lechadas de cemento
TRANSCRIPT
I
II
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE TECNOLOGÍA DE PETRÓLEOS
CARÁTULA
Tema:
“ESTUDIO DE UNA LECHADA DE CEMENTO APLICADO EN EL
POZO EDÉN − YUTURI F.74”
TESIS PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE TECNÓLOGO
DE PETRÓLEOS
Autor:
Luis Alberto Tixi Cando
Director de tesis:
Ing. Patricio Izurieta
Quito – Ecuador
2009
III
DECLARACIÓN
Del contenido de la presente tesis se responsabiliza el autor.
Luis Alberto Tixi Cando
IV
INFORME DEL DIRECTOR
Señor Ingeniero
Jorge Viteri Moya, Msc
DECANO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
Presente:
INFORME
Por medio de la presente como DIRECTOR DE TESIS, cuyo tema es "ESTUDIO DE
UNA LECHADA DE CEMENTO APLICADO EN EL POZO EDÉN - YUTURI F.74"
del señor: LUIS ALBERTO TIXI CANDO me permito informar a usted que el
mencionado señor ha finalizado su proyecto de tesis cumpliendo con todo los requisitos
correspondientes previa a la obtención del título de TECNÓLOGO EN PETRÓLEOS.
Atentamente,
Ing. Patricio Izurieta
V
CARTA DE LA EMPRESA
VI
AGRADECIMIENTO
Al presentar mi tesis quiero agradecer A DIOS por darme una oportunidad nueva cada
día.
A la valiosa colaboración prestada por la Dirección Nacional de Hidrocarburos (DNH)
quienes me autorizaron plenamente a desarrollar en el laboratorio de cementación el
presente trabajo.
Al Ing. Patricio Izurieta quien me orientó, dirigió y asesoró para la elaboración de la
presente tesis.
A las autoridades de la Universidad y Facultad de Ciencias de la Ingeniería, en especial
al Ing. Jorge Viteri, Decano de la Facultad, por su constante apoyo, ejemplo de
responsabilidad y fraternidad que siempre me prestó cuando lo necesite.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, la cual ha sido mi segundo hogar en donde
he desarrollado mis conocimientos profesionales, ya que ha sido un pilar muy
importante para culminar mi propósito.
Luis Alberto Tixi Cando
VII
DEDICATORIA
Con mucho cariño dedico esta tesis A DIOS quién es el dueño de todo lo que poseemos
y nos da vida cada día, permitiendo que todos los sueños y anhelos que hay en nuestro
corazón se cumplan.
A mis padres: Segundo Tixi Q. y María Cando B. quienes me han demostrado que todo
esfuerzo, dedicación y constancia llevan al éxito y transforman al hombre en un ser
disciplinado y firme al tomar decisiones.
A mis hermanos: Germán, Geovany, Washington, Narcisa y Flor por su ayuda
constante de apoyo, que siempre me anhelaron éxito.
Luis Alberto Tixi Cando
VIII
ÍNDICE DE CONTENIDO
CARÁTULA .................................................................................................................... II
DECLARACIÓN ............................................................................................................ III
INFORME DEL DIRECTOR ......................................................................................... IV
CARTA DE LA EMPRESA ............................................................................................ V
AGRADECIMIENTO .................................................................................................... VI
DEDICATORIA ........................................................................................................... VII
ÍNDICE DE CONTENIDO ......................................................................................... VIII
ÍNDICE GENERAL ....................................................................................................... IX
ÍNDICE DE ANEXOS .................................................................................................. XV
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................ XVI
NOMENCLATURA ................................................................................................. XVIII
RESUMEN .................................................................................................................... XX
SUMMARY ................................................................................................................. XXI
IX
ÍNDICE GENERAL
CAPÍTULO I .................................................................................................................... 1
1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1
1.1. OBJETIVO GENERAL ......................................................................................... 2
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................. 2
1.3. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................. 2
1.4. IDEA A DEFENDER. ........................................................................................... 3
1.5. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES E INDICADORES .................................. 3
1.5.1. Variables Independientes. ............................................................................... 3
1.5.2. Variable Dependiente ...................................................................................... 3
1.6. METODOLOGÍA: ................................................................................................. 3
1.6.1. Métodos de Investigación ............................................................................... 4
1.6.2. Técnicas de Investigación. .............................................................................. 4
CAPÍTULO II ................................................................................................................... 5
2. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 5
2.1. OBJETIVOS DE LA CEMENTACIÓN PRIMARIA DE UN POZO................... 6
2.1.1. Elaboración de los cementos .......................................................................... 7
X
2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS ........................................................... 8
2.2.1. Tipos de tuberías de revestimientos (casings) ............................................... 10
2.2.2. Diseño de la lechada de cemento .................................................................. 12
2.2.2.1. Presión y Temperatura ........................................................................ 13
2.2.2.2. Cantidad de Cemento .......................................................................... 13
2.2.2.3. Caliper ................................................................................................. 14
2.3. MEZCLA DEL CEMENTO A GRANEL Y ADITIVOS ................................... 15
2.3.1. En la planta de cemento ................................................................................ 15
2.3.2. Re-mezclado de materiales a granel en la locación ...................................... 16
2.4. CONTROL DE LA LECHADA DE CEMENTO. .............................................. 17
2.4.1. Consideraciones técnicas de bombeo de la lechada de cemento ................... 19
2.4.2. Aspectos para una operación eficiente .......................................................... 21
2.5. PROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO.......... 24
2.5.1. Influencia de la presión y la temperatura del pozo ....................................... 25
2.5.2. Tiempo de bombeabilidad ............................................................................. 26
2.5.3. Viscosidad y contenido de agua de las lechadas de cemento........................ 28
2.5.4. Agua de mezclado ......................................................................................... 29
XI
CAPÍTULO III ................................................................................................................ 31
3. EFECTOS DEL FLUIDO DE PERFORACIÓN Y ADITIVOS
SOBRE EL CEMENTO ............................................................................................. 31
3.1. DENSIDAD DE LA LECHADA ........................................................................ 32
3.2. PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA LECHADA DE CEMENTO ....... 33
3.2.1. Pérdidas de circulación ................................................................................. 33
3.2.2. Perdida por filtrado ....................................................................................... 35
3.2.3. Calor de hidratación ...................................................................................... 36
3.3. EQUIPOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO DE CEMENTACIÓN ...... 37
3.3.1. Consistómetro ............................................................................................... 38
3.3.2. Balanza presurizada ...................................................................................... 39
3.3.3. Viscosímetro Fann ........................................................................................ 40
3.3.4. Analizador ultrasónico de la lechada de cemento ......................................... 41
3.4. EQUIPO DE SUPERFICIE ................................................................................. 43
3.4.1. Cabezas de cementación ............................................................................... 43
3.4.2. Silos en la base de la Compañía contratista .................................................. 44
3.4.3. Camión Bulk ................................................................................................. 44
XII
3.4.4. Camiones cementadores ................................................................................ 45
3.4.5. Mini monitor ................................................................................................. 46
3.4.6. Densímetro .................................................................................................... 47
3.5. EQUIPO DE SUBSUELO ................................................................................... 49
3.5.1. DV Tool ........................................................................................................ 50
3.5.2. Torpedo y tapones de cementación del DV Tool .......................................... 51
3.5.3. Collar flotador y válvula de inserto flotadora ............................................... 51
3.5.4. Zapato guía .................................................................................................... 52
3.5.5. Tapones de cementación ............................................................................... 52
3.5.6. Rascadores .................................................................................................... 53
3.5.7. Centralizadores .............................................................................................. 53
3.5.8. Turbo centralizadores .................................................................................... 55
3.5.9. Packers externos para el casing ..................................................................... 55
CAPÍTULO IV ................................................................................................................ 56
4. POZO EDÉN YUTURI F-74 ...................................................................................... 56
4.1. PROGRAMA DE CEMENTACIÓN ................................................................... 57
4. 1.1. Calidad, Seguridad y Medio Ambiente ........................................................ 57
XIII
4.2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO .................................................................. 58
4.3. CENTRALIZACIÓN ........................................................................................... 59
4.3.1. Pre-flujos y lechada ....................................................................................... 60
4.3.2. Planes de contingencia .................................................................................. 60
4.4. PROCEDIMIENTO OPERACIONAL RECOMENDADO ................................ 61
4.4.1. Descripción del Pozo Eden Yuturi F-74 ....................................................... 63
4.4.2. Sistema de lodo utilizado en el pozo Edén Yuturi F-74................................ 64
4.5. PROGRAMA DE BOMBEO DE LODO ............................................................ 65
4.5.1. Colocación de Centralización ....................................................................... 66
4.6. DISEÑO DE LA LECHADA .............................................................................. 67
4.6.1. Requerimiento de Materiales ........................................................................ 69
4.6.2. Requerimientos de agua de mezcla ............................................................... 70
4.6.3. Preparación de mezcla................................................................................... 72
CAPÍTULO V ................................................................................................................. 72
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ......................................................... 72
5.1. CONCLUSIONES ............................................................................................... 72
5.2. RECOMENDACIONES. ..................................................................................... 73
XIV
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 74
CITAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................... 75
XV
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO Nº- 1: Datos informativo del pozo EDÉN YUTURI F- 74. ............................. 76
ANEXO Nº- 2: Secuencia de fluidos usado en el Pozo. ................................................. 77
ANEXO Nº- 3: Programa de Bombeo ............................................................................ 78
ANEXO Nº- 4: Comportamiento de la presión en cabeza .............................................. 79
ANEXO Nº- 5: Comportamiento de la presión en anular. .............................................. 80
ANEXO Nº- 6: Colocación de centralización ................................................................. 81
ANEXO Nº- 7: WELLCLEAN I Simulator .................................................................... 82
ANEXO Nº- 8: WELLCLEAN II Simulator (Cubrimiento de cemento) ....................... 83
ANEXO Nº- 9: Descripción de fluido tipo MUDPUSH II. ............................................ 84
ANEXO Nº- 10: Descripción de fluido tipo ClearPILL ................................................. 85
ANEXO Nº- 11: Descripción de fluido tipo FLEXSTONE. .......................................... 86
ANEXO Nº- 12: Requerimiento de Materiales ............................................................... 87
ANEXO Nº- 13: Requerimientos de Agua de Mezcla. ................................................... 88
XVI
ÍNDICE DE FIGURAS
Nº- Descripción Pág.
1 Sistema de cementación en un pozo petrolero……………..………... 6
2 Material utilizado en la fabricación del cemento…….……………… 7
3 Equipo utilizado para re-mezclar los materiales en la locación……... 16
4 Balanza Presurizada ….……………………………………………... 17
5 Tapón inferior rojo...………………………………………………. 18
6 Bombeo de cemento al pozo …………...…………………………… 20
7 Anillo de cemento …………………………………………………... 22
8 Consistómetro Presurizado …….……………………………………. 27
9 Cementación defectuosa en el casing……………………………….. 34
10 Control de pérdida de la lechada de cemento………………………. 35
11 Cámaras de filtración de baja presión ……………...……………….. 36
12 Consistómetro presurizado ………………………………………….. 39
13 Viscosímetro Fann 35……………………………………………….. 40
14 Ultrasonic Analyzer………………………………………………….. 42
15 Analizador de ultrasonido del Cemento …………………………….. 43
16 Camión PSM (Pressure Slurry Mixer)………………………………. 45
17 Mini Monitor………………………………………..……………….. 47
18 Accesorio de cementación utilizado en trabajo a doble etapa………. 49
19 DV Tool……………………………………………………………... 50
20 Centralizer…….…….……..….………….…………………………. 54
XVII
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla Nº- Descripción Pág.
