cementos petroleros
Páginas: 18 (4435 palabras)
Publicado: 29 de julio de 2014
La cementación primaria es la técnica utilizada para colocar lechadas de cemento en el espacio anular entre el revestidor y las paredes del hoyo.
El cemento, se endurece y forma un sello hidráulico en el hoyo, evitando la migración de fluidos de la formación hacia el espacio anular hacia yacimientos de menor presión o hacia la superficie.
La cementación primaria es por consiguiente, una de lasetapas más criticas durante la perforación y completación de un pozo. Este procedimiento debe ser cuidadosamente planificado y ejecutado, debido a que hay una sola oportunidad para realizar este trabajo exitosamente.
El proceso de cementación incluye la preparación de la lechada, que se compone de cemento en polvo, agua, y aditivos químicos para controlar las propiedades del cemento. Paraconseguir una densidad determinada de la lechada se utilizan equipos especiales; la densidad se mide como la cantidad de masa por unidad de volumen. Luego de mezclada, la lechada se bombea al pozo mediante bombas de alta presión.
2. 1. CEMENTACIÓN PRIMARIA
En esta operación se coloca la lechada de cemento en el espacio anular que está comprendido por la tubería de revestimiento y la formaciónexpuesta del agujero, de tal forma que realiza un sello completo y permanente proporcionando aislamiento entre las zonas del pozo que contienen gas, aceite y agua.
Figura 1. Cementación de pozo petrolero
El objetivo de la cementación primaria es asegurar la integridad del agujero, lo cual implica los siguientes aspectos: aislamiento zonal, sustentación, protección de la tubería de revestimiento, ysustentación del agujero.
2. 1.1. Aislamiento zonal
El aislamiento zonal consiste en sellar unas zonas con respecto a otras. Esto evita el desplazamiento de líquidos y gases entre las zonas de la formación a través del anular. En la Figura 2 vemos un ejemplo de e cemento para evitar que el gas y el petróleo se mezclen con el agua de la zona superior.
Figura 2. Aislamiento zonal
2. 1.2.Sustentación de la tubería de revestimiento
La capa de cemento proporciona soporte axial a la tubería de revestimiento de la superficie, así como a cualquier otra tubería de revestimiento que se instale luego (por ejemplo, los liners).
2. 1.3. Protección de la tubería de revestimiento
El cemento sirve como soporte y protección contra las formaciones plásticas (por ejemplo, sales) y fluidoscorrosivos de la formación (por ejemplo, H2S y CO2).
2. 1.4. Sustentación del agujero
El cemento actúa como soporte para el agujero en formaciones plásticas, sensibles al agua o no consolidadas.
2. 2 FACTORES QUE AFECTAN EL DISEÑO DE UNA LECHADA
Características de la lechada:
• Rendimiento.
• Densidad.
• Tiempo de bombeo.
• Control de filtrado.
• Agua libre.
• Aditivos.
•Propiedades mecánicas.
El rendimiento.- Se refiere al volumen total que rinde un saco de cemento al mezclarlo con el agua y sus aditivos y es función directa de la clase de cemento, la densidad y cantidad de aditivos que se le agreguen.
Tabla 1. Rendimiento según la Clase de Cemento
La densidad.- Para determinar la densidad en una lechada se deben tomar en cuenta dos propiedades importantes delas formaciones perforadas: La presión de poro y la presión de fractura. Siempre se deberá diseñar con la máxima densidad permisible por la presión de fractura, ya que nos proporcionara una mayor resistencia compresiva en el cemento
Tiempo de bombeo.- Es el tiempo en que la lechada puede ser bombeada utilizando presiones razonables y es el factor más importante que interviene en eldesplazamiento del cemento y su colocación en el espacio anular. Para obtener el tiempo de bombeo se considera:
Temperatura.- La temperatura juega un papel muy importante y decisivo en el diseño de una cementación, ya que una diferencia de 2 o 3 grados pueden ser suficientes para que el tiempo de bombeo se reduzca en forma considerable o que el cemento no fragüe.
