04 - Aditivos de Cementación

7/17/2019 04 - Aditivos de Cementacin

1/45

Schlumb

ergerPrivate

1 Aditivos deCementacion

Programa deEntrenamiento Acelerado

para Supervisores de Pozoen IPM


2/45

2

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

Condiciones en un Pozo

Temperatura

FormacionesPermeables

Remocion deLodoPresion porFriccionMezclabilidadBombeabilidad

Perdidas deCirculacion

Control PozoSobre Presion

Formaciones Debiles

Retrogresionde la

Resistencia

Antiespumantes

Espumantes CementoEspumado!

Control de "as


3/45

3

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

CATEGORIA E AITI!O

SO"#CIO$ES

ES#AB$L$DAD DE FL%$D&S

C&'#R&L DE F$L#RAD&

RE#R&"RES$&' DE LA C&MPRES$&' PR&D%C#& DE LA ($DRA#AC$&' S$L$CA

ESP%MA'#ES ES#AB$L ) ESP%MA A"E'#ES ESP%MA'#ES

ESP%MA #E'DE'C$A A LA ESP%MA A'#$)ESP%MA

PERD$DAS DE C$RC%LAC$&'

CAPAC$DAD DE #AP&'AR

PR&P$EDADES DE #AP&'

DE'S$DAD

A"E'#ES "EL$F$CA'#ES

D$SPERSA'#ES

LCM

E*#E'DED&RES

REM&C$&' DE L&D&

PRES$&' P&R FR$CC$&'RE&L&"$A

#$EMP& DE FRA"%E ACELERAD&RES

F&RMAC$&'ES PERMEABLES FLAC

CO$ICIO$ES ESPECIA"ES O A$ORMA"ES

PARAMETRO E "A "EC%AAPRO&"EMA

C&'#R&L DEL P&+&

S&BRE PRES$&'

F&RMAC$&'ES DEB$LES

DE'S$DAD

A"E'#ES DE PES&

E*#E'DED&RES

#EMPERA#%RA

Condiciones en un Pozo


4/45

4

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

Aditivos de Cementaci'n

Aceleradores -Retardadores Cambian el #iempo de

Frague

Modi.can la velocidad dedesarrollo de laresistencia

E/tendedores Reducen la densidad

Aumentan el rendimiento Agentes de Peso

Aumentan la densidad

Dispersantes Me0oran la remocin

Me0oran la mezclabilidad

Lec2adas de agua reducida

Reducen las presiones por3riccin Lo4 #- and Pv!

Controladores de Filtrado

Materiales para perdidade circulacin LCM!


5/45

5

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

Aditivos Especiales

Antiespuma,Desespumantes

Aditivos para me0orar la Ad2erencia

Aditivos E/pansivos

Aditivos para controlar la migracin de "asSistemas #i/otropicos


6/45

6

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

Conductores

Previenen el derrumbamientodel (o-o ba0o el e5uipo

El tiempo de espera por elcemento debe ser m6s corto

Cemento de 3raguado r6pido) r6pido desarrollo deles3uerzo compresivo

Lec2adas aceleradas7 e8g89 Cemento Puro : 'aCl D;;!

Cemento Puro : CaCl? S1! ?);> Cemento Puro : agua de mar


7/45

7

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

Aceleradores

S@@1 CaCl?)slido! 1 ) ; > B&C La pureza debe ser 9 S@@1 > CaCl? concentracin

Reaccin E/otermica

D@;; 'aCl! 1@ > B&Agua de Mar

eri.car el comportamiento cerca de los deltas de rios

D@ CaCl?)l5uido! @8? ) @8; gal,sG

ARC#$C SE# para Ba0as temperaturas


8/45

8

Aditivos de

Schlumb

ergerPrivate

E(ectos Secundarios del CaCl)

Aumenta la temperatura Calor de Solucin del CaCl? E3ecto acelerador adicional en super.cieH!

E/pansin del revestidor

Aumenta la reologa geli.cacin!

