CBL-VDL

Registros de evaluación de cementación

Log 1 Fluid type ± Brine, Mud weight 8.4 Lbm/Gal, Casing Size Size 6.625´, Casing weight weight 20 Lb/ft

Log 1 Fluid type ± Brine, Mud weight 8.4 Lbm/Gal, Casing Size Size 6.625´, Casing weight weight 20 Lb/ft

Log 2

Fluid type ± Brine, Mud weight 9 Lbm/Gal, Casing Size 7´, Casing weight weight 29 Lb/ft

CBL-V CBL-VDL DL Cemen Cementt Bond Bond Loggi Logging ng Introducción

Introducción - Objetivos de la Cementación Primaria

Cemento

Gas

S oporte y protección al revestidor   Aislamiento hidráulico

Petroleo Prevenir: Mezcla de fluidos indeseados

 Arcillas

Escape de fluidos a superficie Flujo cruzado Corrosion o colapso del revestidor 

 Acuifero Casing

Introducción - Ambiente de pozo Fluido en el anular  T ope del cemento

Micro anillo b

 Adherencia pobre cemento-formación

Formaciones Cementaciones en 2 etapas Defectos en la cementación

Doble revestidor 

ntro ucc n - pos e herramientas Las herramientas actualmente disponibles  para evaluar cementación están basadas en  principios acústicos y pueden dividirse en: Herramientas de baja frecuencia (sónicas)  CBL, S CM T  CBL  Mide la amplitud sónica de la señal  reflejada por la pared del revestidor , mientras

mayor sea esa amplitud menor la cantidad de cemento V DL  Presenta la imagen de la onda sónica total , es el único registro en ver hasta la

formación Herramientas de alta frecuencia (ultrasónicas)  U SIT  Mide la impedancia acústica de la interface

revestidor-cemento

I solation S canner 

Introducción - CBL-VDL: Aplicaciones Q ue necestia el cliente? 

Evaluar la cementacion: Cement 

V erificar

la integridad del 

cemento V erificar aislamiento

Oil Zone hidraulico Determinar

la calidad del 

cemento Existen canales?  S e

pueden reparar? 

Donde esta el tope del 

Water Zone cemento?  Casing

CBL-VDL Cement Bond Logging Principios de Medida

Principios de medida  CBL/VDL Principios básicos del sónico Un transmisor emite una señal acústica

omnidireccional de baja frecuencia (20 KHz) El medio circundante resuena Los receptores registran el tren de ondas

resultante La onda se analiza para extraer información

de la calidad de adherencia del cemento

Principios de medida  CBL/VDL Las herramientas sónicas proporcionan el  registro CBL (Cement Bond Log) y el V DL ( Va  riable Density Log. La combinación de CB L y V DL ha sido la

herramienta primaria de evaluación de cementación durante muchos años. T ransmisor a 3 pies  CBL T ransmisor a 5 pies  V DL

Principios de medida  CBL/VDL Principio de Medida S e asemeja al principio de

repicar de una campana: Cuando hay fluido detrás del 

revestidor (no-cemento) la tubería es libre de vibrar  generando un sonido fuerte Cuando al revestidor está adherido cemento, las

vibraciones del revestidor son atenuadas proporcionalmente a la superficie adherida al  cemento..

Principios de medida  CBL/VDL Cuando una herramienta sónica se corre dentro de un pozo revestido, el transmisor (Tx) envía un pulso omnidireccional el cual induce vibración en el revestidor. La sonda está constituída por un transmisor y dos receptores (R3 y R5) La onda compresional que viaja desde la herramienta en todas las direcciones llega primero al receptor espaciado a 3 pies, la parte de la onda que regresa bajando por el revestidor se usa para determinar la amplitud y el tiempo de tránsito del primer arribo

Principios de medida  CBL/VDL Definición

Tx

de CBL:



Amplitud del 1er arribo positivo en mV



Medido en el receptor a 3 ft



Funcion de la adherencia revestidor-cemento

3 ft R3

R5

Definición de T iempo de T ransito: 

T iempo transcurrido desde T 0  hasta la primera

llegada por encima del nivel de detección 

S e usa como control de calidad 

VDL  Variable Density Log  Señal en el receptor a 5 ft  Permite diferenciar las señales de revestidor y de formación

Tx

R3

R5

5 ft

VDL  Variable Density Log El registro Variable Density Log (VDL) es una imagen del tren de onda completo de la señal en el receptor a 5 pies:  Un tren de ondas completo representado como bandas claras y oscuras, el contraste entre ellas depende de la amplitud de los picos positivos, una amplitud de cero se representa de un color de intensidad media, las amplitudes positivas se representan con mayor intensidad de color en tanto que las negativas son las más claras.

