1. I. Barrenas II. Motor de fondo III. Tuberas de revestimiento IV. Cementos V. Obturantes de prdidas de circulacin Tema 4Tema 4 Herramientas y materiales de perforacin Objetivo: El Alumno identificar las herramientas y materiales de consumo utilizados en la perforacin

2. BARRENASBARRENAS 3. Su correcta seleccin y las condiciones optimas de operacin son las dos premisas esenciales para lograr xito en el proceso de perforacin. Herramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta de perforacin que se utiliza para cortar o triturar la formacin durante el proceso de perforacin rotatoria DEFINICINDEFINICIN 4. INFORMACIN REQUERIDAINFORMACIN REQUERIDA PARA SELECCIONAR UN DISEOPARA SELECCIONAR UN DISEO Evaluacin del desgaste de las barrenas previamente empleadas. Los rendimientos obtenidos en pozos vecinos. Los registros geofsicos de pozos vecinos y del mismo pozo Los datos ssmicos del rea. Las propiedades de los fluidos de perforacin. Las tablas e informacin geolgica Los catlogos de barrenas. Los boletines sobre las caractersticas de las barrenas Las clasificaciones de las barrenas (IADC.-Internacional association of drilling contractors) 5. PRINCIPIOSPRINCIPIOS La forma de ataque depender del tipo y caracterstica de la roca que se desea cortar, principalmente en funcin de su dureza. Para realizar la perforacin, las barrenas funcionan con base en dos principios esenciales: Fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte Fallar la roca venciendo esfuerzos compresin. De DientesDe Dientes De ArrastreDe Arrastre Se distinguen dos tipos fundamentales de barrenas: 6. PRINCIPIOS. - Por el cizallamiento generado por los cortadores de la barrena y que vencen la resistencia de la roca. De DientesDe Dientes De ArrastreDe Arrastre El principio de ataque de la barrena se realiza mediante la incrustacin de sus dientes en la formacin y posteriormente en el corte de la roca al desplazarse dentro de ella 7. Tipos de Barrenas Tienen tres conos cortadores que giran sobre su propio eje. Varan de acuerdo con su estructura de corte, y pueden tener dientes de acero fresado o de insertos de carburo de tungsteno, tienen un jet llamado tobera y consiste en un agujero que enva el fluido de perforacin a alta velocidad contra el fondo del pozo para remover y levantar las partculas a medida que la barrena afloja el terreno. La estructura de corte, est montada sobre cojinetes (baleros) Barrenas tricnicas.- De DientesDe Dientes 8. Tipos de Barrenas De DientesDe Dientes El sistema depende de la economa de aplicacin, y en funcin del lugar donde debern ser empleados. Sistemas de Rodamiento Existen tres diseos principales: Estndar con rodillos y balinesEstndar con rodillos y balines Auto lubricados con rodillos y balines.Auto lubricados con rodillos y balines. De friccin auto lubricadosDe friccin auto lubricados 9. Se clasifican de acuerdo con el tipo (dientes de acero o de insertos), la clase de formacin para la cual fueron diseadas (en trminos de serie y tipo), las caractersticas mecnicas, y en funcin del fabricante. CODIGO IADCCODIGO IADC (ASOCIACIN INTERNACIONAL DE(ASOCIACIN INTERNACIONAL DE CONTRATISTAS DE PERFORACIN)CONTRATISTAS DE PERFORACIN) De DientesDe Dientes Esta asociacin ha clasificado, seleccionado y estandarizado el uso de las mismas de acuerdo a un cdigo llamado de TRES DIGITOS. 10. DIGITOS DEL CODIGO IADC.-DIGITOS DEL CODIGO IADC.- Primer digito.-Identifica el tipo de estructura de cortePrimer digito.-Identifica el tipo de estructura de corte y tambin el diseo de la estructura de corte cony tambin el diseo de la estructura de corte con respecto al tipo de formacin, como se relaciona arespecto al tipo de formacin, como se relaciona a continuacin:continuacin: 1. Dientes fresados para formaciones blandas. 2. Dientes fresados para formacin media. 3. Dientes fresados para formacin dura. 4. Dientes de inserto de tungsteno para formacin muy blanda. 5. Dientes de inserto de tungsteno para formacin blanda. 6. Dientes de inserto de tungsteno para formacin media. 7. Dientes de inserto de tungsteno para formacin dura. 8. Dientes de inserto de tungsteno para formacin extra dura. De DientesDe Dientes 11. Segundo Digito.