REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTTIAGO MARIÑO

INGENIERÍA EN PETROLEO

PERFORACIÓN II .TURNO: NOCTURNO

AUTORES:

Ricmar Salcedo CI:19308332

Marlyn

MARACAIBO,4 DE FEBRERO DE 2013

CONTENIDO

1.- OBJETIVO DE LA CEMENTACIÓN

1.1 Cementación Primaria

1.2 Cementación Secundaria o Remedial

2.0 Planificación

3.0 Problemas Comunes de Cementación

4.0 Tipos de Cemento

5.0 Propiedades del Cemento

5.1 Rendimiento

5.2 Densidad de la Lechada

5.3 Agua de Mezcla

5.4 Tiempo de Fraguado (Bombeo)

5.5 Fuerza de Compresión

5.6 Perdida de Agua

5.7 Permeabilidad

6.0 Aditivos del Cemento

6.1 Aceleradores

6.2 Retardadores

6.3 Reducción de densidad

6.4 Incremento de densidad

6.5 Aditivo para Control de Filtrado

6.6 Dispersantes (Reducción de Fricción)

7.0 Prueba de Cemento

7.1 Fuerza de Compresión

7.2 Contenido de Agua

7.3 Tiempo de Fraguado

7.4 Densidad de la Lechada

7.5 Perdida de Agua o Filtrado

7.6 Permeabilidad

7.7 Reología

8.0 Espaciadores

8.1 Características de los espaciadores

9.0 Equipo

9.1 Zapata de Revestimiento

9.2 Cuello Flotador

9.3 Centralizadores

9.4 Raspadores

9.5 Cabezales de Cemento

9.6 Tapones de Cemento

10.0 Practicas de Cementación

10.1 Cementación Primaria

10.2 Cementación por Etapas

10.3 Cementación con Tubería Interna

10.4 Cementación con “Liner”

10.5 Cementación Forzada

10.5.1 Forzada con Alta Presión

10.5.2 Forzada con Baja Presión

10.5.3 Forzada Continua

10.5.4 Forzada con Estáticos

10.5.5 Forzada con Preventores

10.5.6 Forzada con Empacadores

10.6 Tapones de Cemento 10.6.1 Posicionamiento del Tapón

DESARROLLO

1.0 OBJETIVOS

-Proteger y asegurar la tubería de revestimiento en el hoyo.-Aislar zonas de diferentes fluidos.-Aislar zonas de agua superficial y evitar la contaminación de las mismas por el fluido de perforación o por los fluidos del pozo.-Evitar o resolver problemas de pérdida de circulación y pega de tuberías.-Reparar pozos por problemas de canalización de fluidos.-Reparar fugas en el revestidor.-Proteger el hoyo de un colapso.

Resumido en :1.1 Cementación Primaria-Aislamiento de la Zapata de Revestimiento.

-Aislamiento de las Zonas de Producción – previene flujo cruzado entre los intervalos adiferentes presiones.

-Protección de zonas acuíferas – previene la contaminación de fluido de perforación de losacuíferos.

-Aislamiento de Intervalo Problema – perdidas extremas, control de pozos, entrada por ventana.

-Protección de Tubería de Revestimiento – de fluidos corrosivos de formación, es decir H2S,CO2.

-Soporte de la Tubería de Revestimiento – es decir soporte para el conductor.

1.2 Cementación Secundaria o Remedial

Cementación adicional realizada en una fase posterior, es decir sellado de perforaciones, cementación de anillos en conductor, reparación de fugas en la tubería de revestimiento, forzar zapata de revestimiento, colocar tapones, etc

2.0 PLANIFICACION

La planificación para un trabajo de cemento consiste en evaluar cierta cantidad decaracterísticas, incluyendo:

-Avalúo de condiciones del agujero abierto (limpieza de agujero, tamaño, desgastes del agujero,temperatura).-Propiedades del lodo-Diseño de Lechada-Posicionamiento de la Lechada-Equipo Adicional (equipo de flotación, centralizadores, ECP’s)

3.0 PROBLEMAS COMUNES DE CEMENTACION

Problemas comunes que afectan todos los trabajos de cemento incluyen:Condición pobre del agujero (patas de perro, estabilidad del agujero descubierto, desgastes,llenado del agujero, cama de recortes, etc.)