Tabla Nº-1 Efectos del fluido de perforación y aditivos sobre el cemento.……... 31
Tabla Nº-2 Píldora premezclada de cemento …………………….……………... 62
Tabla Nº-3 Píldora dispersa de lodo……………………....……….……………. 63
Tabla Nº-4 Condiciones óptimas de una cementación de liner 7”………………. 64
Tabla Nº-5 Sistema de lodo usado en el liner de producción……..….……..…... 65
Tabla Nº-6 Sistema de bombeo de lodo…………………………………………. 65
XVIII
NOMENCLATURA
AASHO: Sociedad Americana por Probar los Materiales
ACI: Instituto Americano del cemento
API: Instituto Americano del Petróleo
ASTM: Sociedad Americana para, prueba de materiales
BBL: Barriles
BHST: Temperatura estática de fondo
BOP: Preventor de reventones
BPM: Barriles por minuto
cc: Centímetros cúbicos
cp: Centipoise
DST: Pruebas de productividad potencial de la formación
FT: Pruebas de Formación
gal: Galones
gal/sxs: Galones por cada saco
lb: Libras
lb/bbl: Libras por cada barril
lb/ft: Libras por pie
lbs /gal: Libras por galón
LCD: Pantalla de cristal líquido
kg/cm2:: Kilogramos por centímetros cuadrados
kg/lt: Kilogramos por cada litro
MD: Profundidad Del Pozo
min: Minutos
XIX
Mud Loggers: Registradores de lodo
pH: Potencial de hidrógeno
PV: Viscosidad plástica
PPG: Libras por cada galón
PPM: Partes por millón
PSI: Libras por pulgada cuadrada
PSM: Mezclador de lechadas de precisión
RPM: Revoluciones por minuto
TVD: Profundidad vertical verdadera
UCA: Analizador de ultrasonidos Cemento
YP: Punto cedente
XX
RESUMEN El desarrollo de este trabajo fue logrado específicamente para entender el
comportamiento de la lechada de cementación y los problemas que ocasionan la pérdida
de filtrado en el liner de producción de 7” del pozo Edén Yuturi F-74, estableciendo los
procedimientos a seguir durante y después de la cementación.
Se inició esta tesis con el planteamiento del tema y se determinó los objetivos que se
pretende alcanzar con este trabajo, así mismo la justificación y propuesta a defender.
Se describe detalladamente la introducción a la cementación, características y
componentes del cemento y el diseño de la lechada para cementar el liner de 7”.
En esta sección se detalla los equipos de laboratorio que son necesarios para el diseño y
pruebas de las diferentes lechadas de cemento, el bombeo de la lechada a régimen de
fluido turbulento lo cual durante la cementación de un pozo petrolero es de suma
importancia el control de la formación del yacimiento para proporcionar un trabajo
eficaz, conjuntamente se describen los problemas que se encontraron durante la
cementación, de modo que se pueda tomar una acción más efectiva e inmediata, al
encontrar condiciones adversas no previstas.
El cuarto capítulo es el diseño de la lechada de cementación más eficaz, el cual se
realizó mediante el programa de cementación en el Pozo Edén Yuturi F-74, siendo el
propósito aislar la arena U, estableciendo en el tope del colgador del liner.
Finalmente, en el quinto capítulo se analiza los resultados de todo el trabajo para
determinar conclusiones y recomendaciones respecto al tema.
XXI
SUMMARY The development of this work was achieved specifically in order to understand the
cementation layer and problems caused by the filtration loss into the production liner of
the Eden Yuturi F-74 7” well, establishing procedures to be followed during and after
cementation.
This thesis was initiated with the theme posing and objectives were determined with
which it is tried to accomplish this work, as well as the justification and proposal to be
defended. It is described in detail the introduction to cementation, characteristics, and
cement components, and cementation layer design which is going to be pumped at the
7” liner.
In this section the laboratory equipment is detailed, which is required for design and
tests in the different cementation layers, pumping of the cement layer at a turbulent
regime fluid which is very paramount into the cementation of an oil well for the stock
formation in order to provide an efficient work, additionally, problems found during
cementation are described, so as to take a more effective and immediate action when
finding adverse, not foreseen conditions.
The fourth chapter deals with more efficient cementation layer design, which was
carried out through the cementation program at the Eden Yuturi F-74 Well, being the
purpose that of isolating sand U, establishing on the liner holding top.
Finally, in fifth chapter the results of the whole work are analyzed in order to determine
conclusions and recommendations respect to the theme.
CAPÍTULO I
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
El proceso de cementar es colocar una lechada de material cementante dentro del anular
entre el exterior del revestimiento y la pared del hoyo. La colocación se hace
normalmente por medio de equipos de bombeo, mezclándolo previamente en superficie.
A través del tiempo, el proceso de cementación de pozos petrolíferos cada vez ha sido
más complejo.
Esta tecnología se ha practicado donde quiera que se perforaban los pozos petroleros. La
cementación es una operación compleja, que requiere de equipos especializados así
como de personal altamente calificado. La vida útil del pozo depende fundamentalmente
de la operación de cementación y de su eficiencia y control.
Las compañías de petróleo cuentan con gente y laboratorios de investigación, que
permanentemente contribuyen al avance de esta tecnología.
La cementación tiene una gran importancia en la vida del pozo, ya que los trabajos de
una buena completación dependen directamente de una buena cementación.
Esta Tesis es un estudio técnico de las operaciones de cementación y ofrece la revisión
de los procedimientos técnicos previo a toda operación. Puesto que la cementación es
una de las etapas de mayor importancia una vez que se ha terminado la perforación del
pozo.
2
1.1. OBJETIVO GENERAL
Explicar el proceso de Cementación del liner de producción de 7’’ del pozo Edén Yuturi
F-74.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Clasificación de los cementos para la industria petrolera.
2. Diseño de la lechada de cementación.
3. Mezcla de los materiales para la cementación.
4. Pre-mezclado de dichos materiales en la locación.
5. Aplicación práctica.- cementación liner de producción pozo Edén Yuturi F-74.
1.3. JUSTIFICACIÓN
IMPACTO TÉCNICO:
Esta tesis mostrará a los estudiantes de petróleos interesados en cementación de pozos
de petróleo, el proceso de Cementación de un liner de producción.
Cada uno de los pasos se mencionará en detalle, junto con datos técnicos completos. Al
final de la operación se indicarán los costos de la operación y el resumen de los
materiales utilizados.
IMPACTO ACADÉMICO:
La presente tesis facilitará a los Estudiantes con la recopilación de información en lo
referente a la cementación de pozos petroleros.
3
1.4. IDEA A DEFENDER
La coordinación entre la Compañía Operadora (Petroamazonas) y la Compañía de
servicios (Halliburton), en la ejecución de un programa de cementación para cementar
un liner de producción 7” logrando el objetivo propuesto de colocar una lechada de
cemento en la arena de interés.
1.5. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES E INDICADORES
A continuación se indica las variables e indicadores respecto al tema.
1.5.1. Variables Independientes
• Calidad de la cementación del liner.
1.5.2. Variable Dependiente
• Problemas con los factores que afectan a una lechada de cemento como: calidad
de la remoción de la costra de lodo y aditivos que se le agregan a una lechada de
cemento.
1.6. METODOLOGÍA
A continuación se indicará el método aplicado en la investigación realizada.
4
1.6.1. Métodos de Investigación
La presente investigación se realizara basándose en los siguientes métodos:
Método Analítico.- Este método será de utilidad para revisión y análisis de la
información del pozo perforado
Método Sintético.- Este método se utilizara en la estructura de la tesis.
Método Inductivo.- Se seleccionará los topes adecuados para depositar el cemento en
el espacio anular entre la tubería de producción y la pared del pozo.
Método Deductivo.- Se tomará como punto de partida los conocimientos generales,
casos de pozos con características propicias similares.
1.6.2. Técnicas de Investigación
Revisión de documentos de pozos ya cementados.
Información de Internet.
Programa en CD media.
Visita al campo.
Charlas técnicas informales.
Manuales.
Libros.
CAPÍTULO II
5
CAPÍTULO II
2. INTRODUCCIÓN
La cementación de pozos es un antiguo procedimiento que comenzó a utilizarse cuando el destino
de los mismos era la producción de agua. En un principio se utilizaron materiales como breas,
asfaltos y otros productos.
La cementación de un pozo petrolero consiste en desplazar una lechada de cemento en sentido
descendente por la tubería de revestimiento, y por el espacio anular en sentido ascendente de tal
manera que la tubería de revestimiento y la formación queda adherida.
Como dice el Ing. James Halliburton en su libro Cementing System. Pág.25: “La cementación en
la industria petrolera se inicio mediante el uso de maquinas a vapor. En un comienzo la
cementación consistía solo en la utilización del cemento sin ningún tipo de aditivos
adicional y solo se lo realizaba por el espacio anular, años más tarde se utilizo el gel,
después los aditivos y retardadores...”
Luego dicha mezcla es bombeada, a través del casing, hacia puntos críticos del anillo formado
entre el pozo y la tubería, o a su vez también se lo hace a pozo abierto dentro de una sección pre-
establecida, tal como el mostrado en la figura 1.
Antes de llevar el cemento al fondo del pozo, éste debe ser estudiado en un laboratorio, para de esta
manera conocer cómo será el comportamiento de la mezcla de cemento dentro del pozo. La
simulación de estas condiciones llevará a la utilización de ciertos aditivos para que las propiedades
de la lechada sean las más adecuadas. Además existe la cementación a doble etapa la cual se realiza
cuando las formaciones del fondo del pozo no soportan la presión hidrostática ejercida por una
larga columna de cemento, las zonas de interés están muy separadas entre sí y es necesario
cementarlas, las zonas superiores a ser cementadas con buen cemento no contaminado finalmente,
6
pozos profundos y calientes los cuales requieren lechadas diferentes de acuerdo a las características
propias de un nivel determinado.
FIGURA Nº- 1: Sistema de cementación en un pozo petrolero
Fuente: Halliburton. Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
2.1. OBJETIVOS DE LA CEMENTACIÓN PRIMARIA DE UN POZO
Se realiza al cementar los revestidores del pozo (conductor, superficial, intermedio, producción,
etc.) durante la perforación. Entre los objetivos principales de esta cementación se pueden
mencionar los siguientes:
1. Adherir y fijar la sarta de revestimiento.
2. Restringir el movimiento de fluidos entre las formaciones productoras y el
confinamiento de los estratos acuíferos.
3. Proteger la sarta contra la corrosión.
7
4. Reforzar la sarta contra el aplastamiento debido a fuerzas externas y reforzar la
resistencia de la sarta a presiones de estallido.
5. Proteger la sarta durante los trabajos de cañoneo (completación).
6. Sellar la pérdida de circulación en zonas "ladronas".
2.1.1. Elaboración de los cementos
La materia prima utilizada en la fabricación de cementos son las calizas (carbonato de
calcio) y arcillas o esquistos (pizarras cristalinas: cuarzo con mica, clorita o talco). El
hierro y la alúmina se agregan frecuentemente cuando no están presentes en las calizas o
arcillas, tal como el mostrado en la figura 2.
Estos materiales se mezclan juntos, ya sea por vía húmeda o seca, luego se introducen
en un horno rotativo que funde la mezcla de caliza a temperaturas de 2600 °F a 3000 °F
en un material llamado "clinker" del cemento.
FIGURA Nº- 2: Material utilizado en la fabricación del cemento
Fuente: Halliburton. Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
8
Después del enfriamiento, el clinker se pulveriza y se mezcla con pequeñas cantidades
de yeso, que es lo que controla el tiempo de fragüe final del cemento. Los tipos más
comúnmente utilizados para trabajos de cementación a doble etapa, son el tipo "A" para
cementaciones superficiales, y para otras más profundas se utiliza cemento clase "G".
2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS
Los cementos son fabricados de tal manera que cumplan con ciertas normas físicas y
químicas que dependen de sus aplicaciones. A nivel internacional existen varios
institutos que dictan y estudian especificaciones para la fabricación del cemento, entre
ellos están la ACI (Instituto Americano del cemento), ASTM (Sociedad Americana
para, prueba de materiales), y el API (Instituto Americano del Petróleo).
De este grupo el mejor conocido dentro de la industria petrolera es el ASTM, el cual se
encarga de los cementos para la construcción, y el API que se encarga de dictar las
normas y especificaciones de los cementos, utilizados solamente en pozos petrolíferos y
gasíferos.
El API provee las especificaciones que cubre nueve clases de cementos para pozos
petrolíferos, designadas como clases A, B, C, D, E, F, G, H y J. Las más utilizadas en el
campo petrolero son las clases A y G.
A continuación se describen las clases de cementos comúnmente usados en el proceso
de cementación:
Clase A.- usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando
no se requieren propiedades especiales. La relación agua/cemento recomendada
es 5.2 gal/sxs.
9
Clase B.- usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando
hay condiciones moderadas a altas resistencia al sulfato. La relación
agua/cemento recomendada es 5.2 gal/sxs.
Clase C.- usado generalmente para pozos desde superficie hasta 6000’, cuando
se requieren condiciones de alto esfuerzo. La relación agua/cemento
recomendada es 6.3 gal/sxs.
