aditivos de cementacion


1. INTRODUCCION
Las propiedades de una lechada de cemento específica dependerán de las razones particulares para el uso del cemento. Sin embargo, hay propiedades fundamentales las cuales deben ser consideradas cuando diseñamos cualquier lechada de cemento.
2. PROPIEDADES DE LOS CEMENTOS
2.1. RESISTENCIA A LA COMPRESION
No se debe perforar el zapato de la cañería de revestimiento hasta queel cemento que ha sido bombeado haya alcanzado una resistencia a la compresión de alrededor de 500 psi. Generalmente este valor es considerado suficiente para soportar una sarta de cañerías y permitir perforar para avanzar sin que el endurecido cemento se desintegre debido a la vibración. Si la operación se retrasa a la espera que el cemento fragüe y desarrolle esta resistencia a la compresión enla locación de perforación, se dice que se esta “a la espera del cemento” (WOC). El desarrollo de la resistencia a la compresión es una función de muchas variables, como: la temperatura, presión, cantidad de agua de mezcla añadida y el tiempo transcurrido desde la mezcla.
El tiempo de fragüe de una lechada de cemento puede ser controlado con aditivos químicos, conocidos como “Aceleradores deFragüe”.

Fig 1. Prueba para medir la resistencia a la compresión
2.2. TIEMPO DE BOMBEABILIDAD (ESPESAMIENTO)
El tiempo de bombeabilidad de una lechada de cemento es el tiempo durante el cual la lechada de cemento puede ser bombeada y desplazada dentro del espacio anular (la lechada es bombeable durante este tiempo). La lechada debe tener suficiente tiempo de bombeabilidad para permitir ser:
•Mezclada.
• Bombeada dentro de la cañería.
• Desplazada a través del fluido del perforación hasta que este se ubique el lugar requerido.
Generalmente un tiempo de bombeabilidad de 2 a 3 horas es suficiente para permitir que las operaciones sean completadas. Este tiempo también es suficiente por si ocurre algún retraso o interrupción en las operaciones de cementación. El tiempo de bombeabilidad quese requiere para una operación en particular deberá ser cuidadosamente seleccionado de manera que las siguientes actividades operacionales sean satisfechas:
• La lechada de cemento no debe fraguar mientras empieza a ser bombeada.
• La lechada de cemento no debe permanecer fluida por demasiado tiempo, porque podría contaminarse con los fluidos de la formación u otros contaminantes.
• Lasoperaciones de cementación no deben consumir demasiado tiempo en una operación de perforación.
Las condiciones en la el fondo del pozo tienen un significativo efecto sobre el tiempo de bombeabilidad. Un incremento en la temperatura, presión o perdida de fluidos reducirán el tiempo de bombeabilidad. Estas condiciones deben ser simuladas en la etapa de diseño y prueba de la lechada de cemento en ellaboratorio antes de desarrollar cualquier operación en el pozo.

Fig.2 – Consistómetros

Fig. 3 – Interior de un consistómetro
2.3. DENSIDAD DE LA LECHADA
Las densidad estándar de las lechadas pueden ser alteradas para reunir requerimientos operacionales específicos (un formación que tenga un bajo gradiente de fractura podría no soportar la presión hidrostática de una lechada de cemento cuyadensidad esta alrededor de las 15 lb/gal). La densidad puede ser alterada a través de cambiar la cantidad de agua de mezcla o usando aditivospara la lechada. La densidad de muchas lechadas de cemento varía entre 11 a 18,5 lb/gal (ppg). Se debe recalcar este aspecto de que las lechadas de cemento son relativamente pesadas, sabiendo que las gradientes de presión normal de las formaciones sonconsideradas generalmente equivalentes a 8,9 lb/gal (ppg). Sin embargo es inevitable tener una lechada de cemento pesada (alta densidad), si se requiere que el cemento endurecido alcance una alta resistencia a la compresión.

Fig. 4 – Balanza presurizada

Fig. 5 – Variación del peso de la lechada de cemento
2.4. PERDIDA DE AGUA (AGUA LIBRE)
El proceso de fraguado de la lechada es el resultado de...