Presentacin de PowerPoint

Laboratorio de Lodos y CementosIntroduccin a Practicas de LaboratorioEquipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPara explicar los equipos que se utilizan en el anlisis de las propiedades del fluido su utilizan las normas del Instituto Americano del Petrleo (API) que clasifican las propiedades de los fluidos desde el punto de vista fsico y qumico.Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPropiedades Fsicas de los fluidos:

Densidad.Propiedades ReologicasViscosidad Plstica.Viscosidad Aparente.Punto CedenteFuerza al Gel

Filtrado APIPHPorcentaje de ArenaPorcentajes de Slidos y Lquidos

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin

Densidad

La densidad se mide utilizando la balanza la que adems permite calcular la gravedad especifica y el gradiente de presin por cada mil pies

Se utiliza de la siguiente manera:Calibracin:

1 Tapar el extremo del embudo con un dedo y verter agua limpia a travs del tamiz hasta que el nivel coincida con la base del tamiz.2 Sostener firme y recto el embudo sobre una jarra graduada con indicacin de de galn.3 Retirar el dedo del extremo y medir con un cronmetro el tiempo que toma en escurrir de galn de agua a travs del embudo. Este tiempo debe ser de 26 segundos que es la viscosidad embudo del agua.4Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinProcedimiento:

1 Llenar la taza de la balanza con fluido y taparla, permitiendo que el exceso de fluido salga por el orificio de la tapa

2 Tapar el orificio con el dedo

3 Lavar la balanza y colocarla sobre el soporte

4 Correr el cursor a lo largo del brazo hasta lograr el equilibrio de la balanza

5 Leer la densidad y registrarla en el reporte de fluido.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPropiedades Reologicas

Determinar la capacidad de limpieza y suspensin del fluido con base a sus propiedades reolgicas. El viscosmetro se utiliza para determinar las propiedades reolgicas del fluido, es decir, la viscosidad plstica, el punto cedente y la fuerza de gel.

Se utiliza de la siguiente manera:1 Conectar el instrumento a la fuente de poder apropiada2 Llenar hasta la marca que posee la taza del viscosmetro con la muestra de fluido recin agitada3 Colocar la taza del viscosmetro en el thermo cup y calentar a 120F, si el fluido es base aceite. La reologa de los fluidos base agua se corre, segn API, a temperatura ambiente.4 Colocar el thermo cup en la plataforma del viscosmetro y levantarla hasta hacer coincidir el nivel de la muestra con la marca del rotor. Apretar el tornillo de la plataforma5 Encender el equipo y colocar la palanca de cambios o perilla en posicin baja y el switch de velocidad en posicin alta para obtener 600 RPM.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin6 Registrar la lectura como "Lectura a 600 RPM, cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante.7 Mantener la palanca de cambios o perilla en la posicin baja y colocar el switche de velocidad en posicin baja (perilla inferior hacia atrs) para obtener 300 RPM.8 Registrar la lectura como "Lectura a 300 RPM", cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante. 9 Colocar la palanca de cambios o perilla y el switche de velocidad en la posicin alta, para obtener 200 RPM.10 Registrar la lectura como "Lectura a 200 RPM", cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante.11 Mantener la palanca de cambios o perilla en posicin alta y el switche de velocidad en posicin baja, para obtener 100 RPM.12 Registrar esta lectura como "Lectura a 100 RPM", cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante.13 Colocar la palanca de cambios o perilla en posicin media y el switche en la posicin alta, para obtener 6 RPM.Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin14 Registrar la lectura como "Lectura a 6 RPM", cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante.15 Mantener la palanca de cambio o perilla en posicin media y el switche de velocidad en posicin baja, para obtener 3 RPM.16 Registrar la lectura como "Lectura a 3 RPM", cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial o se mantenga constante.17 Medir a 3 RPM la fuerza de gel a 10 seg., con la palanca de cambios o perilla en posicin media y el switche de velocidad en posicin baja.El procedimiento consiste en:

