01-cementacion primaria
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Cementacion Primaria
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2 KTC
Cemento homogeneo,Con Buenas propiedades
Pelicula de CementoIntegra. Sin canales
de gas o lodo
Tope de cemento
Segun diseno
Cemento adherido
A la formacion
Cemento adherido
Al revestidor
Aislada
Si perdidaBuen cemento
En la zapata
Zona de produccion
Objectivos de la CementacionPrimaria
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3 KTC
Proposito del revestidor (superficie, liner, etc.)
Altura del cemento (TOC requerida, prof. de las formaciones)
Planes de Completacion (perf, prod, inyeccion, estim, pruebas
Leyes (gobierno, locales, operadora)
Diseno ± Objectivos
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4 KTC
Geometria del Hoyo (tamano de barrena, calibre, exceso, prof,
Pozo (presiones de poro y fractura, litologias, prof., etc.)
Temperaturas (BHS
T, BHC
T,
TOL)
Zonas Problemas (perdidas, lavadas, flujo de agua, gas HP, et
Datos del Revestidor (tamano, tipos, profundidad, revestidor an
Datos direccionales (TVD, MD, KOP, desviacion, etc.)
Datos de los fluidos (tipo de lodo, densidad, reologia)
Diseno ± Datos Necesarios
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5 KTC
Pruebas de Laboratorio- Definir las propiedades requeridas (densidad, reologia, perdida de
filtrado, estabilidad, tiempo de bombeo)
- Optimizar el diseno usando muestras de campo
- Optimizar las propiedades del cemento fraguado (resistencia
compresiva, etc.) Remocion de Lodos
- Regimen de Desplazamiento (flujo turbulento)
- Seleccion de espaciadores y lavadores (compatibilidad de fluidos)
- Tiempo de Contacto (para flujo turbulento)
- Recomendacion ± acondicionar, tapones, centralizacion y movimientos de tuberi
Altura del Cemento
- Presiones estaticas (hidrostatica)
- Volumenes de Cemento y Preflujos, rendimientos, tope de fluido
- Collares de Etapas, cestas, ECPs, etc.
Diseno ± Preparacion
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6 KTC
Programa de Bombeo
- Secuencia de Trabajo
- Caudales de Bombeo y Desplazamiento (para remocion de l
- Presiones Dinamicas (friccion, fractura y superficie)
- Efecto U-tube (rata anular, tiempo de contacto, etc.)
Otros
- Equipo
- Materiales- Logistica
- Personal
Diseno - Ejecucion
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7 KTC
El Revestidor Ideal
Revoque fino e impermeable
(no gelificado o no-consolidado)
BHST al tope del
cemento
>BHCT a TD
Espacio Anular
Minimo: 3/4´
Ideal: 1 1/2´
Hoyo y Lodo
Acondicionados
Apropiadamente
Diametro
Exacto
Hoyo Estable
Uniforme
(ni zonas lavadas ni restricciones)
Sin FlujoSin Perdida
Revestidor centrado en el Hoyo
BHST y BHCT reales
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8 KTC
PH > PP
Pozo estable
Bueno MaloPozo
- En calibre
- Uniforme
Pozo
- No en calibre
- Zonas Lavadas
- Restricciones
- Canalizacion
- TOC DesconocidoTope de fluidos
Segun diseno
PH < PF
Sin perdidas
Zona de Perdida (PF)
Zona de HP (Pp)
Lodo
Espaciador
Lechada
Ligera
Lechada
Principal
TOC
Muy alto
Canal de lodo gelificado
(no removido)
PH < PP = influjo
PH > PF = Perdida
Geometria del Pozo
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9 KTC
Hoyo Circular
Hoyo Ovalado
Dos diametros
Iguales
Volumen Correcto Volumen Errado
Caliper de Dos-Brazos
Volumen OK Volumen muy pequeno
(un patin esta flotando)
Caliper de Tres-Brazos
DiametrosDiferentes
Caliper de cuatro-brazos (doble lectura)
OvaladoCircular
Registro de Hoyo
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10 KTC
El acondicionamiento es necesario para: Estabilizar el pozo (sin gas, perdidas de circulacion,
etc.)