Propagación de la energia acústica distancia V elocidad =

tiempo

S lowness 1 S lowness = Dt =

tiempo =

velocidad

distancia

T iempo requerido para que el sonido se

desplace 1 pie. DT Casing DT Cement DT Formation DT Fluid

= 57 msec/ft   = 75 msec/ft  § 100 msec/ft  § 189 msec/ft  

 Análisis en el tiempo del tren de onda 2´ 

  OS DE RE VE   S  ARR IB   TI DOR 

TT C  = Fluido+ Revestidor+ Fluido

DT Casing DT Cement DT Formation DT Fluid

3 in x 189 ms/ft =

3 in x 189 ms/ft  + 3 ft x 57 ms/ft +

12 in/ft =

= 57 msec/ft   = 75 msec/ft  § 100 msec/ft  § 189 msec/ft  

265.5 ms

12 in/ft

 

 Análisis en el tiempo del tren de onda 2´ 

 ARR I BOS DE FORMAC IO   N 

DT Casing DT Cement DT Formation DT Fluid

= 57 msec/ft   = 75 msec/ft  § 100 msec/ft  § 189 msec/ft  

TT F  = Fluido + Cemento + Formación + Cemento + Fluido

3 in x 189 ms/ft + 2 in x 75 ms/ft  = 2x

+ 3 ft x 100 ms/ft 12 in/ft 

=

419.5 ms

 

 Análisis en el tiempo del tren de onda 2´ 

 ARR I BOS DE L F LU ID   O

TT f  = Fluido

= 3 ft x 189 ms/ft  =

567.0 ms

DT Casing DT Cement DT Formation DT Fluid

= 57 msec/ft   = 75 msec/ft  § 100 msec/ft  § 189 msec/ft  

CBL-VDL - Medidas TT en microsegundos

[ms] 

CBL Amplitud en millivoltios

[m V ] 

V DL V ariable Density Log TT 200

400

[Qs] CCL

GR

0

[representación gráfica del tren de onda]   CBL 100 [mV]

200

VDL

1200 [Qs]

CBL-VDL Cement Bond Logging Factores que afectan el registro

Factores que afectan el CBL  ±  ±  ±  ±  ±  ±  ±  ±  ±

Selección de los parámetros de adquisición Stretching Salto de ciclo Fluidos en el pozo Presión y Temperatura Tamaño del revestidor Formaciones rápidas Microanillo Centralizacion

Factores que afectan el CBL

Stretching

En escenarios de buena adherencia cemento-revestidor, la amplitud de E1 disminuye, desplazando la medición de TT a la sección no lineal de E1, aumentando el TT medido  comparación con TT en tuberia libre, característico de zonas con buena adherencia.

Factores que afectan el CBL

Salto

de ciclo En casos de muy buena adherencia, la amplitud de E1 es tan pequeña que no supera el nivel de detección, en este caso la medida de tiempo de transito se desplaza hacia E3, manteniendo la medidad de amplitud de CBL en E1.

Normalización, Presión

y Temperatura  P y T  tienen influencia en las amplitudes del CB L  CBAF en tuberia libre  Cada juego de herramientas (cartucho y sonda) es diferente y su compensación se asegura a traves de la normalización Pump valve

 Air release valve

Upper head

Plug H SFT

    

 Amplitud de 116 mV  S FT   -  155 tubo 500 psi  S onda centralizada Calibración maestra

Electronics section Hand pump Fill valve

Collar  H Water  reservoir 

Connect to water line Suppor t only at ends

Factores que afectan el CBL

Micro Anillo 5

3

2

Espacio capilar (100-200 micrones) presente entre el revestidor y el cemento: (liquido, gas)

Contracción del cemento si hay cambios en el fluido en el pozo Pelicula de lodo en la pared del revestidor La amplitud de E1 representa una adherencia peor que la existente Pasada bajo presión para eliminar el efecto

CBL: Poor Bond T

Eccentralización 

centralizadores para el tamaño del  revestidor 

5

3

S elección inadecuada de los



Centralizadores rotos



Centralizadores débiles en pozos desviados



Herramienta dañada o doblada



Revestidor dañado

Consecuencias 2

T



Camino de la onda desbalanceado



El tren de onda resultante no tiene sentido

Eccentralización Onda temprana Onda normal 

Onda Resultante T 0 

Umbral  TT 

Onda retrasada

S i la herramienta está eccentralizada:

Hay una interferencia destructiva debida a los diferentes caminos de la onda sónica. Onda del lado cercano al revestidor  Onda del lado lejano del revestidor 

El registro NO es recuperable en PlayBack !!! 

La onda resultante presenta una amplitud dramaticamente

baja Pareciera una zona de buen cemento , PERO con un TT  mas ba o

Formaciones Rápidas 5 



En casos de buen cemento Y cuando el  d T  de la formación < d T  revestidor , la señal de la formación es la que llega  primero

3

2 

T 



TT y CBL se verán afectados DT Dolomite = 43.5 msec/ft  DT Limestone = 47.5 msec/ft  DT Anhydrite = 50.0 msec/ft 

Formaciones Rápidas 5



No es posible evaluar CBL ya que E1 es debido a los arribos de formación y no del revestidor.



Cuando se sospeche su presencia, se debe registrar con herramientas que tienen arreglos

3

de espaciamiento T,R más cortos (1 ft) como el  CBT .

2

T

CBL-VDL Cement Bond Logging Interpretación

Interpretación

Amplitudes bajas indican buena adherencia Amplitudes altas indican pobre adherencia Amplitudes medias indican una deficiencia en la adherencia del cemento que pueden comprometer o no el aislamiento hidráulico

Interpretación

Tubería Libre 100 

100 

 Ajuste en

Chevron

Profundidad 

Chevron

TT y CBL de acuerdo al esperado para el 

tamaño del revestidor 

Tubería Libre

Buena adherencia cemento-formacion

 X 

 Arribos de formación

TT  con un poco