cementacion trs zonasdepre
DESCRIPTION
www.chilonunellez.blogspot.comTRANSCRIPT
CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN
ZONAS DEPRESIONADAS
CEMENTACIÓN DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN
ZONAS DEPRESIONADAS
SANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZSANTIAGO FCO. GONZÁLEZ PÉREZ
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
CONTENIDO
OBJETIVO
INTRODUCCIÓN
PROBLEMÁTICA MIENTRAS SE PERFORA Y SE CEMENTA EN ZONAS DEPRESIONADAS
NUEVAS TECNOLOGÍAS DE CEMENTO Y EQUIPO
PROPUESTA DE SOLUCIÓN
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
A medida que la demanda mundial de energía se incremente, la
perforación y reparación de pozos, se ven obligados a enfrentar
retos mas difíciles de alcanzar. Así mismo, en la cementacion de las
tuberías de revestimiento a traves de zonas sumamente
depresionadas, es necesario la aplicación de nuevas tecnologías en
lechadas de cementos ultra ligeros con micro esferas y espumadas,
y nuevos equipos para el mejoramiento de las mismas.
OBJETIVO
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
INTRODUCCION
SIHIL-A
J
L
TJKUTZ-TA
KLTM M MB
W
Q
BNN
B
DB
DCI
E
I
H
NA
NC
CHAC-A
NB
O
FOF
PGP
G
S
R
C
Fig. 1.1 Localización del campo Cantarell
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
PROBLEMÁTICA MIENTRAS SE PERFORA EN ZONAS DEPRESIONADAS
• Perdidas parciales a totales de circulación
• Migración de gas
• Limpieza ineficiente
• Pegaduras
• Manifestación de hidrocarburos
• Aportación de agua
• Eventos geológicos no
esperadosFig. 2.1 Gradientes de presión
Prof.
Presion de Fractura
Presion hidrostática
Nivel estático de fluido
Presión de Poro
Prof.
Presion de Fractura
Presion hidrostática
Nivel estático de fluido
Presión de Poro
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Falla en el sistema de acoplamiento de tapones Sello hidráulico ineficientePequeña altura de lechada de cemento Pobre eficiencia de sellado del empacador de boca del liner Migración de gas en la boca del liner Aportación temprana de agua y/o gasCorrosión de la tubería de revestimiento Excesivos costos: Fluido de perforación, Lechada de cemento, Tiempo del equipo de perforación, Operaciones secundarias de cementación, Inducciones y Estimulaciones.
PROBLEMÁTICA DE LAS CEMENTACIONESEN ZONAS DEPRESIONADAS
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION
30” 309 lb/p
Estado Mecánico
800 m
Dbna: 10 5/8”
180 m
3200 m
2550 m
Cementaciòn forzada
11 7/8” 71.8 lb/p
9 5/8” 53.5 lb/p
Lechada de cementode Amarre 1.90 gr/cm3
Lechada de cementode relleno1.60gr/cm3
Brecha Pal. a 2600 m
2450 m
100 m altura de cemento
Fig. 2.2. Cementaciòn convencional con colgador de cuñas hasta 1995.