17.1. Apagar el motor, colocando el switche de velocidad en posicin media y esperar a que el fluido se mantenga esttico por 10 seg.17.2. Colocar el switche de velocidad en posicin baja, despus de haber transcurrido 10 seg y observar cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial.Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin18 Registrar la lectura como "Gel inicial" a 10 seg. expresada en lbs/100 pie2. 19 Medir a 6 RPM la fuerza de gel a 10 minutos, con la palanca de cambio o perilla en posicin media y el switch en posicin alta.El procedimiento consiste en:

19.1. Agitar la muestra por diez minutos a 600 RPM19.2. Colocar la palanca de cambios o perilla en posicin media y el switch en posicin media para apagar el motor.19.3. Mantener el fluido esttico por diez minutos y luego colocar el switch de velocidad en posicin baja.20 Registrar la lectura como Gel final a 10 minutos expresada en lbs/100 pie2, cuando la aguja alcance la mxima deflexin en el dial.Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin

El clculo de las propiedades reolgicas se realiza de acuerdo a las siguientes ecuaciones:

Viscosidad Plstica, cp = Lectura a 600 RPM Lectura a 300 RPM

Punto Cedente, lbs/100 pie2 = Lectura a 300 RPM Viscosidad Plstica

Fuerza de gel, se corre a 3 RPM

Viscosidad Aparente, cp = Lectura a 600 RPM / 2Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinFiltrado API

Determinar el volumen de lquido o filtrado que pasa hacia la formacin permeable cuando el fluido es sometido a una presin diferencial. Se utiliza de la siguiente manera:1 Ensamblar las partes del equipo limpias y secas en el orden siguiente: Tapa base, empacadura de caucho, malla de 60 mesh, hoja de papel filtro, empacadura de caucho y celda.2 Llenar la celda hasta de pulgada de su tope, con muestra de lodo recin agitada. Esta cantidad de lodo se agrega para conservar el cartucho de CO2 y poder realizar varias pruebas con el. Colocar la unidad ensamblada en la estructura del filtro prensa.3 Verificar que la tapa superior tenga la empacadura y esta se encuentre bien asentada. Colocar la tapa superior a la celda y asegurarla con el tornillo T. 4 Colocar un cilindro graduado bajo el tubo de salida del filtrado.5 Colocar el cartucho de CO2 en el porta cartucho y apretar, sin forzar.6 Aplicar 100 psi de presin a la celda y filtrar por 30 minutos. Nota: Cuando transcurran los 30 minutos de la prueba, retirar la presin por la vlvula de alivio y anotar el volumen recolectado en cc.7 Reportar el volumen recolectado como prdida de filtrado API.8 Desarmar la celda y examinar el revoque en cuanto a su espesor, dureza, resistencia, flexibilidad, delgadez, firmeza y ver que tan esponjoso resulta mismo. El espesor se expresa en 1/32". Un espesor de 2/32" es generalmente considerado aceptable.

