CEMENTACIÓN PRIMARIA

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CEMENTACIN PRIMARIALa cementacin primaria consiste en la colocacin de cemento en el anular. El objetivo de la cementacin primaria es asegurar la integridad del agujero, lo cual implica los siguientes aspectos: Aislamiento zonal, Sustentacin, Proteccin de la tubera de revestimiento,Sustentacin del agujero.Aislamiento zonalConsiste en sellar algunas zonas con respecto a otras. Esto evita el desplazamiento de lquidos y gases entre las zonas de formacin a travs del anular.Sustentacin de la tubera de revestimiento La capa de cemento proporciona soporte axial a la tubera de revestimiento de la superficie, as como a cualquier otra tubera de revestimiento que se instale luego ( por ejemplo, los liners).Proteccin de la tubera de revestimiento El cemento sirve como soporte y proteccin contra las formaciones plsticas ( por ejemplo sales) y fluidos corrosivos de la formacin como H2S Y CO2.Sustentacin del agujero El cemento acta como soporte para el agujero en formaciones plsticas, sensibles al agua o no consolidadas.2.-PROCEDIMIENTOS BSICOS DE CEMENTACIN2.1 CORRIENDO TUBERA DE REVESTIMIENTOLa tubera de revestimiento se corre en el pozo tramo por tramo, las conexiones ( roscadas) se realizan mediante llaves de potencia.Durante el proceso de introduccin podra ocurrir algo que afectara de forma negativa al trabajo de cementacin.Una vez corrida, se asienta sobre el fondo o justo encima del fondo. El primer tramo de la tubera de revestimiento tiene una zapata de flotacin o zapata gua en el extremo. Esta zapata sirve para proteger el extremo de la tubera de revestimiento y ayuda a guiarla en su paso hacia el fondo del pozo.Despus del primer o segundo tramo, se instala un collar de flotacin. El espacio situado entre el collar de flotacin y la zapata se denomina recorrido de zapata y suele tener unos 80 pies de largo. Normalmente, el recorrido de zapata se deja lleno de cemento al final del trabajo de cementacin .Cuando el revestimiento alcanza la profundidad deseada, hay que realizar unas conexiones especiales en el cabezal de pozo: este proceso es lo que se llama conexin niplear.2.2 CIRCULACIN DE LODO MEDIANTE LA BOMBA DEL EQUIPO DE PERFORACIN Antes de bombear la lechada en el pozo, se lleva a cabo otro proceso: utilizando la bomba del equipo de perforacin se hace circular lodo en el pozo, con el fin de acondicionar el lodo y lavar el pozo. Este proceso recibe el nombre de acondicionamiento del pozo. Acondicionar el lodo significa conseguir que fluya sin problemas. Si no se lleva a cabo el acondicionamiento, e paso del fluido por el anular puede verse dificultado por la presencia de sectores con el lodo gelificado.2.3 PRUEBA DE PRESIN Antes de iniciar la cementacin, se debe hacer una prueba de presin a la lneas de tratamiento de alta presin que van desde la unidad de cementacin hasta el pozo. Se debe reparar cualquier fuga que se detecte y repetir la prueba de presin hasta conseguir el resultado adecuado. Estas pruebas se realizan de la siguiente manera

2.4 BOMBEO DE LAVADOR Y ESPACIADOR Antes de bombear la lechada de cementacin por lo general, se bombea un lavador qumico o un espaciador densificado, o ambos, para que acten como buffer entre el fluido de perforacin y el cemento. Estos fluidos pueden utilizarse cuando de puede lograr turbulencia en todas las secciones del espacio anular. Estos fluidos sirven para eliminar completamente los fluidos de perforacin del anular antes de inyectar la lechada de cementacin.2.5 LANZAMIENTO DEL TAPON INFERIOR Hay dos tapones. El primero el tapon inferior, es hueco y tiene una membrana de caucho en la parte superior. Esta membrana estalla cuando el tapon llega a la parte superior del collar de flotacin, en la zona inferior de la sarta de revestimiento, y se aplica presin diferencial, se lanza desde la cabeza de cementacin antes de bombear la lechada por la tubera de revestimiento, y su misin es mantener separa la lechada del lodo y limpiar el interior de la tubera de revestimiento. Antes de bombear el cemento, se llevan a cabo las siguientes operaciones: las vlvulas de la cabeza de cementacin se colocan en la posicin correcta, el mecanismo de lanzamiento del tapon ( situado en la cabeza de cementacin) se activa, y por ultimo, se bombea algo de fluido para empujar al tapon limpiador desde la cabeza hasta la tubera de revestimiento. 