PASO 09
Espere a que el cemente fragüe.5.2.4 Cálculos de cementación forzada
Independientemente del tipo de sistema de cementación forzada que se utilice, siempre se siguen los mismos pasos básicos para realizar los cálculos.
En los trabajos de cementación forzada de baja presión, es importante controlar la presión superficial máxima, que debe calcularse de forma individual para las distintas etapas del trabajo.
Además de esto, debe calcularse el volumen de desplazamiento y el volumen de lechada, con el fin de evitar el sobredesplazamiento de la lechada en las perforaciones.
Asimismo, debe calcularse la presión de explosión y de colapso para evitar dañar la tubería de revestimiento o la tubería.
5.3
Herramientas y equipos de superficie en la cementación forzadaLos equipos utilizados en superficie para la cementación forzada varían en función del método aplicado.
En general, se utilizan equipos de mezcla y bombeo de c**emento estándar (unidad de
bombeo de cemento, equipo de material a granel, un compresor de aire y líneas de tratamiento).
Ya que las cantidades que se usan de lechada son normalmente pequeñas, en la mayoría de los casos se emplea un mezclador por baches.
Es preferible aplicar un mezclado por baches, para conseguir una lechada homogénea con propiedades consistentes. En algunas aplicaciones, también se utilizan herramientas de aislamiento del fondo del pozo.
En la superficie se utiliza un manifold de cementación forzada (Figura 5-14) para
controlar la dirección del flujo durante el trabajo.
6.0 Tapones de Cementación
En algún momento de la vida de un pozode petróleo, gas o agua, puede llegar a ser necesario un tapón de cementación. Un tapón es un volumen relativamente pequeño de lechada de cementación que se coloca en el agujero con diversos fines, entre ellos:
desviar el agujero del pozo por encima de un pescado (por ejemplo una herramienta perdida en el agujero) o realizar una perforación direccional (tapón desviador) taponar una zona o un pozo agotados (abandono)
resolver un problema de pérdida de circulación durante la fase de perforación probar el anclaje
6.1 Desviación y perforación direccional
En los trabajos de perforación direccional en formaciones blandas, puede resultar difícil conseguir el ángulo y la dirección correcta.Una práctica muy común para conseguir la dirección y el ángulo deseado es colocar un tapón desviador en la zona.
Asimismo, durante los trabajos de perforación, cuando se han perdido herramientas, sartas de perforación u otras piezas en el agujero, a veces la única solución es desviar el agujero para rodear esta pieza irrecuperable
(Figura 6-1). • • • • Figura 6-1. Desviación Desviación
En los trabajos de perforación direccional en formaciones blandas, puede resultar difícil conseguir el ángulo y la dirección correcta. Una práctica muy común para conseguir la dirección y el ángulo deseado es colocar un desviador en la zona. A veces, durante los trabajos de perforación, se pierden herramientas, sartas de perforación y otras herramientas en el pozo. En la mayoría de los casos, la única solución económica es desviar el agujero para evitar esa herramienta irrecuperable. Punto de Arranque del Desvío Tapón de Cementación Pieza Perdida Nuevo Agujero
6.2 Taponamiento de una zona agotada
A veces, es necesario aislar las zonasagotadas con el fin de evitar una posible migración de fluido o gas desde los tramos productivos. Este aislamiento también puede ser necesario para proteger una zona de baja presión en un agujero abierto, antes de la terminación de un tramo superior (Figura 6-2).
Figura 6-2. Taponamiento de una Zona Agotada
Taponamiento de una Zona Agotada
En los trabajos de perforación En ocasiones, es necesario taponar las zonas agotadas para evitar la migración de fluido o gas desde los tramos productivos.
A veces, también puede ser necesario utilizar un tapón de cementación para proteger una zona de baja presión en un agujero abierto (no entubado), antes de la terminación de un tramo superior. Tapón de Cementación Zona Agotada Agujero Abierto
6.3 Pérdida de circulación
La colocación de una lechada bien formulada en la zona ladrona puede detener las pérdidas de lodo de perforación. Aunque la lechada de cementación puede perderse a la zona ladrona, en todo caso servirá para endurecer y consolidar esta formación débil o ladrona.
También se puede inyectar un tapón de
cementación en la parte superior de una zona con el fin de aislarla y evitar que se fracture por la presión hidrostática que se genera durante la cementación de una sarta de revestimiento (taponamiento antes de una cementación primaria).