PHDeterminar el grado de acidez o basicidad del fluido para evitar problemas de corrosin y contaminacin. El pH-metro es un instrumento utilizado para determinar el pH de soluciones acuosas, midiendo el electro potencial generado entre el electrodo especial de vidrio y el electrodo de referencia.1 Presionar el botn on/off en ON para encender el medidor de pH2 Ajustar la temperatura manualmente con la temperatura de la muestra.3 Presionar el botn pH/mV hasta que el aviso en la pantalla indique el modo de medicin deseado.4 Retirar el electrodo de la solucin de almacenamiento.5 Enjuagar el electrodo con agua destilada.6 Sumergir el electrodo en la solucin a ser medida, despus de pocossegundos el valor de pH se estabiliza.7 Registrar el valor del pH o de mV. Observacin:La escala del pH es logartmica y va de 0 a 14. El pH de una solucin seexpresa como el logaritmo negativo del ion H+ (pH = -logH+ )Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPorcentaje de ArenaDeterminar el porcentaje de arena en el fluido para hacer los correctivos del caso y evitar problemas operacionales. El kit de arena esta constituido por: un recipiente de 2.5 de dimetro con malla de bronce de 200 mesh; un embudo y una probeta graduada de 0 a 20 %, para leer directamente el porcentaje en volumen de arena.1 Llenar la probeta con fluido y completar con agua hasta donde lo indica la marca.2 Tapar la boca de la probeta con el dedo pulgar y agitar vigorosamente3 Vaciar la mezcla sobre la malla limpia y previamente mojada4 Descartar el lquido que pasa a travs de la malla. Agregar ms agua a la probeta, agitar y vaciar de nuevo sobre la malla.5 Repetir el paso nmero cuatro hasta que el agua de lavado este clara. Advertencia: La cantidad de residuos retenida en la malla no debe aplastarse, agitarse o forzarse con el dedo, lpiz o dispositivo alguno, porque esto dar resultados errneos y destruye la malla.6 Lavar la arena retenida sobre l a malla con una corriente suave de agua para eliminar residuos de fluido.7 Fijar el embudo en la parte superior de la malla, invertir e insertarlo en la boca de la probeta y rociar la malla con una corriente suave de agua.8 Dejar decantar la arena en el fondo de la probeta9 Observar el volumen de arena depositado y expresar el valor obtenido en porcentaje por volumen.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPorcentaje de Slidos y LquidosDeterminar el porcentaje en volumen de los slidos de alta y baja gravedad especifica, as como cuantificar la eficiencia de los equipos de control de slidos, en base a los resultados del anlisis de slidos.1 Sacar la retorta del bloque aislante y destornillar el condensador, utilizando la esptula como destornillador, remover la cmara de lodo de la cmara superior de la retorta.2 Empacar la cmara superior de la retorta con lana de acero fina y agregar lubricante de alta temperatura a las roscas de la cmara de fluido y del condensador.3 Llenar la cmara de fluido y colocar la tapa, permitiendo que el exceso salga por el orificio de la tapa (en este momento es donde se introducen los errores ms frecuentes. Asegurarse de que no quede aire entrampado en la cmara. Un volumen exacto de fluido es esencial en esta prueba.4 Limpiar el exceso de fluido y atornillar la cmara de fluido en la cmara superior5 Conectar el condensador6 Colocar la retorta en el bloque aislante y cerrar la tapa aisladora7 Aadir una gota de agente humectante (Wetting agent) en el cilindro graduado de 10 ml y colocarlo debajo del drenaje del condensador. Conectar el cable de la retorta al enchufe de 115 voltios.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin8 Calentar hasta que no salga ms gota del drenaje del condensador o hasta que la luz piloto apague (aproximadamente 30 minutos).9 Usar la esptula para raspar el fluido seco de la pared de la cmara de fluido y de la tapa, para asegurar el volumen correcto.10 No utilizar lana de acero quemado.11 Asegurarse de desconectar la retorta despus de cada prueba.El calculo de los porcentajes de slidos y lquidos se determina con las siguientes ecuaciones:

Porcentaje en volumen de aceite = ml de aceite x 10

Porcentaje en volumen de agua = ml de agua x 10

Porcentaje en volumen de slidos = 100 (ml aceite + ml agua) x 10Propiedades Qumicas de los fluidos:

Los principales ensayos qumicos que se realizan a los fluidos de perforacin son:

Dureza.Alcalinidad del filtrado PfAlcalinidad del filtrado MfAlcalinidad del lodo (Pm)MBT (Methylene Blue Test)

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinEquipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinDurezaDeterminar a travs de un anlisis de dureza los ppm de calcio y cloruros presentes en el fluido, para proceder a introducir los correctivos necesarios y evitar el efecto nocivo de estos contaminantes.

En el caso del Calcio:1 Agregar 25 cc de agua destilada2 Agregar 40 gotas (2 cc) de amortiguador de dureza Hardness Buffer3 Agregar 2 6 gotas de indicador de dureza. Si se desarrollo un color vinotinto, indica que hay iones de calcio y de magnesio en el agua. En caso de ser cierto agregar gota a gota solucin de versenato hasta obtener un color azul.4 Agregar 1 cc de filtrado. Si este contiene calcio se obtendr un color vino tinto. Si esto es cierto. Agregar gota a gota y en agitacin continua solucin de versenato (400 mg/lt) hasta obtener un color azul. Cuando el filtrado se encuentra encubierto (oscuro), el cambio da un color gris pizarra.5 Registrar la cantidad de calcio como el nmero de cc versenato gastadoEntonces, Ca++ (ppm) = Versenato (gastado) x 400Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinDurezaLos cloruros afectan la reologa de los fluidos base agua y causan comnmente problemas de floculacin. En algunos casos ocurren problemas de arremetida porinflujo de agua salada.