- Identifica el grado de dureza de laSegundo Digito.- Identifica el grado de dureza de la formacin en la cual se usara la barrena. Varia de suave aformacin en la cual se usara la barrena. Varia de suave a dura:dura: 1.1. Para formacin SuavePara formacin Suave 2.2. Para formacin media suave.Para formacin media suave. 3.3. Para formacin media dura.Para formacin media dura. 4.4. Para formacin dura.Para formacin dura. De DientesDe Dientes 12. Tercer Digito.- Identifica el sistema de rodamientoTercer Digito.- Identifica el sistema de rodamiento y lubricacin de la barrena en ocho clasificaciones:y lubricacin de la barrena en ocho clasificaciones: 1.1. Con toberas para lodo y balero estndar.Con toberas para lodo y balero estndar. 2.2. De toberas para aire y/o lodo con dientes diseo enDe toberas para aire y/o lodo con dientes diseo en T y balero estndar.T y balero estndar. 3.3. Balero estndar con proteccin en el calibre.Balero estndar con proteccin en el calibre. 4.4. Balero sellado autolubricableBalero sellado autolubricable 5.5. Balero sellado y proteccin al calibre.Balero sellado y proteccin al calibre. 6.6. Chumacera sellada.Chumacera sellada. 7.7. Chumacera sellada y proteccin al calibre.Chumacera sellada y proteccin al calibre. 8.8. Para perforacin direccionalPara perforacin direccional De DientesDe Dientes 13. A diferencia de las tricnicas, carecen de partes mvilescarecen de partes mviles. el cuerpo fijo de la barrena puede ser de acero o de carburo de tungsteno. SonSon fabricadas con diamante natural ofabricadas con diamante natural o sinttico.sinttico. La dureza extrema y la alta conductividad trmica del diamante lo hacen un material con alta resistencia para perforar enpara perforar en formaciones duras a semiduras.formaciones duras a semiduras. BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.- De ArrastreDe Arrastre 14. Las barrenas de diamantes, a excepcin de las barrenas (PDC.- diamante policristalino), no usanno usan toberas de lodotoberas de lodo. Estn diseadas de tal manera que el fluido de perforacin pueda pasar a travs del centro de la misma, alrededor de la cara de la barrena y entre los diamantes por unos canales llamados vas de agua o de circulacin. BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.- De ArrastreDe Arrastre 15. Esta barrenas cortan la roca porcortan la roca por friccin y compresin.friccin y compresin. Por lo general entre ms dura y msentre ms dura y ms abrasiva sea la formacin, msabrasiva sea la formacin, ms pequeo ser el diamantepequeo ser el diamante que se debe usar en la barrena. BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.- De ArrastreDe Arrastre 16. 1.- Tipo de cortadores1.- Tipo de cortadores 2.- Material del cuerpo de la barrena2.- Material del cuerpo de la barrena 3.- Perfil de la barrena3.- Perfil de la barrena 4.- Diseo Hidrulico para el fluido4.- Diseo Hidrulico para el fluido 5.- Distribucin del flujo5.- Distribucin del flujo 6.- Tamao de los cortadores.6.- Tamao de los cortadores. 7.- Densidad de los cortadores.7.- Densidad de los cortadores. CODIGO IADC Para barrenas de cortadores fijos.-CODIGO IADC Para barrenas de cortadores fijos.- De ArrastreDe Arrastre Incluyen los tipos:Incluyen los tipos: Diamante natural, Compactos de diamante Policristalino (PDC)Diamante natural, Compactos de diamante Policristalino (PDC) o de Diamante Trmicamente estable (TSP). Este cdigoo de Diamante Trmicamente estable (TSP). Este cdigo consiste en cuatro caracteres.-una letra y tres nmeros queconsiste en cuatro caracteres.-una letra y tres nmeros que describen siete caractersticas bsicas:describen siete caractersticas bsicas: 17. Barrenas de Diamante Natural.-Barrenas de Diamante Natural.