A menudo, a los tapones de cementación se les añade aditivos contra la pérdida de circulación (por ejemplo, la tecnología de fibra avanzada CemNET para co*ntrolar pérdidas), con el fin de
garantizar la eficacia del trabajo (Figura 6-3).
* Marca de Schlumberger
Figura 6-3. Tapón para Pérdida de Circulación
Tapón para Pérdida de Circulación
Se habla de pérdida de circulación o de fluido de retorno cuando, después del bombeo, no vuelve a la superficie la cantidad adecuada de lodo (fluido) de perforación. El fluido de perforación se pierde porque se filtra en una zona “ladrona”. La pérdida de circulación puede producirse, por ejemplo, cuando la barrena de perforación se topa con fisuras, fracturas o cavernas naturales; el lodo se desvía por esas zonas.
La pérdida de circulación puede pararse colocando en la zona ladrona una lechada de cementación adecuadamente formulada. Zona Ladrona Tubería de Perforación Barrena de Perforación Tapón de Cementación Agujero Abierto Desvío de Lodo (fluido de perforación) a una Zona Ladrona
6.4 Abandono
La técnica más usual para abandonar un pozo seco (Figura 6-4) es inyectar tapones de cementación a diversa profundidad, con el fin de evitar la comunicación zonal o las migraciones de fluidos o gas, que podrían contaminar las fuentes de agua dulce subterráneas. Las zonas o formaciones agotadas se taponan cuando se abandonan.
La mayoría de los países obliga a los operadores de pozos de gas y petróleo y a las compañías de servicios a seguir escrupulosamente ciertos procedimientos de abandono, establecidos por las autoridades gubernamentales. En Estados Unidos, casi todas las fases están reguladas, aunque los requisitos varían de un estado a otro. El personal debe conocer las normas
gubernamentales sobre cementación del país correspondiente.
Figura 6-4. Agujero Abandonado
Abandono
La técnica más habitual para abandonar un pozo seco es la colocación de tapones a diversa profundidad. Los tapones evitan la migración zonal de fluidos o gases, que podrían contaminar las fuentes subterráneas de
agua dulce. Tapón de Cementación
Tapón de Cementación
Tapón de Cementación
6.5 Anclaje para prueba
Cuando, debajo de una zona de prueba existe una formación débil en un agujero abierto, y es difícil o imposible asentar un anclaje lateral o un tapón mecánico, se utiliza un tapón de cementación, o anclaje para prueba (Figura 6-5), para ofrecer el soporte necesario.
Figura 6-5. Anclaje de Prueba en Agujero Abierto
Anclaje de Prueba en un Agujero Abierto
Los tapones de cementación pueden colocarse en una formación débil o blanda, en un agujero abierto, con el fin de aislarla de una zona superior en la que se vayan a realizar pruebas. Sarta de Prueba Zona de Prueba Agujero Abierto Pozo Entubado Tapón de Cementación Formación Débil
6.6 Técnicas de colocación de tapones
Hay dos técnicas principales para la colocación de tapones de cementación:método del tapón balanceado método de la cuchara vertedora.
6.6.1 Método del tapón equilibrado
La técnica para la colocación de tapones más utilizada es el método del tapón equilibrado. En primer lugar, se corre una tubería o tubería de perforación en el pozo hasta la profundidad donde se quiere colocar la parte inferior del tapón. Antes y después de la lechada se bombea un espaciador o lavador para evitar que el lodo contamine el cemento. La lechada se suele mezclar por baches para lograr una densidad uniforme y controlar la reología.
El volumen de espaciador, o de lavador, debe inyectarse de manera que alcance la misma altura en el anular y en la tubería de perforación o tubería. Luego, se inyecta el fluido
• •
de desplazamiento hasta la altura donde debe llegar la parte superior del tapón dentro de la tubería. En muchas ocasiones, el volumen de desplazamiento se dismuinuye en 1 ó 2 bbl, para evitar el reflujo de lodo en el piso del equipo de perforación al desconectar la tubería después del desplazamiento, así como para permitir que el tapón alcance el equilibrio hidrostático (Figura 6-6).
Figura 6-6. Tapón Balanceado
Balanceando Fluido Desplaz.
Espaciador