1.- Cementación Forzada con inyección directa

Exploración, Producción y Mejoramiento

NÚMERO DE LA INSTRUCCIÓN PÁGINAS FECHA PDVSA- PROD-GPR-OCS-P-01 16 20-03-2001

PROCEDIMIENTO OPERACIONALCEMENTACIÓN FORZADACON INYECCIÓN DIRECTA

REV. FECHA BREVE DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO PAG. ORIGINADOR RPTE. GCIA



Revisión NUMERO DE LA INSTRUCCIÓNNº Fecha PDVSA- PROD-GPR- OCS-P-01

0 19-03-2001

Cancela Revisión FECHA PAGINANº Fecha 19-03-2001 2 de 16

1. PROPOSITO: Este procedimiento describe los pasos a seguir para realizar la actividad de cementación forzada con inyección directa, según alineación y homologación de las mejores prácticas operacionales, revisadas a nivel corporativo.

2. ALCANCE: Este procedimiento solo debe ser utilizado para realizar la cementación forzada con inyección directa, en reparaciones de cementación primaria de un revestidor, aislar zonas productoras de fluidos indeseables, reparar roturas en el revestidor y mejorar integridad de la formación a nivel de la zapata, bajo condiciones normales de operación.

3. RESPONSABLES: Los lideres de las comunidades de conocimiento de procesos operacionales, cementación, operaciones y el coordinador de Seguridad, Higiene y Ambiente (S.H.A), son los responsables de la elaboración, validación y revisión de este documento. Por otra parte, los lideres de operaciones, los ingenieros de operaciones /cementación y el supervisor de taladro, son los responsables de su implementación y cumplimiento en las operaciones.

4. HOJA DE DATOS DE SEGURIDAD DE LOS MATERIALES (HDSM):(PRODUCTOS RIESGOSOS)En la carpeta de HDSM debe estar contenida toda la información relacionada con las características específicas de los materiales siguientes:

- Cemento

- Ácidos

- Aceites

- Solventes

- Gas oíl

- Grasas

- Lubricantes

- Sales

- Petróleo

- Nitrógeno

- Aditivos Químicos

5. PRACTICAS DE TRABAJO SEGURO (PTS):

- Análisis de Riesgos en el Trabajo (A.R.T.)

- Apertura de líneas y equipos.

- Aislamiento y etiquetado de fuente de energía eléctrica y mecánica.




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- Equipos de izamiento.

6. RIESGOS:

- Físicos.

- Químicos.

- Biológicos

- Ergonómicos.

- Psicosociales.

7. ALERTAS / MEDIDAS PREVENTIVAS:

- Caídas y/o golpes: Usar calzado con suela anti-resbalante, utilizar pasamanos, evitar caminar y correr sobre las tuberías, mantener el orden y la limpieza en el área de trabajo y usar arnés de seguridad donde aplique, utilizar el equipo de protección personal, mantenerse alejado de guayas que estén sometidas a tensión.

- Cargas en suspensión: Solo personal certificado puede operar equipos de izamiento, utilizar eslingas acordes a la carga, evitar posicionarse bajo cargas en suspensión, usar equipos certificados. Uso del cabo guía.

- Electricidad: Solo personal calificado puede operar equipos eléctricos, evitar contacto con equipos energizados, aterrar las instalaciones donde aplique.

- Presión: Inspeccionar el estado físico de mangueras, líneas, equipos y conexiones de los sistemas hidráulico y neumático, áreas restringidas, mantener los sistemas de seguridad del proceso operativos. Reemplazarlos de ser necesario.

- Incendio o explosión: Eliminar fuentes de ignición (uso de fósforos, encendedores, cigarrillos u otros dispositivos que produzcan chispas), realizar el mantenimiento preventivo y predictivo, validar la certificación de los equipos (líneas de bombeo e izamiento), realizar prueba de gas e identificar las áreas restringidas y dirección del viento, utilización de herramientas y equipos no ignitivos (mandarrias de bronce y sistemas de matachispas en los escapes de los motores ).

- Ruido, vibraciones: Utilizar protección auditiva adecuada en áreas que lo ameriten, aseguramiento de equipos para atenuar vibraciones, balanceo de equipos.