Es Posible un aumento en la permeabilidad Disminu-e la resistencia a los sul3atos


9/45

9

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

*++ Cloruro de Sodio

'o mu- e.ciente como acelerador

Actua como acelerador 1@> B&

Rango pre3erido B&

T

imetoreac,-**&c

Slurr.consistenc./,r0

-123F /453C0

-4+3F/253C0

-673F /5-3C0)-*3F /773C0

5

2

+

)

** 4 -* -4 )* )4 1*$aCl E$ AG#A E ME8C"A /9 &:O:0


10/45

10

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Casing super;ciales

+onas no consolidadasSoporte de los B&P

"randes volumenes delec2adas

Lec2adas ligerasLec2adas pesadas en la zapata

Lec2adas e/tendidas conlec2adas de amarre 7 e8g89 Bentonita pre2idratada ?) 1?8I

ppg

Cemento Puro : @8=)1> S1 1=8Ippg


11/45

11

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

ensidad de la "ec,ada

CambiandoCambiandoLa DensidadLa Densidad

De la Lec2adaDe la Lec2ada

Mas LivianaMas Liviana

Mas AguaJ

KAbsorbentesKMateriales Ligeros

Densidad Mas Ba0aDensidad Mas Ba0a

Cemento 'eto1=8 ppg Clase A1=8I ppg Clase "18; ppg Clase (

Mas PesadaMas Pesada

Menos Agua

KMaterial PesadoKDispersantes

Densidad Mas AltaDensidad Mas Alta


12/45

12

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

E


13/45

13

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Clasi;caci'n de losE


14/45

14

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

E B&C

KEconomico - ampliamente dispKDisminu-e la resistencia a la coKAumenta la permeabilidadKiscosi.ca las Lec2adas : sli


15/45

15

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

E


16/45

16

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Agregados "igerosP%+&LA'AS9 #ierra Diatomacea D17 D@?! Q Ceniza D


17/45

17

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

E


18/45

18

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Antiespumantes

Bue causa la EspumaD Propiedades de los materiales

Mala 2umectacin de las partculas slidas

Por ue usar antiespumantesD Para prevenir la geli.cacion , prevenir una pobre 2idratacin

Para prevenir cavitacin en las bombas

Para obtener - bombear una densidad real

Propiedades de los antiespumantes Deben ser $nsolubles en el Ouido espumante

Deben tener una super.cie m6s 6ctiva 5ue el Ouidoespumante


19/45

19

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Casing Intermedios

Secciones de traba0o

Cementaciones en ? etapas

Ba0o Costo

Lec2ada de relleno -principal e8g89 Bentonita pre2idratada ?)

D= @8?I gps : 1> S1

1=8I ppg lec2ada de amarre

#odas las lec2adasretardadas

Lec2adas principales concontrol de .ltrado8


20/45

20

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Retardaci'n de los sistemas decemento

Aplicaciones Casings intermedios - de produccin

Cementaciones 3orzadas - tapones de cemento

Alta temperatura - pro3undidad

Clases de Retardadores Tumicos Lignosul3onatos D@1


21/45

21

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Probables E3ectos 'egativos de los Retardadoresen las Lec2adas9 "eli.cacin e08 Lignosul3onatos!

Dispersion

Aumento de la Perdida de Filtrado

$ncompatibilidad Retrasan el desarrollo de la resistencia a la compresin

Retardadores


22/45

22

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

%niSE# ) L#9 D1 Retardador de Ba0a#emperatura Sal &rganica

Retardador de Ba0a a media temperatura

#eora de la 'ucleacin 'o debe ser usado con D@=7 D1== o cual5uier otra 3orma de nanosilica

Es Compatible -a sea con agua 3resca o de mar

Ba0a sensibilidad al tiempo de 3rague con cambios de temperatura

Propiedades Individuales delos retardadores #niSET


23/45

23

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Propiedades Individuales delos retardadores #niSET

%niSE# ) (#9 D11 Retardador de Alta #emperatura Es una mezcla de Sales &rgano3ostatica e inorganicas