-Condición pobre del lodo (altas fuerzas de gel y punto de resistencia, alta perdida de fluido ofiltración, enjarre grueso, alto contenido de sólidos, perdida de material de circulación,incompatibilidad de lodo/cemento).-Centralización pobre (el cemento no se coloca uniformemente alrededor de la tubería derevestimiento, dejando lodo en el sitio).-Perdida de Circulación-Presión Anormal-Presión Subnormal-Presión Alta

4.0 TIPOS DE CEMENTO

La API define 9 diferentes clases de cemento (de A a H) dependiendo de la proporción de loscuatro componentes químicos fundamentales (C3, C2S, C3A, C4AF siendo C = calcio, S =silicato, A = aluminato y F = fluoruro).

Clases API Agua deMezcla gal / sx Lechada wt. ppgProfundidad en pies BHST

Clase A y B– Uso en poca profundidad. Composición 50% C3S, 25% C2S, 10% C3A, 10%C4AF

Clase C– Produce alta resistencia temprana debido al alto contenido de C3S

Clase D, E y F

– Cementos retardados debido a molienda gruesa o inclusión de retardadoresorgánicos (lingosulfanatos)

Clase G y H

– Para uso general, compatible con la mayoría de los aditivos y puede ser utilizadoen un vasto rango de temperaturas y presiones. H es mas grueso - mejor retraso en pozos masprofundos.

Clase Ges el tipo de cemento comúnmente utilizado.Otras variantes comunes del cemento, bajo las especificaciones de API, incluyen:

Mezcla Pozolan de cemento– 50% Portland, 50% Pozolan (ceniza volcánica de fondo) y 2%Bentonita

Cal de cemento– Mezcla de cemento Portland y cal. Utilizado para trabajos remediales.

Diesel de cemento– "Forzada Gunk”. Mezcla de cemento básico con base aceite utilizado parasellar zonas de perdida. Se asentara en caso de haber presencia de agua.

Polvo de Sílice– a temperaturas superiores a los 230°F, el cemento primero se reforzara ydespués se debilitara debido a la subsiguiente formación de Silicato de Calcio Hidratado (C2SH).Al adicionar 30-40% de polvo de sílice al cemento, se forma CSH en preferencia al C2SHextendiendo de esta manera la velocidad de temperatura de la mezcla.

5.0 PROPIEDADES DEL CEMENTO5.1 Rendimiento

El rendimiento del cemento en pies cúbicos por saco, es el volumen que será ocupado por elcemento, el agua de mezcla y los aditivos una vez que la lechada este mezclada.Esto variara dependiendo de la clase de cemento.

5.2 Densidad de la LechadaUna mezcla estándar que comprenda 5 galones de agua y 94 libras (1 saco) de cemento, crearauna lechada con una densidad de 15.8 ppg.La densidad de la lechada es ajustada variando, ya sea la proporción del agua de mezcla o eluso de aditivos. La mayoría de las

densidades de lechada se encuentran en un rango 11-18.5ppg.Los aditivos para ajustar la densidad incluyen:

Materiales reductores de densidad•Bentonita (SG 2.65) – reduce una lechada de 15.8 ppg a 12.6 ppg con 12% de bentonita  •Diatomeas•Gilsonita (SG 1.07)•Puzol (SG 2.5) – una mezcla 50:50 con 2% de bentonita creara una lechada de 13.3 ppgMateriales incrementadores de densidad•Baritina (SG 4.25)•Ilmenita (SG 4.6)•Hematites (SG 5.02)