En el caso de los Cloruros:1 Colocar 1 cc de filtrado en un recipiente2 Agregar 2 3 gotas de fenolftalena3 Si un color rosado aparece, titular con H2SO4 (0.02N) hasta que el color rosado desaparezca.4 Aadir 25 cc de agua destilada5 Agregar 5 10 gotas de K2CrO46 Titular con AgNO3 hasta que el color amarillo cambie a rojo ladrillo y permanezca por 30 segundos7 Registrar la cantidad de cloruro por el nmero de cc de AgNO3 gastados. Nota: la agitacin debe ser continua.Entonces:C l (ppm) = cc AgNO3 (gastados) x 1000C l (ppm) = cc AgNO3 (gastados) x 10000Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinAlcalinidad del Filtrado PF

Determinar la alcalinidad del filtrado con fenolftalena, con la finalidad de identificar los iones contaminantes, como CO3 = y HCO- 3 , que afectan la estabilidad del hoyo. La comparacin entre los valores de alcalinidad, Pf y Mf, permite visualizar problemas de contaminacin en el fluido.1 Colocar 1 cc de filtrado en un recipiente2 Agregar 2 o 3 gotas de fenolftalena, hasta obtener un color rosado3 Agregar H2SO4 (0.02N) hasta que el filtrado adquiera su color original 4 Registrar el Pf como el nmero de cc de H2SO4 gastados para neutralizar el color de la fenolftalenaObservacin. Si la muestra est oscurecida de manera tal que el cambio de color no se perciba, el punto final se toma con un pH metro cuando el pH cae a 8.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinAlcalinidad del Filtrado MF

Determinar la alcalinidad del filtrado con el Anaranjado de Metilo, para identificar la concentracin de iones contaminantes, que afectan la estabilidad del hoyo. Un valor alto de Mf es indicativo de la presencia de contaminantes como CO3 y HCO3.1 Agregar a la muestra que ha sido titulada al punto final del Pf ms o menos 4 gotas de Anaranjado de Metilo, hasta obtener un color amarillo oscuro. 2 Agregar H2SO4 (0.02N) gota a gota, hasta que el color del indicador cambie de amarillo naranja a marrn claro.3 Registrar el Mf como el total de cc de H2SO4 gastados ms el que se gast en lograr el PfObservacin Si la muestra est oscurecida de manera tal que el cambio de color no se perciba, el punto final se toma con un pH metro cuando el pH cae a 4.3.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinAlcalinidad del lodo PM

Determinar la concentracin de cal en lb/bls necesaria para secuestrar los gases cidos que puedan presentarse durante la perforacin del pozo.1 Agregar 25 cc de agua destilada2 Colocar 1 cc de lodo en la cpsula de titulacin3 Agregar de 4 a 5 gotas de Fenolftalena y agitar4 Agregar H2SO4 hasta lograr el color original del lodo.5 Registrar la alcalinidad del lodo (Pm) como los cc de H2SO4 gastados en neutralizar el color de la fenolftalena.

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de PerforacinPrueba del Azul de Metileno (MBT)

Determinar la concentracin total de slidos reactivos presentes en el fluido. La prueba MBT da la concentracin total de los slidos arcillosos que contiene el fluido, es decir, la concentracin de los slidos arcillosos comerciales agregados (Bentonita) y la concentracin de slidos arcillosos portados por la formacin.1 Agregar 10 cc de agua destilada2 Agregar 1 cc de lodo3 Agregar 15 cc de agua oxigenada4 Agregar 0.5 cc de cido sulfrico (5N)5 Hervir suavemente durante 10 minutos6 Completar hasta 50 cc con agua destilada.7 Agregar cc de Azul de Metileno y agitar8 Tomar una gota de lquido con la varilla de agitacin y colocarla sobre el papel filtro. Mantenga la varilla completamente en posicin vertical.9 Calentar y repetir el paso nmero dos hasta lograr obtener un punto central azul rodeado de una aureola celeste.10 Repetir el paso nmero tres para corroborar el punto final11 Registrar la cantidad de Azul de Metileno gastada