Retardador de media a altas temperaturas

#eora de la Adsorcin

M6s tolerante a9 ariaciones de concentraciones

ariaciones de temperatura

Es3uerzo de corte

R6pido desarrollo de resistencia a la compresin

Compatible con sistemas salinos 2asta ?=> 'aCl


24/45

24

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Mecanismos de Retardaci'nFactores 5ue a3ectan el mecanismo de accin

'aturaleza 5umica del retardador Composicin 5umica del cemento

#eoras de los mecanismos de accin#eora de Adsorcin#eora de Precipitacin

#eora de 'ucleacin#eora comple/acin

Posibles e3ectos negativos en las lec2adas "elacin Dispersin $ncremento en el .ltrado $ncompatibilidad


25/45

25

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

*

*

*

*

**

*

*

*

*

*

D1


26/45

26

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Perdida de Filtrado

De.nicin Es el Filtrado o 3ase acuosa7 perdida en la 3ormacin

Revo5ue depositado sobre la super.cie

de la 3ormacin

Por5ue las lec2adas pierden aguaH Presin Di3erencial

Medio Permeable 3ormacion!

Relacin Agua,cementoH (idratacin

Etapas de la prdida de Fluido .ltrado !9 Prdida de .ltrado din6mica

Prdida de Ouido est6tica

E( t d l P did d


27/45

27

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

E(ectos de la Perdida deFiltrado en las propiedades de

la lec,adaD$SM$'%UE A%ME'#A

RendimientoAgua Libre

#iempo de FragueSedimentacinEncogimiento olumetrico

Remocion de Lodos )E.c!(idrostatica psi,3t!

Densidad de la Lec2ad

iscosidad Pl6sticaPunto CedenteResistencia CompresivAd2erencia


28/45

28

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Tiempo de Fraguado vsensidad

TiempodeFraguado

PuntoCedente

-

2*

+*

-2A+-4A2

TiempodeFraguado/m

in0

PuntoCedente

ensidad de la "ec,ada /ppg0


29/45

29

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Mecanismos del control de;ltrado

Reduccion de la permeabilidad del Ven0arreW delcemento Partculas de material rellenando los poros

Partculas de polmeros taponando los poros

Pelcula de polmero sobre la partculas del cemento,poros

Cambio en la distribucin de las partculas del cementocon dispersantes

$ncrementando la viscosidad de la 3ase acuosa Adicin de polmeros solubles al agua

Solamente reduce la permeabilidad del Ven0arreW E3ectos pobres comparados con la reduccin de la

permeabilidad


30/45

30

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Aditivos para Controlar laPerdida de Filtrado

Particulas9

Particulas FLACs9 D@?@7 D@@"7

D=@@

Late/ FLACs9 D@@"7D@@

Polimeros Solubles en Agua9

Derivados de la Celulosa9 D@=7 D11?

Polimeros Sintticos 'o)$onicos9 D1=7 D1@

Polimeros Sintticos %niFLAC!9 D17 D1I


31/45

31

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Caractersticas del #niF"AC@

%niFlac S9 D1 %niversal FLAC Slido!

%niFlac L9 D1I %niversal FLAC L5uido!

Diseos m6s Robustos7 'obles - Simples Amplio rango de aplicaciones

%n set de aditivos puede cubrir completamente las

necesidades de todos los revestidores


32/45

32

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Caractersticas del #niF"AC@/Cont0

enta0asSimplicidad al Disear

Ba0a Sensibilidad a los di3erentes lotes de cementoBa0a Sensibilidad a las variaciones de temperatura

Sinergia con los retardadores universales %niSE#!

Aceleracion a ba0a temperaturasBene.cios

%n aditivo FLAC para la ma-ora de las aplicaciones

Me0oramiento de la calidad de Servicio

#iempo de E5uipo menos tiempo de espera!