Clase D.- usado generalmente para pozos desde 6000’ hasta 10000’, para
condiciones moderadas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos
moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase E.- usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 14000’, para
condiciones altas de presión y temperatura. La relación agua/cemento
recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase F.- usado generalmente para pozos desde 10000’ hasta 16000’, para
condiciones extremas de presión y temperatura. Está disponible para esfuerzos
moderados a altos. La relación agua/cemento recomendada es 4.3 gal/sxs.
Clase G y H.- usado generalmente para pozos desde superficie hasta 8000’ o
puedan ser usados con aceleradores o retardadores para cubrir una amplia
variedad de rangos de presión y temperatura. La relación agua/cemento
recomendada es 5,0 gal/sxs.
10
Clase J.- apropiado para ser usado tal como está elaborado, desde los 12000 pies
(3660mts) hasta los 16000 pies (4880mts) de profundidad, bajo condiciones
extremadamente altas de presión y temperatura, puede, usarse con aceleradores o
retardadores para cubrir un amplio rango de profundidades y temperaturas del
pozo.
2.2.1. Tipos de tuberías de revestimientos (casings)
En la industria petrolera contamos con un sin número de accesorios que facilitan el
trabajo de campo, en este caso tenemos los tipos de tuberías que existen, que clase o
tipo de cemento se utilizan, según la clasificación del punto anterior, la función que
cumple cada una de estas tuberías y cuáles son los objetivos por las cuales se decide
trabajar con ellas.
Entre los tipos de tuberías de revestimientos tenemos:
Casing Conductor.- Esta tubería es utilizada en pozos poco profundos, usualmente
menores de 100 pies (30 metros) su diámetro varía entre 20" a 36" aproximadamente, y
de 30 pies de longitud por tubo, es decir 9,14 metros. Es necesario fijarlo en superficie
(encadenarlo) cuando se cementa. El tipo de la lechada de cemento debe ser de alta
resistencia y de fragüe muy rápido comúnmente se utilizan cementos clase A, C, G o H
más aceleradores.
Sus objetivos son los de proteger las zonas lavadas debajo del equipo de perforación,
permitir retornos a superficie, directamente a la pileta de lodo.
En el proceso para cementar si no se utilizan tapones de goma, sólo se desplaza el
casing, a menudo con Drill Pipe.
11
Casing Superficial.- Sirve para profundidades de 100 a 5000 pies (30 a 1500mts) o
mayores, su diámetro es de 7 5/8" a 20" o mayores. Al igual que el casing conductor
utiliza las mismas clases de cementos. Cumplen varias funciones, algunas de las cuales
son similares a la del casing conductor, pero las dos más importantes son: servir de
conexión entre la válvula BOP (Preventor de reventones) y del cabezal del pozo,
soportar el casing más profundo y la sarta de la tubería de producción.
Debido a la importancia de estas dos funciones se deben tener en cuenta para la
selección de tipos de lechada, cementos, aditivos, etc.
Para cementar se deben utilizar tapones de goma (de limpieza) de fondo y superior,
centralizar el casing en el agujero y fijar la junta de unión (cupla) en el fondo y en el
zapato guía para prevenir que se desenrosquen al re-perforar.
Casing Intermedio.- Esta tubería comprende entre 6 5/8" a 20" de diámetro, el casing
Intermedio va desde profundidades entre los 4000 a 16000 pies (1200 a 4800mts).
Raramente es cementado, solamente en la sección del fondo, se puede terminar el pozo
(complementación) con este casing intermedio. Se utilizan cementos clases A, C, G o H.
Las funciones de este casing son: prevenir el ensanchamiento o alargamiento del
agujero, proteger la sarta de perforación de zonas pegajosas y la sarta de producción de
la corrosión y prevenir las pérdidas de circulación.
Casing de Producción.- Una tubería de producción varía de 4 1/2", 5 1/2 y 7" de
diámetro, se extiende desde la superficie hasta debajo de las zonas de producción y es la
que permite realizar operaciones para la puesta en producción de un pozo.
12
Los objetivos del casing de producción son: completar el pozo para producción, proveer
control de presión, cubrir una sarta completa de casing dañado, controlar el pozo cuando
se cañonea (punzado, baleo).
Los cementos a utilizar deben estar diseñados para poder controlar la presión
hidrostática. El casing más profundo se cementará con cemento de alta consistencia; la
lechada de relleno (de cabeza) seguida la lechada de cola, esta debe ser de alta
resistencia, este mismo tipo de cemento debe ser usado frente a las zonas productivas.
Para el procedimiento de cementación, normalmente se utilizan espaciadores de buena
calidad, es común desplazar con fluidos para cañoneo. Desplazar y lavar bombas y
líneas antes de cementar. Correr tapones de goma inferior y superior.
Liner.- Su diámetro varía entre 5" y 7", cumple la misma función que el casing de
producción. Consiste en entubar una sarta de casing en la fracción de pozo abierto
perforado y colgarlo del último casing instalado, esto conlleva a una reducción de costos
y consideraciones técnicas en el momento de diseñar la lechada de cemento.
2.2.2. Diseño de la lechada de cemento
En el País las compañías de cementación utilizan cementos nacionales, tales como
Rocafuerte, Selva Alegre, entre otros, para cementar las tuberías de revestimientos
superficiales y los cementos tipos G o H para cementar las tuberías de revestimientos de
producción de 7", las tuberías intermedias de 9 5/8" y/o los Liners de 5" y 7" para los
pozos direccionales y horizontales.
13
Para el diseño de la lechada de cemento deberán tomarse en cuenta los siguientes
factores los cuales son considerados muy importantes e influyen en el diseño de la
lechada de cemento.
2.2.2.1. Presión y Temperatura
En una operación primaria, la presión y la temperatura, influyen en el tiempo de
espesamiento de la lechada de cemento; en el caso de las presiones estas afectan a la
deshidratación del cemento. Las temperaturas encontradas en operaciones de presión
pueden ser mayores que en los trabajos de cementaciones primarias por cuanto el pozo
generalmente no es circulado con algún fluido que disminuya la temperatura de fondo.
Si una cavidad poco profunda debe ser llenada o si, a su vez, hay que abandonar
perforaciones, la lechada debe ser diseñada para un tiempo de bombeabilidad más corto,
pero, una presión con hesitación a baja presión requiere una bombeabilidad de 4 a 6
horas. La lechada debe permanecer fluida el tiempo necesario, no sólo considerando el
tiempo de operación sino también el de reversado.
2.2.2.2. Cantidad de Cemento
El volumen de lechada puede ser determinado con precisión gracias al registro Caliper,
en este se ve el tamaño del hueco, con este datos se realizan los cálculos.
Para cementaciones de doble etapa unos 1750 sacos de cemento de clase G. Este último
fue el que se usó para el trabajo de cementación, el silo está ubicado en el campo DM.
14
2.2.2.3. Caliper
La geometría del pozo es un parámetro importante en el diseño de la lechada de
cemento. Si el volumen del cemento es subestimado, el tope del cemento puede ser
menor que el deseado lo cual en el caso del "Liner" puede resultar en una operación de
remediación extremadamente cara.
Si el borde del pozo tiene variaciones en el diámetro (cavernas), la velocidad anular a
través de la sección es menor que la velocidad a través de la porción calibrada del
hueco. Si la velocidad es bastante baja, el lodo y los ripios serán levantados en las
cavernas en estado de gel, siendo e consecuencia difícil su reemplazo con cemento. Para
evitar este problema el hueco es usualmente registrado para determinar el volumen del
cemento a bombear.
Algunas herramientas de "wire-line" pueden ser usados para estimar el tamaño del
hueco abierto y el volumen anular. Esencialmente se corren 3 tipos de registros:
Registros de caliper de 2 brazos.- En huecos redondos la distancia de los dos
brazos proveen el diámetro del círculo, si el hueco es ovalado arroja un volumen
mayor que el necesario.
Registro de Caliper de 3 brazos.- No presenta problemas en huecos redondos,
pero en un ovalado conduce a un cálculo de volumen muy pequeño.
Registro de Caliper de 4 brazos.- Provee la más acertada representación de la
geometría del borde, del pozo.
15
2.3. MEZCLA DEL CEMENTO A GRANEL Y ADITIVOS
Para llevar a cabo este sistema se necesita los siguientes procesos:
2.3.1. En la planta de cemento
En la planta de cemento la metodología a tener en cuenta es la siguiente:
1. Compruebe la calibración del tanque de carga y de la balanza.
2. Compruebe los cálculos de peso, el peso y el nombre de cada aditivo que entra
al tanque de carga con la composición de diseño.
3. Cuente las bolsas de aditivo para cada mezcla.
4. No permita que se agregue una bolsa incompleta según el diseño.
5. Para cerciorarse de que se efectuó un correcto mezclado, transfiera los
materiales entre tanques vacíos unas dos veces antes de cargar los camiones que
se dirigirán a la locación.
6. Tome una muestra de 5 galones del material por cada batch que va al tanque de
carga a medida que lo pasa al camión, cada recipiente de muestreo deberá ser
identificado con un marcador de tinta permanente.
7. Visualmente, verifique cada tanque vacío antes de que se transfiera la mezcla
para asegurarse que esté completamente vacío.
8. Realice un ensayo químico o de temperatura de espesamiento de las muestras
tomadas para verificar la mezcla.
16
2.3.2. Re-mezclado de materiales a granel en la locación
Para este proceso es necesario llevar a cabo tres pasos básicos, los cuales son:
1. Transferir la mezcla seca para que el tanque del camión quede vacio,
nuevamente llévela al tanque original justo antes del mezclado, tal como se
muestra en la figura 3.
2. Verifique visualmente los tanques vacíos para asegurarse de que están realmente
vacíos antes de transferir el material mezclado.
3. Para hacer análisis en caso de fallas por cementación tome una muestra de 5
galones de cada composición de cada camión, con un marcador indeleble
identifíquelas. Si no se requieren análisis posteriores, destruya las muestras.
FIGURA Nº- 3: Equipo utilizado para Pre-mezclar los materiales en la locación
Fuente: Halliburton. Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
17
2.4. CONTROL DE LA LECHADA DE CEMENTO
Para llevar el control de la lechada de cemento de acuerdo al controlador de operación.
Como dice Carlos Castro en su libro“Cementing Control”. Pág.95: “Básicamente se debe
utilizar una balanza presurizada (figura 4), verificando la densidad con un dispositivo
de radioactividad y con un graficador a cinta, el dispositivo radioactivo debe ubicarse en
la línea de descarga de la bomba.....”
FIGURA Nº- 4: Balanza Presurizada
Fuente: BJ Services, Laboratorio
Elaborado por: TIXI, Luis
Antes del mezclado se deben chequear la calibración de todos los accesorios de
densidad con agua dulce, para asegurar su correcta calibración; no se debe olvidar
calibrar también los medidores, los manómetros. De igual manera es importante
también llevar un registro de las operaciones, donde se incluya el tiempo, las
mediciones de densidad, el caudal de mezclado o caudal de desplazamiento, el caudal
de retorno del lodo, la presión en la boca del pozo, la operación en proceso, el volumen
18
de fluido bombeado, etc. Tenga un registro también de la velocidad de la bomba
(emboladas por minuto) y del total de las emboladas.
La correcta operación del registrador de presión del operador es importante para realizar
un buen trabajo.
Como dice la compañía BJ Services en su Manual Cementing, Oil Well Control. Pág.48: “Se debe
utilizar los tapones barredores superior e inferior y controlar los mismos antes de
colocarlos, indica que se invierta los tapones inferiores e inspeccione la parte central
hueca, asegúrese de que no haya goma de más, suciedad...”
Verifique el orden de carga; el tapón inferior es rojo (o negro) y es el que se carga
primero; luego se carga el tapón superior el cual es negro y macizo (figura 5).
FIGURA Nº- 5: Tapón inferior rojo
Fuente: BJ Services, Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
19
Utilice cabeza de cementación de dos tapones y verifique la correcta operación de la
cabeza en la base y en la locación.
Desplace el tapón superior de la cabeza de cementación sin parar las operaciones. No
abra la cabeza de cementación para dejar caer el tapón superior, porque esto permitirá
que el pozo tome aire.
Bombee el pre-flujo o los separadores antes del tapón inferior, lo ideal es usar dos
tapones inferiores, uno delante del pre-flujo y el lodo y el otro después.
Se debe utilizar un volumen de pre-flujo o de separador igual a 500 - 800 pies de anillo,
no sin antes haberse asegurado de realizar ensayos de compatibilidad con el pre-flujo, el
lodo y el cemento.