La siguiente figura ilustra los pasos ocho, nueve y diez del procedimiento de la prueba MBTEntonces:CEC (Capacidad de Azul de Metileno) = cc Azul de Metileno (Gastados) por cc de fluidoMBT (lbs./bbl) = 5 x CECLaboratorio de Lodos y CementosCementacinOperacin en la cual una mezcla de agua y cemento se coloca a una profundidad determinada para que cumpla entre otros con los siguientes objetivos: * Excluir las aguas de las formaciones productivas* Proteger al revestidor de presiones externas ( formacin )* Sellar zonas no productivas* Proteger la tubera de revestimiento de la corrosin* Evitar migracin de fluidos entre diferentes zonas* Controlar prdidas de circulacin* Sellar zonas de fluidos no deseables* Soportar el revestidor y todo el peso del equipo CementacinYAC-1YAC-2DAO A LA FORMACINCOMUNICACIN ENTRE FORMACIONESSECCIONES SIN PROTECCINQUE NO SE QUIERE?OBJETIVO...GARANTIZAR EL AISLAMIENTO ZONAL, NO SOLO POSTERIOR A LA CEMENTACIN, SINO TAMBIN EN EL TRANSCURSO DE LA VIDA PRODUCTIVA DE LOS POZOSCementacinCemento:Mezcla de piedra Caliza y otros materiales ricos en Carbonato de Calcio con Arcilla y algo de Oxido de Hierro y Aluminio+Calor( 2600-3000 F )Clinker(4-8%)Cemento Portland50% Silicato Triclcico (3CaO.SiO2)25% Silicato Diclcico ( 2CaO.SiO2)4% Aluminato Triclcico (3CaO.Al2O3)13% Ferro Aluminato Triclcico o Tetraclcico ( 4CaO.Al2O3.Fe2O3)3% Sulfato de Calcio ( CaSO4)3% Otros (MgO, Cal libre, Alcalis, Anhidrido Sulfurico)Materiales InicialesCaO(Caliza)SiO2 ( Slice )Al2O3 ( Arcilla )Fe2O3 ( Oxido Frrico )+ YesoCementacinEl API presenta nueve tipos de cementos A,B,C,D,E,F,G,H,J . El ms utilizado es el cemento tipo H al cual se le pueden adicionar retardadores y/o aceleradores.Cementacin

Propiedades del Cemento:Las propiedades de los cementos utilizados en las operaciones de cementacin, varan de acuerdo a lo siguiente:* Ubicacin Geogrfica* Condiciones de fondo de pozo (Temp., Prof., Presin, etc.)* Tipo de Cementacin* Tipo de agua a utilizar para la mezclaEstas propiedades dependen de:* La relacin de agua de las lechadas ( Gal /sac) * Densidad de la lechada ( Lbs / Gal )* Rendimiento de la lechada ( ft 3 / saco )CementacinTipos de Cementacin:

Primaria: es la realizada cuando es corrido por primera vez el revestidor o camisa (liner).

Funciones: Aislamiento de la Zapata de Revestimiento. Aislamiento de las Zonas de Produccin previene flujo cruzado entre los intervalos a diferentes presiones. Proteccin de zonas acuferas previene la contaminacin de fluido de perforacin de los acuferos. Aislamiento de Intervalo Problema perdidas extremas, control de pozos, entrada por ventana. Proteccin de Tubera de Revestimiento de fluidos corrosivos de formacin, es decir H2S, CO2. Soporte de la Tubera de Revestimiento es decir soporte para el conductor.CementacinSecundaria: es tambin conocida como forzamiento (Squeeze) y su objetivo es bombear una lechada de cemento en el pozo, bajo presin, forzndola contra una formacin porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente al hoyo abierto.

