Manual de cementaciones final

1.- COMPOSICIÓN DEL CEMENTO PARA POZOS PETROLEROS.

El cemento Pórtland, ha sido el principal constituyente para cementar la mayoría de los pozos petroleros, obtuvo su nombre de su similitud con una piedra de construcción que se encontró en la isla de Pórtland, cerca de las costas de Inglaterra.

Es un producto de calcinación y sus principales constituyentes son: caliza, barro,esquistos, escoria, bauxita y diversos materiales que contienen hierro. En la manufactura del cemento Pórtland, se mezclan las cantidades apropiadas de materiales y se calientan en un horno hasta aproximadamente 1350˚ C; después de someterlo a ésta temperatura el material se convierte en escoria; ésta se muele y se convierte en cemento Pórtland. La composición química del cemento varía, pero engeneral, esta compuesto de diferentes porcentajes de materiales como el silicato tricálcico, aluminato tricálcico, el silicato dicálcico, ferro-aluminato tetracálcico, yeso y magnesio.

El silicato tricálcico y aluminato tricálcico, reaccionan rápidamente con el agua y son los constituyentes principales de la característica de alta resistencia del cemento; el silicato dicàlcico y el ferroaluminatotetracálcico, reaccionan más despacio y contribuyen al incremento lento del fraguado del cemento; el yeso se utiliza para controlar la velocidad de reacción del aluminato tricálcico. El magnesio es un elemento indeseable y su porcentaje se mantiene lo más bajo posible, reacciona con el agua aunque muy despacio para formar hidróxido de magnesio.

Si el cemento tiene muy alto porcentaje demagnesio, esto causará grietas; también por lo general, se encuentra presente cal viva en el cemento Pórtland hasta cierto porcentaje; pero ésta también reacciona despacio con el agua para causar expansión del cemento, la cantidad también se mantiene al mínimo. Las cementaciones de las tuberías de revestimiento en los pozos, es casi una práctica universal y se hace por muchas razones; dependiendode la clase de tubería que se este cementando.

El cemento sirve para proteger eficientemente la tubería de revestimiento de la corrosión, principalmente del fluido corrosivo que existe en las formaciones.
El cemento Pórtland es el constituyente principal de la mayoría de los materiales de cementación, es el cemento ordinario que ha sido por muchos años usado para la industria de laconstrucción. Sin embargo, para su aplicación en las tuberías de revestimiento para los pozos petroleros; debido a la necesidad de bombeabilidad a más altas temperaturas y presiones, fue necesario variar las especificaciones y propiedades.

Se han producido aditivos que cambian las especificaciones del cemento Pórtland para adaptarlo al uso de las cementaciones en pozos petroleros; para que uncemento, sea utilizado en los mismos y desempeñe satisfactoriamente la tarea que se le asigne, debe llenar ciertos requisitos:

a) La lechada del cemento debe ser capaz de colocarse en la posición deseada por medio de equipo de bombeo desde la superficie.
a) Después de colocado, debe adquirir suficiente fuerza en un tiempo razonablemente corto, para que el tiempo de espera de fraguadopueda reducirse al mínimo.
a) El cemento debe ser un sello permanente entre la tubería de revestimiento y la formación.
a) Debe tener fuerza suficiente para evitar fallas mecánicas.
a) Debe ser químicamente inerte a cualquier formación al fluido con el que se pueda poner en contacto.
a) Debe ser suficientemente estable para no deteriorarse, descomponerse o de alguna otra formaperder sus cualidades.
a) Debe ser suficientemente impermeable para que los fluidos no se filtren a través de él cuando haya fraguado.

2.- INTRODUCCIÓN A LAS PRUEBAS DE LABORATORIO PARA CEMENTACIONES.

La norma API RP 10 B delínea las prácticas recomendadas para las pruebas de laboratorio que se llevan a cabo con las lechadas de cemento para pozos de petróleo, así como sus aditivos;...