PROBLEMAS CEMENTACIÓN PRIMARIA

CEMENTACIÓN PRIMARIA La importancia de cementaciones primarias exitosas es universalmente conocida. Un buen proyecto, y planificación y ejecución impecable de cada trabajo, son las claves para obtener la calidad de trabajo vital a la integridad del cemento. Aquí un apoyo técnico especializado puede tener un gran impacto  – los conocimientos de un Especialista de Cementación podrán agregar años a la vida de un pozo, o hasta salvar un pozo que de otra forma se podría haber perdido.

PROBLEMAS OPERATIVOS

CASOS

PROBLEMAS OPERATIVOS

SOLUCIONES

Se recomienda el bombeo de un v olumen de lavador quím ico para dispersar el el lodo, seguido seguido de un espaciador espaciador densif densif icado y f inalmente inalmente un v olumen de lavador químico, para dilatar el lodo. lodo. El v olumen ha sido calculado para obtener una óptima remoción del lodo y prev enir posibles pérdidas de circulación. Def iciente remocion y desplazamiento desplazamiento del lodo del Limpieza del pozo espacio anular 

Se debe bajar al menor valor posible las propiedades reológicas del lodo, de tal manera de tener tener un Yield Point y una Viscosidad Viscosidad Plástica, Plástica, que nos permita remover con may or f acilidad el el lodo de las las superf icies del casing y f ormación.

• Aditiv os incorporados incorporados para obtener propiedad propiedades es específ icas. Perdida de circulacion, baja o alta densidad de

• Volúmenes Volúmenes de lechada y tiempo de espesamiento.

 Aditiv os cemento

• Caudal de bombeo y densidades densidades equivalentes de circulación. • Hist orial de perf perf oración, oración, pérdidas de circulación o surgencias.

 Agua de m ezcla cont aminada de m ateriales

Mantener limpio tanques almacenadores de agua y /o utilizar agua de

 Agua de m ezcla organicos e inorganicos

mezcla indicada La ubicación de los tapones debe respetarse de acuerdo al programa

Tapones

Tapones de gom a m al ubic ados preestablecido Cada equipo de cementación debe tener obligatoriamente una bomba operativ operativ a y una bomba bomba de repuesto repuesto para para estos tipos de casos y f allas. Ejemplo y Modelo de bombas: Bomba operativ a: HT- 400 (para (para una presión presión máxima de 1800 1800 psi), Bomba Bomba repuesto: repuesto:

Equi Equipo pos s de super superficie ficie

Fall Falla a de de equ equip ipos os de de supe superfic rficie ie (mez (mezcla cla y bombeo bombeo))

OPI con piston 4” 4”

 Antes de com enzar la cement ación, superv isar las bombas, mantenimient o continúo de las mismas, que se encuentren en óptimas óptimas c ondiciones ondiciones y en buen estado para la operaciones En los laboratorios de premezclado premezclado se tiene que utilizar utilizar las cantidades exactas de aditiv aditiv os.  Al mom ento de colocar los elem entos de f lotación en los primeros c asing, el supervisor de la Compañía de Servicio con el Company Man, Man, v erificarán

Tapones

Tapones no no s alen de la c abeza de c em ent ac ion

la compatibilidad de los tapones con el Collar Flotador. Desplazar tapón con f luido de desplazamiento desplazamiento ejm: agua trat ada, hasta que la presión se incremente bruscamente. Utilizacion de centralizadores para el correcto acomodo del casing en el

C ent ralizac io ion del c as in ing

Mala c en ent ra ralizac ion del c as as in ing pozo pozo (v erticales y dirigidos) dirigidos) Tanques de almacenamient o y mezclado de cemento deben mantenerse

Cont Contam amin inac acio ion n del del cem cemen ento to

Geli Gelifica ficacio cion n del del cemen cemento to por por conta contami mina naci cion on limpios

Equipo de m onit or oreo

F alla de equipos de m onit oreo

Mant en eniem ient o periodic o de de t od odos los equipos de m onit oreo En el c as as o de c as as in ing de produc ci ción, t om om ar ar regis tr tro C BL BL  – V DL DL p ar ara c on ono ce ce r t op op e d e c em em en en to to y c al al id id ad ad d e c em em en en ta tac ió ió n. n. O bs bs er erv a r re to tor no nos

Mala calidad de cement acion y desc onocimient o del Registro de cementacion tope de cemento

tanto en el interior del casing como en el espacio anular. Esperar fragüe de cemento.