- El uso es limitado en laEl uso es limitado en la actualidad salvo en casos especiales para perforar formacionesactualidad salvo en casos especiales para perforar formaciones muy duras, y cortar ncleos de formacin con coronas demuy duras, y cortar ncleos de formacin con coronas de diamante natural. Otro uso practico es la aplicacin dediamante natural. Otro uso practico es la aplicacin de barrenas desviadoras (side track), para desviar pozos enbarrenas desviadoras (side track), para desviar pozos en formaciones muy duras y abrasivas, los diamantes utilizadosformaciones muy duras y abrasivas, los diamantes utilizados para este tipo de barrenas son redondos, pero de formapara este tipo de barrenas son redondos, pero de forma irregular.irregular. Barrenas de Diamante Trmicamente estable (TSP)Barrenas de Diamante Trmicamente estable (TSP) SonSon usadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto yusadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto y arenas finas duras. Son un poco ms usadas para laarenas finas duras. Son un poco ms usadas para la perforacin convencional que las de diamante natural. Sinperforacin convencional que las de diamante natural. Sin embargo su uso es restringido debido a la dificultad queembargo su uso es restringido debido a la dificultad que presentan en la hidrulica, adems se generan altas torsiones.presentan en la hidrulica, adems se generan altas torsiones. Se usan como estructura de corte,diamante sinttico en formaSe usan como estructura de corte,diamante sinttico en forma de tringulos pequeos no redondos.de tringulos pequeos no redondos. Tipos de BarrenasTipos de Barrenas De ArrastreDe Arrastre 18. Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).-Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).- Su diseo de cortadores est hecho con diamante sinttico en forma de pastillas, montadas en el cuerpo de los cortadores de la barrena, pero a diferencia de las barrenas de diamante natural y las TSP, su diseo hidrulico se realiza con un sistema de toberas para lodo, al igual que las barrenas tricnicas, es la ms usada actualmente. Estas barrenas pueden ser rotadas a altas velocidades, utilizadas con turbinas o motores de fondo, con diferentes pesos sobre barrena. Una desventaja de este tipo de barrena son los problemas de acuamiento en formaciones deleznables y en pozos en donde se debe repasar el agujero por constantes derrumbes de la formacin. De ArrastreDe ArrastreTipos de BarrenasTipos de Barrenas 19. BARRENAS ESPECIALES.BARRENAS ESPECIALES. Barrenas para perforar con aire Barrenas Ampliadoras Barrenas para corte de T.R. Barrenas especiales para perforar Dimetros Grandes Barrenas especiales para perforar Dimetros Pequeos. De ArrastreDe ArrastreTipos de BarrenasTipos de Barrenas 20. TUBERIAS DETUBERIAS DE REVESTIMIENTOREVESTIMIENTO 21. EXISTEN CUATRO TIPOS DEEXISTEN CUATRO TIPOS DE TUBERIASTUBERIAS Tr = Tubera de Revestimiento Tp = Tubera de Produccin Tp = Tubera de Perforacin Tl = Tubera de Lneas o Descarga 22. Evitar derrumbes Previene contaminacin de los acuferos Confina la produccin del intervalo seleccionado. Da un soporte para la instalacin del equipo de control superficial. Facilita la instalacin del equipo de terminacin, as como los sistemas artificiales de produccin. Tuberas de Revestimiento Sus Funciones Principales son:Sus Funciones Principales son: 23. Clasificacin De TRs Por FuncinClasificacin De TRs Por Funcin TR ConductoraTR Conductora Es la primera TR que puede serEs la primera TR que puede ser hincada o cementada; sirve parahincada o cementada; sirve para sentar el primer cabezal en el cualsentar el primer cabezal en el cual se instalan las conexionesse instalan las conexiones superficiales de control y lassuperficiales de control y las conexiones de circulacin del lodoconexiones de circulacin del lodo de perforacin. Es la de mayorde perforacin. Es la de mayor dimetro que se utiliza en el pozo.dimetro que se utiliza en el pozo. Tuberas de Revestimiento 11 24. Es la tubera que sirve para aislar losEs la tubera que sirve para aislar los acuferos subsuperficiales oacuferos subsuperficiales o someros, as como manifestacionessomeros, as como manifestaciones de gas someros. debe ser diseadade gas someros. debe ser diseada para prevenir derrumbes, por lopara prevenir derrumbes, por lo general se cementa hasta lageneral se cementa hasta la superficie.superficie. TR SuperficialTR Superficial Tuberas