5.3 Agua de Mezcla

Las proporciones de agua de mezcla detalladas anteriormente, dependen de:•La necesidad de una lechada bombeable.•Un monto mínimo de aguas libres en caso de permitir que se quede/asiente.Reducir la proporción de agua de mezcla tiene el siguiente efecto:•Causa un incremento en la densidad, fuerza de compresión y viscosidad de la lechada•La lechada se hace más difícil de bombear•Se construye menos volumen de lechada por saco de cemento utilizado, es decir, baja la resistencia. Durante una operación de cementación típica una lechada de llenado o relleno y lechada principal o de amarre son muchas veces utilizados. La diferencia entre estas es debido a la reducción en la cantidad de agua de mezcla siendo usada. Un incremento en contenido de aguapara la lechada de amarre, va a permitir tiempos de bombeo y tiempo de asentamiento mas largo pero resulta en una fuerza de compresión menor y en agua libre adicional. El agua libre puede volver a ser utilizada con adicionando bentonita en la lechada para ligar el agua libre.

5.4 Tiempo de Fraguado (Capacidad de Bombeo)

El tiempo de fraguado es el tiempo disponible para la mezcla de una lechada, bombeada y desplazada dentro del anular antes de que comience a fraguar y a asentarse. Este tiempo va a depender de los aditivos utilizados (retardadores para incrementar el tiempo y aceleradores para reducir el tiempo) y las condiciones dentro del agujero descubierto (un incremento en la temperatura, presión y perdida de fluido o filtración va a reducir el tiempo de fraguado). El tiempo de fraguado es determinado durante las pruebas de laboratorio. El tiempo para alcanzar 100Unidades Bearden (Bc) es registrado como el tiempo de fraguado. La capacidad de bombeo normalmente cesara alrededor de 70 Bc.

5.5 Fuerza de Compresión

Una fuerza de compresión de aproximadamente un mínimo de 500psi, incluyendo el factor de seguridad, se hace necesaria para apoyar la sarta de revestimiento y soportar diferentes presiones antes de continuar perforando. Para tuberías de revestimiento o sartas de “liner” una fuerza de compresión de aproximadamente 2000 psi es muchas veces requerida para perforar.El periodo de “Esperar por Cemento” (WOC), permite a la fuerza del cemento a desarrollarse porcompleto. El periodo de tiempo depende de la temperatura, presión, proporción de agua demezcla y del tiempo transcurrido desde el mezclado, en el agujero descubierto. Aceleradores (esdecir CaCI2) puede reducir el tiempo de WOC hasta menos de 3 horas.

5.6 Perdida de Agua

El proceso de asentamiento del cemento es el resultado de una reacción química que resulta en deshidratación. De modo que es importante que cualquier pérdida de agua sea controlada hasta que el cemento sea colocado para asegurar que se mantenga bombeable. La cantidad aceptable de perdida de agua dependerá del tipo de trabajo que se esta realizando.

Trabajo Forzado– esto requerirá una perdida de agua controlada (usualmente 50-200mls) paraasí permitir a la lechada de cementación el ser bombeada a las formaciones antes de que secree un enjarre significante e impermeable.Cementación Primaria– la pérdida de agua es menos crítica y estará usualmente en el orden de los 25-400mls.Trabajo con “Liner”– perdida de fluidos o filtración alrededor de los 50mls.Hueco Horizontal– pérdida de fluidos o filtración menor a 50mls.

5.7 Permeabilidad

Una vez asentado el cemento tiene una permeabilidad menor a 0.1 milidarcy (las piedras areniscas compactas tiene alrededor de 1-10 millidarcies). Disturbios durante el asentamiento, es decir, colado del gas o prueba de presión, puede incrementarse por varias ordenes de magnitud.

6.0 ADITIVOS DEL CEMENTO

La mayoría de las lechadas de cementación contendrán algunos aditivos para mejorar las propiedades individuales, dependiendo del trabajo. Los aditivos podrían ser requeridos para:•Variar la densidad de la lechada

•Cambiar la fuerza de compresión•Acelerar o retardar el tiempo de asentamiento•Controlar la filtración y la pérdida de fluido•Reducir la viscosidad de la lechadaLos aditivos podrían ser secos/granulares o líquidos o podrían estar mezclados con el cemento.Las cantidades de aditivos secos normalmente son expresados en términos de porcentaje porpeso de cemento (% BWOC). Los aditivos líquidos normalmente son expresados en términos devolumen por peso de cemento (gal/sx)