> 95% del volumen del hoyo en circulacion
- Fluidos de calibracion Acondicionar el lodo (circulacion)
- Romper el esfuerzo de geles- Bajar el punto cedente
- Contenido de Solidos (< 10%)- Perdida de Filtrado controlada. Revoque fino eimpermeable
Reducir la temperatura circulante para un rapidodesarrollo de la resistencia a la compresion
Acondicionamiento del Lodo y elHoyo
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11 KTC
Fluidos de Calibración
Para determinar circulación eficiente o cantidad de fluidoque esta moviendo en el pozo.
Procedimiento :
± Bajar registro multi-arm open-hole caliper y determinar volumen total del pozo
± Circular al mismo caudal de la cementación y determinar eficiencia de la bomba
± Tirar marcador o trazador en etapas
± Monitorear el retorno del marcador
± Calcular volumen circulado (caudal y tiempo)
± (Debería ser ± el volumen mecánico del Caliper - Paso. 1)
Incrementar caudal y recalcular eficiencia
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12 KTC
Fluidos Compatibles
Modulo de colocacion del CemCADE*
- Flujo Turbulento o Laminar Efectivo
- Centralizacion (optimizar centralizcion)
Lavador quimico o espaciador
Movimiento del Revestidor (rotacion o reciprocacion
* Mark of Schlumberger
Desplazamiento del Lodo
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13 KTC
Acondicionar el Hoyo
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14 KTC
Centralizadores Rigidos- Secciones del hoyo en calibre
- Traslape del Liner
- Entre revestidores
Centralizadores Flexibles- Secciones del hoyo fuera de calibre
Programa de Centralizacion
- EL registro del Caliper es critico
- Considerar la flotacion durante la cementacion- Combinaciones de rigidos y flexibles pueden ser usados
- Optimizar la colocacion con el simulador CemCADE*
- Es un elemento clave en la remocion de lodos
* Mark of Schlumberger
Remocion de Lodo - Centralizacion
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15 KTC
Instalacion de Centralizadores
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16 KTC
Reciprocacion
RotacionRevestidor
Estacionario
Comienza la
Rotacion
Lodo siendo
Removido
10 a 40 rpm
Cemento
Fluyendo Lodo Gelificado
Lodo
Cemento
Standoff = 20%
Sin Movimiento
Standoff = 100%
Reciprocacion
Movimiento de Tuberia
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17 KTC
Evitan la contaminacion del cemento
Tapones
Tapon de
Nitrilo
Superior
Tapon de
Goma
Superior
Tapon de
Goma
Inferior
Tapon de
Nitrilo
Inferior
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18 KTC
Evitan la contaminacion del cemento
Tapones
Un Inferior Dos Inferiores
Lav/Espaciad Inferior Inferior 1
Inferior Lav/Espaciad Lav/Espaciad
Cemento Cemento Inferior 2
Superior Superior Cemento
Superior
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19 KTC
Temperatura Estatica de Fondo (BHST)
- Partiendo del gradiente medio de temperatura (oF/100
ft)
BHST = MST + (prof * TG)
- Partiendo de la interpolacion de registros de fondo
Temperatura Circulante de Fondo (BHCT)
- Partiendo de la BHST usando las tablas API o
correlaciones
-Puede sobre estimar la BHCT
- Simuladores
Temperaturas de Fondo de Pozo
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20 KTC
Alta (T en largas columnas de cemento
Al Tope del Cemento
- Mayor Tiempo de Fraguado- Lento desarrollo de la Resistencia a la
Compresion
Prueba de resistencia a la compresion al TOCST
Temperatura Diferencial
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21 KTC
Seguridad en el Pozo
Estatica y Dinamica
En el CemCADE*
* Mark of Schlumberger
Presiones durante la Colocacion
0
5 0 0 0
1 0 0 0 0
ft
Fluid Sequence
0 1 2 3 4
(x 1000) psi
Dynamic Well Security
Hydrostatic
Min. Hydrostatic
Max. Dynamic
Min. Dynamic
Frac
Pore
0 1 2 3 4
(x 1000) psi
Static Well Security
Hydrostatic
Frac
Pore
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22 KTC
Desviacion del Pozo
3D S urvey
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23 KTC
Densidad del Cemento- Presiones de Poro y Frac
- Propiedades del Cemento
- Costo
Tiempo de Frague-Tipo y procedimiento de Trabajo
- Temperatura, presiony profund.
