trabajo de cementos sobre desplazamiento de la lechada

8/18/2019 Trabajo de Cementos Sobre Desplazamiento de La Lechada

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MÉTODOS DE DESPLAZAMIENTO DE LA LECHADA

1. INTRODUCCIONEl desplazamiento del lodo es probablemente la parte más importante en una

operación de cementación. Las condiciones de desplazamiento deben ser

consideradas, incluidas el índice de desplazamiento, así como el régimen de flujo, y lapresión a la cual exista una posible fractura. La química de los lavadores y espaciadores

debe ser optimizada para obtener buen criterio de régimen de flujo apropiado. Es

importante mencionar que el diseño de los baches lavadores está limitado por las

condiciones de presión de poro y de fractura existentes en las formaciones. Un tren

lavador y espaciador es una secuencia de estados alternados de fluidos lavadores y

espaciadores. Se ha investigado que los fluidos más densos deberían de fluir por

debajo de los fluidos menos densos a índices de desplazamiento mucha más bajos.

Preferentemente este flujo debería permanecer en la parte alta del agujero el cual

tendrá que considerarse de este modo.

2. ANTECEDENTES

Los requerimientos necesarios para desplazar el lodo durante la cementación son: El uso

de centradores, acondicionar el lodo antes de la cementación, mover la tubería durante el

acondicionamiento del lodo y la cementación; evitándolo cuando el desplazamiento es en

flujo tapón, controlar la velocidad de desplazamiento y reología de la lechada, utilizar altas

velocidades cuando pueda mantenerse el flujo turbulento en el intervalo de mayor

diámetro del área anular, a través de la zona de interés. Con flujo turbulento, se debe

mantener el tiempo de contacto necesario para un eficiente desplazamiento del lodo.

Cuando no pueda desarrollarse o mantenerse la turbulencia, considerar velocidades

inferiores para lograr el flujo tapón. Si no pueden lograrse estos flujos, ajustar laspropiedades del cemento, para lograr cualquier de éstos flujos.

3. OBJETIVO3.1. OBJETIVO GENERAL

Identificar los métodos de desplazamiento de la lechada en las

diferentes etapas de cementación.

3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Definir que es una cementación primaria

Determinar los procedimientos de desplazamiento en la

cementación primaria

4. MARCO TEORICO

DISEÑO DEL DESPLAZAMIENTO

Los requerimientos necesarios para desplazar el lodo durante la cementación

son: El uso de centradores, acondicionar el lodo antes de la cementación,

mover la tubería durante el acondicionamiento del lodo y la cementación;

evitándolo cuando el desplazamiento es en flujo tapón, controlar la velocidad

de desplazamiento y reología de la lechada, utilizar altas velocidades cuando

pueda mantenerse el flujo turbulento en el intervalo de mayor diámetro del áreaanular, a través de la zona de interés. Con flujo turbulento, se debe mantener el


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tiempo de contacto necesario para un eficiente desplazamiento del lodo.

Cuando no pueda desarrollarse o mantenerse la turbulencia, considerar

velocidades inferiores para lograr el flujo tapón. Si no pueden lograrse estos

flujos, ajustar las propiedades del cemento, para lograr cualquier de éstos

flujos.

CEMENTACION PRIMARIA

Se realiza una vez terminada la fase de perforación con la tubería derevestimiento ya en el pozo y consiste en bombear cemento hacia el espacioanular.La cementación primaria tiene como principales funciones:

Evita el flujo de los fluidos entre las formaciones.

Fija la tubería de revestimiento con la formación.

Ayuda a evitar surgencias descontroladas de alta presión detrás delrevestimiento.

Aísla la zapata de revestimiento. Aísla las zonas productoras previniendo el flujo cruzado entre los

intervalos a diferentes presiones.PROCEDIMIENTO DE DESPLAZAMIENTO EN LA CEMENTACIÓNPRIMARIA

Circulación de lodo, para acondicionar el pozo: Antes de bombear lalechada en el pozo, se lleva a cabo otro proceso; utilizando la bomba delequipo de perforación se hace circular lodo de perforación (también conocidocomo fluido de perforación) en el pozo, con el fin de acondicionar el lodo y lavarel pozo.