de Revestimiento 22 25. Es la tubera que asla zonasEs la tubera que asla zonas inestables del agujero, zonas deinestables del agujero, zonas de perdida de circulacin de bajaperdida de circulacin de baja presin y zonas de produccin.presin y zonas de produccin. Se utiliza en la zona deSe utiliza en la zona de transicin de presin normal atransicin de presin normal a presin anormal. Algunos pozospresin anormal. Algunos pozos requieren de mltiples sartasrequieren de mltiples sartas intermedias.intermedias. TR IntermediaTR Intermedia Tuberas de Revestimiento 33 26. TR De ExplotacinTR De Explotacin Es la TR que asla zonas deEs la TR que asla zonas de produccin y debe soportar laproduccin y debe soportar la mxima presin de fondo de lamxima presin de fondo de la formacin productora. As comoformacin productora. As como Tener resistencia a: Corrosin,Tener resistencia a: Corrosin, Presiones que se manejarn enPresiones que se manejarn en caso de que el pozo se fracture concaso de que el pozo se fracture con el fin de aumentar su productividad.el fin de aumentar su productividad. bombeo mecnico, Inyeccin debombeo mecnico, Inyeccin de inhibidores de aceite etc.inhibidores de aceite etc. Tuberas de Revestimiento 44 El trabajo de cementacin primaria es crtico para esta sarta.El trabajo de cementacin primaria es crtico para esta sarta. Pozo TerminadoPozo Terminado 27. Es una TR que no se extiende a laEs una TR que no se extiende a la cabeza del pozo,cabeza del pozo, Se sostiene por otra sarta.Se sostiene por otra sarta. Reduce costos, mejora la hidrulicaReduce costos, mejora la hidrulica durante la perforacin profunda.durante la perforacin profunda. Se cementa a lo largo de toda suSe cementa a lo largo de toda su longitud.longitud. TR Corta (liner)TR Corta (liner) Tuberas de Revestimiento 4.14.1 Pozo TerminadoPozo Terminado 28. Proporciona la integridad delProporciona la integridad del pozo desde la TR corta hastapozo desde la TR corta hasta la superficie ,es un refuerzola superficie ,es un refuerzo para las TR de explotacin.para las TR de explotacin. Se puede cementarSe puede cementar parcialmente.parcialmente. Tuberas de Revestimiento 55 TR Complemento (TIE BACK)TR Complemento (TIE BACK) Pozo TerminadoPozo Terminado 29. Esta TR se extiende hasta laEsta TR se extiende hasta la superficie y se utiliza comosuperficie y se utiliza como tubera de produccin.tubera de produccin. Se ahorra mucho dinero.Se ahorra mucho dinero. Sin tubera de produccinSin tubera de produccin (TUBINGLESS).-(TUBINGLESS).- Tuberas de Revestimiento TLTL Pozo TerminadoPozo Terminado 30. Al ser colocada dentro de un pozo la tubera esta sujeta a tres fuerzas: Presin ExternaPresin Externa, Presin InternaPresin Interna, Carga Axial yCarga Axial y Longitudinal ( Tensin y Compresin).Longitudinal ( Tensin y Compresin). 31. Las Tuberas de Revestimiento representan alrededor del 18 % del costo total del pozo. La seleccin de los diferentes grados y pesos de las diferentes secciones se deber apegar a los requerimientos de las cargas resultantes de los clculos efectuados con los parmetros del pozo y hacer un diseo de esta tubera seccin por seccin. Tuberas de Revestimiento 32. Cabezales de tubera deCabezales de tubera de Revestimiento.Revestimiento. Son partes de la instalacin que sirve para soportar las tuberas de revestimiento y proporcionar un sello entre las mismas. Pueden ser cabezal inferior y cabezal intermedio. 33. Colgador de tubera deColgador de tubera de revestimientorevestimiento Es una herramienta que se asienta en el nido de un cabezal de T.R. inferior o intermedio para soportar la tubera y proporcionar un sello entres sta y el nido. El tamao de un colgador se determina por el dimetro nominal de la brida superior del cabezal, y su dimetro interior, es el exterior nominal de la T.R. 34. Cabezal de tubera deCabezal de tubera de Produccin.Produccin. Es una pieza tipo carrete que se instala en la brida superior del cabezal de la ltima T.R. Sirve para soportar la T.P. y proporcionar un sello entre sta y la T.R. Esta constituido por una brida inferior, una o dos salidas laterales