Propiedades de las lechadas de cemento

PROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO

Octubre de 2.010

CONTENIDO

•PROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO •INFLUENCIA DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA DEL POZO •TIEMPO DE BOMBEABILIDAD DE LA LECHADA DE CEMENTO •VISCOSIDAD Y CONTENIDO DE AGUA DE LAS LECHADAS DE

CEMENTO
•RESISTENCIA DEL CEMENTO PARA SOPORTAR CAÑERIAS •AGUA DE MEZCLA DE LA LECHADA DE CEMENTOPROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO
Las lechadas de cementos son suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en agua que deben tener la capacidad de colocarse en una posición deseada en cualquiera de las fases de construcción de un pozo por medio de un equipo de bombeo y cuyas propiedades van a depender de la utilidad que esta tenga en el proceso de cementación (Lechada defrente, Lechada de cola, Lechada a presión y tapones).

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Antes de establecer las propiedades que se requieren en la composición de una lechada de cemento se debe: Determinar la geometría del hoyo perforado, peso del lodo, tipo de lodo, altura de la columna de cemento y los tipos de formaciones expuestas. • Determinar la presión de fractura en lefondo (Densidad y Tasa de Bombeo Máxima). • Determinar la temperatura estática y circulante de fondo (BHST, BHCT). • Determinar si existen condiciones especiales que requieran del control de perdidas de fluido, prevención de la migración de gas, etc.

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1. Densidad de la lechada:
Constituye el peso de la mezcla del cemento con agua y está en funciónde la relación de agua por emplear. Sus unidades son: gr/cm3, Kg/L, ton/m3 y lb/gal. La densidad debe ser lo suficientemente alta como para mantener el control del pozo y lo necesariamente baja como permitir el desplazamiento de la lechada y para no fracturar las formaciones atravesadas por el pozo. La densidad de la mayoría de las lechadas de cemento varía entre 11 a 18,5 lb/gal (ppg), sabiendoque las gradientes de presión normal de las formaciones son consideradas generalmente equivalentes a 8,9 lb/gal (ppg). En el campo se chequea mediante el uso de una Balanza de Lodos o con un Densistómetro.

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2. Tiempo de Bombeabilidad:
Determina cuanto tiempo la lechada permanece en estado fluido (y por consiguiente bombeable) bajo una serie decondiciones de presión y temperatura.

3. Características del flujo y Capacidad de desplazamiento del lodo:
Las Lechadas de cemento son fluidos no newtonianos, es decir, no presentan proporcionalidad directa entre fuerza y flujo a presión y temperatura constante, necesitan de un esfuerzo adicional para comenzar a fluir. Una vez comenzado el desplazamiento de la lechada es importante mantener unregimen de flujo turbulento.

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4. Pérdida de Agua (Agua libre):
Si se pierde agua de la lechada de cemento antes de que esta haya sido posicionada en el espacio anular, su tiempo de bombeabilidad decrecerá y las formaciones sensibles al agua pueden ser afectadas de manera adversa. La cantidadde agua perdida que puede ser tolerada depende de operación de cementación y de la formulación de la lechada. La cementación primaria no depende tan críticamente de la pérdida del agua.

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5. Tiempo de Espesamiento:
Se considera la mezcla no fraguada mientras mantenga su condición de bombeabilidad. El API considera el tiempo de espesamiento, altiempo que transcurre desde su preparación hasta que alcance una viscosidad de 100 poises, se mide con un “Consistómetro”, donde se pueden simular las condiciones de hoyo.

6. Resistencia a la Compresión:
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....