Las lechadas de cemento deben ser mezcladas en baches, si fuese posible utilizando
tanques de 40 a 250 barriles, tales como los blenders a paleta. Así mismo puede alternar
utilizando los accesorios de mezclado continuo más estos blenders como vasijas para
promedios. Esta operación es de suma importancia para asegurar un buen control de las
propiedades de la lechada.
Al terminar con la operación realice un balance del tipo de agua que se utilizaron así
también como del cemento para confirmar que este último fue mezclado según el
diseño.
2.4.1. Consideraciones técnicas de bombeo de la lechada de cemento
Para que una lechada de cemento adquiera las propiedades anteriormente mencionadas
al fraguar (figura 6), es de suma importancia tener en consideración varios factores que
tienen como objetivo principal limpiar la superficie del casing y las paredes del pozo,
20
eliminando así el revoque y la posibilidad de que se contamine el cemento con la
inyección y sus aditivos.
La limpieza del pozo se consigue desplazando la lechada de cemento con un flujo
turbulento, este se consigue con elevadas velocidades.
FIGURA Nº- 6: Bombeo de cemento al pozo
Fuente: BJ Services, Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
Cuando se bombean con tales condiciones se producen elevadas pérdidas de carga
debido a la fricción, es decir a altas presiones, lo que requiere gran potencia hidráulica.
El flujo turbulento es la mejor opción para la limpieza de un pozo, es el método que
mejores resultados ha dado. Con el avance de la tecnología se pretende usar un flujo
tapón, menos de 3 BPM; cuando la lechada circula por el anillo, en esta condición no se
canaliza un material dentro de otro, es decir es como si estuvieran separados por un
tapón.
21
2.4.2. Aspectos para una operación eficiente
Entre los principales aspectos que deben considerarse para asegurar una operación
eficiente tenemos:
1. Configuración del pozo.
2. Características de las paredes y de las superficies de las tuberías.
3. Tipos de inyección.
4. Características de las lechadas del cemento.
5. Profundidad y Temperatura del pozo.
6. Tiempo disponible para el bombeo de la lechada.
7. Velocidad del bombeo.
Un pozo no es un cilindro perfecto, su diámetro varía y su eje no siempre coincide con
la vertical, lo que esto provoca es que cuando sea colocada la cañería en su lugar no
quede centrada, por lo tanto el espesor del anillo de cemento, puede ser delgado en el
sector en que la tubería está en contacto con las paredes (ver figura 7).
Este problema es solucionado en parte mediante el uso de centralizadores, los cuales son
colocados estratégicamente en conformidad con el perfil de calibración
Según las distintas estructuras que se atraviesen varían las características de las paredes
del pozo, a su vez que, las tuberías se comportan de manera diferente desde el punto de
vista de la adherencia del cemento, según su rugosidad y la limpieza. Las pinturas y
barnices son las menos recomendadas por lo que se recomienda eliminarlas antes del
entubamiento.
22
FIGURA Nº- 7: Anillo de cemento
Fuente: BJ Services, Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
23
Cuando se está inyectando la lechada de cemento, se incorpora una serie de reactivos
que pueden afectar el comportamiento de la misma, y a su vez depositar sobre las
formaciones permeables un revoque que impide el contacto de la lechada con la
formación.
Al producir la mezcla, se generan reacciones químicas que conducen al fragüe, una vez
fraguado las propiedades de este cemento no son uniformes, ya que el cemento seco no
tiene una composición fija, sino que, varía según los materiales que se hayan utilizado
para su fabricación. Esta premisa, por lo tanto, ha determinado que se clasifiquen en
"clases", de las cuales principalmente se utilizan los cementos de clase 'A" y "G", y muy
esporádicamente el tipo "H". Cada una de las clases de cementos tiene sus propiedades
específicas, en función de ellas se realiza su aplicación, sea para pozos someros o
profundos, temperaturas elevadas, etc.
La bombeabilidad es una propiedad que nos indica el tiempo que transcurre desde que
se hace la mezcla con agua hasta el fragüe inicial, es decir, establece el tiempo
disponible para colocar el cemento en el espacio anular. Depende de la composición
química del cemento, la relación agua-cemento y de los aditivos agregados.
El tiempo de bombeo es medido con un aparato que se llama consistómetro, en el cual
se simulan las condiciones de presión y temperatura a las que corresponden al pozo.
Las lechadas de cemento pierden agua frente a las formaciones permeables, se forma un
revoque de cemento con fragüe deficiente, este problema se resuelve agregando
materiales de pérdida de filtrado.
La inyección es un enemigo de una buena cementación, por lo que previo al bombeo de
las lechadas, se bombea al pozo un pre-flujo, que por sus características de diseño, es un
colchón lavador o también denominada lechada removedora.
24
2.5. PROPIEDADES REQUERIDAS DE UNA LECHADA DE CEMENTO
Como dice el Ing. L. Jijón en su Manual Weatherford. Pág.56: “Al diseñar la composición de
una lechada de cemento deben considerarse varios factores tales como las
profundidades de terminación, la temperatura del pozo, las condiciones del mismo y los
problemas que se susciten durante la perforación...”
Por tanto las propiedades de una lechada de cemento son influenciadas por factores tales
como:
1. Profundidad del pozo.
2. Temperatura y presión del pozo.
3. Presión hidrostática de la columna de lodo.
4. Viscosidad y contenido de agua de la lechada.
5. Tiempo de bombeabilidad o espesamiento.
6. Resistencia requerida del cemento para soportar cañería.
7. Calidad del agua de mezclado disponible.
8. Tipo de fluido de perforación y aditivos del fluido.
9. Densidad de la lechada.
10. Calor de hidratación o de reacción.
11. Permeabilidad del cemento fraguado.
12. Control de filtración.
13. Resistencia al ataque de las sales de fondo de pozo.
25
Las compañías de servicios petroleros cuentan, con equipos de laboratorios y ensayos,
los mismos que simulan las condiciones de fondo de pozo, por lo que facilitan los
procedimientos.
2.5.1. Influencia de la presión y la temperatura del pozo
El tiempo de bombeabilidad y la resistencia a la compresión de las lechadas de cemento
se ven afectadas por la presión y la temperatura del pozo.
La temperatura tiene mayor influencia, ya que, a medida que esta aumenta, la lechada
de cemento se deshidrata y fragua más rápidamente ocasionando que el tiempo de
bombeabilidad disminuya.
Las gradientes de temperatura varían según las áreas geográficas; el promedio de
gradientes geotérmicos es de 0,8° a 2,2° F por cada 100 pies de profundidad.
Por medio de estudios de perfiles y DST (pruebas de productividad potencial de la
formación), se obtiene las estimaciones de presiones estáticas de fondo de pozo.
Las temperaturas de circulación de fondo de pozo se obtienen mediante los sustitutos
registradores de temperatura que son acoplados a la sarta de perforación y se bajan al
pozo durante los acondicionamientos del lodo, antes de bajar la cañería. Una vez con
estos datos obtenemos la relación temperatura estática versus temperatura de circulación
del fondo de pozo, de esta manera establecemos el tiempo de bombeabilidad de una
lechada de cemento.
La presión que es impuesta a la lechada por el peso hidrostático de los fluidos que están
dentro del pozo, también reduce el tiempo de bombeabilidad. En pozos profundos, la
presión hidrostática más la presión de superficie, que es la presión de bombeo, durante
el desplazamiento, pueden llegar a exceder los 20000 PSI (1408 Kg/cm2).
26
Las presiones Hidrostáticas que producen las distintas densidades de los fluidos, a
diferentes profundidades.
El diseño de las lechadas de cementos para condiciones específicas de pozo y velocidad
de desplazamiento de la lechada por cada 1000 pies (305mts) de profundidad, así como
la potencia hidráulica requerida, caudal de desplazamiento, volumen de lechada, y
relación entre el diámetro del pozo y cañería, se utilizan como bases para la
determinación del tiempo de bombeo que resultará a partir de una composición
determinada de la lechada.
2.5.2. Tiempo de bombeabilidad
El tiempo mínimo de bombeabilidad, es el tiempo que se requiere para mezclar y
bombear la lechada dentro del pozo y hacia el anillo en el espacio comprendido entre la
tubería y el pozo. En el laboratorio se cuenta con equipos que sirven también para
determinar el tiempo de bombeabilidad de cualquier lechada de cemento bajo
condiciones de laboratorio, está especificado en los procedimientos de ensayos
recomendados por el API.
En los ensayos de tiempo de bombeabilidad se simulan las condiciones del pozo, se
establecen, para temperaturas de hasta 500 °F (260 °C) y presiones que exceden los
25000 PSI (1760 Kg/cm2).
Mientras se aplica calor y presión a la lechada de cemento colocada en el Consistómetro
(ver figura 8), continuamente se lee y registra en un gráfico la consistencia de la
misma. El límite de la bombeabilidad ha sido establecido cuando la lechada adquiere
l00uc. (Unidades de consistencia).
27
FIGURA Nº- 8: Consistómetro Presurizado
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
Las recomendaciones específicas del tiempo de bombeabilidad dependen del tipo de
trabajo, condiciones de pozo y del volumen de cemento que se desea bombear. Cuando
la profundidad a cementar sea de 6000 a 8000 pies (1830 a 2440mts), el tiempo de
bombeabilidad comúnmente previsto en el diseño de la lechada es de 3 a 31/2 horas.
Este periodo permite un factor de seguridad adecuado ya que algunas cementaciones de
gran volumen requieren más de 90 minutos para ubicar la lechada. El tiempo de
bombeabilidad que se necesita para colocar un tapón de cemento no deberá exceder 1
hora, ya que la mayoría de los trabajos son terminados en menos de 1 hora.
28
En cementaciones a presión, los requerimientos para tiempo de bombeabilidad varían
según las distintas técnicas.
Cuando se efectúa una cementación a presión los factores que nos reducen
significativamente el tiempo de bombeabilidad de la lechada, son los cortes o
interrupciones del bombeo con hesitación; normalmente estas interrupciones no son
consideradas en los ensayos de laboratorio, ya que pueden influir para dejar el cemento
fraguado en la tubería de producción antes de finalizar la cementación a presión.
Para trabajos de cementación críticos, en profundidades mayores a 12000 pies
(3700mts), el agua del yacimiento que se usará para ser mezclada con el cemento deberá
ser siempre ensayada antes de la cementación.
2.5.3. Viscosidad y contenido de agua de las lechadas de cemento
Cuando se realizan cementaciones primarias, las lechadas de cemento de las mismas
deben poseer una viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente
del lodo, permitiendo de esta manera una buena adherencia del cemento con la
formación y la cañería.
La norma API 10B especifica las cantidades de agua que admite el cemento. Para lograr
estos objetivos, las lechadas de cemento son mezcladas con una cantidad de agua la cual
proveerá un volumen de cemento fraguado igual al volumen de la lechada sin que
ocurra una separación de agua libre.
El tamaño de la partícula, el área superficial y los aditivos, influyen en la cantidad de
agua de mezclado requerida para lograr una viscosidad particular de la lechada.
29
En la columna cementada, el exceso de agua libre se separa formando bolsones, en lugar
de desplazar las gotas hacia la parte superior. Esto se ensaya directamente en el
laboratorio con columnas de vidrio, notándose la separación de anillos de agua que
empiezan a formarse 15 minutos después que la lechada ha sido puesta en el tubo, en el
caso de tener exceso de agua.
El incremento de contenido de agua permitirá mayores tiempos de bombeo y retardo en
el fragüe, nunca se debe incrementar el agua del cemento, a menos que se agregue
bentonita o un material similar, los mismos que tienen la propiedad de retener el agua,
ya que si esta existe en mayores proporciones producirá un cemento de poca resistencia
al esfuerzo y a la corrosión.
2.5.4. Agua de mezclado
El agua para mezclar con el cemento debe ser razonablemente limpia y libre de
productos químicos solubles, materia orgánica, álcalis y otros materiales contaminantes.
Pero esto en la práctica no siempre resulta, siempre se debe buscar la mejor fuente de
agua. El agua más utilizada en el proceso de cementaciones es el agua del yacimiento, o
en su defecto de una pileta abierta cerca del equipo, la misma que ha sido provista de
zonas acuíferas perforadas poco profundas, o de un lago. Esta agua es satisfactoria para
ser mezclada con el cemento para pozos con profundidades menores a 5000 Pies
(1524mts), particularmente cuando es relativamente clara y posee un contenido de
sólidos menor a 500 ppm.
Los materiales inorgánicos como los cloruros, sulfatos, hidróxidos, carbonatos y
bicarbonatos aceleran el fragüe del cemento, dependiendo de la concentración de cada
uno de ellos.