Tipo de Aditivo Ejemplo Producto Típico de Schlumberger

AceleradorCaCl2NaClS1D44RetardadorCalcio LingosulfanatoCMHECSolución Salina SaturadaD13, D81D8, D120Incremento de densidadBaritinaHematitesD31D76Disminución de densidadBentonitaDiatomeasPozolanD20D56D61Reductor de fricciónPolímerosCalcio LingosulfanatoPerdida de fluidoPolímeros OrgánicosCMHECFlac D59, Flac D60D8

6.1 Aceleradores

Reduce el tiempo de WOC (tiempo para alcanzar 500 psi de fuerza de compresión usado en pozos poco profundos (someros) con bajas temperaturas.Aditivos comunes:Cloruro de Calcio 1.5 – 2.0%Cloruro de Sodio 2.0 – 2.5%Agua de Mar.

  6.2 Retardadores

Utilizado en secciones más profundas en donde las altas temperaturas promueven un asentamiento más rápido. Si el BHT estático es mayor de alrededor de 260F, el efecto del retardador debería ser medido por una prueba piloto.Calcio Lingosulfanato 0.1 – 1.5%Solución Salina Saturada.

6.3 Reducción de Densidad

Utilizado para reducir el peso de la lechada en donde exista una preocupación por exceder la i nclinación de la fractura.También reduce la fuerza de compresión e incrementa el tiempo de fraguado. Permite mayor uso de agua de mezcla (crea un mayor volumen de lechada – y por lo tanto son denominados “prolongadores”2-20% de Bentonita prehidratada, reduce la fuerza compresiva y la resistencia del sulfato.Mezcla 50:50 de Pozolan con cemento Portland reduce en fuerza compresiva e incrementa en resistencia de sulfato. Diatomeas 10-40%.

6.4 Incremento de Densidad

Utilizado cuando se cementas en zonas sobre-presurizadas.Baritina BaSO4. Utilizado para densidades de hasta 18ppgHematites Fe2O3 Densidades de hasta 22ppgArena Clasificada 40 – 60 malla. Da un incremento de densidad de 2ppg

6.5 Aditivo para Control de FiltradoUtilizado para prevenir la deshidratación de la lechada y fraguado prematuro. También reduce elcontenido de agua libre.Celulosa CMHEC 0.3 – 1%6.6 Dispersantes (Reducción de Fricción)Adicionado para mejorar las propiedades de flujo. Reduce la viscosidad permitiendo alcanzarflujo turbulento a una presión circulante menor – menor riesgo de incurrir en perdidas o filtrados.Polímeros 0.3 – 0.5lbs/sx de cementoSal 1 – 16lbs/sx de cementoCalcio Lingosulfanato 0.5 – 1.5lbs/sx.

7.0 PRUEBA DE CEMENTO

Las recetas de cemento deben ser probadas en concordancia con las 10 especificaciones API.Inicialmente, se diseñará una formulación que se adapte el trabajo de cemento propuesto, esdecir, una lechada de agujero de superficie (conductor) diferiría de una receta con “leer” entérminos de sus requisitos de perdida de agua o filtrado, tiempo de asentamiento, etc.Una muestra mezclada fresca, que incluya cemento, agua de mezcla y químicos del equipo deperforación, será entonces probada en el laboratorio ANTES de que el trabajo en si se realicepara asegurar que no existan problemas de contaminación. Puesto que el trabajo de pruebarequiere un mínimo de 24 horas para completarse, es importante que las muestras frescas seandespachadas al laboratorio desde el equipo de perforación, lo antes posible.

7.1 Fuerza de Compresión

Esto solía ser la presión no-confinada requerida para aplastar un cubo de cemento de 2”. Serealizaran una serie de cubos de cemento utilizando moldes y permitiendo el asentamiento.Periódicamente, uno de los cubos será sustraído y probada su destrucción. Una prueba masreciente incluye el uso de ondas acústicas y ultrasónicas. El Analizador Ultrasónico de Cemento(UCA) continuamente monitorea el desarrollo de la fuerza de una muestra de cemento asentadobajo condiciones simuladas de temperatura y presión dentro del pozo. Una impresión de lagrafica plasma la historia de asentamiento.

7.2 Contenido de Agua

Idealmente, una lechada de cementación debería tener una viscosidad (consistencia) que lepermita desplazar lodo de manera eficiente mientras que permite que se forme una fuerteunificación entre el cemento y la tubería de revestimiento. Esto significa que la lechada debe serasentada sin que se forme ningún agua libre. Agua libre es agua que es forzada fuera delcemento que se asienta, creando bolsas o una capa superficial encima del cemento.

Cantidad Máxima de Agua– proveerá un volumen de asentamiento con máximo de 1.5% deagua libre. El agua libre es determinada al permitir a una muestra de lechada recién mezclada(20 minutos) descansar en un cilindro medido.Cantidad Normal de Agua– proveerá una lechada con una consistencia de 11 Bc’s (UnidadesBeardon – unidades de consistencia) después de 20 minutos de mezclado.

Cantidad Mínima de Agua– proveerá una lechada con una consistencia de 30 Bc’s después de20 minutos de mezclado.Nota: Las pruebas de cemento utilizan unidades Beardon para medir la viscosidad, porque estasestán basadas en torque y arrastre.

7.3 Tiempo de Fraguado

Esto es medido utilizando un probador de tiempo de fraguado de alta presión/alta temperatura(consistometro).Comprende un contenedor cilíndrico rotativo de lechada con un remo estacionario, siendo todo ellote encerrado en una cámara de presión. Es capaz de simular condiciones de pozo con BHST’sde hasta 500 F y un exceso de 25,000 psi. El contenedor de la lechada rota a una velocidadestándar hasta que se incremente la temperatura y la presión, a una velocidad determinada Eltorque creado en el mango del remo, y debido al cemento que se asienta, es medido en ungrabador de banda. El limite de bombeo o tiempo de fraguado es alcanzado cuando laconsistencia de la lechada alcanza 70-100 Bc’s.

7.4 Densidad de la Lechada

Esto es típicamente medido utilizando un balance presurizado. Una muestra de cemento esdecantada dentro de la cámara de muestrero y una tapa es atornillada a la misma. Más adelantese puede inyectar más lechada a través de la válvula sin retorno que se encuentra en la tapa,con una bomba de mano. Esto somete a la lechada a suficiente presión para eliminar lasburbujas de aire atrapadas.

7.5 Perdida de Agua o Filtrado

La prueba de perdida de fluido mide el filtrado generado en un lapso de 30 minutos a través deun filtro de prensa revestido con una malla medida de 325. La prueba puede ser conducida a100 o 1000 psi y a temperaturas de hasta 400 F y con ya sea mezcla de lechada fresca o unaque haya estado en el probador de fraguado por un rato.Sin aditivos, todas las lechadas de cementación puras, tienen una perdida de fluido en exceso de1000 mls. Con largas cadenetas de polímeros aditivos en concentraciones de 0.6 a 1% por pesode cemento (bwoc), la perdida de fluido puede ser reducida a 50-150 mls.

7.6 PermeabilidadPuede ser medida utilizando un equipo medidor de permeabilidad, pero por lo general no esparámetro principal en el diseño de la lechada de cementación.

7.7 Reología

La reología de cementación es determinada utilizando un reómetro de seis velocidades equipadocon la manga de rotor apropiada y el muelle de torsión y “bob”. Después de grabar las lecturasde dial correspondientes a las seis velocidades rotarias preseleccionadas (600, 300, 200, 100, 6y 3rpm), los diferentes parámetros reológicos pueden ser calculados – valores PV, YP, n y K.

8.0 ESPACIADORES

Durante el desplazamiento parte de la lechada se contaminara con lodo residual y enjarre de laoperación de la perforación. El efecto de la contaminación alterara las diferentes propiedades delcemento. Los efectos de la contaminación son minimizados al bombear varios espaciadoresantes de la lechada principal.Antes de bombear cualquier lechada, usualmente se bombearan una serie delimpiadores/espaciadores, incluyendo silbase aceite (para OBM), limpiadores detergentes, “lododesperdicio” (para recuperar fluido de perforación valioso) y una pastilla de viscosidad.