y una brida superior con una concavidad o nido. Yugos Opresores Salidas Laterales Sellos Secundarios 35. Colgador de tubera deColgador de tubera de produccinproduccin Se usa para proporcionar un sello entre la T.P. y el cabezal de la T.P. Se coloca alrededor de la tubera de produccin , se introduce en el nido y puede asegurarse por medio del candado colgador. Colgador de Tubera Yugos Opresores Niple Colgador Medio rbol de Vlvulas 36. rbol de Vlvulasrbol de Vlvulas Definicin: Es el equipo que permite controlar la produccin de los pozos, se instala en la parte superior de las TRs, proporcionande sello entre las sartas. Esta conformado por un conjunto de conexiones, vlvulas y otros accesorios que controlan cada rea de flujo del pozo. 37. rbol de Vlvulasrbol de Vlvulas Existen diferentes diseos, todos tienen la particularidad que se unen al cabezal de la T.P. Generalmente son vlvulas de compuerta o de tpn. 38. rbol de Vlvulasrbol de Vlvulas La vlvula maestra es la que controla todo el sistema. Soporta las presiones mximas del pozo. Permite el paso de diferentes herramientas (empacadores, pistolas, etc) Sello 39. EmpacadoresEmpacadores Sirven para aislar el exterior de la TP y el interior de la ltima TR de los fluidos de la formacin. Se instala para: Eliminar presiones en la TR Aislar la TR de fluidos corrosivos Producir dos o ms intervalos Aislar horizontes (zonas) no deseadas Mantener presin hidrosttica en el espacio anular 40. EmpacadoresEmpacadores Se Seleccionan en Funcin de:Se Seleccionan en Funcin de: Presin esperada de la zona productoraPresin esperada de la zona productora Tipo de fluido de la formacinTipo de fluido de la formacin TemperaturaTemperatura Esfuerzos de trabajo durante su operacinEsfuerzos de trabajo durante su operacin Tratamientos futurosTratamientos futuros Tipo de mecanismo de anclajeTipo de mecanismo de anclaje Dimetros disponiblesDimetros disponibles 41. EmpacadoresEmpacadores Tipos: Empacadores Permanentes Perforables Empacadores Semi Permanentes Empacadores Recuperables 42. Empacadores PermanentesEmpacadores Permanentes Se anclan y quedan fijos a la pared de la tubera, por medio de cuas, permaneciendo anclados independiente al peso o tensin a que actu sobre l. Una vez anclados no pueden ser recuperados, por lo que todas sus partes son perforables. Son muy confiables ya que resisten altas presiones y temperaturas( 10,000 psi y 400F), as como esfuerzos de tensin y compresin. 43. Empacadores Semi-PermanentesEmpacadores Semi-Permanentes Tambin se fijan a la TR por medio de cuas. No estn hechos de material perforable ya que pueden recuperarse con TP sin ser destruidos. Empleado en condiciones de presin y temperatura medias (8000 psi, 350F). C o n e c t o r - S e lla d o r - S o lt a d o r M o d . L - 1 0 E m p a c a d o r S e m ip e r m a n e n t e L O c k - S e t C a m is a D e s l iz a b le 44. Empacadores RecuperablesEmpacadores Recuperables Este empacador puede introducirse con la misma TP que producir el pozo. Su anclaje y desanclaje se realiza con la misma TP, mediante rotaciones y esfuerzos axiales. Estos empacadores se pueden recuperar, reparar y volver a emplear. Tienen limitaciones en cuanto a presin y temperatura. E m p a c a d o r R e c u p e r a b le M o d . " R - 3 " ( D e p e s o ) T u b e r a d e C o la ( O p c io n a l ) G u a d e E n t r a d a C a m is a D e s liz a b le N ip le d e A s ie n t o 45. Vlvulas de Seguridad Estn diseadas para cerrar el pozo en caso de una emergencia,Estn diseadas para cerrar el pozo en caso de una emergencia, se clasifican en:se clasifican en: Autocontroladas.- Se accionan cuando se tienen cambios enAutocontroladas.- Se accionan cuando se tienen cambios en la presin, temperatura o velocidad en el sistema de flujo.la presin, temperatura o velocidad en el sistema de flujo. Controladas desde superficie.- Conocidas como vlvulasControladas desde superficie.- Conocidas como vlvulas de tormenta, empleadas usualmente en pozos marinos y ende tormenta, empleadas usualmente en pozos marinos y en zonas donde hay mal tiempo (climatolgico). Se accionanzonas donde hay mal tiempo (climatolgico). Se accionan por seguridad.por seguridad. 