Bombeo continuo de agua de mar
por espacio anular
Colgador de cuñas
16” 84 lb/p
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION
Fig. 2.3. Cementaciòn convencional con colgador de cuñas y empacador (1995 – 1997)
30” 309 lb/p
Estado Mecánico
800 m
Dbna: 10 5/8”
180 m
3200 m
2550 m
Colgador de cuñas y Emp. de Boca de liner
11 7/8” 71.8 lb/p
9 5/8” 53.5 lb/p
Lechada de cemento de Amarre 1.90 gr/cm3
Lechada de cemento de relleno 1.60 gr/cm3
Brecha Pal. a 2600 m
2450 m
100 m altura de cemento
Bombeo continuo de agua de mar
por espacio anular16” 84 lb/p
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Estado Mecánico
Fig. 2.4. Cementaciòn Ultraligera 0.88 – 1.35 gr/cc ( 1997 – 2005 )
16” 84 lb/p 800 m
Dbna: 10 5/8”
180 m
3200 m
2550 m
Colgador de cuñas y Empacador de boca
del liner
11 7/8” 71.8 lb/p
9 5/8” 53.5 lb/p
Lechada de cementoUltraligero 0.88-1.35 gr/cm3
Brecha Pal. a 2600 m
2450 m
100 - 450 m altura de cemento
EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION
30” 309 lb/p
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Estado Mecánico
Fig. 2.5. Cementaciòn espumada 0.65 gr/cc y colgador expansible ( 2005 )
30” 309 lb/p
800 m
Dbna: 10 5/8”
180 m
3200 m
2550 m
Colgador expansible
11 7/8” 71.8 lb/p
9 5/8” 53.5 lb/p
Lechada de cemento Espumado 0.65 gr/cm3
Brecha Pal. a 2600 m
2450 m
450-600 m altura de cemento
EVOLUCION DE LOS TRABAJOS DE CEMENTACION
16” 84 lb/p
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
TECNOLOGIAS DE CEMENTO
El cemento Ultraligero con micro esferas es una tecnología de lechada de concreto, que optimiza el comportamiento de la lechada durante su aplicación, asegura una alta calidad del cemento fraguado con densidades de (0.88-1.35) gr/cm3. Su metodología esta basada en la fracción sólida.
Fig. 3.1 Lechadas Convencionales Fig. 3.2 Lechadas de baja densidad y alta resistencia a la compresión
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
LOS BENEFICIOS DEL CEMENTO ULTRALIGERO CON MICROESFERAS
Alta resistencia a fluidos corrosivosBaja Permeabilidad
Bajo contenido de agua Baja concentración de aditivosFácil de mezclar
Baja Agua libre Baja porosidadBaja permeabilidad
Cem
ento
fra
guad
oCe
men
to li
quid
o
Alta durabilidad mecánica
Alto esfuerzo compresivo
Baja pérdida de fluido
Alto contenido de sólidos
Empacamiento eficiente
Alta resistencia al ácido
Mejor control en los disparos/ Estim.Mejor aislamiento zonal
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
TECNOLOGÍA DEL CEMENTO ESPUMADO
El cemento Espumado: Es una mezcla de cemento con micro esferas,agentes espumantes y nitrógeno, el proceso de ejecución es totalmenteautomatizado.
Fig. 3.3 Fig. 3.4
Como fluido, su apariencia física es semejante a la crema de afeitar.
Una vez fraguado, tiene una matriz porosa, no permeable, con excelentespropiedades mecánicas.
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
TECNOLOGÍA DEL CEMENTO ESPUMADO
El proceso es totalmente automatizado, empleando una lechada base, la cual será espumada y sus propiedades son la ESTABILIDAD y CALIDAD de ESPUMA para obtener un mejor aislamiento en las zonas de interés y RESISTENTE a los esfuerzos de expansión y contracción durante la vida productiva del pozo.
Fig. 3.5 Calidad de Espuma %
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
0 20 40 60 80P
erm
eabi
lidad
(m
d)
Calidad de Espuma %Calidad de Espuma %
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
0 20 40 60 80P
erm
eabi
lidad
(m
d)
Calidad de Espuma %
Rango Operativo
Proceso Automatizado
15% – 30%
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
NUEVA TECNOLOGIA EQUIPOS DE CEMENTACION
Fig. 3.6 Colgador hdco. con cuñas escondidas
Fig. 3.7 Colgador hdco. expansible
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Fig. A Centrador integral de aleta sólida Fig. B Centradores integrales de flejes
PERMITIR UNA BUENA CENTRALIZACION Y ASI MEJORAR EL AISLAMIENTO ZONAL
BA
Fig. C Controlador de perdida
NUEVA TECNOLOGIA EQUIPOS DE CEMENTACION
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Válvula desviadorade flujo
Cople de retensión de auto llenado
Colgador hdco. concuñas escondidas
Hta. Soltadora
Zapata flotadora de auto llenado
Tapón limpiador T.R.