33/45

33

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Rango Operativo F"AC


34/45

34

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

!alores "mites de Perdida deFiltrado

alores #picos9 prueba AP$7 1@@@ psi! Prevencin de migracin de "as


35/45

35

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

ispersantes con F"ACs

Mecanismos de accin9Dispersan los granos de cemento7 me0orando el empa5ue7

reduciendo la permeabilidad

Floculados con sal7 accin de taponamento

SI$ ISPERSA$TE CO$ ISPERSA$TERE!OB#E

EMPAB#E A"EATORIO

A"TA PERMEA&I"IA

EMPAB#E ORE$AO

&AA PERMEA&I"IA


36/45

36

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

ispersantes

Reologa de las Lec2adas olumen de particulas slidas , volumen total de Ouido

$nteracciones entre las partculas

Reologa de la 3ase acuosa

Se puede cambiar con los dispersantes

Por5ue usar dispersantesH Reducen la viscosidad - punto cedente

Flu0o #urbulento es mas 3acil de alcanzar

Reducen las presiones debido a la 3riccin

Me0oran la mezclabilidad de las lec2adas #- m6s ba0o! Lec2adas de agua reducida densidades de 2asta 1I lb,gal!

Me0oran la e.ciencia de los aditivos para control de .ltrado


37/45

37

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Tipos de ispersantes

Sul3onadosPolina3taleno Sul3onato de Sodio P'S! D@=7 D@I@

Polimelaminas Sul3onadas PMS! D1;=A

Polimeros Aromaticos D@=A7 D@I@A

Polimeros &rganicos D@;M7 D@;AMLignosul3onatosAcido (idro/icarbo/ilico derivado D@I1

de la Lignita

Acidos (idro/icarbo/ilicos D1?1


38/45

38

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Acci'n del dispersante

POLYCEMENTO

C2SH- +Ca + - 03S

C2SH- +Ca + - 03S

DSPE!S"NTEMOLEC#L"

La ca$ti%a% %el %i&'er&a$te ab&(rbi%( %e'e$%e %e la c($ce$traci)$La &u'er*icie %e l(& gra$(& %e ceme$t( &e c($vierte$ u$i*(rmeme$te

$egativ(&La& &eale& &e re'ele$ u$( a (tr( ---, %i&'er&i)$

SO33

SO33


39/45

40

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

ensidad de la "ec,ada

Cambiando laCambiando laDensidadDensidad

De la Lec2adaDe la Lec2adaMas LivianaMas Liviana

Mas AguaJ

KAbsorbenteKMaterial Lig

Densidad Mas Ba0aDensidad Mas Ba0a

Cemento 'eto1=8 ppg Clase A1=8I ppg Clase "18; ppg Clase (

Mas PesadaMas Pesada

Menos Agua

KMaterial PesKDispersante

Densidad Mas AlDensidad Mas Alt


40/45

41

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Agentes de Peso

Re5uerimientos "ravedad Espec.ca Alta

#amao - distribucin de partculas Compatible Sed!

Ba0a Adsorcin de agua e.ciencia!

Disponibilidad - costo aceptable Pureza - consistencia del producto

$nerte


41/45

42

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Agentes de Peso Comunes

Agua Adicional

gal,lb

D@


42/45

43

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Retrogresi'n

Por encima de ?


43/45

44

Aditivos de

Schlumbe

rgerPrivate

Arena de Silica *1* . %arina deSilica *22

PR&P$EDAD D@ :1?>

181? gal,sG 18


44/45

45

Aditivos de

SchlumbergerPrivate

Aditivos Antisedimentantes

Los aditivos antisedimentantes reducen9 El Agua Libre

La Sedimentacin

La $nestabilidad de las Lec2adas

Son compatibles con todos los productos de

cementacinSolo a3ectan la reologa de la lec2ada

Rango de #emperatura 9 2asta


45/45

46

SchlumbergerPrivate

Conclusion

"rupos de Aditivos

Mecanismos de Accion

Propiedades $ndividuales

Proposito de agregarlos al cemento

04 - Aditivos de Cementación

Documents

Transcript of 04 - Aditivos de Cementación