• Temperatura estática.- Es la...
El cemento, se endurece y forma un sello hidráulico en el hoyo, evitando la migración de fluidos de la formación hacia el espacio anular hacia yacimientos de menor presión o hacia la superficie.
La cementación primaria es por consiguiente, una de lasetapas más criticas durante la perforación y completación de un pozo. Este procedimiento debe ser cuidadosamente planificado y ejecutado, debido a que hay una sola oportunidad para realizar este trabajo exitosamente.
El proceso de cementación incluye la preparación de la lechada, que se compone de cemento en polvo, agua, y aditivos químicos para controlar las propiedades del cemento. Paraconseguir una densidad determinada de la lechada se utilizan equipos especiales; la densidad se mide como la cantidad de masa por unidad de volumen. Luego de mezclada, la lechada se bombea al pozo mediante bombas de alta presión.
2. 1. CEMENTACIÓN PRIMARIA
En esta operación se coloca la lechada de cemento en el espacio anular que está comprendido por la tubería de revestimiento y la formaciónexpuesta del agujero, de tal forma que realiza un sello completo y permanente proporcionando aislamiento entre las zonas del pozo que contienen gas, aceite y agua.
Figura 1. Cementación de pozo petrolero
El objetivo de la cementación primaria es asegurar la integridad del agujero, lo cual implica los siguientes aspectos: aislamiento zonal, sustentación, protección de la tubería de revestimiento, ysustentación del agujero.
2. 1.1. Aislamiento zonal
El aislamiento zonal consiste en sellar unas zonas con respecto a otras. Esto evita el desplazamiento de líquidos y gases entre las zonas de la formación a través del anular. En la Figura 2 vemos un ejemplo de e cemento para evitar que el gas y el petróleo se mezclen con el agua de la zona superior.
Figura 2. Aislamiento zonal
2. 1.2.Sustentación de la tubería de revestimiento
La capa de cemento proporciona soporte axial a la tubería de revestimiento de la superficie, así como a cualquier otra tubería de revestimiento que se instale luego (por ejemplo, los liners).
2. 1.3. Protección de la tubería de revestimiento
El cemento sirve como soporte y protección contra las formaciones plásticas (por ejemplo, sales) y fluidoscorrosivos de la formación (por ejemplo, H2S y CO2).
2. 1.4. Sustentación del agujero
El cemento actúa como soporte para el agujero en formaciones plásticas, sensibles al agua o no consolidadas.
2. 2 FACTORES QUE AFECTAN EL DISEÑO DE UNA LECHADA
Características de la lechada:
• Rendimiento.
• Densidad.
• Tiempo de bombeo.
• Control de filtrado.
• Agua libre.
• Aditivos.
•Propiedades mecánicas.
El rendimiento.- Se refiere al volumen total que rinde un saco de cemento al mezclarlo con el agua y sus aditivos y es función directa de la clase de cemento, la densidad y cantidad de aditivos que se le agreguen.
Tabla 1. Rendimiento según la Clase de Cemento
La densidad.- Para determinar la densidad en una lechada se deben tomar en cuenta dos propiedades importantes delas formaciones perforadas: La presión de poro y la presión de fractura. Siempre se deberá diseñar con la máxima densidad permisible por la presión de fractura, ya que nos proporcionara una mayor resistencia compresiva en el cemento
Tiempo de bombeo.- Es el tiempo en que la lechada puede ser bombeada utilizando presiones razonables y es el factor más importante que interviene en eldesplazamiento del cemento y su colocación en el espacio anular. Para obtener el tiempo de bombeo se considera:
Temperatura.- La temperatura juega un papel muy importante y decisivo en el diseño de una cementación, ya que una diferencia de 2 o 3 grados pueden ser suficientes para que el tiempo de bombeo se reduzca en forma considerable o que el cemento no fragüe.
• Temperatura estática.- Es la...
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