ESTUDIO DE LA TECNOLOGÍA LITECRETE COMO MÉTODO PARA OPTIMIZAR LA CEMENTACIÓN DE POZOS PETROLEROS

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA (UNEFA)

NÚCLEO GUÁRICO - SEDE TUCUPIDO

ESTUDIO DE LA TECNOLOGÍA LITECRETE COMO MÉTODO PARA OPTIMIZAR LA CEMENTACIÓN DE POZOS PETROLEROS

Trabajo presentado a la Universidad Nacional Experimental

Politécnica de la Fuerza Armada

Como requisito para optar al título de

INGENIERO DE PETRÓLEO

Tucupido, Enero de 2015

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

UNEFA

ESTUDIO DE LA TECNOLOGÍA LITECRETE COMO MÉTODO PARA OPTIMIZAR LA CEMENTACIÓN DE POZOS PETROLEROS

ÍNDICE GENERAL

Pág.

PORTADA i

CARTA DE APROBACIÓN

APROBACIÓN DEL TUTOR iii

APROBACIÓN DEL JURADO EXAMINADOR v

DEDICATORIA vii

AGRADECIMIENTOS ix

ÍNDICE GENERAL xi

LISTA DE FIGURAS xiii

LISTA DE TABLAS xiv

LISTA DE FORMULA xv

LISTA DE GRAFICA xvi

RESUMEN xvii

INTRODUCCIÓN 1

Planteamiento del problema 4

Objetivo general 4

Objetivos específicos 5

Justificación 6

Línea de investigación 7

Metodología empleada 9

CAPÍTULO I: CAUSAS QUE ORIGINAN LA CEMENTACIÓN EN POZOS PRODUCTORES DE HIDROCARBUROS

Mezcla convencionales de cementación 14

Cementos. Descripción, composición, y manufactura de los cementos 18

Aditivos 20

Clasificación 21

Cementación primaria 23

Cementación secundaria o forzada 27

Principios de diseño de cementación de pozos 28

Diseño de cementación en campo 31

Procedimiento de diseño 31

Calculo del volumen de lechada para cementación primaria 34

Calculo de cemento, agua y aditivos 35

Calculo del requerimiento de materiales 37

Cálculos fundamentales para cementación 40

Factores que afectan el diseño de una lechada 44

Problemas debidos a la falla de cemento 47

CAPÍTULO II: TECNICAS EMPLEADAS EN LOS PROCESOS DE CEMENTACION

Técnicas Primarias de Cementación 51

Accesorios para cementación 64

Tapones de cemento 71

Tipos de cementos y características mecánicas 77

CAPÍTULO III: TECNOLOGIAS LITECRETE COMO METODO PARA LA CEMENACION DE POZOS

Innovaciones para el control de calidad 90

Evaluación de los cementos ligeros 99

CAPITULO IV: BENEFICIOS OBTENIDOS AL APLICAR LAS TECNOLOGÍAS LITECRETE EN COMPARACIÓN CON LOS PROCESOS CONVENCIONALES UTILIZADOS EN LA CEMENTACION DE POZOS

Ventajas y Desventajas de la Tecnologías Litecrete en Comparación con los Procesos Convencionales. 103

CONCLUSIONES 108

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 110

LISTA DE FIGURAS

N° Pág.

1 Aislamiento zonal por medio de la Cementación. 13

2 Esquema general de cementación 22

3 Trabajo defectuoso de cementación primaria 23

4 Cementación forzada con TP franca 25

5 Migración de fluido entre zonas después de un tiempo de producción 26

6 Estado mecánica básica 30

7 Falla de cementación y formación de canales 45

8 Cementación 49

9 Componentes fundamentales del equipo superficial 52

10 Tipo de zapata guía 55

11 Tipo de zapata, flotadora o flotante 55

12 Coples flotadores 56

13 Centrador 57

14 Tapones de cementación 59

15 Zapata guía 60

16 Collar flotador 60

17 Centralizadores 61

18 Raspadores 62

19 Cesta del cemento 63

20 Conectores de cementación 63

21 Diagrama del trabajo de cementación del casig 64

22 Tapón de desvió 66

23 Tapón de abandono 68

24 Tapón de perdida de circulación 69

25 Tapón de prueba de formación

70

26 Distribución optimizada del tamaño de las partículas 80

27 Equipo de cementación convencional 84

28 Equipo de cementación energizada 84

29 Innovaciones de control de calidad 85

30 Equipo SFM 88

31 Control de calidad en tiempo real 89

32 Medio oriente 89

LISTA DE TABLAS

N° Pág.

1 Cálculos fundamentales para cementación de tubería de revestimientos 17

2 Cálculos de cemento, agua y aditivos 35

3 Cálculos fundamentales para cementación de tubería revestimiento 37

4 Requerimiento de cemento, agua y aditivos 41

5 Cemento clase A Guayana 72

6 Cemento clase A Mara 72

7 Cemento clase B Guayana 73

8 Cementación clase G Guayana 74

9 Cemento clase H Guayana 75

10 Cemento clase H Mara 75

11 Aplicaciones de los cementos API 76

12 Ventaja de las tecnologías Litecrete en comparación con los procesos convencionales 102

13 Desventaja de las tecnologías Litecrete en comparación con los procesos convencionales 103

LISTA DE FORMULA

N° Pág.

1 Calculo del volumen de lechada para cementación primaria 32

2 Calculo del volumen de lechada para cementación primaria 33

3 Calculo del volumen de lechada para cementación primaria 33

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