Cementacion

Marco teórico.

Cementación.

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.

Revestidor.

Son tuberías especiales que se introducen en el hoyo perforado y que luego son cementadas para lograr la protección del hoyo y permitir posteriormente el flujo de fluidos desde el yacimiento hasta superficie. También son conocidas como: Revestidores, Tubulares, Casing.

Cemento petrolero.

Es una mezcla de arcilla y calizas quemadas y con ciertas propiedades químicas y físicas las cuales se le agregan aditivos dependiendo de las propiedas de la formación a la cual será sometido.

Lechadas de cemento.

Una lechada de cemento es simplemente una mezcla de cemento seco y agua. En la industria petrolera es utilizada para el proceso de cementación de pozos, con el objetivo de crear rellenar el espacio entre los Revestidores y el hoyo, formando una barrera sólida.

Aditivos.

Los aditivos tienen como función adaptar los diferentes cementos petroleros a las condiciones específicas de trabajo. Pueden ser sólidos y/o líquidos (solución acuosa).

Desarrollo.

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.

Objetivos de la cementación.

 Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo.

 Aislar zonas de diferentes fluidos.

 Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas, por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo.

 Evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías.

 Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos.

 Reparar fugas en el revestidor.

 Proteger el hoyo de un colapso.

Planificación de la Cementación: esta va depender de la evaluación de ciertas características como lo son:

- Evaluación de condiciones de hoyo abierto (limpieza de hoyo, tamaño, desgastes en el hoyo, temperatura).

- Propiedades del lodo

- Diseño de Lechada

- Posicionamiento de la lechada

- Equipo adicional (equipo de flotación, centralizadores).

Tipos de cementación.

Cementación primaria.

El objetivo de una cementación primaria es colocar la lechada de cemento en el espacio anular detrás de la cañería de revestimiento. En muchos casos eso puede hacerse en una operación simple, a través de bombear cemento debajo de la cañería, a través del zapato de cañería y hacia arriba dentro del espacio anular. Sin embargo, en sartas de cañerías largas y particularmente donde las formaciones son débiles y no pueden soportar la presión hidrostática generada por una larga columna de lechada de cemento, la operación de cementación puede ser llevada a cabo en dos etapas.

Funciones principales de una cementación primaria.

* Evita el flujo de fluidos entre las formaciones.

* Une las cañerías a la formación, la soporta y la refuerza.

* Evita las contaminaciones de acuíferos usados para labores domésticas, o de la contaminación del lodo por estos y protege los estratos que puedan contener petróleo o gas.

* Ayuda a evitar surgencias descontroladas de alta presión detrás de la cañería.

* Protege a la cañería de la corrosión.

* Sella zonas de pérdida de circulación del lodo.

* Protege a las cañerías durante las operaciones de perforación. Generalmente las cañerías que no están recubiertas de cemento presentan problemas de fisuras o grietas.

Técnicas de la cementación primaria.

a) Circulación de lodo, para acondicionar el pozo: Antes de bombear la lechada en el pozo, se lleva a cabo otro proceso; utilizando la bomba del equipo de perforación se hace circular lodo de perforación (también conocido como fluido de perforación) en el pozo, con el fin de acondicionar el lodo y lavar el pozo.

b) Lanzamiento del tapón inferior: En los trabajos de cementación primaria, antes y después de la inyección de la lechada de cementación, se lanzan tapones limpiadores. Estos elementos sirven para separar la lechada de los fluidos de perforación, limpiar las paredes interiores de la tubería de revestimiento y obtener una indicación positiva (presión) de que el cemento ya está en posición fuera de la tubería de revestimiento.

c) Bombeo de lavador y espaciador: Antes de bombear la lechada de cementación, por lo general, se bombea un lavador químico o un espaciador densificado, o ambos, para que actúen como buffer entre el fluido de perforación y el cemento. Los lavadores químicos son fluidos base agua que pueden utilizarse en espacios anulares pequeños con geometría del agujero regular.

d) Bombeo de la lechada inicial o de relleno: Esta lechad es de menor densidad, está diseñada para proteger la parte superior del anular del revestimiento.

e) Bombeo de la lechada de cola: La lechada de cola es una lechada de mayor densidad, diseñada para cubrir la sección inferior del anular desde el fondo del agujero. Normalmente, la lechada de cola presenta unas propiedades superiores a las de la lechada inicial.

f) Lanzamiento del tapón superior: El segundo tapón limpiador de cementación se denomina tapón superior. Se bombea al final de los trabajos de cementación con el fin de separar la lechada del fluido de desplazamiento que se bombea en la siguiente etapa del proceso, y evitar así que sea contaminada por dicho fluido.

g) Desplazamiento de las lechadas y tapones con fluido para desplazamiento: A continuación, las lechadas de cementación y los tapones limpiadores se bombean (son desplazados) hacia

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