- Quemaduras, intoxicación por sustancias químicas, pérdida parcial ó total de la visión, inhalación de partículas sólidas y gases: Usar los implementos de seguridad personal requeridos para la tarea.

- Condiciones climatológicas adversas (tormenta eléctrica severa, oleaje fuerte, vientos huracanados): suspender actividades.

- Contaminación ambiental: Colocación de bandeja recolectora de desechos, lonas, contenedores secundarios, unidad recolectora de fluidos residuales (retornos de la cementación, entre otros), productos químicos y desechos sólidos.




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- Picaduras y mordeduras de animales: Uso de implementos de seguridad requeridos, disponer en el sitio de trabajo del equipo de primeros auxilios, uso de botas antiofidicas y repelente de insectos donde aplique.

8. SISTEMA DE SEGURIDAD DEL PROCESO / FUNCIONAMIENTO:

- Un dispositivo automático para detener instantáneamente el funcionamiento del equipo de bombeo, al alcanzar la presión límite preestablecida en el programa de trabajo.

- Una válvula de seguridad (aguja) que descarga el fluido al alcanzar la presión de bombeo máxima de las líneas de trabajo.

9. LIMITES DE OPERACIÓN:

PARÁMETROS MÁXIMO MÍNIMO

Presión (Lppc):

- de las bombas del taladro 3500 0

- de las bombas de la unidad de cementación 10000 0

- de las líneas de bombeo 15000 500

Longitud de cemento (Pies):

- Por encima del tope de los intervalos a forzar 200 50

- Por debajo de la base de los intervalos a forzar 50 20

- Entre el tope de cemento y la punta de la cola 200 50

Capacidad (Bls):

- de mezclado continuo 25 5

- de premezclado 100 10

Tasa (Bpm):

- de bombeo del cemento 6 1

- de desplazamiento 6 1

- del forzamiento 4 0,25

Tiempo de seguridad de bombeabilidad de la

lechada de cemento (Hrs) 2 1

Variación de la densidad de cemento Vs. diseño

(bombeo premezclado) (Lpg) 0,1 -0,1

Relación de Presiones: (Hidrostática, bomba)/fractura. 1 -




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10. CONSECUENCIA DE LA DESVIACIÓN:

Exceder los límites de operación: Lesiones al personal, interrupción de las operaciones por daños a los componentes del equipo, pérdida de activos (equipo, herramientas y pozo), incremento de tiempos, costos operativos y contaminación e impacto ambiental.

11. PASOS PARA EVITAR LA DESVIACIÓN:

- Elaborar el Análisis de Riesgos en el Trabajo (A.R.T.)

- Cumplir con:

- Las normas y disposiciones y ordenamientos legales sobre seguridad, higiene y ambiente vigentes.

- El programa de cementación forzada previamente establecido.

- Mantener:

- Los parámetros de bombeo dentro de los límites de operación.

- Supervisión continua durante la operación.

- Colocar avisos de seguridad.

- Personal debidamente adiestrado.

- Verificar el cumplimiento del programa de mantenimiento preventivo y correctivo general de las unidades de cementación. Verificar la hoja de ruta de trabajos anteriores.

- Asegurar que:

- El personal y los equipos estén certificados.

- Las líneas para evitar vibraciones y/o movimiento.

- Calibración de los instrumentos de medición (contadores de flujo de entrada y salida, balanza presurizada, registrador de presión, entre otros).

- Observación en la conducta del personal de operaciones

12. DESCRIPCION DE ACTIVIDADES:RESPONSABLES: - Líder de Operaciones, Supervisor de Taladro

(PDVSA – Empresa de Servicio).- Empresas de Servicios de Cementación, Completación y Fluidos - Ingeniero de Operaciones / Comunidad de Conocimiento de Cementación.

12.1 CONDICIONES PREVIAS:

- Suministrar la información que aparece en el ANEXO N° 1 (Ambiente de Cementación), a la empresa de servicio con 48 horas de anticipación como mínimo, para realizar la prueba piloto y el programa preliminar de cementación.




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- Realizar prueba de tanque una vez obtenida la información del registro de temperatura.