2.6 Mezcla de la lechada La lechada de cementacin se forma combinando cemento seco, con agua y los aditivos necesarios en un mezclador. Este proceso puede realizarse en continuo o por baches. El fluido de mezcla ( agua mas los aditivos del cemento) puede prepararse antes o al vuelo mediante un sistema de aditivos lquidos. En algunas locaciones, los aditivos se mezclan en seco con el cemento.2.7 BOMBEO DE LA LECHADA INICIAL Es un tipo de lechada de baja densidad y de alto rendimiento diseada para llenar y cubrir la seccin superior del anular. Este material se bombea despus del lavador y el espaciador y antes de la lechada de cola. Su densidad es superior a la del fluido de perforacin y menor que la lechada de cola.2.8 BOMBEO DE LA LECHADA DE COLA La lechada de cola es una lechada de mayor densidad, diseada para cubrir la seccin inferior del anular desde el fondo del agujero. Normalmente, la lechada de cola presenta unas propiedades superiores a las de la lechada inicial. Es esencial que la lechada tenga la densidad correcta para que sus propiedades sean las deseadas.2.9 LANZAMIENTO DEL TAPON SUPERIOR El segundo tapon limpiador de cementacin se denomina tapon superior y es solido. Se bombea la final de lo trabajo de cementacin con el fin de separar las lechadas de fluido de desplazamiento que se bombea en la siguiente etapa del proceso, y evitar asi que sea contaminada por dicho fluido. Una vez que la lechada ya se ha bombeado en la tubera de revestimiento, el tapon superior se lanza desde la cabeza de cementacin2.10 DESPLAZAMIENTO DE LA LECHADAS Y TAPONES CON FLUIDOS A continuacin, las lechadas de cementacin y los tapones limpiadores se bombean (son desplazados) hacia el fondo del pozo mediante el fluido de perforacin u otro fluido. Este fluido de desplazamiento empuja el tapon superior y la lechada hacia abajo por la tubera de revestimiento. Cuando el tapon limpiador inferior llega al collar de flotacin, la membrana situada en su parte superior se rompe y la lechada es bombeada, saliendo de la parte inferior de la tubera de revestimiento y subiendo por el anular. Cuando el tapon superior llega el tapon inferior, hay un aumento de presin. Las lechadas de cementacin se encuentran en el espacio anular y en el recorrido de zapata. El proceso habr finalizado cuando se indique un aumento de presin en la superficie y el proceso de desplazamiento haya terminado. Luego, retornaran de dos a cinco barriles y parara el flujo. Si este flujo de retorno continua, significa que hay fugas en el collar de flotacin.2.11 REVISIN DE LOS FLUJOS DE RETORNO El collar de flotacin esta equipado con una vlvula de retencin que evita que los fluidos regresen por la tubera de revestimiento. Si la vlvula esta defectuosa, la lechada puede empujar los tapones y el fluido por la tubera de revestimiento, debido al efecto de retorno de los tubos en U. Al final de un trabajo de cementacin, es necesario comprobar que el collar de flotacin o la zapata de flotacin no presenten fugas. Para realizar esta comprobacin se espera a que el fluido retorne a los tanques de desplazamiento de la unidad de cementacin. Si el collar de flotacin o la zapata de flotacin funcionan correctamente, dejaran que vuelva de 2 a 5 barriles y luego se interrumpir el flujo. Si este flujo de retorno continua, significa que el collar fe flotacin tiene algn defecto.3.- CEMENTACIN PRIMARIA ( en una etapa)Los trabajos de cementacin primaria en una etapa influyen la cementacin de: tubo conductor, tubera de revestimiento de superficie, tubera de revestimiento intermedia, tubera de revestimiento de produccin, liner y conexin de liner a superficie.