9.0 EQUIPO

9.1 Zapata de RevestimientoCorrer el fondo de la tubería de revestimiento. Perfil redondeado para asistir la corrida den delagujero. Se le conoce como zapata flotadora cuando es corrida con una válvula de bola.

9.2 Cuello Flotador

Usualmente localizado 2 o 3 juntas sobre la Zapata y actúa como un alto para los tapones decemento. El cuello flotador asegura que habrá cemento sellando las últimas juntas de la tuberíade revestimiento cuando cese el bombeo, es decir, cuando el tapón sea “golpeado”. Algunosprogramas de perforación permiten un desplazamiento adicional hasta un máximo de la mitad dela pista de la zapata, en un intento por corregir un error de eficiencia de bombeo y observar ungolpe de tapón.

Esto también minimiza el volumen de cemento a ser perforado después.El cuello flotador también contiene una válvula de bola, la cual previene que el cemento que seencuentra en el espacio anular fluya de regreso a la tubería de revestimiento, cuando eldesplazamiento haya terminado. Una prueba de flujo (o flujo de retorno) es conducida despuésde bombear, para confirmar el soporte correcto. Cuando se corre la tubería de revestimiento

y yaque el flotador prevendrá el flujo de retorno, es usual el tener que llenar periódicamente latubería de perforación (cada 5 juntas). En caso de que esto no se haga se podría llegar acolapsar la tubería de revestimiento completa.

9.3 Centralizadores

Estos son ya sea de tipo de fleje con bisagra o sólidos de tipo espiral o "rígidos" y ambas sirvenpara centralizar la tubería de revestimiento en el hueco.Ventajas de una tubería centralizada:- Mejora la eficiencia de desplazamiento (excentricidad mínima)- Reduce el riesgo diferencial de atrapamiento- Previene problemas clave de asentamiento- Reduce el arrastre en pozos direccionalesInfluencia de empate o remoción de lodo9.5/8" Tubería de revestimiento en un agujero de 12¼".

Efectos del Empate o Desplazamiento de Lodo

Los centralizadores están amordazados a la tubería de revestimiento utilizando un mecanismode bisagra o de clavado, mientras que un collar de parado sirve para colocarlos en posición. Elespaciado y cantidad de centralizadores depende del ángulo del agujero, peso de la tubería derevestimiento y peso del lodo. Los suplidores pueden proveer un programa óptimo para el uso delos espaciadores, utilizando el criterio recomendado por API. Típicamente los centralizadores seconcentrarían en las secciones críticas, de mayor ángulo, la zapata y justo debajo del colgador,mientras que el resto de la tubería de revestimiento los espaciara muy esporádicamente.

9.4 RaspadoresCepillos de acero que pueden ser amordazados a la tubería de revestimiento y aseguradas concollares de parada. Utilizados para remover físicamente el enjarre, lodo gelificado y escombros

9.5 Cabezales de Cementación

El cabezal de cemento conecta a la línea de descargue de la unidad de cemento hacia la partesuperior de la tubería de revestimiento.Para una aplicación completa al agujero, la tubería de revestimiento es corrida de regreso al pisodel equipo de perforación y los tapones son cargados a la superficie del cabezal de cementación.El lanzamiento incluye remover el reten y bombear el tapón adentro del hueco.

9.6 Tapones de Cemento

Los tapones de cemento son utilizados para separar la lechada de cementación del espaciador olodo y prevenir la contaminación. En corridas de tubería de revestimiento largas, taponesadicionales son bombeados antes y entre el tren de espaciadores para minimizar lacontaminación causada por varios regimenes dentro de diferentes espaciadores y paramaximizar su efectividad cuando salgan hacia el espacio anular.Los tapones son normalmente fabricados de goma.