Se utiliza en el sellado de perforaciones, cementacin de anillos en conductor, reparacin de fugas en la tubera de revestimiento, forzarzapata de revestimiento, colocar tapones, etc.

CementacinTAPONES DE CEMENTO EN HOYO ABIERTOEn algunas ocasiones, el hoyo debe ser obstruido con un tapn de cemento. Algunas causas sonPara abandonarlo.Para desviarlo.Evitar perdidas de circulacin.Evitar invasin de aguas de zonas profundas.

Los tapones de cemento, generalmente se colocan en hoyos desnudos y se usa tubera de perforacin o tubera de educcin para colocar el cemento en el sitio requerido. En vista de que el hoyo, siempre esta lleno de fluido de perforacin o de fluido de completacion, se requiere que encima de la mezcla agua-cemento se coloque cierta porcin de agua para mejorar la eficiencia del fraguado del cemento.Para disear la colocacin de un tapn de cemento se requiere balancear las columnas de cemento, agua y fluido en el hoyo, en vista de que los fluidos tienen diferentes gravedades especificas.El volumen de agua en el anular debe colocarse antes de la mezcla agua-cemento y el volumen de agua dentro de la tubera debe bombearse despus del cemento.Cementacin- Condicin pobre del agujero (patas de perro, estabilidad del agujero descubierto, desgastes, llenado del agujero, cama de recortes, etc.)- Condicin pobre del lodo (altas fuerzas de gel y punto de resistencia, alta perdida de fluido o filtracin, enjarre grueso, alto contenido de slidos, perdida de material de circulacin, incompatibilidad de lodo/cemento).- Centralizacin pobre (el cemento no se coloca uniformemente alrededor de la tubera derevestimiento, dejando lodo en el sitio).- Perdida de Circulacin- Presin Anormal- Presin Subnormal- Presin AltaPROBLEMAS COMUNES DE CEMENTACION

CementacinEQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONZAPATA GUA: Es simplemente un niple que se coloca en la parte inferior del primer tubo para permitir una libre introduccin de la tubera en el hoyo. Su forma esfrica en la parte inferior hace que el contacto con la pared del hoyo sea la mas suave posible, evitando as cualquier derrumbe de las paredes del hoyo

Cementacin

Cementacin

EQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONZAPATA DIFERENCIAL: Tiene doble funcin, sirve de zapata gua y de flotador, tiene un dispositivo interno que no permite, que la tubera se llene completamente de fluido de esta forma ejerce una flotacin y ayuda con el peso de la tubera. El dispositivo interno puede convertirse en una vlvula de retencinCementacin

EQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONCUELLO FLOTADOR: Esta herramienta se coloca en el extremo superior del primer tubo y el extremo inferior del segundo tubo. Sirve de elemento de flotacin. Se transforma por medios mecnicos, en vlvulas de retencin, lo que permite que el fluido circule de la tubera a espacio anular, pero no del espacio anular hacia la tubera. Esto permite que la mezcla agua-cemento se quede en el anular y no regrese a la tubera . El cuello flotador sirve de soporte de los tapones de cemento.Cementacin

EQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONTAPONES DE CEMENTO: Los tapones de cemento son dispositivos que se introducen en la tubera de revestimiento, durante la operacin del bombeo de cemento. Se usan dos tapones, los cuales separan la mezcla agua-cemento del fluido en el pozo y de liquido desplazante, al mismo tiempo el tapn inferior limpia la pared de la tubera del fluido en el pozo y del liquido desplazante, al miso tiempo el tapn inferior limpia la pared de la tubera del fluido en el pozo y el tapn superior limpia la tubera de la mezcla agua-cemento.