- Analizar historial del candidato y pozos vecinos.

- Verificar:

- En los manuales del fabricante las especificaciones técnicas de los materiales a utilizar.

- La compatibilidad de los fluidos.

- La calibración de la empacadura y comparar con el “Drift” del revestidor.

- Que los sellos y sistema de anclaje de la empacadura estén en optimas condiciones.

- La disponibilidad de la tubería y “cross over” que se utilizará para la cola de cementación, materiales (agua de mezcla, cemento y aditivos), herramientas, unidad de cementación, unidad recolectora de retorno de desechos (con suficiente capacidad), equipos y accesorios adicionales.

- Las condiciones del sistema hidráulico, neumático, mecánico, mangueras, conexiones del taladro y unidad de cementación.

- Que los equipos de izamiento y carga cumplan con los lineamientos establecidos en la guía de operaciones con equipo de izamiento.

- Presiones y condiciones mecánicas del pozo.

- Disponer:

- Del programa final de cementación forzada con su respectiva prueba piloto y de tanque, ajustado a las condiciones específicas del pozo.

- De medidores calibrados de: flujo, presión, volúmenes, densidad, tiempo, entre otros.

- De un máximo de 750 pies de la tubería fibra de vidrio ó acero al carbono de 2-7/8”, preferiblemente con rosca EUE y de grado según la presión máxima estimada de forzamiento.

- De equipos de comunicación (mínimo 4 radios).

- Definir los intervalos y las cargas para el cañoneo correctivo, previo a la cementación forzada (cuando aplique)

- Informar a las empresas de servicios involucradas en el proceso, con 48 horas como mínimo para iniciar la logística del trabajo.

- Inspeccionar la localización para verificar condiciones superficiales y ubicar las conexiones, líneas y equipos necesarios para el trabajo.

- Realizar las pruebas al agua que se utilizará en la preparación de la lechada, garantizando que al momento de ser utilizada sea la misma de las pruebas.




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- Movilizar y posicionar unidad de cementación.

- Elaborar en conjunto con el personal de la empresa de cementación el plan de desalojo del taladro para considerar las vías rápidas o de alto riesgo.

- Tener los datos de la eficiencia volumétrica de la(s) bomba(s), los cuales deben estar validados por los supervisores de taladro (VER ANEXO N° 2). Por otra parte, los contadores de emboladas de las bombas deben calibrarse antes de realizar la operación de cementación. Si se realizan cambios de camisas, pistones o cualquier trabajo a las bombas se debe repetir la prueba de eficiencia volumétrica de las mismas.

- Definir la presión máxima de forzamiento tomando en consideración, gradientes de fractura, presión de estallido y colapso del revestidor y la tubería de cementación, topes de cemento, y profundidad del intervalo a forzar, entre otros.

- Todos los tanques deben estar cubicados con un sistema para medir el volumen (regleta de medición).

12.2 DESARROLLO DE LA INSTRUCCIÓN OPERACIONAL:

12.2.1 Realizar charla pre–trabajo con el personal involucrado. Discutir el Análisis de Riesgos en el Trabajo (A.R.T.) y en siguientes puntos del programa de cementación:

12.2.2 Discutir el programa de cementación considerando los puntos siguientes:

- Verificar los volúmenes de pre-flujos, lechada de cemento, desplazamiento, tasa de bombeo, presión final del trabajo.

- Posición de cada persona involucrada en la operación.

- El ingeniero de fluido se ubicará en los tanques de fluido para cuantificar el volumen existente, retorno y el manejo de válvulas de los tanques, además de verificar las condiciones de operación de las bombas.

- El Ingeniero de cementación y/o operaciones al igual que el operador de la empresa de cementación se ubicarán en el panel de control de la unidad de bombeo de la empresa de servicio para inspeccionar la densidad de la lechada (pesar la mezcla), toma de muestras secas y húmedas, cuantificar y registrar el volumen bombeado y desplazado.