46. Estrangulador de Fondo Sus funciones son: Estabilizar la relacin gas-aceite producida, bajo ciertas condiciones. Controlar ritmos de produccin. Liberar ms gas de solucin, en el fondo del pozo, aligerando la columna de aceite con el fin de incrementar la velocidad de flujo. 47. Vlvulas de Circulacin Permiten, una vez anclado el empacador, comunicar el interior de la TP con el espacio anular de la TR. Lo cual se hace mecnicamente introduciendo al pozo una herramienta. Se opera para: Desplazar el fluido de la TP por otro que se requiera. Efectuar tratamientos (inducciones). 48. Unidad de Sellos (Multi V) Permiten el movimiento de la TP en el momento que se tengan elongaciones y contracciones. Forma sello entre al TP y el mandril de flujo del empacador. 49. Tecnologa de la Cementacin de Pozos Conceptos Generales 50. Contenido Lechada de Cemento Cementacin Primaria Cementacin de Liners Cementacin Forzada Aditivos Colocacin de Tapones de Cemento 51. Lechada de CementoLechada de Cemento Desplazar el fluido de control del espacio anular por cemento y aislar las formaciones que se han perforado Soporta la tubera de revestimiento que se ha introducido al pozo. FuncinFuncin DefinicinDefinicinSon suspensiones altamente concentradas de partculas slidas en agua. El contenido de solidos en una lechada puede llegar hasta un 70 % 52. Lechada de CementoLechada de Cemento FenmenoFenmeno 53. Cementacin PrimariaCementacin Primaria Es el proceso de colocarEs el proceso de colocar cemento entre la tubera decemento entre la tubera de revestimiento y las paredesrevestimiento y las paredes del pozodel pozo Su principal objetivo esSu principal objetivo es sellar el espacio anularsellar el espacio anular aislando zonas.aislando zonas. 54. Cementacin PrimariaCementacin Primaria Protege a la TR de presiones externas que podran colapsarlaProtege a la TR de presiones externas que podran colapsarla Protege a la TR de posible corrosin que pueden causarProtege a la TR de posible corrosin que pueden causar fluidos de la formacinfluidos de la formacin Evita migraciones de fluido de una formacin a otraEvita migraciones de fluido de una formacin a otra Previene de contaminaciones a las zonas productorasPreviene de contaminaciones a las zonas productoras Ayuda al control de zonas de presin alta reduciendo laAyuda al control de zonas de presin alta reduciendo la posibilidad de descontroles.posibilidad de descontroles. Si tiene soporte en la TR.Si tiene soporte en la TR. Se pueden realizar operaciones como estimulaciones,Se pueden realizar operaciones como estimulaciones, disparos, pruebas de produccin y cualquier otradisparos, pruebas de produccin y cualquier otra intervencin en el pozointervencin en el pozo Sus principales funciones son:Sus principales funciones son: 55. Cementacin en una EtapaCementacin en una Etapa El mtodo consiste en inyectar el cemento al espacio anular por el interior de la tubera, separado por dos tapones de desplazamiento (al inicio y al final de la lechada de cemento). Los tapones son introducidos al pozo por medio de un contenedor localizado en la superficie. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento 56. Cementacin en una EtapaCementacin en una Etapa Al llegar al fondo el primer tapn, se aloja en un receptculo de la zapata y tiene un diafragma que a determinada presin se rompe y permite el paso de fluido a travs. El segundo tapn desplaza el cemento y lo coloca en el espacio anular. Despus de que el cemento solidifica, las herramientas pueden ser perforadas. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento 57. Equipo para la CementacinEquipo para la Cementacin Escariadores. Sirven para remover mecnicamente el enjarre de la pared del pozo, se colocan mediante abrazaderas en la TR, y accionan durante la introduccin de la TR y cuando se hace rotar. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento 58. Centralizadores, su funcin es colocar a la TR en el centro del pozo, se colocan en el entorno de la TR mediante abrazaderas y con sus patines centran el tubo. Zapata gua, Se localiza al extremo inferior de la TR, evitando que la TR tenga obstrucciones al introducirse al pozo, absorbe los impactos que la TR tenga con la pared del pozo. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento Equipo para la CementacinEquipo para la Cementacin 59. Equipo para la CementacinEquipo para la Cementacin Cople de flotacin, contiene una vlvula que permite el flujo de fluido del interior de la tubera hacia fuera y no permite flujo hacia dentro del tubo, se emplea para prevenir presiones altas en el interior del tubo y para disminuir la carga (por flotacin) del peso del tubo. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento 60. Equipo para laEquipo para la CementacinCementacin Tapones de desplazamiento, su funcin es evitar la contaminacin del cemento as como limpiar el interior de la tubera, los hay con diafragma, que rompe a ser sometido a determinada presin. ZapataZapata CopleCople flotadorflotador CentradorCentrador Tapon deTapon de difragmadifragma Tapn deTapn de desplazamientodesplazamiento 61. Cementacin de TR CortaCementacin de TR Corta Causas que originan cementar un liner. Problemas en la perforacin del pozo. Presencia de altas presiones al perforar. Capacidad del equipo de perforacin. Economa. 62. Cementacin de TRs cortasCementacin de TRs cortas (Liner)(Liner) En la terminacin de pozos, frecuentemente esEn la terminacin de pozos, frecuentemente es requerido la introduccin de TRs cortas, las cualesrequerido la introduccin de TRs cortas, las cuales deben cementarse.deben cementarse. Los factores que se deben cuidar para la planeacin yLos factores que se deben cuidar para la planeacin y realizacin de la operacin son:realizacin de la operacin son: El tamao del agujero Tamao de la TR corta Tipo de colgador de la TR corta Centralizacin de la tubera Lechada de cemento 63. Cementacin de TRs cortasCementacin de TRs cortas (Liner)(Liner) La introduccin se realiza con Tubera de Perforacin (TP) y por medio de un colgador se ancla en la TR El cemento se hace circular por el interior de la TP, por el interior del liner y sale por la zapata al espacio anular. El cemento colocado en el espacio anular debe cubrir todo el Liner y traslaparse un excedente en la TP. Antes del fraguado, se desancla la TP y se saca del pozo. Una vez fraguado, se perfora el excedente de cemento, si se continuar la perforacin, se introduce la sarta de perforacin en el Liner hasta el fondo y se perforan las herramientas. 64. Ejemplo de ClculoEjemplo de Clculo Dimetro de la barrena = 22 pg Dimetro Ext. de TR = 16 pg Dimetro Int. de TR = 15 pg Saco de cemento = 50 Kg. Rendimiento: 38.8 lt de lechada /saco Densidad de Lechada = 1.93 gr./cm3 Profundidad: 656 pies 10 m en cople de tubera. Cap. Embolada = 40 litro por embolada, Cap. Bomba = 50 emboladas por minuto Eficiencia de la bomba = 80% Capacidad de las bombas:Capacidad de las bombas: 656 pies Calcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crearCalcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crear una lechada que nos sirva para cementar una TR (segn figura), asuna lechada que nos sirva para cementar una TR (segn figura), as como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento.como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento. 10 m DATOS:DATOS: 65. Ejemplo de ClculoEjemplo de Clculo ienton totalCementodeVol CementoSc dimRe _.. _ = .*.*.... EficBombaCapembCapDesplazaraPosibleVol = Volumen de lechada requeridaVolumen de lechada requerida (volumen del espacio anular):(volumen del espacio anular): Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (d.(agujero)^2 - d.(TR) ^2 ) Capacidad de (TR) = 0.5067 * (d.(TR) ^2 ) Volumen (TR) = Cap. * h Volumen (agujero y TR) = Cap. * h desplazaraposiblevol LechadadetotalVol bombeodeTiempo ... ... .. = 1 2 Volumen total de Lechada = 1 + 2Volumen total de Lechada = 1 + 2 66. Clculos para la CementacinClculos para la Cementacin Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (de.(agujero)^2 - d.(TR)^2) Capacidad de (TR) = 0.5067 * (di.