Varios aparatos propios son utilizados para"enganchar” los tapones unos a otros para permitir una perforación mas fácil (muchas vecesdenominado perforable PDC).El tapón de fondo tiene un delgado diafragma en su centro. Después de que aterriza en el collarflotador, el diafragma se ruptura cuando una presión diferencial predeterminada es alcanzada.Normalmente se lanza antes del espaciador o del cemento.El tapón de fondo tiene un centro sólido.

10.0 PRACTICAS DE CEMENTACION10.1 Cementación Primaria•Asegurarse de que se ha realizado una simulación del trabajo de cementación para establecervelocidades de fluido, mínimas y máximas y ECD’s.•Condicionar el lodo para reducir la reología (YP, gels) antes de la corrida final.•Confirmar que los tapones están correctamente colocados en el cabezal de cementación fondo (diafragma) tapón por debajo, tope (solido) tapón.•Correr la tubería de revestimiento hasta a unos cuantos pies del fondo. Romper la circulaciónen caso de ser requerido, durante la corrida.•Circular por lo menos un volumen de la tubería de revestimiento para asegurar que no hayanada que taponee la zapata y para remover cualquier gas que se haya acumulado durante elviaje adentro del agujero.•Bombear espaciadores, soltar el tapón de fondo y bombear la lechada de cementación (dellenado y amarre).•Soltar el tapón de tope, despejar la línea de cementación y comenzar el desplazamiento.•La velocidad de desplazamiento debe ser alterada dependiendo de lo que se encuentre en elespacio anular (lodo, espaciador o cemento). La mayoría de los espaciadores y cementos,requieren de un flujo torrente (de ser posible) para maximizar la remoción de lodo y reducir lacontaminación del lodo.

•Cuando el tapón de fondo llega al collar flotador, el diafragma se debería romper permitiendo elbombeo continuo.•El volumen de desplazamiento para colocar el tapón de tope, deberá ser calculado conanterioridad.•La velocidad de desplazamiento debería ser reducida cuando el golpe de tapón se esterealizando, para prevenir presiones excesivas y cualquier choque al momento que el tapón secolocado.

•En caso de que el golpe no suceda, es practica común, desplazar hasta la mitad de la pista dela zapata nótese que algunos operadores han adoptado una filosofía de “bombear hastagolpear”).•Todos los retornos de lodo deberían ser monitoreados por perdidas, lo cual podría serevidencia de la fractura de la formación.•En caso de que se observen perdidas, la velocidad de desplazamiento puede ser ajustada parareducir el ECD, i.e. perdidas de presión en el espacio anular.•El tapón debería ser golpeado con aproximadamente 1000 psi de diferencial, previamenteconfirmado que el margen de seguridad de ruptura de menos presión de la tubería derevestimiento, no va a ser excedido.•En caso de ser requerido la presión puede ser incrementada en este punto y se puede realizaruna prueba de presión de la tubería de revestimiento (es necesario confirmar la presión de todoslos componentes antes de realizar la prueba).•La presión deberá ser entonces liberada para confirmar que la válvula flotadora estafuncionando y esta soportando la presión diferencial de fondo debido al pesado cemento en elespacio anular.

10.2 Cementación por Etapas

Utilizada en aplicaciones en donde largas secciones de tubería de revestimiento requierencementación, pero existe preocupación por:•Largos tiempos de bombeo•Altas presiones de bombeo•Presión hidrostática excesiva debido a la columna de cemento – excede la inclinación defractura.

Primera etapaRepetición de la cementación primaria

Segunda etapa

Esta necesita la inclusión de un collar DV, en la tubería de revestimiento, a una profundidadpredeterminada. La primera etapa coloca al cemento en el espacio anular desde fondo arribahasta el collar DV. Los puertos del collar DV pueden entonces ser

abiertos lanzando un dardoespecial (bomba) y trasquilando los pines retenidos (1000-1500 psi). La circulación es entoncesestablecida a través del collar DV. El procedimiento de cementación primaria puede entonces serrepetido, pero sin la reciprocidad de tubería. Más etapas podrían ser incluidas, de ser necesario.