Cementacin37Cementacin

Los tapones son retenidos en el cuello flotador, y el tapn esta diseado de tal manera que a presiones de 300 a 400 lpc se rompa un diafragma y permita la continuacin del flujo de cemento. El tapn superior es casi una pieza solida y al llegar al cuello flotador obstruye el flujo, lo que indica que la mezcla agua-cemento ha sido colocada en el sitio determinado.EQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONEQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONCENTRALIZADORES: Son herramientas que se colocan en la tubera de revestimiento para mantenerla centralizada en el hoyo, la centralizacin de la tubera permite que el espesor del cemento sea uniforme alrededor de toda la tubera, evitando as crear un desbalance en las presiones externas que podran originar problemas posteriores. Los centralizadores se colocan, el primero entre la zapata y el cuello flotador, el segundo en la unin del segundo con el tercer tubo, de all en adelante se coloca un centralizador cada dos tubos hasta 40 pies por debajo del tope del cemento.

CementacinEQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONRASPADORES: Son herramientas que se colocan en el revestidor con el objeto de limpiar el revoque que se ha formado en la pared del pozo. Los raspadores se colocan desde 20 pies por debajo del tope del horizonte productor hasta 20 pies por encima de la den horizonte productor, con un espaciamiento de 20 pies cada uno.Cementacin

Cementacin

CABEZAL DE CEMENTACION: Esta pieza se coloca en la parte superior del tubo que se asoma a la superficie, se une por medio de mangueras de acero a los sistemas de mezclado y bombeo de cemento. Posee dos cmaras de alojamiento para los tapones de cementacin, y un juego de vlvulas que permitan la operacin completacin .EQUIPOS QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO DE CEMENTACIONDiseo de la cementacinAccesorios para la cementacinClculos en el pozoSecuencia operativaEstado mecnico del pozoInformacin de las geopresiones.Informacin de los fluidos de perforacin utilizados INFORMACIN NECESARIA PARA LA CEMENTACIONCementacin

CementacinAditivos para Cementos:Funciones:* Modificar densidad* Aumentar o disminuir resistencia a la compresin* Acelerar o retardar el tiempo de fraguado* Controlar perdida de fluidos* Reducir viscosidad de la lechada* Aumentar resistencia frente a fluidos corrosivos* Formacin de puentes para el control de perdida de circulacin CementacinCementacinDensificantes:Incrementan la densidad, limitan y mantienen presin para el control del pozo y para mejorar el desplazamiento o remocin del lodo.Entre ellos se tiene: Arena, Barita, HemattaControladores de Filtrado :Previenen la deshidratacin del cemento y evitan la disminucin de la columna de cemento debido a la perdida de agua, lo cual origina reduccin de la presin ejercida por la columna hidrosttica.

Entre estos se tienen: Polmeros Orgnicos, Ltex, Cemento con Bentonita y dispersanteCementacinAceleradores:Aumentan la velocidad de la tasa normal de reaccin entre el cemento y el agua. Aumento de la resistencia a la compresin y disminucin del tiempo de fraguado o espesamiento ( acelerador total ).

Son generalmente agregados al cemento en temperaturas entre 32F y 110F. Son fabricados a partir de cementos A, G y H.

Entre los mas usados estn:

Cloruro de Calcio ( hasta 2% ) 60 FCloruro de Sodio ( 1-5% ) >10 % ------ RetardadorBrax (Na2B4O4.10H2O) Tetraborato de Sodio DecahidratadoSilicato de Sodio ( Diesel A ). Sistema Diesel Material Orgnico de alto peso molecular. Prolongan el tiempo debombeabilidad y retardan el fraguado de la lechada de cemento

Entre ellos se pueden encontrar:

Lignosulfonato de Sodio y Calcio ( 0.1-1%)Agua Saturada con Sal (15-17 Lbs / sc )Lignosulfonato de Calcio ( 0.1-1.05 )CMHEC (Carboximetil- Hidroxietil Celulosa)Sal (Cloruro de Sodio) >10%Retardadores:Cementacin47Extendedores:Existen varios mtodos para reducir la densidad: controlando agua, agregando materiales de bajo peso especifico o ambos mtodos en comn La Bentonita es el material mas utilizado en diferentes formulaciones, tanto en polvo como en forma prehidratada.