Perdida de Filtrado
-Tipo de Formacion y permeabilidad
-Restriciones anulares
-Zonas de Gas
-Liner
Reologia- Mezclabilidad
- Presion de Friccion (ECD)
- Regimen de Desplazamiento
Desarrollo de la Resistenc- Temperatura
- Tiempos de WOC
Estabilidad
- Agua Libre
- Sedimentacion
Propiedades Especiales
- Flexibilidad
- Durabilidad
Seleccion de la Leachada de
Cemento
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24 KTC
Ultraligeras (6.0 a 11.0 lb/gal)- Cemento Espumado (6.0 to 12 lb/gal)
- LiteCRETE* (8.0 - 13.0 lb/gal)
Convencionales Ligeras (11.0 a 15.0 lb/gal)
- Extendidas con Agua (D020, D128, D152, D075,D079)
- Agregados Ligeros (puzolanas)
- Mezclas de cmentos especiales (LITEPOZ*, TXI
Ligero)Densidades Normales (14.8 a 16.4 lb/gal)
- Cementos API clase A, B, C, G o H
* Mark of Schlumberger
Densidad del Cemento
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25 KTC
Lechadas de Agua Reducida (16.0 a 18.0lb/gal)- Dispersantes TIC* (D065, D080, etc.)
Cementos Densificados (16.0 a 19.0 lb/gal)
- D031, barita (SG = 4.33); D076, hematita (SG =
4.95)
- Lechadas DensCRETE*
Cementos Ultradensos (19.0 a 22.0 lb/gal)
- Lechadas DensCRETE*
* Mark of Schlumberger
Densidad del Cemento
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26 KTC
Retardadores
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
D13/D81
D13/D81 con Dispersante
D800/D801
D800/D801 con D93/L10
D110
D110 con D93/L10
D28/D150
D28/D150 con D121
D28
/D150
con D93
D161 UNISET HT (B178 ±
seco)
D177 UNISET LT (B155 ±
seco)
D197 AccuSET (liquido)
BHCT BHCT ooFFRetardador
100 200 300 400
140
100 185
125 250
250 310
300175
300 375
220 300
350300
400300
450250
100
Fresca Mar
37%
NaClX
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
18
%
80 250
100 250
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27 KTC
Guia General(m/30 min, API)
Prevencion de migracion de gas 30 a 50
Liners < 50
Revestidores de Produccion- Ligeras < 250
- Principales < 150
Rutina (cuando sea requerido)
- Ligeras < 300
- Principales < 200
Pozos Horizontales < 50
Cemento Neto ± perdida de filtrado es 1000 a 1500 ml/30 min
Control de Perdida de Filtrado
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28 KTC
Necesaria para:
- Evaluar la mezclabilidad de la lechada
- Determinar las propiedades de flujo
- Regimen de Flujo
- Caudales de Flujo
- Presiones de Friccion- Tendencias Tixotropicas y gelificacion
- Calcular las ECD
Se modifica por medio de:
- Dispersantes
- Viscosificantes (bentonita, aditivosFLAC*)
- Densidad (relacion agua/cemento,
agentes de peso)
-T
emperatura* Mark of Schlumberger
Reologia de la Lechada
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29 KTC
Es calculada:
Mediante un viscosimetro rotacional
A condiciones ambientes y BHCT luego de
acondicionar la lechada
API RP 10B, Seccion 12
Las curvas son la mejor indicacion pero indices
pueden ser estimados:
PV = 1.5 x (Q300 - Q100)
Ty = Q300 - PV
Reologia de la Lechada
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30 KTC
Prueba (Seccion 15, API RP 10B)- Llevar la lechada a BHCT (atmos o BHP
- Enfriar a 194oF, si esta por encima
- Cilindro cubierto de 250 mL
- Estatico por 2 hr a condiciones ambient
o BHP/BHCT
- Medir el agua libre luego de 2 horas
- Reportar como % (anteriormente en ml)
Guia General (%)- Rutina < 1.4%
- Critico < 0.4%
- Zonas de Gas Cero
- Horizontal Cero
AguaLibre
Lechada deCementoLuego de2 horas
Agua Libre
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31 KTC