30
Estos productos cuando se encuentran mezclados en pequeñas proporciones con el agua
tienen un efecto dañino en los pozos poco profundos. Esta misma agua si se la utilizara
en pozos profundos con alta temperatura causará un fragüe prematuro de la lechada de
cemento, especialmente si el agua contiene ciertas cantidades de carbonatos y
bicarbonatos.
El agua de mar por su alto contenido de sales (30000 a 40000 ppm), acelera el fragüe.
Estos aceleradores pueden ser neutralizados con un retardador para utilizar el agua en
zonas con elevadas temperaturas.
CAPÍTULO III
31
CAPÍTULO III
3. EFECTOS DEL FLUIDO DE PERFORACIÓN Y ADITIVOS SOBRE EL
CEMENTO
La remoción efectiva del lodo de perforación durante el desplazamiento de la lechada.
Como dice el Ing. Marco Corrales. En su texto Cementación Primaria. Pág.17: “Es uno de los
problemas en la cementación del pozo, el mismo que resulta muy significativo...”
La contaminación y dilución por el lodo pueden dañar los sistemas de cementación, así
también los aditivos del lodo y del revoque.
La mejor forma de combatir las contaminaciones del lodo y los efectos de los aditivos
del lodo, es con la utilización de tapones de goma en la tubería y entre los fluidos y pre-
flujos lavadores a la cabeza de la lechada, que pueden ser del tipo de lechadas
removedoras, colchones químicos y colchones mecánicos, tal como el mostrado en la
tabla 1.
Tabla Nº- 1: Efectos del fluido de perforación y aditivos sobre el cemento
Aditivos Propósitos Efecto sobre el cemento
Sulfato de Bario Para densificar el lodo Incrementa la densidad
Cáusticos Para ajustar el pH Acelera
Compuestos de calcio Acondicionar el pozo y
controlar el pH
Acelera
Hidrocarburos (diesel,
petróleo)
Controlar la perdida por
filtrado
Disminuye la densidad
32
Continuación Tabla Nº- 1: Efectos del fluido de perforación y aditivos sobre el
cemento
Selladores (celulosa,
Goma)
Sellar perdidas Retarda
Diluyentes (lignosulfonato,
quebracho, lignito)
Dispersante Retarda
Emulsificantes
(lignosulfonatos)
Petróleo en agua o agua en
petróleo
Retarda
Bactericidas Proteger los aditivos
orgánicos de la
descomposición
Retarda
Aditivos para controlar las
perdidas por filtrados
Reducir la perdida por
filtrado en la formación
Retarda
Fuente: BJ Services. Manual de cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
3.1. DENSIDAD DE LA LECHADA
La densidad de una lechada en todos los trabajos de cementación, con excepción de los
trabajos de cementación a presión, debe ser lo suficientemente elevada para controlar el
pozo. Para bajas densidades, de 10,8 a 15,6 Lbs/gal (1295 a 1870 Kg/lt) se utilizan
materiales que requieren mucha cantidad de agua; para densidades elevadas, de 15,6 a
22 Lbs/gal (1870 a 2600 Kg/lt) se utilizan dispersantes y aditivos densificantes tales como
baritina, hematita, etc.
33
En las operaciones de campo la densidad es controlada con una balanza de lodo
estándar. Se debe recalcar que, para corregir los defectos de medición de densidad, se
han fabricado balanzas presurizadas, las cuales presurizan la lechada a unos 30 Psi
aproximadamente, reduciendo las burbujas de aire entrampadas en la mezcla a un
mínimo espacio.
3.2. PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA LECHADA DE CEMENTO
Existen una serie de problemas que pueden ser ocasionados por la lechada de cemento.
Los más importantes son:
3.2.1. Pérdidas de circulación
Al seleccionar los materiales para controlar pérdidas de circulación deben tenerse en
cuenta dos factores:
Los materiales deben poderse manipular por el equipo de bombeo, y
Las aberturas deben ser suficientemente pequeñas para permitir que tal material
taponará y sellará.
Si las aberturas son muy grandes, los aditivos para evitar las pérdidas de circulación,
pueden resultar ineficaces; si este fuera el caso se utilizarán lechadas a base de cementos
semisólidos del tipo de fragüe instantáneo, conocido como flash-set, tal como se
muestra en la figura 9.
34
FIGURA Nº- 9: Cementación defectuosa en el casing
Fuente: BJ Services. Manual de cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
35
3.2.2. Perdida por filtrado
El control de filtrado de las lechadas de cemento es un factor muy importante en
cementaciones ya que cuando la lechada de cemento atraviesa zonas de baja presión y
permeables ocurren pérdidas de fluidos. Como el volumen de la fase acuosa decrece, la
densidad de la lechada aumenta, ocasionando cambios en las propiedades de la lechada
(Reología, tiempo de espesamiento, etc.) con respecto al diseño original. Esto se reduce
en un aumento en la viscosidad de la lechada y una rápida depositación del revoque del
filtrado, restringiendo el flujo, tal como se muestra en la figura 10.
FIGURA Nº- 10: Control de pérdida de la lechada de cemento
Fuente: BJ Services. Manual de cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
36
Los factores que influyen en la pérdida por filtrado son: el tiempo, la presión, la
temperatura y la permeabilidad, tal como se muestra en la figura 11.
El API ha especificado un ensayo para medir la filtración en 30 minutos con 100 a 1000
PSI de presión en un aparato llamado filtro prensa.
FIGURA Nº- 11: Cámaras de filtración de baja presión
Fuente: Q.MAX, Drilling Fluids
Elaborado por: TIXI, Luis
3.2.3. Calor de hidratación
Al ser mezclado el cemento con el agua ocurre una reacción exotérmica acompañada
con una considerable liberación de calor. Mientras mayor sea la masa de cemento,
mayor será la evolución del calor.
El calor de hidratación, llamado algunas veces calor de la reacción o calor de solución,
se ve influenciado por la fineza y por composición química del cemento, por los
aditivos, y por el medio ambiente en el fondo del pozo.
37
3.3. EQUIPOS UTILIZADOS EN EL LABORATORIO DE CEMENTACIÓN
Los equipos de laboratorio son importantes para determinar las especificaciones
requeridas de la lechada de cemento, ya que es aquí donde se van a simular las
condiciones del pozo, y observar cual de los aditivos, ya sean estos retardadores,
aceleradores, la cantidad de agua, las condiciones de presión y de temperatura a las
cuales será sometido el cemento, estas especificaciones serán de mucha utilidad para
realizar un buen trabajo de cementación, ya que si el cemento es de mala calidad se
requerirá realizar cementaciones remediales, lo cual implicaría costos adicionales.
Generalmente, se efectúan los siguientes ensayos para cementación:
1. Ensayos de tiempo de espesamiento a temperaturas de circulación de fondo
comprendidas entre los 32° y los 600°F y presiones de fondo de 0 a 40.000 PSI.
2. Resistencia a la compresión a temperaturas estáticas de fondo comprendidas
entre los 0°F y los 750°F y presiones de 0 a 20.000 PSI.
3. Análisis ultrasónico de desarrollo de la resistencia del cemento.
4. Viscosidad.
5. Agua libre.
6. Reología.
7. Resistencia de gel.
8. Pérdida de filtrado.
9. Pérdida de circulación.
10. Arrastre de aire, formación de espuma y densidad de la lechada.
11. Compatibilidad lodo/espaciador/cemento.
38
12. Remoción del lodo y humectabilidad del espacio anular.
13. Expansión del cemento.
3.3.1. Consistómetro
Consistómetro de presión atmosférica
El consistómetro de presión atmosférica, es un aparato dentro del cual se vierte la
lechada de cemento dentro de una celda, en su parte interior contiene una paleta la
misma que servirá para mantener en movimiento a la lechada de cemento.
El equipo, calibrado a una temperatura comprendida entre 32° y 200°F, se mantiene
calentando aproximadamente por unos 20 minutos; se utiliza para acondicionar
lechadas, para realizar los ensayos destinados a determinar la cantidad de agua libre
existentes en una lechada, la misma que no debe ser mayor al 5% en la lechada de
relleno y en la lechada de cola al 3%, así como también la cantidad de pérdida por
filtrado y las propiedades geológicas de una lechada.
Consistómetro presurizado
Es un equipo que contiene una celda cilíndrica en su interior para colocar la lechada de
cemento, esta se mantiene con un movimiento rotativo; provisto de un equipo de paletas
fijas, todo el contenido se encuentra en una cámara de alta presión, tal como se muestra
en la figura 12.
Con instrumental calibrado para trabajar hasta 40.000 PSI y 600°F, se emplea en los
ensayos de tiempo de espesamiento para medir el tiempo durante el cual una lechada en
particular permanece en estado fluido bajo ciertas condiciones de laboratorio que
simulan las condiciones de pozo.
39
Estas pruebas resultan de utilidad al comparar varios cementos de pozos petroleros.
FIGURA Nº- 12: Consistómetro presurizado
Fuente: BJ Services. Laboratorio de Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
3.3.2. Balanza presurizada
El funcionamiento de este equipo es simple y básico, en el recipiente se llena de fluido,
en este caso la lechada de cemento, se tapa el recipiente, luego con la bomba se
presuriza, después es colocado en la balanza para ser pesado.
40
3.3.3. Viscosímetro Fann
El viscosímetro Fann, disponible en dos modelos (las series 34 y 35), es un instrumento
versátil que se utiliza en el laboratorio para efectuar ensayos de viscosidad (figura 13).
El modelo de la serie 34 posee dos velocidades de prueba, 600 y 300 rpm, y una
posición neutral para determinar la gelificación tixotrópica de los fluidos de perforación,
es decir su Reología.
FIGURA Nº- 13: Viscosímetro Fann 35
Fuente: BJ Services. Laboratorio de Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
41
Este módulo se usa para evaluar los fluidos tales como fluidos plásticos Bingham. El
modelo de la serie 35 es una versión de seis velocidades que se emplea para hacer
ensayos a 600, 300, 200, 100, 6 y 3 rpm sin detener la rotación, se lo hace a temperatura
ambiente. Muestra el esfuerzo de corte (lecturas del Fann) continuamente en una escala
graduada y permite observar características de viscosidad en función del tiempo.
Las lecturas para determinación de parámetros reológicos que se requieren actualmente
son las lecturas a 300, 200,100, 6 y 3 rpm, por lo que el viscosímetro de la serie 34 ya
no cumple los requerimientos del API.
La lechada se introduce en una celda que en su interior contiene una paleta que
mantiene en movimiento a la misma. La muestra obtenida la colocamos en una probeta
de 250 ml, esperamos por un tiempo de 2:00 horas para saber la cantidad de agua libre
que se desprendió.
3.3.4. Analizador ultrasónico de la lechada de cemento (uca)
Es un instrumento que se emplea para monitorear el desarrollo de la resistencia a la
compresión de una muestra de cemento, el mismo que en la parte superior derecha tiene
un programador en el cual se digitan los valores de Temperatura circulante y
Temperatura estática; también se verifica la densidad de la lechada, ya que según esta
cambia la concentración de los aditivos colocados al cemento (figura 14).
La diferencia de tiempo que registra un impulso ultrasónico al ser transmitido y recibido
a través de una celda de ensayo, es traducida en un valor de resistencia a la compresión
por una unidad micro-procesadora central capaz de efectuar ocho pruebas
independientes al mismo tiempo sin destruir las muestras.
42
FIGURA Nº- 14: Ultrasonic Analyzer
Fuente: BJ Services. Laboratorio de Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
Como no se rompen las muestras sometidas a ensayos, es posible utilizar una muestra
de ensayo para remplazar numerosos ensayos cuando se desea conocer el desarrollo de
la resistencia para distintos tiempos de curado a una temperatura específica.
Los datos sobre resistencia de cualquier período pueden recuperarse si se solicita al
microprocesador que los alimente en un plotter computarizado, que producirá un gráfico
del desarrollo de la resistencia a la compresión en función del tiempo de curado.
El UCA permite al operador determinar cuándo el cemento ha alcanzado un nivel
satisfactorio de desarrollo de resistencia a la compresión y le evita tener que esperar que
transcurra un tiempo arbitrario de curado para determinar si es conveniente proseguir
con las operaciones seguras (figura 15).
Cuando se realizan cementaciones a doble etapa por lo general se dan de 18 a 20 horas
para que fragüe el cemento, después de este tiempo se puede continuar la operación.
