Comporension de la incertidumbre

Oilfield Review
Invierno de 2002/2003

Comprensión de la incertidumbre
Mejoramiento del aislamiento zonal
Yacimientos de petróleo pesado
Conexiones multilaterales

SMP-6101-S

Más allá de la resistencia
Después de casi dos siglos de producir petróleo y gas, se cree
erróneamente que nuestra industria se halla al borde del deceso, pero lo cierto es, que nos aguardan varios importantes
logrostécnicos. Por ejemplo, la cementación de pozos, un procedimiento operativo estándar que se practica desde comienzos
del siglo XX, constituye una tecnología madura que permanece
como un área que está siempre lista para la innovación.
Nuestra industria depende del emplazamiento confiable de
materiales en el espacio anular—ya sea entre las columnas de
tuberías de revestimiento o entre la tubería derevestimiento y
las formaciones—para aislar zonas distintas, proteger acuíferos
y proveer soporte a la tubería de revestimiento. Estos materiales
deben continuar trabajando tal como fueron diseñados durante
todo el ciclo de vida de un pozo.
Históricamente, el cemento Pórtland ha sido el material
más versátil y más económico para el aislamiento zonal. No
todos los cementos Pórtland se crean de igualmanera, y los
especialistas en cementación se han dado cuenta que para
lograr el aislamiento zonal, las propiedades mecánicas del
cemento son al menos tan importantes como lo es la resistencia a la compresión. En nuestra industria luchamos para identificar cuál propiedad particular del cemento se requiere para
mantener el sello del espacio anular durante la vida útil de un
pozo. Hoy, nos preocupa nosólo el tiempo durante e inmediatamente posterior al emplazamiento del cemento, sino también la exposición a largo plazo a un ambiente de esfuerzos
que cambia constantemente a lo largo del ciclo de vida de un
pozo. Ahora entendemos que son varias las propiedades del
cemento que juegan un papel importante en mantener las
zonas aisladas.
Durante las operaciones de bombeo de cemento, la atención
seconcentra en las propiedades clave, incluyendo el control de
la densidad, la pérdida de fluido, el tiempo requerido para el
fraguado, el agua libre y el desarrollo de la resistencia inicial.
Inmediatamente después, se tornan importantes propiedades
tales como la resistencia a la tracción y la respuesta a cambios
de temperatura. El valor de cada propiedad cambia a medida
que avanza la construcción delpozo. Por ejemplo, el desarrollo
rápido de resistencia limita el tiempo de espera para el fraguado del cemento, pero la resistencia a la compresión deja de ser
tan relevante en el curso de las operaciones posteriores, cuando la flexibilidad puede ser crítica para la integridad del
cemento fraguado. Concentrarse solamente en el desarrollo de
la resistencia a corto plazo o el deseo de obtener algúnvalor de
resistencia mínima predeterminado, puede ser muy perjudicial
para el aislamiento a largo plazo en el pozo.
Nuestra industria carece de una metodología de prueba
consistente para determinar las propiedades mecánicas del
cemento, y menos aún para determinar cuáles propiedades
mecánicas se pueden requerir para obtener un sello a largo
plazo en el pozo.1 El trabajo actual de modeladoasistido por
computadora de operaciones de cementación depende en
gran medida de las variables de las propiedades mecánicas
ingresadas al modelo. Son comunes las variaciones de más de
dos órdenes de magnitud en los datos conocidos de las propiedades mecánicas del cemento. Por lo tanto, se requieren
métodos de prueba consistentes.

En un intento por solucionar la creciente necesidad de determinar en formaconsistente las propiedades mecánicas del
cemento, el Instituto Americano del Petróleo (API, por sus
siglas en inglés), ha creado un grupo de trabajo para evaluar
métodos de prueba destinados a determinar estas propiedades.
Existen algunos métodos disponibles dentro de los Estándares
de Prueba de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales
(ASTM, por sus siglas en inglés) que podrían...