Prueba segun el tubo de prueba (API RP 10B, Seccion
15)- Acondicionar la lechada a BHCT y BHP en el consistometro
HPHT
- Curar en el tubo hasta que frague
- Seccionar el cilindro de cemento y determinar los diferentesgradientes de densidad
- La diferencia entre tope y fondo de la probeta de cementodebe ser menor a 5% (No es un requerimiento estandar de
API o de la industria)
Tendencia a la Sedimentacion es indicada por:
- Valor Ty negativo (chequear si Ty < 10 lb/100 ft2)
- Cemento sedimentado en la taza del reometro
- Cemento sedimentado en las paletas del consistometro
- Reduccion en la altura o depositos en los cubos de cemento
para realizar pruebas de resistencia a la compresion
Sedimentacion
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32 KTC
Resistencia requerida:
> 100 psi para soportar el revestidor
> 500 psi para continuar perforando
> 500 o 2000 psi para disparar
> 5000 psi para desviar
Por encima de 230oF (110oC) agregar 35%
BWOC de silica
Determinado por:
- API RP 10B, Seccion 7 (prensa)
- API RP 10B, Seccion 8 (UCA)
Resistencia a la Compresion
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33 KTC
Resistencia Sonica
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34 KTC
FlexSTONE
Young's Modulus (K psi)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Not flexible Very flexible
Compressive Strength (psi)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Not flexible Very flexible
Permeability (microdarcies)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Not flexible Very flexible
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35 KTC
FlexSTONE - Expansion
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Salt cement
Foam
Plaster
FlexSTONE
Expansion (%)
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36 KTC
DuraSTONE
6 impactos Clase G
82 impactos 96 impactos
Cemento DuraSTONE
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37KT
C
Lodo Base-Agua Lodo Base-Aceite
Cemento/lodoPV (cp)
Ty(lb/100ft2)
PV (cp)
Ty(lb/100ft2)
100/0 19 64 19 64 60/40 60 100 41 152 50/50 60 140 36 222 40/60 Fuera Dial Fuera Dial Fuera Dial Fuera Dial 0/100 28 4 44 24
Procedimiento API: API RP 10B, Seccion 16- Lodo, espaciador, cemento
- Prueba de Reologia a BHCT (maximo 189oF)
- Mezclas (95/5, 75/25, 50/50, 25/75, 5/95) comparado a
fluidos puros- Tiempo de fraguado, resistencia compresiva, perdida de
filtrado, estabilidad de la lechada
- Prueba de humectabilidad para evaluar la efectividad de
los surfactantes en los espaciadores
Compatibilidad de Fluidos
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38KT
C
Ciertas lechadas son disenadas para ser usadasbajo condiciones especiales:
± GASBLOK*
± WELBOND* ± SALTBOND*
± Cemento RAS
± ARCTICSET*
± RFC*
± SELFSTRESS*
* Mark of Schlumberger
Lechadas Especiales
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39 KTC
Cementacion de Liner ±Consideraciones Especiales
Es una cementacion primaria con caracteristicas especiales: ± Aislamiento al TOL es critico
Buen cemento en el traslape del liner (overlap)
± Reversado del Cemento por encima del TOL
Tiempo de Fraguado La presion en el TOL no debe exceder la presion de
fractura
Colocar espaciador dentro del DP a la altura delColgador para prevenir incompatibilidades
± Bajar rata de desplazamiento antes de entrar con el taponlimpiador del DP en el tapon superior del liner
± Buen control de perdida de filtrado debido al pequenoespacio anular (colgador). Alta ECD
± Mala centralizacion dificulta aun mas la remocion de lodos