43
FIGURA Nº- 15: Analizador de ultrasonido del Cemento
Fuente: BJ Services. Laboratorio de Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
3.4. EQUIPO DE SUPERFICIE
Los equipos de superficie son los encargados de preparar la lechada para posteriormente
ser bombeada. Se encarga de mezclar, controlar el peso y de bombear correctamente la
lechada. A continuación presentamos una breve descripción de algunos equipos
superficiales que se usan generalmente en las operaciones de cementación.
3.4.1. Cabezas de cementación
Las Cabezas de Cementación, es la conexión en la parte superior del casing, para
realizar el enlace con las líneas de cementación. Siempre se utilizan porque proveen un
sello ajustado con el casing. Este equipo va conectado al Landing Joint, que es una junta
que sirve de conexión entre la cabeza de cementación y el casing.
44
El utilizar este equipo provee de un método confiable y fácil para lanzar los tapones
dentro del casing antes y después del cemento en los trabajos de cementación.
Existen diferentes tipos:
1. Swage (Simple botella) - Se remueve cada vez que se requiera enviar un tapón.
2. Single-plug container - Tiene en espera solo un tapón.
3. Double-plug container - Tiene en espera dos tapones.
4. Rotating head - Tiene en espera tapones y permite rotación del casing.
3.4.2. Silos en la base de la Compañía contratista
Los silos tenemos de diferentes tamaños, los más pequeños son los mismos que vienen
montados en el bulk para transportar el cemento hasta el campo, y los más grandes se
tienen en la locación ya que permiten un mayor almacenamiento del cemento.
Tienen una tubería donde se carga el cemento seco, otra línea de aire que servirá para
presurizarlo, y así mismo una línea de alivio para liberar la presión dentro del tanque.
3.4.3. Camión Bulk
Estos camiones son los encargados de transportar el cemento hacia la locación, para
posteriormente ser mezclados con agua, recordemos que al transportar el cemento este
va sin ser mezclado, únicamente lo que lleva en su mezcla, son los aditivos.
Son cargados mediante líneas de aire, lo cual hace que el cemento se presurice.
45
3.4.4. Camiones cementadores - PSM
El mezclador de lechadas de precisión (PSM), es un sistema de mezclado de cemento
re-circulador, el cual permite preparar y controlar la densidad de lechadas consistentes
para un amplio rango de densidades (figura 16).
FIGURA Nº- 16: Camión PSM (Pressure Slurry Mixer)
Fuente: Halliburton. Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
Compacto y liviano, el PSM utiliza la energía de mezclado de la lechada que se re-
circule mientras se incorpora el cemento a granel al sistema y mezcla exhaustivamente
la lechada resultante. El PSM, ha sido diseñado tomando en cuenta al operador y al
encargado de mantenimiento y plantea pocos problemas de mantenimiento. El sistema
posee muy pocas partes móviles y se controla con una sola palanca.
Las versiones móviles de PSM son las unidades de cementación tales como el Modelo
118 (compacto), el Modelo 148 (tractor-remolque) y el Modelo 138 (compacto).
El PSM ha sido diseñado para brindar un control preciso de la densidad (puede mezclar
cualquier lechada bombeable con una diferencia de apenas ± 0,2 libras/galón), una densidad
constante (el sistema mantiene una lechada homogénea durante todo el trabajo),
mezclado a altos caudales (superiores a los 10 BPM), mezclado con densidades pesadas
46
(lechadas de hasta 22 Lb/gal a 4 BPM), mezclado continuo a cualquier caudal deseado
para satisfacer los requerimientos normales de cementación y mezclado en batches de
cantidades sumamente pequeñas de lechada. La unidad consta de los siguientes
componentes:
1. Una consola de comando, que alberga todos los controles en un lugar central y
permite al operador ingresar la densidad deseada antes de que se inicie la
cementación.
2. Un micropocesador, que monitorea constantemente la densidad de mezclado y
ajusta el flujo total para mantener la densidad deseada.
3. Dos Densímetros DB-IV, uno de los cuales mide continuamente la densidad de
la lechada en la cubeta pequeña de circulación y el otro que mide la densidad
final de la lechada. Ambos emplean una celda de peso electrónica para mayor
precisión y confiabilidad.
4. Un mini monitor (3305), que muestra en tiempo real el desarrollo de un trabajo
(seis parámetros: dos de presión, dos de flujo y dos de densidad) y registra la
densidad final de la lechada, a fin de tener un registro permanente de la
cementación.
3.4.5. Mini monitor
Es un sistema portátil (figura 17), de registro de datos y monitoreo que se utiliza en
cementaciones, acidificaciones y pequeños trabajos de fracturamiento. La unidad, es
resistente y adecuada para ser usada en operaciones de campos petroleros y costa afuera
(Off Short).
47
El mini monitor se compone de una pantalla o display de altura y remotas, el grabador
analógico de cuatro canales, la impresora externa, el densímetro nuclear, los
transductores de presión y los pick-ups magnéticos.
FIGURA Nº- 17: Mini Monitor
Fuente: Halliburton. Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
3.4.6. Densímetro
Densímetro neumático
El densímetro neumático consta de un tubo en U pivotado y sustentado por una celda de
peso y accionador neumático. El tubo en U está pivotado sobre dos pivotes flexibles y
acoplado a los niples de entrada de fluido a través de acoplamientos flexibles especiales.
Monitorea continuamente la densidad de la lechada durante las operaciones de
mezclado con el PSM.
La entrada de la lechada al densímetro es conectada al múltiple de descarga de la bomba
por medio de una rejilla y un orificio. Cuando la bomba se encuentra en
funcionamiento, la lechada fluye a través del tubo en U del densímetro y se devuelve al
tanque de mezclado.
48
Se envía entonces una señal neumática del densímetro al panel de control donde se
muestra la densidad de la lechada en un medidor en libras por galón. En un extremo del
densímetro se encuentran un manómetro de presión de aire, un bloqueador del tubo en
U y un drenaje de filtro de aire.
Densímetro electrónico
El densímetro electrónico consta de un tubo en U pivotado que se sustenta en una celda
de peso electrónica. El tubo en U se encuentra montado sobre dos pivotes y acoplado a
los niples de entrada de fluido. Tanto el tubo en U como los niples de entrada de fluido
están fabricados de acero inoxidable tipo 316 y los acoplamientos son de neopreno.
El rango estándar de medición del densímetro es de 0 a 25 Lb/gal (0,00 a 3,00 gramos por
centímetro cúbico).
La lectura de densidad se realiza por medio de un cable estándar que se conecta al
módulo de la pantalla del DB-IV. La salida auxiliar del módulo de la pantalla puede
alimentar un monitor 3305 ó 3600. Por consiguiente, el DB-IV puede emplearse cuando
está conectado a un monitor 3305 ó 3600 localmente o a distancia por medio de un
cable estándar.
Densímetro nuclear
El densímetro nuclear de cemento es un sistema de monitoreo de densidad diseñado
específicamente para cementaciones. Consta de una unidad pantalla/grabadora, un
equipo fuente/detector y un indicador remoto opcional. Un detector recibe un haz de
radiaciones, proveniente de una pequeña fuente nuclear, que atraviesa la tubería y la
lechada de cemento.
49
El detector amplifica la cantidad de radiación absorbida por el fluido, que luego se
muestra en una pantalla de cristal líquido (LCD) grande y de fácil lectura. Luego, se
produce un trazado calibrada en el registrador integral de gráficos de tira de papel.
3.5. EQUIPO DE SUBSUELO
Los equipos de flotación que se utilizan son: zapatos guías, collares flotadores, tapón
inferior (de fondo) y superior (de tope), centralizadores, rascadores, dispositivo de doble
etapa, entre otros (figura 18). A continuación se presenta una breve descripción de los
accesorios de cementación utilizados en un trabajo a doble etapa.
FIGURA Nº- 18: Accesorio de cementación utilizado en trabajo a doble etapa
Fuente: DOWELL SCHLUMBERGER, Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
3.5.1. DV
Esta herra
permite la
para que
bombear a
Existen do
la misma
de la prim
Tool
amienta se u
a disminució
quede a la
a dos alturas
os tipos una
que es lanz
mera etapa, u
utiliza cuand
ón de la pre
profundida
s diferentes
a mecánica
zada desde
una vez hech
FI
Fuente: D
5
do se realiz
sión hidrost
ad deseada
para cemen
y otra hidr
la superfici
ho esto es p
IGURA Nº
DOWELL SCHL
Elaborado p
50
zan cementa
tática; el DV
de tal man
ntar a doble
ráulica, la p
ie, y la últim
posible cont
- 19: DV T
LUMBERGER
por: TIXI, Luis
aciones a do
V Tool baja
nera que es
e etapa.
rimera se a
ma se abre
inuar con la
Tool
R, Cementing
oble etapa (
a roscado co
ste dispositi
abre median
hidráulicam
a cementaci
(figura 19),
on el casing
ivo permita
nte una bala
mente luego
ión.
,
g
a
a
o
51
3.5.2. Torpedo y tapones de cementación del DV Tool
El torpedo es la herramienta, la cual rompe el DV Tool para continuar con la
cementación como se notó anteriormente, los tapones de cementación de esta
herramienta, son de diferentes tipos y cada uno cumple con una función específica,
entre estos están los tapones de la primera etapa el torpedo abridor, tapón de cierre,
entre otros.
3.5.3. Collar flotador y válvula de inserto flotadora
La función del collar flotador es permitir que el casing este flotando dentro del pozo de
acuerdo al llenado parcial y al resultado del efecto de flotación, están ubicados junto o
más arriba del zapato. Al accionar la válvula previene una contra presión o los
reventones o surgencias (blow out) a través del casing (una importante función es
cuando las formaciones de alta presión están expuestas durante la bajada del casing),
sirve para control durante las paradas del desplazamiento.
Actúa como una válvula check, la misma que opera dejando pasar el flujo del fluido
hacia una sola dirección previniendo el retorno de este después de haber terminado el
desplazamiento.
Así mismo los Collares de etapas son usados para aislar intervalos débiles o secciones
largas de un pozo durante los trabajos de cementación primaria, al utilizar dispositivo(s)
por etapas, un trabajo de cemento extenso puede ser eficientemente reducido en dos o
tres etapas.
De igual manera los collares pueden ser operados en cualquiera de los dos sistemas,
hidráulica o mecánicamente. La operación mecánica requiere uso de diseños pre-
establecidos. Se utilizan tapones de cierre y "torpedo" (dispositivo de apertura).
52
3.5.4. Zapato guía
El zapato guía es un dispositivo que se instala en el extremo inferior del primer tramo
de Casing, tiene la punta redondeada y se utiliza para guiar el casing hasta la
profundidad real (TD - True deep) a través de la perforación evitando que el casing se
incruste en la formación o vaya desmoronando la pared del pozo.
Se usa primero como seguridad en caso de que falle la válvula del collar flotador y
segundo para tener un mejor ingreso del casing al hueco.
Existen diferentes tipos de zapatos guías según las necesidades, se pueden utilizar el
zapato guía, el zapato flotador con válvula check y el zapato flotador con doble válvula
check.
3.5.5. Tapones de cementación
Para un trabajo de cementación se necesitan tapones, se van a utilizar dos tipos uno
inferior y otro superior, el propósito de usar el primer tapón es limpiar la película de
lodo que se adhiere dentro del casing, separando los fluidos delante de la lechada de
cemento, y evitar de esta forma la contaminación de la lechada, el tapón inferior es
lanzado antes de bombear la lechada de cemento y es desplazado mediante el cabezal de
cementación con fluidos de desplazamiento.
Después que el cemento es mezclado y bombeado, se lanza el tapón superior y, a
continuación, el fluido de desplazamiento.
El trabajo de cementación finaliza cuando el tapón superior asienta sobre el tapón
inferior en el collar flotador, collar de asiento o cualquier otro dispositivo que se haya
instalado en el fondo del casing.
53
3.5.6. Rascadores
Son dispositivos mecánicos anexos al casing para limpiar las paredes del pozo cuando
éste es reciprocado o rotado en las operaciones previas de los trabajos de cementación
primaria. Existen varios tipos de rascadores, entre ellos los de alambre o cable, existen
también los rascadores sólidos o divididos estos son instalados en la cañería mientras
ésta es bajada en el pozo.
Los rascadores por reciprocado se instalan en intervalos de 15 a 20 pies a través de la
sección a cementar, mientras los rascadores por rotación normalmente se utilizan en
lugares opuestos a la zona de interés.
3.5.7. Centralizadores
Uno de los objetivos principales durante una cementación es suministrar una
distribución razonablemente uniforme de la lechada de cemento alrededor de la cañería.
