Cementacion de pozos
Páginas: 36 (8994 palabras)
Publicado: 12 de agosto de 2010
1. Cemento: Definición y Origen.
Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (grava, arena, etc) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, formando el llamado hormigón o concreto. Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil, su principalfunción la de aglutinante.
El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento Portland, el cual fue desarrollado por Joseph Aspdin en 1824, esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcillas.
El cemento Portland es un material cementante disponible universalmente. Las condiciones a las cuales es expuesto en un pozo difierensignificativamente de aquellas encontradas en operaciones convencionales de construcciones civiles.
Este tipo de cemento es el ejemplo mas común de un cemento hidráulico, los cuales fraguan y desarrollan resistencia a la compresión como un resultado de la hidratación. Este fenómeno involucra una serie de reacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento.
Por definición, el cemento Portlandes el que proviene de la pulverización del clínker obtenido por fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos, que contengan óxidos de calcio, silicio, aluminio y hierro en cantidades convenientemente dosificadas y sin más adición posterior que yeso sin calcinar, así como otros materiales que no excedan del 1% del peso total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior delcemento.
1.1. Clinker:
El clinker portland se forma tras calcinar caliza y arcilla a una temperatura que oscila entre 1350 y 1450 °C. El clínker es el producto del horno que se muele para fabricar el cemento porland. El promedio del diámetro de las partículas de un cemento típico es aproximadamente 15 micrómetros. Hay 4 compuestos principales en el cemento portland que totalizan el 90% o más delpeso del cemento portland.
Se compone aproximadamente de:
40-60% Silicato tricálcico.
20-30% Silicato dicálcico.
7-14% Aluminato tricálcico.
5-12% Ferritoaluminato tetracálcico.
Cada tipo de cemento contiene los mismos 4 compuestos principales, pero en diferentes proporciones.
1.2. Tipos de Cemento
Los cementos tienen ciertas características físicas y químicas y en base aluso que se les puede dar en cuanto a rango de profundidad, presiones y temperaturas a soportar, etc. La API define 9 diferentes clases de cemento (de A a H) dependiendo de la proporción de los cuatro componentes químicos fundamentales (C3, C2S, C3A, C4AF; siendo C=calcio, S=silicato, A=aluminato, y F=floruro).
Clase A: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando no serequieren propiedades especiales. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.
Clase B: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando hay condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.
Clase C: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando se requieren condiciones de alto esfuerzo.La relación agua/cemento recomendada es 6.3 gal/sxs.
Clase D: usado generalmente para pozos desde 6000’ hasta 10000’, para condiciones moderadas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase E: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 14000’, para condiciones altas de presión y temperatura. Larelación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase F: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 16000’, para condiciones extremas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase G y H: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 8000’ o puedan ser usados con aceleradores o...
Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (grava, arena, etc) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, formando el llamado hormigón o concreto. Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil, su principalfunción la de aglutinante.
El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento Portland, el cual fue desarrollado por Joseph Aspdin en 1824, esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcillas.
El cemento Portland es un material cementante disponible universalmente. Las condiciones a las cuales es expuesto en un pozo difierensignificativamente de aquellas encontradas en operaciones convencionales de construcciones civiles.
Este tipo de cemento es el ejemplo mas común de un cemento hidráulico, los cuales fraguan y desarrollan resistencia a la compresión como un resultado de la hidratación. Este fenómeno involucra una serie de reacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento.
Por definición, el cemento Portlandes el que proviene de la pulverización del clínker obtenido por fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos, que contengan óxidos de calcio, silicio, aluminio y hierro en cantidades convenientemente dosificadas y sin más adición posterior que yeso sin calcinar, así como otros materiales que no excedan del 1% del peso total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior delcemento.
1.1. Clinker:
El clinker portland se forma tras calcinar caliza y arcilla a una temperatura que oscila entre 1350 y 1450 °C. El clínker es el producto del horno que se muele para fabricar el cemento porland. El promedio del diámetro de las partículas de un cemento típico es aproximadamente 15 micrómetros. Hay 4 compuestos principales en el cemento portland que totalizan el 90% o más delpeso del cemento portland.
Se compone aproximadamente de:
40-60% Silicato tricálcico.
20-30% Silicato dicálcico.
7-14% Aluminato tricálcico.
5-12% Ferritoaluminato tetracálcico.
Cada tipo de cemento contiene los mismos 4 compuestos principales, pero en diferentes proporciones.
1.2. Tipos de Cemento
Los cementos tienen ciertas características físicas y químicas y en base aluso que se les puede dar en cuanto a rango de profundidad, presiones y temperaturas a soportar, etc. La API define 9 diferentes clases de cemento (de A a H) dependiendo de la proporción de los cuatro componentes químicos fundamentales (C3, C2S, C3A, C4AF; siendo C=calcio, S=silicato, A=aluminato, y F=floruro).
Clase A: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando no serequieren propiedades especiales. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.
Clase B: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando hay condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato. La relación agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.
Clase C: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando se requieren condiciones de alto esfuerzo.La relación agua/cemento recomendada es 6.3 gal/sxs.
Clase D: usado generalmente para pozos desde 6000’ hasta 10000’, para condiciones moderadas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase E: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 14000’, para condiciones altas de presión y temperatura. Larelación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase F: usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 16000’, para condiciones extremas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase G y H: usado generalmente para pozos desde superficie hasta 8000’ o puedan ser usados con aceleradores o...
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