Su funcin es variada y entre ellas se tienen: reducen la densidad de la lechada, aumentan el rendimiento, disminuyen la perdida de filtrado y reducen los costos

Bentonita (2-16%) Atapulguita (0.5- 4%)Hidrocarburos Naturales :Gilsonita, Carbn (1-50 Lbs/scs)Silicato de Sodio (1- 7.5 Lbs/scs) Pozolanas, tierra Diatomacea, Cenizas en polvo, Perlitas Expandidas.CementacinCementacinDispersantes :Se agregan al cemento para proveer propiedades de flujo y permitir elbombeo de la lechada de cemento en flujo turbulento a menor caudal, minimizando as los requerimientos de potencia hidrulica.Disminuyen la viscosidad, bajan el punto cedente y la resistencia de gel

Entre ellos se tienen: Polmeros de cadena larga, Lignosulfonato de Calcio y Cloruro de Sodio, Hidoxalatos PolisacridosLaboratorio de Lodos y CementosEjemplos y EjerciciosEjemplo de ClculosDimetro de la barrena = 22 pgDimetro Ext. de TR = 16 pgDimetro Int. de TR = 15 pgSaco de cemento = 50 Kg.Rendimiento: 38.8 lt de lechada /sacoDensidad de Lechada = 1.93 gr./cm3Profundidad: 656 pies10 m en cople de tubera. Cap. Embolada = 0,5 Bls por embolada, Cap. Bomba = 50 emboladas por minutoEficiencia de la bomba = 80%Capacidad de las bombas:656 piesCalcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crear una lechada que nos sirva para cementar una TR (segn figura), as como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento. 30 piesDATOS:

Volumen de lechada requerida (volumen del espacio anular):Capacidad entre (agujero y TR) = 0.000972*(d.(agujero)^2 - d.(TR)^2)Capacidad de (TR) = 0.000972 * (d.(TR)^2)Volumen (TR) = Cap. * hVolumen (agujero y TR) = Cap. * h12Volumen total de Lechada = 1 + 2Ejemplo de ClculosCapacidad entre (agujero y TR) = 0.000972 * (de.(agujero)^2 - d.(TR)^2)Capacidad de (TR) = 0.000972 * (di.(TR)^2)Volumen (TR) = Cap. * halturaVolumen (agujero y TR) = Cap. * halturaCapacidad entre (agujero y TR) = 0.000972 * (22^2 - 16^2)= 0,2216 Bls/ftCapacidad de (TR) = 0.000972 * (15^2)=0,2187 Bls/ftVolumen (agujero y TR) = 0,2216 Bls/ft * 656 ft = 145,37 BlsVolumen (TR) = 0,2187 Bls/ft * 30 ft = 6,561 BlsPrimer paso: Calcular la capacidad de la tuberas y los volmenes12345Volumen Total = + = 151,93 Bls34Ejemplo de ClculosVol. cemento = Vol. total de lechada / Rendimiento =Tiempo de bombeo = Vol. Total de lechada/vol. Posible a desplazarVolumen posible a desplazar = (cap. Embolada * cap. Bomba) * Eficiencia =Vol. cemento = 151,93 Bls / 0,24 Bls/saco = 622,20 sacos * 50 kg/1 saco * 1 ton/1000kg =31,1 tonVolumen posible a desplazar = (0,5 Bls/emb *50 emb/min) * .0,80 = 20 Bls/min2do paso: Calcular Volmenes de Cemento, Desplazamiento y Tiempo BombeableTiempo de bombeo = 151,93 Bls / 20 Bls/min = 7,597 minVolumen para desplazamiento = cap. TR * h1=Volumen de desplazamiento = 0,2187 Bls/ft * 626 ft = 136,90 BlsEjemplo de ClculosEjerciciosCalcular el volumen de cemento para cementar una Tubera de Revestimiento (segn figura), as como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento. OD TR:8 Cap Bomba:0,3 Bls/EmbID TR:7,276 Cap. Emb:70 Emb/minID hoyo:10 Efic:90 %9000 pies10 piesCalcular el tiempo de Fondo Arriba y de Circulacin de un pozo (segn figura),OD TR:7 Long Pist:9 ID TR:6,216Diam Pist:3,5OD tub:3 EPM:90ID tub:2,992Prof =5000