Los centralizadores mantienen la cañería separada de las paredes del pozo. Contribuyen
a deslizar la cañería por el pozo y proporcionan una separación en todo el largo de la
zona de interés que minimiza la canalización del lodo a través de la lechada de cemento
(figura 20).
Un tipo de centralizador que se emplea ampliamente cuenta con varios flejes de acero
soldados a anillos terminales también de acero. Normalmente, se ubica un centralizador
en cada tramo de tubería, el cual se colocará atravesando zonas productoras o zonas
débiles (es decir, cuando sea fundamental contar con un anillo de cemento efectivo).
Quizás sea necesario colocar los centralizadores más cercanos entre sí en aquellas
secciones del pozo en donde se desvíe la tubería de la vertical.
54
FIGURA Nº- 20: Centralizer
Fuente: DOWELL SCHLUMBERGER, Cementing
Elaborado por: TIXI, Luis
Se puede prevenir la presión diferencial cuando la cañería se "pega" por largas esperas
en zonas de pérdidas de circulación. Es frecuente usarlos en conjunto con los
rascadores. Pueden ser flexibles, rígidos, sobre medida, del tamaño del pozo. etc.
Existen varios tipos de centralizadores, entre los principales tenemos:
Bow spring centralizer sub.- Diseñado para pozos con tolerancia muy pequeña. Es
parte integral del casing. Disponibles un modelo para rotación y un modelo sin rotación.
Short spiral rigid centralizer.- Para uso cuando se requiere una buena cementación
primaria, incluyendo pozos desviados y horizontales. El hueco debe estar bien
consolidado y dentro de medida.
Non Weld centralizer.- Reduce la fricción en huecos desviados. Se usa para ubicar
liners y packers, y también en cementación por etapas. Las aletas en forma de U ayudan
a maximizar el flujo de fluidos. Permite obtener 100% de separación (standoff).
55
Canasta de cemento.- Son una ayuda para retener y soportar la lechada de cemento en
el espacio anular. Se utilizan para proveer soporte adicional al peso de la columna de
cemento. Se utilizan en situaciones donde se encuentran formaciones que pierden o
cuando el cemento se pierde en el fondo.
3.5.8. Turbo centralizadores
Los turbo-centralizadores están diseñados para incrementar el flujo turbulento en el
espacio anular, por esta razón cumplen dos funciones, esa es la razón por la cual se
conoce a esta herramienta así.
3.5.9. Packers externos para el casing
Estos pueden ser de caucho sólido o inflables, se utilizan en cementaciones primarias
para reducir costos con operaciones de reparación. Es usado frecuentemente en lugar de
la canasta de metal donde se requiere un control positivo. También ayudan a centralizar
el casing.
CAPÍTULO IV
56
CAPÍTULO IV
4. POZO EDÉN YUTURI F-74
El estudio explica la metodología aplicada en el pozo Edén Yuturi F-74, a continuación
se menciona todo el proceso de cementación a doble etapa del liner de 7”.
Cuando el Company Man evalúo los datos de perforación considerando que en un
tiempo predeterminado el pozo está listo para ser cementado, solicitó a la compañía
designada para realizar la operación y coordinó las operaciones que se llevó a cabo en
un cierto número de días.
La estrategia de la compañía Cementadora fue ofrecer un programa tentativo de
cementación el cual fue revisado que todo esté en orden, la cual fue aprobado para que
el día previsto se ejecute la operación.
El Ingeniero de cementación de la compañía de servicios a contratar calculó el día
exacto de la operación, este Ingeniero y el supervisor empezaron a despachar ciertos
equipos hacia la locación del pozo y cada uno de ellos fue llenado con el cemento más
los aditivos a usar para cada una de las etapas. Adicionalmente los equipos designados o
escogidos para realizar la cementación fueron puestos a punto en la base de las
operaciones.
El supervisor organizó el personal para la operación, escogió los operadores, buleros,
ayudantes y personal misceláneo para las diferentes actividades esperando el momento
para ejecutar la operación.
57
4.1. PROGRAMA DE CEMENTACIÓN
En la realización de este programa de cementación se aplico a un liner de producción de
7” para obtener una exitosa cementación en la zona/arena de interés.
Una vez que se mezcla y bombea la última lechada, se comienza a bombear fluido de
desplazamiento por la tubería de producción o perforación.
Cuando se introduce la lechada de cemento, ésta es desplazada hacia la parte inferior del
casing de producción, luego va el tapón que impide el retorno del cemento, se deja
fraguar y después se continúa con la siguiente etapa.
Una vez finalizado el desplazamiento, a veces se hace salir el exceso de cemento
haciéndolo bajar por el espacio anular para luego subirlo hacia la superficie por la
tubería de perforación. Luego, se extrae la tubería de perforación del hoyo.
4. 1.1. Calidad, Seguridad y Medio Ambiente
Se revisó la documentación requerida para realizar la operación de cementar el
liner, permisos de trabajo, análisis de riesgo, reunión pre-operacional.
Se discutió el plan de respuesta a emergencia en caso de tener un spill de los
productos de Well Services.
Se mantuvo en línea las hojas de seguridad de los materiales, todo el personal
debe conocer su ubicación.
Se revisó el procedimiento operacional y cálculos con el Representante del
cliente y el Representante de Schlumberger en locación.
58
Toda persona tiene el derecho y la responsabilidad de detener la operación si se
observa un riesgo o se sigue un procedimiento fuera de las normas tanto de
Schlumberger como las del Cliente.
Se utilizó el equipo de protección personal durante todo el tiempo en locación.
4.2. CONSIDERACIONES DE DISEÑO
Para diseñar una buena lechada de cemento se consideró notablemente realizar un
estudio de los pozos geológicamente similares ya cementados en las locaciones vecinas.
4.2.1. Circulación del pozo y acondicionamiento del lodo
Con el liner en el fondo se procedió arrancar la circulación del pozo y se monitoreo los
caudales y presiones de circulación, para el acondicionamiento del hueco se considero
las siguientes condiciones:
Procedimiento:
1. Se inició con la limpieza de las zarandas dejando libres de sólidos de
perforación.
2. La densidad de entrada y salida del lodo se mantuvo en el mismo peso.
3. La presión de circulación se mantuvo en un perfil plano graficada en contra del
tiempo.
De igual manera las presiones observadas durante la circulación se mantuvo estable en
450 psi con lodo a 8 bpm, se esperó una variación de 25% de lo real con lo simulado,
por lo que una presión aceptable previa a la cementación fue de aprox. 900 psi.
59
Fue recomendable reciprocar el liner durante la circulación y la cementación del pozo,
la longitud se recomendó entre 10-15 ft en superficie, esto permitió una buena longitud
en fondo (> 5 ft) suficiente para eliminar zonas muertas y mover lodo gelificado que
puede quedar en zonas estrechas del anular.
Una vez que las condiciones de pozo “limpio” fueron observadas se procedió a
acondicionar el lodo bajando las condiciones reológicas tanto como sea posible para
obtener un TY no mayor de 15 lbf/100 ft2 tanto a la entrada como a la salida del pozo y un
PV tan bajo como sea posible. De igual manera se logro la reducción del la formación
de geles en el lodo.
4.3. CENTRALIZACIÓN
El shoe track que consta de dos juntas de casing fue centralizado con 2 centralizadores
por junta tipo Bow Spring.
La centralización fue basada en la experiencia de los pozos ya cementados en el campo.
La centralización fue diseñada con centralizadores tipo Bow Spring con un stop collars
por centralizador para asegurar que el centralizado sea ubicado según diseño.
El simulador mostró una buena adherencia de cemento y una buena remoción, sin
embargo los datos fueron actualizados con el último survey y con el caliper, los fluidos
fueron adecuados dependiendo de los últimos resultados y estado del hueco.
60
4.3.1. Pre-flujos y lechada
Se bombeó, tren de lavador y espaciador detallado en la secuencia de bombeo,
espaciador MUDPUSH II de 12.5 ppg y FlexSTONE de 14.5 ppg se utilizó el cemento
para cubrir la zona de interés hasta el colgador del liner.
La lechada contenía fibra de tipo CemNET como contingencia para evitar posibles
pérdidas de circulación debido a la alta presión hidrostática presente en el pozo, la
concentración de fibra fue de 1.2 lb/bbl de lechada Tail.
4.3.2. Planes de contingencia
1. Al observar presiones elevadas durante la circulación del pozo (>25% sobre la
simulación) se analizó con el cliente los riesgos de proceder con la operación al
no lograr alcanzar los caudales recomendados de desplazamiento y tener pobre
remoción de lodo.
2. Al observar pérdida de retornos, se redujo el caudal de bombeo hasta recuperar
circulación, al obtener un buen retorno luego, se procedió a subir el caudal
nuevamente al caudal de diseño.
3. Al no observar el asentamiento del tapón con el volumen teórico calculado,
solamente se sobre desplazó máximo a la mitad de la capacidad del shoe track
con la autorización del Representante del Cliente en sitio.
61
4. Como la unidad de Well Services no pudo bombear al caudal de diseño el
desplazamiento, se procedió a cambiar las bombas del taladro, para lo cual las
mismas se encontraban listas y con suficiente suministro de lodo para continuar
el desplazamiento al igual que con un buen control de volúmenes.
5. Al observar cavitación en la unidad de bombeó, se detuvo el bombeo de la
lechada, para asegurarse que la unidad sea correctamente sebada y continuar con
el bombeo.
4.4. PROCEDIMIENTO OPERACIONAL RECOMENDADO
1. Se circuló el pozo hasta que no hubo retorno de sólidos de perforación en las
sarandas.
2. Se procedió acondicionar el lodo para bajar las condiciones reológicas del lodo tanto
como sea posible.
3. Durante la circulación se realizó la reunión pre-operacional, Schlumberger, Cliente y
terceras partes se encontraron presentes durante esta reunión, para tratar los siguientes
temas:
Seguridad Calidad y Medio Ambiente
Secuencia operativa
Designación de responsabilidades
Planes de contingencia
Rutas de escape
EPP requerido
62
4. Se conectó la cabeza de cementación y se realizó la prueba de línea a 4500 psi por 5
minutos.
5. Se procedió asentar el colgador de acuerdo a las recomendaciones de la Compañía
operadora.
6. Una vez que el colgador se asentó, se procedió a probar circulación y se aseguro que
las presiones y el caudal se encuentren dentro de los parámetros de diseño.
7. Se mantuvo circulando el pozo mientras la lechada de cola se estuvo pre-mezclando.
8. Cuando la lechada de cola estuvo premezclada se procedió a bombear los fluidos,
como se muestra en la siguiente tabla 2.
Tabla Nº- 2: Píldora premezclada de cemento
Píldora dispersa lodo(lodo Acondicionado +surfactante) @ 9.9 ppg 30 bbl @ 5 bpm
Clear PILL @ 8.43 ppg 20 bbls @ 5 bpm
MUDPUSH II @ 12.5 ppg 20 bbl @ 5 bpm
Clear PILL @ 8.43ppg 60 bbl @ 5 bpm
MUDPUSH II @ 12.5ppg 40 bbl @ 5 bpm
Dardo limpiador de drill pipe
FlexSTONE @ 14.5 ppg 57 bbl @ 5 bpm
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
9. Se lanzo el dardo y se desplazó con 204.1 bbl de fluido, como se muestra en la
siguiente tabla 3.
63
Tabla Nº- 3: Píldora dispersa de lodo
MUDPUSH 10 bbl @ 9 bpm Bombas de Well Services
Agua 60 bbl @ 9 bpm Bombas de Well Services
Lodo 130 bbl @ 9 bpm Bombas de Well Services
Lodo 4.1 bb @ 3 bpm Bombas de Well Services
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
En caso de no asentar el tapón con el volumen teórico calculado, se sobre-desplazó
únicamente la mitad del shoe track (1.5 bbl) previa la autorización del Supervisor de
Pozo.
La bomba del taladro se encontraba lista para continuar el desplazamiento en caso de
existir algún percance con las bombas de Well Services.
10. Se asentó el tapón con 500 psi arriba de la presión final de desplazamiento,
manteniendo esta presión por 3 minutos.
4.4.1. Descripción del Pozo Edén Yuturi F-74
En el siguiente cuadro (tabla 4), se mostrará toda la información del pozo cementado
con el liner de producción de 7”.