3.1 CEMENTACIN DEL TUBO CONDUCTOR El conductor suele ser la tubera de revestimiento, que tambin es la mas corta. El conductor sirve para evitar que los fluidos de perforacin contaminen las arenas poco profundas, asi como para evitar los derrumbes, que pueden producirse fcilmente cerca de las superficies donde hay capas superficiales o lechos de grava no consolidados o sueltos.En muchos casos, el tubo conductor no necesita ser cementado y, en su lugar, se asienta con la ayuda de un martinete. Normalmente, es el primer tramo de la tubera de revestimiento que se corre y suele estar ya colocado cuando el equipo de perforacin llega a la locacin. Aunque sea necesario cementar el tubo conductor, no se suelen utilizar tapones limpiadores de cementacin. Por lo general, la cementacin se realiza mediante la insercin de una tubera o tubera de perforacin en el tubo conductor.Este sistema ayuda a evitar la contaminacin de la lechada dentro de la tubera de revestimiento, reduce de forma significativa los volmenes de desplazamiento y permite detener la mezcla de cemento cuando se detecta retorno a superficie.3.1 .1 CEMENTACIN A TRAVS DE TUBERIAS DE PERFORACIN La cementacin de revestimientos grandes con dimetros superiores a 13 3/8 pulgadas, puede realizarse a traves de una tuberia de perforacion. En la parte superior de la zapata guia o zapata de flotacion se instala un aditamiento de conexion (stab in). Esta zapata o collar actua como receptaculo del aguijon (stinger) que se conecta a la parte inferior de la tuberia de perforacion. La guia se prepara con sellos y empaques que actuan como un sello contra el diametro interno de la zapata o collar de conexion. Hecho esto, el cemento puede bombearse y desplazarse a traves de la TP hasta el anular.3.1 .2 CEMENTACIN POR ENCIMA Si el objetivo es cementar hasta superficie y no se consigue, bien sea por perdidas o por bombeo de un volumen de cemento insuficiente, ser necesario llevar a cabo una cementacin por encima, con el fin de que el cemento alcance la superficie.Para esta operacin se utiliza un tubo de dimetro externo pequeo (tubera macaroni). En el anular se pueden introducir de 2 a 4 de estas tuberas, de este modo, la lechada se puede bombear y llenar el EA, estos trabajos se suelen realizar entre 250 y 300 pies de profundidad.3. 2 CEMENTACIN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO DE SUPERFICIE El dimetro externo de estas tuberias suele oscilar entre 9 5-8 y 20 pulg. Para profundiades entre 100 y 5000 pies.Tiene 3 objetivos primordiales: -Llevar el cemento hasta la superficie. -cementar la zapata y la zona circundante para desarrollar resistencia a la compresin rpidamente y minimizar asi el tiempo de perforacin. -crear un recorrido de zapata eficaz que permita llevar a cabo la prueba de integridad de presin limite sin necesidad de realizar trabajos de cementacin de reparacin3. 2 CEMENTACIN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO DE SUPERFICIE Para compensar la dificultad que implica determinar el diametro exacto del agujero abierto, se utilizan excesos de la lechada de entre 50 y 100 %.La cementacion a traves de la tuberia de perforacion es la tecnica mas utilizada. El tiempo de perforacion se reduce, se ahorra el cemento y se consiguen trabajos de mejor calidad, menos rieso de canalizacion y contaminacion.El tipo de lechada que se suele emplear es la lechada inicial y de cola. Las formulaciones de estas lechadas presentan las siguientes caractersticas: - la lechada inicial es una lechada extendida de baja densidad y con alto rendimiento, ayuda a reducir el costo y las posibilidades de perdida. - La lechada de cola es una lechada con cemento puro con acelerador que contribuye a reducir el fraguado del cemento (WOC) y que sirve como soporte de la tubera de revestimiento en la zapata.3. 