- Los supervisor de taladro deben ubicarse en la planchada del taladro y son responsables del panel de control, movimiento de la tubería, disponibilidad de volumen de fluido de desplazamiento y el óptimo funcionamiento y eficiencia volumétrica (VER ANEXO N° 2) de cada una de las bombas del taladro para suministrar el fluido de desplazamiento en caso de contingencia, coordinar la logística para la cementación, tanques de almacenamiento para los retornos,




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verificar la existencia y calibración de contadores de flujo por cada bomba y el espacio necesario para la ubicación de los equipos a utilizar durante el proceso de cementación.

- El supervisor y el operador de la empresa de cementación se ubicaran en la unidad de bombeo y son responsables del óptimo funcionamiento de las unidades de bombeo, preparación y densidad de la lechada de cemento, preflujos a utilizar, tendido y pruebas de líneas y funcionamiento de equipos y herramientas especiales.

- El operador de la empresa de la empacadura es responsable por el asentamiento, liberación y sellos del mismo.

- El líder de operaciones es el responsable de que todos los puntos mencionados con anterioridad, se cumplan.

12.2.3 Realizar un viaje de calibración del revestidor hasta un mínimo de 10 pies por debajo de la base de las perforaciones a cementar.

12.2.4 Bajar la tubería cuyo grado sea dependiente de la presión máxima de forzamiento con cola preferiblemente de 2 7/8” con rosca EUE y empacadura hasta aproximadamente 30 pies por encima del tope del intervalo a cementar.

12.2.5 Establecer circulación a la tasa mínima (menor de 3 Bpm).

12.2.6 Cerciorarse que la tasa de salida sea igual a la de entrada, en caso contrario controlar el pozo.

12.2.7 Chequear el peso de la sarta libre y asentar la empacadura según las especificaciones del fabricante.

12.2.8 Vestir las líneas y la unidad de bombeo de la empresa de cementación, probar líneas con agua y registrar con un mínimo de 1000 Lppc por encima de la presión máxima de forzamiento esperada, mínimo 5 minutos.

12.2.9 Probar las líneas del taladro con la presión máxima de trabajo de las bombas, sin exceder los límites de seguridad del sistema y conectarlas al múltiple de las líneas de cementación.

12.2.10 Probar tubería (niple o válvula de prueba) con un mínimo de 1000 Lppc por encima de la presión máxima de forzamiento esperada, mínimo 5 minutos.

IMPORTANTESe debe probar la empacadura presurizando por el espacio anular de producción con un mínimo de 1000 Lppc durante cinco (5) minutos.




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12.2.11 Realizar la prueba de inyectividad hasta obtener la tasa de inyección donde la presión se estabilice, sin superar la presión máxima de forzamiento, utilizando fluido de control y manteniendo presurizado el espacio anular (revestidor – tubería de producción) con 1000 Lppc durante toda la prueba.

12.2.12 Verificar que no exista comunicación entre el espacio anular (revestidor - tubería de producción) y tubería de producción, registrar la presión del espacio anular, marcar la posición de asentamiento de la empacadura y observar que no existan retornos.

12.2.13 Despresurizar el espacio anular, abrir (by-pass) de la empacadura y establecer circulación según instrucciones del operador de la empresa de servicio.

12.2.14 Verificar la libre circulación. Comunicar al líder de operaciones cualquier anormalidad antes de continuar con el proceso.

12.2.15 Preparar lavador y espaciador(es) de acuerdo al programa de cementación.

12.2.16 Premezclar la lechada de cemento según el programa de cementación.

12.2.17 Bombear el lavador y la lechada de cemento con las bombas de la unidad de cementación según programa, manteniendo el espacio anular estrangulado para controlar la caída libre del cemento. En caso de incompatibilidad de la lechada de

IMPORTANTEInformar al líder de operaciones inmediatamente los resultados de la prueba de inyectividad y en caso de obtener baja inyectividad, considerar la posibilidad de lavar las perforaciones para incrementar la tasa de inyección

IMPORTANTEEl ingeniero de operaciones / cementación debe verificar la densidad final de la(s) lechada(s) de cemento con balanza presurizada, para asegurarse de mantener la densidad de acuerdo a las especificaciones del programa de cementación. Tomar muestras seca y agua de mezcla, para realizar análisis futuros en caso de problemas.