10.3 Cementación con Tubería Interna

Accesos de cementación convencional con tubería de revestimiento de gran diámetro, resultaranen:•Grandes volúmenes de desplazamiento•Duración extendida de desplazamiento•Un volumen significativo de cemento permanece en la pista de la zapata.Como una alternativa, la tubería de revestimiento podría ser cementada a través de la tubería oel conducto de perforación. Se utiliza una zapata flotadora especial, la cual permite al conductode perforación clavarse al proveer un sello hidráulico. La tubería de perforación se correnormalmente, entonces se corre la sarta interna y se clava dentro de la Zapata flotadora.

Eltrabajo de cementación procede igual, pero utilizando tapones de tubería de perforación, maspequeños. Después del desplazamiento y confirmación de que la zapata flotadora estaconteniendo la presión diferencial, la tubería o conducto puede ser retirada.Se necesita tener cuidado con esta técnica, ya que la posibilidad de que la tubería derevestimiento colapso, se incrementa significativamente.

10.4 Cementación con “Liner”

Una sarta de liner usualmente incluye una Zapata y un collar flotador, junto con una tubería derevestimiento mas larga y un colgador de “liner” (colocado hidráulica o mecánicamente) paraasegurar la parte superior. Todo el ensamble es corrido con tubería de perforación y luego secoloca el colgador a unos 300-500 pies dentro de la tubería de revestimiento anterior. Una vezasentado, el lodo es circulado para asegurar una vía de cemento libre de obstrucciones,alrededor del “liner”. Antes de la cementación la herramienta corrida es retraída del colgador delliner para garantizar la remoción posterior de la tubería de perforación.Las recetas de cementación con “liner” usualmente contienen aditivos extras para control deperdida de fluido, retardo, posible bloqueo de gas, etc. Debido a que las proporciones de mezclason criticas y no existe lechada de relleno, es usualmente mezclado en cargas antes de llevar acabo el trabajo. Esto garantiza la calidad y densidad del trabajo.Una típica operación de cementación con “liner”, procedería como sigue:

•Posicionar el “liner” a la profundidad requerida•Circular fondo arriba – asegurar una reología baja (YP y gels mínimo); rotar el “liner”•Colocar el colgador del “liner”

•Soltar una herramienta activadora y quitarle peso a la sarta (10-20Klbs)•Bombear espaciador•Probar con presión las líneas de superficie•Bombear la lechada premezclada•Soltar el tapón•Bombear espaciador•Desplazar cemento fuera del “liner” y hacia el espacio anular – rotar el “liner” de ser posible•Bombear el tapón hacia abajo, suelta el tapón de limpieza del “liner”.•Ambos tapones son bombeados hasta el nivel del “liner” hasta que queden ajustados en elcollar de aterrizaje.•Golpear los tapones con 1000 psi•Desfogar la presión y revisar si existe flujo de retorno•Levantar, posicionar la tubería final en el tope del “liner y circular exceso de cemento haciafuera desde arriba del “liner.

10.5 Cementación Forzada

Utilizar presión hidráulica para forzar al cemento adentro del espacio anular o formación. Susaplicaciones usuales:•Sellar las zonas de producción de gas o agua para mejorar la producción.•Reparar las fallas de la tubería de revestimiento.•Sellar las zonas perdidas•Trabajo remedial en trabajos de cementación primaria, es decir trabajos “top up”•Prevenir migración vertical de fluido de reservorio a la zona de producción•Prevenir el escape de fluidos de las zonas abandonadasPara bombear cemento a la formación, se requerirá una permeabilidad de 500 darcies. Ya queesto normalmente no ocurre, se deberán utilizar varias técnicas para compensar.

10.5.1 Forzada con Alta Presión

•Se fractura la formación y el cemento es forzado (se prefieren formaciones densas eimpermeables).•Utilizar fluido de fractura libre de sólidos. La creación del enjarre de lodo prevendría la fractura.•Debido a que el sobrepeso generalmente provee el máximo esfuerzo principal (acción vertical),las fracturas iniciadas serian orientadas verticalmente, es decir, apartando la rocahorizontalmente contra la dirección del mínimo esfuerzo principal.