Si no se lleva a cabo el acondicionamiento, el paso de fluido (la lechada decemento) por el anular puede verse dificultado por la presencia de sectores conlodo de corte gelificado.

b) Lanzamiento del tapón inferior: En los trabajos de cementación primaria,antes y después de la inyección de la lechada de cementación, se lanzantapones limpiadores.Estos elementos sirven para separar la lechada de los fluidos de perforación,limpiar las paredes interiores de la tubería de revestimiento y obtener unaindicación positiva (presión) de que el cemento ya está en posición fuera de latubería de revestimiento.c) Bombeo de lavador y espaciador: Antes de bombear la lechada de

cementación, por lo general, se bombea un lavador químico o un espaciadordensificado, o ambos, para que actúen como buffer entre el fluido de


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perforación y el cemento. Los lavadores químicos son fluidos base agua quepueden utilizarse en espacios anulares pequeños con geometría del agujeroregular. Estos fluidos pueden utilizarse cuando se puede lograr turbulencia entodas las secciones del espacio anular. Los espaciadores son fluidosdensificados que se bombean en flujos turbulentos o laminares. Estos

productos sirven para eliminar completamente los fluidos de perforación delanular antes de inyectar la lechada de cementación.

d) Bombeo de la lechada inicial o de relleno: Esta lechad es de menordensidad, está diseñada para proteger la parte superior del anular delrevestimiento.

e) Bombeo de la lechada de cola: La lechada de cola es una lechada demayor densidad, diseñada para cubrir la sección inferior del anular desde elfondo del agujero.Normalmente, la lechada de cola presenta unas propiedades superiores a lasde la lechada inicial. Es esencial que la lechada de cementación tenga ladensidad correcta para que sus propiedades sean las deseadas.


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f) Lanzamiento del tapón superior: El segundo tapón limpiador decementación se denomina tapón superior. Se bombea al final de los trabajos decementación con el fin de separar la lechada del fluido de desplazamiento quese bombea en la siguiente etapa del proceso, y evitar así que sea contaminada

por dicho fluido. Una vez que la lechada ya se ha bombeado en la tubería derevestimiento, el tapón superior se lanza desde la cabeza de cementación.

g) Desplazamiento de las lechadas y tapones con fluido paradesplazamiento: A continuación, las lechadas de cementación y los taponeslimpiadores se bombean (son desplazados) hacia el fondo del pozo mediante elfluido de perforación u otro fluido.Este fluido de desplazamiento empuja el tapón superior y la lechada haciaabajo por la tubería de revestimiento. Cuando el tapón limpiador inferior llega alcollar de flotación, la membrana situada en su parte superior se rompe y lalechada es bombeada, saliendo de la parte inferior de la tubería de

revestimiento y subiendo por el anular.Cuando el tapón superior llega al tapón inferior, hay un aumento de presión.Las lechadas de cementación se encuentran en el espacio anular y en elrecorrido de zapata. El proceso habrá finalizado cuando se indique un aumentode presión en la superficie y el proceso de desplazamiento haya terminado.Luego, retornarán de dos a cinco barriles y parará el flujo. Si este flujo deretorno continúa, significa que hay fugas en el collar de flotación.

Lechad de cola

h) Comprobación de retorno de fluido: El collar de flotación está equipado

con una válvula de retención que evita que los fluidos regresen por la tuberíade revestimiento. Si la válvula está defectuosa, la lechada puede empujar los


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tapones y el fluido por la tubería de revestimiento, debido al efecto de retornode los tubos en U. Al final de un trabajo de cementación, es necesario comprobar que el collar deflotación o la zapata de flotación no presenten fugas.Para realizar esta comprobación se espera a que el fluido retorne a los tanques

de desplazamiento de la unidad de cementación.Si el collar de flotación o la zapata de flotación funcionan correctamente,dejarán que vuelvan de dos a cinco barriles y luego se interrumpirá el flujo.Si este flujo de retorno continúa, significa que el collar de flotación tiene algúndefecto.