(TR)^2) Volumen (TR) = Cap. * haltura Volumen (agujero y TR) = Cap. * haltura Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (22^2 - 16^2 )=115.5 lt/m Capacidad de (TR) = 0.5067 * (15^2 )=114 lt/m Volumen (agujero y TR) = 115.5 lt/m * 656 pie * 1m/3.28 pie = 23,106 lt Volumen (TR) = 114 lt/m * 10 m = 1,140 lt Primer paso:Primer paso: Calcular la capacidad de la tuberas y los volmenesCalcular la capacidad de la tuberas y los volmenes 11 22 33 44 55 Volumen Total = + =24,246 lt33 44 67. Clculos para la CementacinClculos para la Cementacin Vol. cemento = Vol. total de lechada / Rendimiento = Tiempo de bombeo = Vol. Total de lechada/vol. Posible a desplazar Volumen posible a desplazar = (cap. Embolada + cap. Bomba) * Eficiencia = Vol. cemento = 24,246 lt / 28.8 lt/saco = 624.9 sacos * 50 kg/1 saco * 1 ton/1000kg =31.24 ton Volumen posible a desplazar = (40 lt/emb *50 emb/min) * .80 = 1,600 lt/min 2do paso:2do paso: Calcular Volmenes de Cemento, Desplazamiento yCalcular Volmenes de Cemento, Desplazamiento y Tiempo BombeableTiempo Bombeable Tiempo de bombeo = 24,246 lt / 1,600 lt/min =15.15 min (se recomienda el doble) Volumen de desplazamiento = cap. TR * h1= Volumen de desplazamiento = 1,140 lt/m * 190 m = 216,600 lt 68. Se necesitan 31.4 ton de cemento (con aditivos) y 24 246 litros de agua para crear la lechada. El tiempo de fraguado del cemento, deber ser mayor a 15.15 min (programar mnimo 30 min). El Volumen de desplazamiento ser de 216,600 lt Comentarios Finales:Comentarios Finales: Clculos para la CementacinClculos para la Cementacin 69. Factores Que Influyen En El DiseoFactores Que Influyen En El Diseo De La LechadaDe La Lechada Profundidad temperatura y tiempo de bombeo Viscosidad y contenido de agua en la lechada Tiempo de bombeo Resistencia del cemento que se requiere para soportar la TR Calidad del agua de mezclado 70. Factores Que Influyen En El DiseoFactores Que Influyen En El Diseo De La LechadaDe La Lechada Tipo de fluido de perforacin Densidad de la lechada Calor de hidratacin Permeabilidad del cemento fraguado Control de filtrado Resistencia a salmueras del fondo del pozo 71. Cementacin ForzadaCementacin Forzada Es el proceso en donde una lechada de cemento es desplazada a un rea especfica del pozo, detrs de la tubera de revestimiento o en agujero abierto, con el fin de evitar migracin de fluidos indeseables de la formacin. 72. Cementacin ForzadaCementacin Forzada Necesidad de Hacer una Cementacin Forzada:Necesidad de Hacer una Cementacin Forzada: Controlar la entrada de fluidos de la formacin. Reparar fugas en las TRs. Sellar zonas de prdidas. Abandonar zonas o pozos indeseables. Bloquear con cemento una zona a producir. Reparar una cementacin primaria defectuosa. 73. PERDIDA DE CIRCULACIN.PERDIDA DE CIRCULACIN. 74. Aditivos del CementoAditivos del Cemento Funciones: variar la densidad, incrementar o disminuir la resistencia a la compresin, acelerar o retardar el tiempo de fraguado, controlar la perdida de agua, reducir de viscosidad. Adecuan las propiedades del cemento para su correcta funcin. 75. Causas de las Perdidas deCausas de las Perdidas de Circulacin en el Pozo.Circulacin en el Pozo. Los orificios en la formacin son tres veces mas grandes que la mayor de las partculas existentes en el lodo. La presin hidrosttica es mayor a la presin de la formacin. 76. Perdida de circulacin porPerdida de circulacin por formaciones.formaciones. Formaciones no consolidadas o sumamente permeables. Fracturas naturales. Zonas Cavernosas. Fracturas Inducidas. 77. Medidas preventivas .Medidas preventivas . Reduccin de la presin Hidrosttica Seleccin de asentamiento de las tuberas de revestimiento en las formaciones fuertes. Control de Perdida de la circulacin en la zona productora. 78. Mtodos para combatir las perdidasMtodos para combatir las perdidas de circulacin.de circulacin. Tapn de cemento. Estos tipos de tapones son empleados en forma balanceada usando obturantes para prdidas de circulacin. Tapones de Abandono. Estos tipos de tapones son colocados con tubera de trabajo o con tubera flexible y son colocados cuando la vida del pozo llego a su fin, se colocan por lo general 4.