lechada de cemento

INGENIERIA DE CEMENTACION PETROLERA

1. Introducción.
Existen muchos factores que influyen en el diseño de la cementación, dos de los más
importantes son, la temperatura y los gradientes de presión. Los principales aspectos de
diseño, son:
•

Gradiente de fractura.

•

Gradiente de poro.

•

El diámetro de la tubería de revestimiento.

•

Diámetro del agujero.

• Profundidady diámetro de las tuberías de revestimiento.
2. Temperatura
La temperatura es la que tiene mayor influencia sobre el diseño ya que esta afecta la
resistencia a la compresión que se desarrolla después del fraguado, a medida que la
temperatura aumenta la lechada se deshidrata más rápidamente, lo que también aumenta su
resistencia.
La temperatura circulante se define como el valor de latemperatura a la cual la lechada de
cemento será expuesta durante su colocación en el agujero del pozo, por otra parte la
temperatura estática de fondo es la temperatura a la cual estará expuesto el cemento durante
la vida del pozo. Generalmente es calculado con base al gradiente geotérmico de la zona, o
bien, por medición directa de la temperatura de un pozo luego de un periodo apreciable deproducción, ambas son importantes, sin embargo la que se toma en cuenta es la primera. Si la
temperatura alcanza valores mayores a 110°C sucede un fenómeno denominado
retrogradación del cemento ocasionando la disminución del esfuerzo compresivo sin embargo
su solución es sencilla solamente se le agrega harina sílice a lechada de cemento para reducir
los efectos de este fenómeno.

3. Gradiente defractura
En la industria petrolera es común relacionar el valor de la presión de fractura con el gradiente
de fractura, esta es muy importante ya que es utilizado para determinar las profundidades de
asentamiento de las tuberías de revestimiento, además de disminuir la posibilidad de tener

MODULO 2: TUBERIAS Y EQUIPOS DE CEMENTACION – Unidad 2: Diseño de lechadas
de cementos

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una pérdida de circulación y se define como el cambio de la presión de fracturamiento con
respecto a la profundidad, se expresa en unidades de masa por unidad de volumen.
En el momento de realizar la cementación de una tubería de revestimiento, a lo largo del
agujero descubierto, el gradiente de fractura no suele tener un valor fijo, para el diseño decementación se toma el valor mínimo, ya que este, representa el límite para que no ocurra
pérdida de circulación y el fracturamiento de la formación.
Cabe mencionar que si la columna hidrostática de cemento se extiende de la superficie hasta
una profundidad dada, el gradiente mínimo de fractura es el valor máximo de la densidad que
puede adquirir la lechada de cemento en condiciones estáticas.

4.Gradiente de poro
El gradiente de poro relaciona el valor de la presión de yacimiento con la profundidad, se
define como el cambio de la presión de poro con respecto a la profundidad.
Este parámetro es muy importante ya que define el valor mínimo de la densidad de la lechada
como se ha mencionado anteriormente, esto es válido si la columna hidrostática de cemento
se extiende de la superficiehasta la profundidad de asentamiento de la tubería y en
condiciones estáticas.
Como suele pasar con el gradiente de fractura, el de poro no exhibe un valor fijo a lo largo del
agujero descubierto, por tanto, en el diseño de la cementación solo se toma en cuenta el valor
máximo del gradiente de poro.

Es muy importante tener el conocimiento exacto de los gradiente de poro y fractura, ya queestos constituyen la base fundamental para la óptima programación del fluido de perforación,
lechadas de cemento y profundidades adecuadas de asentamiento de las tuberías de
revestimiento, para mantener el control del pozo consecuentemente se reduce el daño
causado por el fluido a las formaciones productoras.
La densidad de la lechada deberá estar dentro de los márgenes del valor del gradiente...