3 CEMENTACIN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO INTERMEDIA El tamao y la longitud de las tuberias de revestimiento intermedias varan mucho de un operador a otro de un campo a otro, e incluso dentro de un mismo campo. Los tamaos ms utilizados son: 13 3/8 , 10 , y 9 5/8 pulg. La longitud puede oscilar entre 1000 a 15000 pies. Las tuberias intermedias pueden cementarse hasta superficie o hasta la zapata de la tuberia anterior, en funcion de las necesidades del cliente, la presion de fractura de la formacion etc. Los tipos de lechadas son: - las lechadas iniciales llevan un agente extensor y un aditivo ligero y , muchas veces, tambin un retardador y un aditivo para la perdida de fluido. - las lechadas de cola pueden estar diseadas con un retardador y , muchas veces tambin con un dispersante y un aditivo para la perdida de fluido. En algunos casos, cuando el cemento se va a utilizar para controlar ciertas zonas problemticas.( zonas salinas, y zonas de migracion de gas.)3. 4 CEMENTACIN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO DE PRODUCCIN La longitud y tamao de estas tuberias de produccion vara mucho, pero las mas usuales son : 4 , 5, 7, y 9 5/8 pulg. Estas tuberias pueden introducirse como una sarta completa desde el fondo del pozo ( prof. total) hasta la superficie o desde el fondo del pozo hasta 100 o 200 pies dentro de la tuberia de revestimiento anterior. Este utimo tipo de tuberia se llama liner. Los tipos de lechadas pueden utilizarse un solo tipo o dos: - Las lechadas iniciales llevan un agente extensor y un aditivo ligero, un retardador y un aditivo para perdida de fluido. - las lechadas de cola pueden llevar un retardador, un dispersante y de igual manera un aditivo para el control de perdidad de fluido.3. 5 CEMENTACIN DE LINER Los liner son tuberias de cementacin que no llegan a superficie sino que son colgados del interior de la tubera anterior. La superposicin depende del objetivo del liner y puede oscilar entre 50 y 500 pies. Las tolerancias anulares suelen ser pequeas, debido a esto, en los trabajos de cementacin puede ser necesario utilizar fluidos y tcnicas de colocacin especiales para reducir el riesgo de sufrir perdidas.Las lechadas utilizadas estn diseadas para presentar unas propiedades de fluidez y de fraguado que garanticen una buena sustentacin y aislamiento.3. 6 CEMENTACIN DE CONEXIONES DE LINER A SUPERFICIE Las conexiones de liner a superficie ( complementos de liner) salen desde superiores tope de un liner ya existente y asciende hasta un punto determinado o hasta la superficie. Se utiliza para reparar tuberias e revestimiento daadas, desgatadas o corroidas y para reforzar la proteccion contra la presion y corrosion. Para instalar una conexin de liner a superficie, el liner riginal debe tener un conector, normalmente se trata de un receptaculo de ID pulido que va unido a la parte superior del del colgador del liner. En el extremo de la conexin del liner a superficie se coloca un stinger con sellos. En algunos casos tb se usa un empacador y cuas de anclaje.3.- CEMENTACIN PRIMARIA (con multiples etapas) Los trabajos de cementaciones con mltiples etapas se utilizan para separar y asilar zonas. En primer lugar, la lechada de cementacin se asienta alrededor de la seccin inferior de una sarta de revestimiento con el cemento colocado hasta la profundidad determinada. A continuacin, a travs de los puertos del collar o collares de etapa colocados en la sarta de revestimiento, se cementan de forma sucesiva las etapas superiores. Un collar de etapa es bsicamente una junta de revestimiento con puertos que se abren y cierran o sellan mediante camisas de accionamiento a presin.3.1 fines de la cementacin mltiple-Reducir la presin hidrosttica en las formaciones que no pueden soportar la presin hidrosttica ejercida por una columna larga de cemento.Aislar dos zonas con problemas en una misma seccin del agujero del pozo, por ejemplo una zona de alta presin y una zona con una presin de fractura baja.-Ahorrar cemento en aquellos pozos en los que solo es necesario cementar la parte inferior y una porcin superior de la tubera de revestimiento.3.2 Tcnicas de cementacin mltiple cementacin regular en dos etapas, la cementacin de cada una de las etapas es una operacin independiente y distinta. Cementacin continua en dos etapas, ambas etapas se cementan en una sola operacin continua Cementacin en 3 etapas, la cementacin de cada una de las etapas es una operacin independiente y distinta3.3 Pasos para cementacin de 2 etapas