IMPORTANTEEn caso de comunicación entre espacio anular y la tubería, probar la tubería según el paso 12.2.10 y/o verificar el punto y condiciones de asentamiento de la empacadura. En caso de continuar con el problema, sacar tubería y cambiar empacadura.




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cemento con el fluido de completación, se debe bombear 10 bls de espaciador detrás de la lechada.

12.2.18 Desplazar hasta que queden de 2 a 10 bls de lavador dentro de la tubería delante de la lechada de cemento.

12.2.19 Mantener la presión en el espacio anular, cerrar by pass de la empacadura bajando la tubería hasta la marca de asentamiento. Llevar la presión del espacio anular al valor establecido en el programa (500 – 1000 Lppc).

12.2.20 Inyectar el volumen de fluido de trabajo (lavador) a la formación, y continuar forzando el volumen de cemento hasta alcanzar presión de forzamiento, sin exceder la presión de fractura. Dejar como mínimo 50 pies de cemento sobre el tope de las perforaciones.

12.2.21 Despresurizar la tubería lentamente cuantificando el retorno en el tanque de la unidad cementadora para determinar el volumen total forzado y tope teórico del cemento.

12.2.22 Despresurizar el espacio anular lentamente hasta dejar +/- 300 Lppc , levantar tubería para abrir by pass de la empacadura y circular del espacio anular a la tubería con fluido de trabajo con un volumen equivalente a por lo menos 1.5 veces la capacidad de la tubería. Verificar si existe retorno de la lechada de cemento para disponer su manejo adecuado.

12.2.23 Abrir los rams y comenzar a sacar tubería lentamente hasta superficie. En caso de existir otro diámetro de revestidor se puede aumentar la velocidad de sacar tubería.

12.2.24 Simultáneamente al paso anterior, desvestir y retirar la unidad de cementación.

12.2.25 Esperar un mínimo de 12 horas de fraguado del cemento hasta un máximo de 36 horas.

12.2.26 Verificar el tope y consistencia del cemento (si aplica).

12.2.27 Asegurar que en ningún momento se descarguen fluidos residuales en el área de la localización.

12.2.28 Realizar la evaluación operacional e informe final de la cementación.

IMPORTANTESi la presión en el espacio anular incrementa es indicativo que la empacadura ha fallado, por lo cual se recomienda reversar el cemento y notificar al líder de operaciones.




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13. FLUJOGRAMA:

Líder de Operaciones

Supervisor de Taladro Fluidos

PDVSA-EMPRESA DE SERVICIO

CementaciónIngeniero de operaciones

EMPRESA DE SERVICIO

Completación

Realizan charla pre- trabajo con el personal involucrado. Discuten el Análisis de Riesgos en el Trabajo (A.R.T.)

Realizan viaje de calibración del revestidor

Bajan la tubería con cola y empacadura hasta aproximadamente 30 pies por encima del tope del intervalo a

acentar.

Prueba durante 5 minutos la empacadura despresurizandola por el espacio anular de producción

Establecen circulación a la tasa mínima (3 Bpm)

Verifican que la tasa de salida sea igual a la de entrada, de lo contrario controlan el pozo

Verifica el peso de la sarta libre

y asienta la empacadura

Prueban las líneas del taladro con la presión máxima de trabajo de las

bombas

Prueban la tubería (niple o válvula de prueba)

A

Viste las líneas y la unidad de bombeo




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EMPRESA DE SERVICIO

Completación

Realizan la prueba de inyectividad

A

Verifican que no exista comunicación entre el espacio anular y la tubería de producción

Despresurizan el espacio anular, abren (by-pass) de la empacadura y establecen circulación

Prepara lavador y

espaciador

Premezclan la lechada de cemento

Verifican la densidad final de la(s) lechada(s) de cemento con balanza

presurizada

Bombean el lavador y la lechada de cemento con las bombas de la unidad de cementación, manteniendo el espacio anular estrangulado para controlar la caída libre del cemento

B




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EMPRESA DE SERVICIO

Completación

Desplazan hasta que queden de 2 a 10 de lavador dentro de la tubería delante de la lechada de cemento

B

Mantienen la presión en el espacio anular y cierran by pass de la empacadura bajando la tubería hasta la marca de asentamiento