64
Tabla Nº- 4: Condiciones óptimas de una cementación de liner 7”
Configuración Liner Etapa : Single Tipo de pozo: Land
Etapa Previa MD : 8385.0 ft OD : 9 5/8 in Peso : 47.0 lb/ft
TR/Liner MD : 10049.0 ft OD : 7 in Peso : 26.0 lb/ft
T.P. MD : 8185.0 ft OD : 5 in Peso : 49.3 lb/ft
Colgador del Liner 8185.0 ft
Cople de Retención MD 9955.1 ft
Zapata de la TR/Liner MD 10049.0 ft
Mud Line 0.0 ft
MD TOTAL 10049.0 ft
BHST (Temp. Estática de Fondo) 187 degF
Diámetro de Barrena 8 1/2 in
Diámetro nominal del Agujero (OH) 8.500 in
Exceso en el anular 30.0 %
Diámetro equivalente del Agujero (OH) 8.901 in
Volumen Total del Agujero (OH) 128.1 bbl (incluyendo el exceso)
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
4.4.2. Sistema de lodo utilizado en el pozo Edén Yuturi F-74
En la siguiente tabla se mostrará toda la información del tipo del lodo utilizado en el
pozo durante la cementación del liner de producción de 7 in (tabla 5).
65
Tabla Nº- 5: Sistema de lodo usado en el liner de producción
Fluido Original Lodo
9.80 lb/gal
Vol. Desplazamiento 204.1 bbl
Volumen de TP (DP) 136.3 bbl
Volumen Total 401.0 bbl
Tope de Cemento TOC 8185.0 ft
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis.
4.5. PROGRAMA DE BOMBEO DE LODO
En la siguiente tabla se mostrará toda la información del programa de bombeo del lodo
utilizado en el pozo durante la cementación del liner de producción de 7” (tabla 6).
Tabla Nº- 6: Sistema de bombeo de lodo
Nombre Gasto
(bbl/min)
Vol.
(bbl)
Tiempo por
etapa (min)
Vol. Acumul.
(bbl).
Temp. bombeo
(degF)
ClearPILL 5.0 20.0 4.0 20.0 80
MUDPUSH II 5.0 20.0 4.0 20.0 80
ClearPILL 5.0 60.0 12.0 60.0 80
MUDPUSH II 5.0 40.0 8.0 40.0 80
FlexSTONE 5.0 57.0 11.4 57.0 80
66
Tabla Nº- 6: Sistema de bombeo de lodo
(Continuación)
Pause 0.0 0.0 5.0 0.0 80
MUDPUSH II 9.0 10.0 1.1 10.0 80
Water 9.0 60.0 6.7 60.0 80
Mud 9.0 130.0 14.4 130.0 80
Mud 3.0 4.1 1.4 134.1 80
Total 01:07 401.0 bbl
Fuente: Schlumberger Dpto. Cementación.
Elaborado por: TIXI, Luis
4.5.1. Colocación de Centralización.
HERRAMIENTAS PROFUNDIDAD (ft)
Tope del centralizador 8385.0 ft
Fondo Medido 10037.3 ft
Zapato Guía 10049.0 ft
NB Usado 70
COLOCACIÓN DEL CENTRALIZADOR
Fondo MD (ft) Nombre Cent. /Joint Cent. Nombre Min. STO (%) @ Prof.(ft)
10049.0 70 2/1 S (3/16'')A 70.0 8417.8
67
DESCRIPCIÓN DEL CENTRALIZADOR PRUBAS DEL CENTRALIZADOR
Cent. Nom. Casing OD
(in)
Max. OD
(in)
Min. OD
(in)
Origen Hueco
(in)
Corrida
(lbf)
Restaurando
(lbf)
S1102570-7-4-25
(3/16'')A
7 9.874 8.000 Houma 8.500 415.90 2891.04
4.6. DISEÑO DE LA LECHADA
MEZCLA LECHADA
FlexSTONE Fluido de Mezcla: 4.144 gal/sk Volumen: 57.0 bbl
Densidad en seco: 139.21 lb/ft3 Rendimiento: 1.30 ft3/sk Cantidad: 245.63 sk
Peso del Saco: 100 lb Porosidad: 42.5 % Fracción Sólida: 57.5 %
FLUIDO BASE
Tipo : Agua Fresca Densidad : 8.32 lb/gal Fluido Base: 2.909 gal/sk
ADITIVOS
Código Concentración Función
D175 0.030 gal/sk mezcla Anti-espumante
D080 0.025 gal/sk mezcla Dispersante
D600G 1.000 gal/sk mezcla GASBLOK
D197 0.160 gal/sk mezcla Retardador Acc
D075L 0.020 gal/sk mezcla ANTIGEL
D174 6.000 % BWOB Expandir
68
MEDIDAS VISCOSIMÉTRICO
Tipo de viscosímetro : 35 (rpm) At 150 degF
Geométria : R1B5 (deg)
Spring No : 1.0 300 128.0
200 98.5
100 69.0
60 52.0
30 42.0
6 28.5
3 22.5
Viscosidad : (cP)
Fuera de Gel en 10 segundos 24.94 lbf/100ft2
Fuera de Gel en 10 minutos 35.63 lbf/100ft2
69
4.6.1. Requerimiento de Materiales
Aditivos Cantidad Total Cantidad
de Items
Nombre Empaque
D181 3438.8 lb 32 sack 110 lb
D166 5895.0 lb 108 sack 55 lb
D178 2947.5 lb 59 sack 50 lb
G 12281.3 lb 131 sack 94 lb
D112 84.0 lb 2 sack 50 lb
D182 126.0 lb 6 sack 25 lb
M117 632.0 lb 7 sack 100 lb
F103 37.5 gal 1 drum 55.0 gal
D151 19056.8 lb 191 sack 100 lb
J557 30.0 gal 6 Caneca 5.0 gal
HCL-5-100 200.0 gal 4 Tambor 55.0 gal
D174 1473.8 lb 30 sack 50 lb
D175 7.4 gal 2 can 5.0 gal
D080 6.1 gal 2 pail 5.0 gal
D600G 245.6 gal 5 drum 54.0 gal
D197 39.3 gal 8 pail 5.0 gal
D075L 4.9 gal 1 Caneca 55.0 gal
70
4.6.2. Requerimientos de agua de mezcla
Agua 2520 gal
Agua Fresca 5843 gal
4.6.3. Preparación de mezcla
Volumen : 60.0 bbl Densidad : 8.32 lb/gal
Agua 60.000 bbl
MUDPUSH II Volumen : 70.0 bbl Densidad : 12.50 lb/gal
Código Cantidad Diseño
Agua Fresca 48.401 bbl
D112 84.000 lb 1.200 lb/bbl especial
D182 126.000 lb 1.800 lb/bbl especial
M117 392.000 lb 5.600 lb/bbl especial
F103 17.500 gal 0.250 gal/bbl especial
D151 19056.750 lb 272.24 lb/bbl especial
ClearPILL Volumen : 80.0 bbl Densidad : 8.37 lb/gal
Código Cantidad Diseño
Agua Gresca 37.702 bbl
J557 30.000 gal 0.375 gal/bbl Agua
HCL-5-100 200.000 gal 2.500 gal/bbl Agua
M117 240.000 lb 3.000 lb/bbl Agua
F103 20.000 gal 0.250 gal/bbl Agua
71
FlexSTONE
Volumen : 57.0 bbl Densidad : 14.50 lb/gal
Rendim. : 1.30 ft3/sk
Fase Sólida Fase Líquida
Mezcla : (lb) Diseño Agua de Mezcla 24.2 bbl 10 bbl
LAS
Diseño
FlexSTONE 24562 lb Agua Fresca 17.01 bbl 7.020 bbl
D174 1473 lb 6 % BWOB D175 7.369 gal 3.041 gal 0.03 gal/sk
Mezcla
D080 6.14 gal 2.534 gal 0.025
gal/sk
Mezcla
D600G 245 gal 101.37 gal 1 gal/sk
Mezcla
D197 39.3 gal 16.220 gal 0.16 gal/sk
Mezcla
D075L 4.913 gal 2.027 gal 0.02 gal/sk
CAPÍTULO V
72
CAPÍTULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
Una vez realizado este trabajo se determinó lo siguiente:
5.1. CONCLUSIONES.
Hoy en día la tecnología ofrece un sin número de posibilidades al momento de mejorar
un trabajo, en el campo petrolero es de suma importancia que estos se faciliten,
permitiendo realizar trabajos de calidad en menos tiempo y al menor costo.
Con este antecedente se concluye:
El régimen de bombeo empleado para la cementación del liner de producción de
7”, permitió entrar en turbulencia a los diferentes fluidos proporcionando una
mejor limpieza de las paredes del hoyo.
El valor de presión empleado (2500PSI) para el cierre del dispositivo de doble
etapa fue alta en consecuencia de la gran diferencia de presión obtenida durante
el desplazamiento con agua de la locación.
La densidad de la lechada (13,5 para la cabeza y 15,8 para la cola, en la primera
etapa fue de 13,50 en el relleno para la segunda etapa) y presiones desarrolladas
durante la operación concuerdan con las establecidas en el simulador.
En el intermedio de la operación se coordinó con el supervisor del taladro en
mantener la recirculación del lodo de perforación en el pozo, esto permitió
desplazar a regímenes altos, condición necesaria para una buena remoción de las
paredes del hoyo.
73
5.2. RECOMENDACIONES.
Se recomienda que conjuntamente con el Supervisor del equipo y de Well
Services deben revisar tanto los cálculos de cementación como el procedimiento
de cementación.
Es recomendable monitorear constantemente retornos, si se pierde circulación
durante la cementación, reducir el caudal de bombeo hasta recuperar circulación,
sin detener el bombeo.
Es extremadamente importante que el personal de lodo debe encargarse del
monitoreo del volumen de los tanques para detectar posibles pérdidas.
La máxima presión simulada es de 2650 psi previo a la reducción de caudal al
final del desplazamiento, durante esta fase no se deberá exceder esta presión en
superficie ya que se corre el riesgo de sufrir pérdidas a la formación.
74
BIBLIOGRAFÍA:
• Schlumberger, Introduction to open hole interpretation, Quito, Ec, 1998, en
Dowell, (SCHLUMBERGER) Manual, “problemas con la lechada de cemento”,
February 2001.
• IMCO, Manual de fluidos de cementación.
• MANUAL, Laboratorio De Lodos Y Cementos. Alvaro Ladron G., Martin H.
Año: 1993. Signo Topográfico: 10-105-Cce.
• MCRAY AND COLE, Oil Well Cementing – Technology.
• MANUEL, Normas Y Procedimientos De Fraguado Api Para Lechadas De
Cemento. Henry Ferney Caicedo Rincon, S Andra Valderrama Velazquez, Año:
1992
• MANUAL, Relación De Volumen De Cemento Bajo Condiciones Estáticas Y
Dinámicas. Constanza Vargas Castellanos, Hector Sanchez Gutierrez. Año:
1993.
• Dirección Nacional de Hidrocarburos (DNH). Ing. Marcelo Rosero Fluidos de
Cementación. 2008.
75
CITAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. Ing. James Halliburton Libro Cementing System, Página número 25.
2. Ing. Carlos Castro Libro “Cementing Control”, Edition 2001 Página número 95.
3. Ing. L. Jijón, Manual Weatherford. Pág. 56
4. Ing. Marco Corrales, Libro Cementación Primaria. Página número 7.
5. Ing. Luis Jarramillo, BJ Services. Página número 26.
6. Ing. J. Guaján, BJ Services. Páginas número 65.
7. Manual, BJ Services “Cementing, Oil Well Control” Edition 2006, Página
número 48.
ANEXOS
76
ANEXO Nº- 1: Datos informativo del pozo EDÉN YUTURI F- 74.
77
ANEXO Nº- 2: Secuencia de fluidos usado en el Pozo.
78
ANEXO Nº- 3: Programa de Bombeo.
79
ANEXO Nº- 4: Comportamiento de la presión en cabeza.
80
ANEXO Nº- 5: Comportamiento de la presión en anular.
81
ANEXO Nº- 6: Colocación de centralización.
82
ANEXO Nº- 7: WELLCLEAN I Simulator (Cubrimiento de cemento).
83
ANEXO Nº- 8: WELLCLEAN II Simulator (Cubrimiento de cemento).
84
ANEXO Nº- 9: Descripción de fluido tipo MUDPUSH II.
85
ANEXO Nº- 10: Descripción de fluido tipo ClearPILL.
86
ANEXO Nº- 11: Descripción de fluido tipo FLEXSTONE.
87
ANEXO Nº- 12: Requerimiento de Materiales.
88
ANEXO Nº- 13: Requerimientos de Agua de Mezcla.