Li) Perforación del siguiente tramo si corresponde

Cementación en una etapaBásicamente es la más sencilla de todas, la lechada de cemento es ubicada ensu totalidad en el espacio anular desde el fondo hasta la profundidad deseada,

para esto se requerirá de presiones de bombeo altas lo que implica que las


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formaciones más profundas deban tener presiones de formación y fracturaaltas y no permitir que se produzcan perdidas de circulación por las mismas.Usualmente esta técnica es usada en pozos poco profundos o para cementar elcasing superficial, y el equipo de fondo será el básico para la cementación,zapato guía, collar flotador, centralizadores, raspadores, tapones de fondo y

tope3. Cementación en múltiples etapas: Los trabajos de cementación conmúltiples etapas se utilizan para separar y aislar zonas.En primer lugar, la lechada de cementación se asienta alrededor de la seccióninferior de una sarta de revestimiento con el cemento colocado hasta unaprofundidad determinada. A continuación, a través de los puertos del collar ocollares de etapa colocados en la sarta de revestimiento, se cementan deforma sucesiva las etapas superiores. Un collar de etapa es básicamente una junta de revestimiento con puertos que se abren y cierran o sellan mediantecamisas de accionamiento a presión. La cementación de etapas múltiples seutiliza con los siguientes fines:

Reducir la presión hidrostática en las Formaciones que no puedensoportarla presión hidrostática ejercida por una columna larga decemento

Aislar dos zonas con problemas en una misma sección del agujero delpozo, por ejemplo, una zona de alta presión y una zona con una presiónde fractura baja

Ahorrar cemento en aquellos pozos en los que sólo es necesariocementar la parte inferior y una porción superior de la tubería derevestimiento.

Las tres técnicas de cementación de múltiples etapas más utilizadas son:

Cementación regular en dos etapas; la Cementación de cada una de lasetapas es una operación independiente y distinta

Cementación continua en dos etapas; ambas etapas se cementan enuna sola operación continua

Cementación en tres etapas; la cementación de cada una de las etapases una operación independiente y distinta.

Desplazamiento de lechadas y tapones con fluidosLas lechadas de cementación y los tapones limpiadores se bombean (sondesplazados) hacia el fondo del pozo mediante el fluido de perforación u otrofluido. Este fluido de desplazamiento empuja el tapón superior y la lechada

hacia abajo por la tubería de revestimiento. Cuando el tapón limpiador inferiorllega al collar de flotación, la membrana situada en su parte superior se rompey la lechada es bombeada, saliendo de la parte inferior de la tubería derevestimiento y subiendo por el anular.Cuando el tapón superior llega al tapón inferior, hay un aumento de presión.Las lechadas de cementación se encuentran en el espacio anular y en elrecorrido de zapata. El proceso habrá finalizado cuando se indique un aumentode presión en la superficie y el proceso de desplazamiento haya terminado.Luego, retornarán de dos a cinco barriles y parará el flujo. Si este flujo deretorno continúa, significa que hay fugas en el collar de flotación.Revisión de los flujos de retornoEl collar de flotación está equipado con una válvula de retención que evita quelos fluidos regresen por la tubería de revestimiento. Si la válvula está


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defectuosa, la lechada puede empujar los tapones y el fluido por la tubería derevestimiento, debido al efecto de retorno de los tubos en U. Al final de untrabajo de cementación, es necesario comprobar que el collar de flotación o lazapata de flotación no presenten fugas. Para realizar esta comprobación seespera a que el fluido retorne a los tanques de desplazamiento de la unidad de

cementación.Si el collar de flotación o la zapata de flotación funcionan correctamente,dejarán que vuelvan de dos a cinco barriles y luego se interrumpirá el flujo.Si este flujo de retorno continúa, significa que el collar de flotación tiene algúndefecto.EquiposLos trabajos de cementación suelen realizarse con los siguientes equipos:

equipo de material a granel para el almacenamiento y la mezcla

unidad de bombeo de cemento. líneas de tratamiento

sistema de mezclado

mezclador por baches

tanques de fluido

sistema de aditivos líquidos

cabezas de cementación.

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