Inyectan el volumen de fluido de trabajo (lavador) a la formación, y continúan forzando el volumen de cemento hasta alcanzar la presión de forzamiento

Despresurizan la tubería lentamente cuantificando el retorno en el tanque de la unidad cementadora para determinar el volumen total forzado y tope teórico del cemento

Despresurizan el espacio anular lentamente hasta dejar +/- 300 Lppc, levantan la tubería para abrir by pass de la empacadura y circular del espacio anular a la tubería con fluido de trabajo con un volumen equivalente. Verifican si existe retorno de la lechada de cemento

Abren los rams y comienzan a sacar la tubería lentamente hasta la superficie

Esperan un mínimo de 12 horas de fraguado hasta un máximo de 36 horas.

Verifican el tope y consistencia del cemento (si aplica)

Realizan la evaluación operacional e informe final de cementación

Desviste y retira la unidad de cementación




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14. REGISTROS:

- Programa de cementación de pozo

- Reportes diarios de operaciones.

- Datos tomados en tiempo real (indicador de peso, manómetro, unidades de registro)

15. DOCUMENTACION DE REFERENCIA:

- Ley penal del ambiente vigente.

- Ley orgánica del ambiente vigente.




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ANEXO N° 1

AMBIENTE DE CEMENTACION

NOMBRE DEL POZO O LOCALIZACIÓN ELEVACION DE LA MESA ROTARIA

TALADRO PROBLEMAS OPERACIONALES DEL POZO Y VECINOS

AREA DIÁMETRO, PESO Y SECCIONES DE LOS REVESTIDORES

INGENIERO ENCARGADO (UBICACIÓN) TIPO DE OBTURADOR

DIRECCIÓN DEL POZO O LOCALIZACIÓN VOLUMEN DE CEMENTO A FORZAR TEORICO

PROFUNDIDAD DEL HOYO TIPO DE LODO

REGISTROS DE DESVIACIÓN DEL HOYO DENSIDAD DEL LODO

ESTADO MECANICO DEL POZO VISCOSIDAD PLASTICA (INDICAR TEMPERATURA)

DIÁMETRO DEL HOYO PUNTO CEDENTE INDICAR TEMPERATURA)

DIÁMETRO, PESO Y ROSCA DE TUBERIAS TIEMPO DE FRAGUADO

TEMPERATURA ESTÁTICA DE FONDO FACTOR DE SEGURIDAD DEL TIEMPO DE

BOMBEABILIDAD DEL CEMENTO

PRESIÓN DE PORO ESPECIFICACIONES DEL CAÑONEO CORRECTIVO

GRADIENTE DE FRACTURA TOPE Y BASE DE INTERVALOS A CEMENTAR

TOPE TEÓRICOS EL CEMENTO INFORMACIÓN GEOLÓGICA Y DE YACIMIENTOS




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ANEXO N° 2

MEDICION DE EFICIENCIA VOLUMETRICA DE LAS BOMBAS DEL TALADRO

FORMULAS A UTILIZARQoptd = 0,00679*Lc*Epm(Dc2-Dv2)*EfQoptT = 0,0102*Lc*Epm*Dc2*EfDonde:Qoptd: Caudal optimo de una bomba duplex (gal/min)QoptT: Caudal optimo de una bomba triplex (gal/min)Lc: Longitud del cilindro (pulg)Dc: Diámetro del cilindro (pulg)Epm: Emboladas por minutosDv: Diámetro del vástago en una bomba duplex (pulg).Ef: Eficiencia de la bomba en fracción (adimensional)Resultados: BOMBA SPM PRESION %EFICIENCIA EFICIENCIA FECHA

N° 1 _____________ ________Lppc _________% _______Bls/Stk __/__/__ _____________ ________Lppc _____________ ________LppcN° 2 _____________ ________Lppc _________% _______Bls/Stk __/__/__ _____________ ________Lppc _____________ ________LppcN° 3 _____________ ________Lppc _________% _______Bls/Stk __/__/__ _____________ ________Lppc _____________ ________Lppc

Supervisor de Taladro Supervisor de Taladro PDVSA Empresa de Servicio Operadora del Taladro

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