Bajando el liner
Cementando el liner
CirculandoCierre de valvula
anclar y soltar
Secuencia operativa: Colgador con cuñas escondidas
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Bajando el liner
Desplazamiento del tapón
Cementando el liner
Expandiendo el colgador del
liner
Expansión completa
Perforando la etapa
Secuencia operativa: Colgador expansible
Molienda de accesorios y
cemento
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Pozo: Cant-1060 Pozo: Cant-3085DCemento ultraligero
0.88 gr/ccCemento espumado
0.65 gr/cc
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
APLICACIONES
Ok S/CBLUltraligeroNo7 5/8” x 9 5/8”Cant-431Akal “FO”
Ok S/CBLUltraligeroNo7 5/8” x 9 5/8”Cant-3003Akal “Q”
No
No
No
No
No
Centradores
Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-3030Akal “Q”
Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-475Akal “TGP”
Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-1088dAkal “BN”
Ultraligero
Ultraligero
Cementaciòn
Ok S/CBL5 1/2” x 7 5/8”Cant-58Akal “O”
Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Sihil-14Akal “TJ”
ResultadoColgador con cuñas
escondidas
PozoPlataforma
CEMCOLG
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Fallo S/CBLUltraligeroSi7 5/8” x 9 5/8”Cant-245DAkal “PR”
Ok S/CBLUltraligeroSi7 5/8” x 9 5/8”Cant-46DAkal “GR”
Ok S/CBLUltraligeroNo5 1/2” x7 5/8”Cant-1088DAkal “BN”
Si
Si
No
No
No
Centradores
Ok S/CBLUltraligero5 ½” x 7 5/8”Cant-62Akal “H”
Ok OkUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-1060Akal “M”
Ok S/CBLUltraligero7 5/8” x 9 5/8”Cant-3041Akal “MB”
Ultraligero
Ultraligero
Cementaciòn
Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-1028DAkal “TJ”
Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-3030Akal “Q”
ResultadoColgador con cuñas
escondidas
PozoPlataforma
CEMCOLG
APLICACIONES
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
Si
Si
No
No
No
Centradores
Ok S/CBLMicro esferas y espumado
7 5/8” x 9 5/8”Cant-430Akal “FO”
OK S/CBLMicro esferas y espumado
7 5/8” x 9 5/8”Cant-3021Akal “MB”
Ultraligero
Micro esferas y espumado
Ultraligero
Cementaciòn
OK S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-468DAkal “GP”
Ok Ok7 5/8” x 9 5/8”Cant-3085DAkal “BN”
Ok S/CBL7 5/8” x 9 5/8”Cant-3035DAkal “TM”
ResultadoColgador Expansible
PozoPlataforma
APLICACIONES
COLG CEM
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
PROPUESTA DE SOLUCION PARA LA CEMENTACIÒNDE TUBERIAS DE REVESTIMIENTO EN FORMACIONES
DEPRESIONADAS • Tomar el registro de calibraciòn.• Registro estático - registro de temperatura.• Colocar centradores integrales.• Usar el colgador con cuñas escondidas, colgador expansible.• Aditivo para el control de perdida de circulación • Utilizar lechadas de cemento ultraligeras y/o lechadas con micro
esferas espumadas dens. (0.84-0.65) gr/cm3. • Utilizar un fluido ligero para efectuar el desplazamiento.• Alcanzar la presión final.• Al efectuar la cementaciòn, controlar simultáneamente la
migración de la burbuja de gas por E. A. a la superficie, mediante el manejo del estrangulador.
• Después de haber reconocido P.I. Tomar reg. de cementaciòn.
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. Se ha cumplido el sellar mecanicamente la parte superior y se ha mejorado el sello hidráulico entre la formación y la tubería corta de explotación sin contratiempos.
2. La aplicación de los nuevos sistemas de colgadores, centradores, cemento ultra-ligero, cemento con micro esferas espumado, controladores de perdida, y las buenas practicas, han servido para mejorar el aislamiento de zonas depresionadas.
3. Siempre se ha tenido el control de las condiciones de operación y seguridad (presión, gasto, volumen).
CEMENTACION DE TUBERIAS DE REVESTIMIENTOEN ZONAS DEPRESIONADAS
4. Se evita la colocaciòn de otro empacador de boca de liner y retenedor.
5. En base en los resultados obtenidos en estas aplicaciones tecnológicas podemos concluir que existe la factibilidad técnica y económica de continuar usando estas tecnologías en formaciones con bajo gradiente de fractura.
6. Modificar el diseño de la ingenieria del colgador expansible simultaneamente alcanzar la presión final y se inicie la expansion de las bandas de sello.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES