Cementación Primaria

INTRODUCCION

Las cementaciones petroleras son operaciones con cemento que se efectúan con fines específicos en los pozos petroleros que pueden tener un carácter primario o secundario, según sea la actividad a realizar luego de haber perforado, revestido y tal vez cementado el espacio anular por primera vez.

La cementación primaria no es más que un proceso que consiste en colocar cemento enel espacio anular, entre la tubería de revestimiento y la formación expuesta del hoyo, asegurando un sello completo y permanente. El reto principal es obtener sellos hidráulicos efectivos en las zonas que manejan fluidos a presión. Para lograrlo es indispensable mejorar el desplazamiento del lodo de perforación del tramo de espacio anular que se va a cementar, consiguiendo así una buenaadherencia sobre las caras de la formación y de la tubería de revestimiento, sin canalizaciones en la capa de cemento y con un llenado completo.

Todo este proceso de cementación se realiza a través de una mezcla de un tipo de cemento en específico con agua y una serie de aditivos denominada lechada de cemento. Las lechadas de cemento son suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en aguaque 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 de llenado, Lechada de cola, Lechada a presión y tapones).

Debido a que las condiciones geológicas y físico-químicas en los pozos perforadosson muy variables, se deben optimizar las condiciones de las lechadas a partir de sus propiedades, acción la cual va a ser determinante para un aislamiento exitoso de las formaciones presentes y del revestidor. 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 serconsideradas cuando diseñamos cualquier lechada de cemento. Dada la importancia del manejo de las propiedades de las lechadas de cemento, a continuación se desarrolla de manera conceptual y referencial un bosquejo de las principales propiedades de las mismas y el efecto que tienen la temperatura y la presión formacional sobre estas, haciendo énfasis en la función de cada propiedad para obtener unacementación óptima.






































1.- PROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO

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 formacionesexpuestas.
Determinar la presión de fractura en le fondo (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 pérdidas de fluido, prevención de la migración de gas, etc.

Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementación, varían de acuerdo alo siguiente:

Ubicación Geográfica
Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presión, etc.)
Tipo de Cementación
Tipo de agua a utilizar para la mezcla

2.1.- Propiedades Físicas del Cemento

a.- Gravedad Específica (Ge)

Denota el peso por unidad de volumen, sin tomar en consideración otros materiales, tales como el aire o el agua; es decir, el peso de los granos de cementoespecíficamente; sus unidades son gr/cm3, kg/lt y ton/m3.



b.- Peso Volumétrico (PV)

Denota el volumen por unidad de masa. Se toma en consideración el aire contenido entre los granos de cemento; sus unidades son gr/cm3, kg/lt y ton/m3.

c.- Blaine. Fineza de los Granos de Cemento

Indica el tamaño de los granos de cemento. Su mayor influencia se da sobre el requerimiento de agua para la...