Cementacion petrolera

Cementaciones

4.2

Pruebas de laboratorio y preparación de lechadas

Edgar Cerrillo Caro Semestre 2008 (2)

Objetivo
Comprender los procesos de preparación de lechadas así como las diferentes pruebas que se realizan en el laboratorio de cementaciones

Geology and

Ecualizador

Elaboración de lechadas Satisfacer necesidades particulares de cada pozo

• • • • • •Características inherentes al cemento (requerimiento, rendimiento y densidad) Tiempo Bombeable Resistencia Compresiva Propiedades reológicas Pérdidas por filtración Agua libre

Lechada de cemento
• Mezcla homogénea compuesta por cemento, agua, aditivos. • Diseñada para que durante un tiempo predeterminado fluya a través del espacio anular a las condiciones de presión y temperatura que prevalezcan en elpozo.

Propiedades de Lechadas
• Localización geográfica • Condiciones del agujero (temperatura, presión, litología, profundidad, etc.) • Tipo de cementación. • Características de agua de mezcla

Conceptos
• Gravedad Específica.
Peso de un volumen de material dividido por el peso de un mismo volumen de material estándar (agua, aire). Sp Gr = densidad sustancia abs/ densidad sustancia stdDensidad Sustancia abs = densidad sustancia * Sp Gr estándar Sp Gr = 141.5 / (API + 131.5)

Densidad Absoluta vs Densidad Granel (Bulk Density)

Densidad Absoluta Masa por unidad de volumen real ocupada por un material.

Bulk Density. Masa por unidad de volumen bulk.

Volumen bulk Volumen + material Volumen aire

Volumen Absoluto. ¿Volumen ocupado únicamente por las pelotas de golf ?Volumen real por unidad de masa. Factor Volumen Absoluto = ( 1 / densidad absoluta). [vol / unidad masa]

Requerimiento de Agua Volumen de agua necesario para mezclar un saco de cemento u otro material.

Rendimiento. Volumen de lechada generada por saco de cemento.

Saco de Cemento (México) = 50 kg Saco de Cemento (USA) = 42.7 kg (94 lb)

Requerimiento de Agua de Mezcla. Cementos APISaco = 94 lb

Geology and

Requerimiento de Agua de Mezcla. Aditivos

BARITA

Geology and

Cálculos para Diseño de Lechadas.
Calcular densidad, requerimiento de agua y rendimiento de lechada.

Se desea diseñar una lechada de 15.6 lb/gal (densidad). Calcular el requerimiento de agua y el rendimiento de la lechada.

Clasificación del Cemento. API
Mixing Water Gals/SK
5.2 5.26.3 4.3 4.3 4.5 5.0 4.3 4.9

API Classification
A (Portland) B (Portland) C (High Early D (Retarded) E (Retarded) F (Retarded) G (Basic)* H (Basic)* J
0-6,000

Slurry Weight Lb/gal
15.6 15.6 14.8 16.4 16.4 16.2 15.8 16.4 15.4

Well Depth Feet
0-6,000 0-6.000 0-6,000 6-12,000 6-14,000 10-16,000 0-8,000 0-8,000 12-16,000

Static Temp F
80-170 80-170 80-170 170-260 170-260 230-32080-200 80-200 260-230

Volúmenes de Pruebas . API

Volumen de Lechada API :

600 ml

Programas para cálculo de requerimiento y rendimientos.
Densidad Rendimiento Componentes de lechada (%)

Requerimiento agua Muestra Piloto

Geology and

Cálculo y ajuste de aditivos

Base de Cálculo para obtener las cantidades y proporciones de los Aditivos en la mezcla con respecto a la cantidad decemento

Geology and

American Petroleum Institute

Recommended Practice 10-2B (10B) Testing of well cements

Preparación de lechadas
1. Obtención de información Gradiente Térmico Nombre del Pozo 2. BHST Operación Diseño de Lechada • Tipo de
• •

BHCT Profundidad Rendimiento de la Lechada Pruebas Solicitadas

• Pesado de Cemento y 3. Requerimiento de Agua Aditivos Temperatura defondo •

• Propiedades de la Lechada 4. Mezclado de Lechada Casing y Liner Forzamiento Operaciones de • Propiedades del Lodo BHSTBHST – 80°F + 80 °F GT = BHCT = TVD x G[(0.006061xTVDxGT)-10.0915] 80 °F + [(0.0076495xTVDxGT)-8.2021] T x 100 100 MD (0.807x10-5xTVD) 1.0 – (0.1505x10-4xTVD)

Donde: BHCT : Temperatura Circulante de Fondo, °F GT : Gradiente de Temperatura, °F/100 pies de Fondo, GT...