Cementacion

Cementación de pozos

La cementación es un proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua, para formar una lechada que es bombeada al pozo a través de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el diámetro externo del revestidor.

El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas críticas (alrededor del fondo de la zapata, espacio anular, formación permeable, hoyo desnudo, etc.). Luego se deja fraguar y endurecer, formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detrás del revestidor.

La cementación tiene una gran importancia en la vida del pozo, ya que los trabajos de una buena completación dependen directamente de una buena cementación.

La cementación primaria tiene como principales funciones:

• Excluir las aguas de las formaciones productivas

• Proteger al revestidor de presiones externas (formación)

• Sellar zonas no productivas

• Proteger la tubería de revestimiento de la corrosión

• Evitar migración de fluidos entre diferentes zonas

• Controlar perdidas de circulación

• Sellar zonas de fluidos no deseables

• Soportar el revestidor y todo el peso del equipo

Figura 1

Tabla 1. Tipos de Cemento por el API

Tipo Descripción Profundidad Temperatura Relación

Agua-Cemento

A Llamado Portland, económicos y fáciles de conseguir.

Sin condiciones específicas.

Usado En construcciones Civiles Hasta 6000’ Hasta 170ºF 5.2 gal/sxs

B Llamado Portland, económicos y fáciles de conseguir.

Resiste mayores fuerzas Compresivas que el A. Resistente a Sulfatos. Hasta 6000’ Hasta 170ºF 5.2 gal/sxs

C Fraguado rápido. Altas fuerzas Compresivas. Rápida resistencia. Hasta 7000’ Hasta 170 ºF 6.3 gal/sxs

D Cemento Retardado. Altas Temperaturas y Presiones. Hasta 12000’ 220 – 260 ºF 4.3 gal/sxs

E Cemento Retardado. Alta Presión y Temperatura. Hasta 14000’ 200 – 290 ºF 4.3 gal/sxs

F Cemento Retardado. Condiciones extremas de Presión y Temperatura. Hasta 16000’ Hasta 320 ºF 4.3 gal/sxs

G y H Estrictas recomendaciones químicas. Compatibles

Con aceleradores y retardadores. Hasta 8000’ Hasta 200 ºF 5.0 gal/sxs

Cementos Especiales

• Cementos ultra finos

Las partículas de estos cementos son mucho más pequeñas que las del cemento Portland. El tamaño promedio de sus partículas es de 2μm en comparación con los cementos convencionales cuyas partículas poseen un tamaño comprendido entre 50 y 100 μm. La principal aplicación de estos cementos es como un cemento de peso liviano (densidad baja) con un desarrollo de resistencia temprano. También son usados para reparar fracturas en el cemento, reparar fisuras en el revestimiento, cerrar flujos de agua u otros problemas similares, debido a que son capaces de penetrar aberturas pequeñas gracias al mínimo tamaño de sus partículas.

• Cementos Epoxi

Son materiales comúnmente usados cuando el cemento está expuesto a fluidos corrosivos. Estos cementos no son solubles en acido pero son muy costosos. Generalmente son usados en pozos inyectores donde se utilizan fluidos con bajo pH. Son productos puros y muy consistentes.

• Escoria

La composición de este material es principalmente silicato mono cálcico, silicato di cálcico y aluminosilicatos di cálcico. Este compuesto es altamente tolerante a la contaminación con fluidos de perforación. Una de sus principales aplicaciones es la de convertir el lodo en cemento. Esta tecnología ha sido aplicada en pozos sometidos a inyección de vapor con muy buenos resultados.

• Puzolanas

Son materiales silicios y aluminosos que poseen poco o ningún valor cementoso pero que al reaccionar con el hidróxido de calcio a temperaturas moderadas, forman compuestos con propiedades de cemento. El más común de estos compuestos es el “FLY ASH” o ceniza volcánica, el cual se obtiene como residuo de las plantas eléctricas de carbón. Las puzolanas naturales provienen generalmente de las actividades volcánicas.

• Cementos diesel (cemento base diesel)

Este tipo de cemento resulta de mezclar un cemento API clase A, B, G o H, con diesel o kerosene y surfactante. Los cementos Diesel tienen un tiempo de bombeabilidad ilimitado y no fraguan a menos que se ubiquen en zonas con presencia de agua. Consecuentemente son muy usados para sellar zonas productoras de agua, donde la lechada absorbe el agua y el cemento fragua hasta endurecerse totalmente. También son usados para controlar pérdidas de circulación. El surfactante tiene la función de reducir la cantidad de hidrocarburos necesarios para humectar las partículas de cemento. Este tipo de cemento es muy utilizado para efectuar cementaciones en pozos de producción que tienen un alto corte de agua.

• Cementos resinosos o plásticos

Son materiales especialmente usados para colocar tapones selectivos en pozo abierto, cementaciones a presión y para cementar zonas que se van a abandonar en un pozo. Por lo general son mezclas de resinas liquidas, un catalizador en polvo y un cemento API clase A, B, G o H.

CEMENTACIÓN PRIMARIA.

Se realiza una vez terminada la fase de perforación con la tubería de revestimiento ya en el pozo y consiste en bombear cemento hacia el espacio anular. Es decir, se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor, superficial, intermedio, producción, etc.) durante la perforación.

Tabla 2. Cementación de los revestidores

Revestidores Propósito

Conductores Evitar que el fluido de perforación circule fuera de ellos, causando la erosión de los sedimentos blandos que se encuentran cerca de la superficie.

Superficiales

Sellar y proteger los acuíferos de agua dulce, suministrar un anclaje para los impide reventones y dar soporte superficial para el resto de las sartas de revestimiento que se usarán en el pozo.

Intermedios Sellar zonas de presiones anormales, aislar efectivamente formaciones incompetentes que pueden causar desprendimiento a menos que sean soportadas, cerrar zonas de pérdida de circulación y facilitar el control del pozo en caso de arremetidas.

Producción Evitar la migración de fluidos a otras zonas que podrían causar una reducción de la productividad del pozo y para aislar zonas productoras para desarrollos futuros.

TÉCNICAS DE CEMENTACIÓN PRIMARIA

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