PROBLEMAS TECNICOS

CASOS

PROBLEMAS TECNICOS

SOLUCIONES El programa de cementacion que parte del area de Ingenieria deberia tener en cuenta todos los parametros a utilizar para

Programa de cementacion

Mal diseño del programa de cementacion

determinar las presiones, los volumenes, densidad, el caudal a utilizar para desplazar tanto los tapones, el cemento, asi como los fluidos espaciadores, tiempo de bombeabilidad, filtrado.

Densidad de una lechada debe ser suficientemente elevada para

Densidad de Lechada

Blow out en el pozo, mala remocion del lodo, fractura de formacion

impedir un “blow out” (surgencia) en el pozo y permitir la remoción

del lodo, pero no tan pesada como para fracturar la formación y producir pérdidas de circulación, es una de las variables más importantes.

Tiempo de espesamiento

Espesamiento antes del tiempo previsto

Previamente debemos realizar un buen ensayo de laboratorio, para obtener en la operación un buen tiempo de espesamiento

El cemento requiere de una determinada resistencia a la compresión para soportar las sartas de casing, absorber los

Resitencia a la compresion

Problemas de rotura y/o colapso de casing

esfuerzos de la reperforacion; realizar operaciones de punzado,para tener durabilidad en la vida de producción del pozo. Esta aceptado en la industria petrolera petrolera una resistencia a la compresión compresión míni ma de 500 PSI.

La VISCOSIDAD ÓPTIMA de una lechada de cemento debe oscilar entre 5 y 11 Bc. Las lechadas que presentan una

Viscosidad

Mala determincacion de viscosidad optima

viscosidad inferior a los 5 Bc normalmente poseen una cantidad excesiva de agua libre (superior al 1%), por lo que se producirá una sedimentación excesiva de partículas sólidas y más pesadas en las lechadas de cemento.

Reducir la relación agua/cemento de una lechada de cemento puede alterar alterar su tiempo de espesamiento. espesamiento. El fraguado prematuro de la lechada puede aumentar o reducir la resistencia a la compresión final, dependiendo de la magnitud

Control de filtrado

de la pérdida del fluido.

La composición de una lechada de cemento, especialmente su relación agua/cemento, incide en todos los aspectos del diseño de la lechada, tales como el tiempo de espesamiento, la resistencia a la compresión y la reología de la lechada. Es de vital importancia

Los cambios que experimenta la reología de la lechada a

realizar una buena prueba de filtrado en laboratorio.

causa de la pérdida de fluido pueden afectar la capacidad que posee esta de desplazar el lodo y pueden contribuir a la generación de problemas de canalización.

Si la lechada se diseña y ensaya en el laboratorio de manera

 Agua Libre

Fisuras o puntos débiles en el sello de cemento

correcta, la presencia de agua libre puede pre-determinarse y corregirse.

OTROS PROBLEMAS COMUNES DURANTE LA CEMENTACIÓN 

Condición pobre del Hoyo : Este tipo de problemas está relacionado en forma directa con lo que se conoce como Geometría del Hoyo y el mismo puede tener  varias razones tales como: Pata de Perro (Dog Leg) 



Estabilidad del hoyo descubierto



Cavernas del hoyo (Wash out)



Llenado del hoyo





Formación de sólidos en la parte baja del hoyo, generalmente en hoyos desviados conocido como cama de sólidos o recortes

Condición pobre del fluido de perforación: Este tipo de problemas es muy  común si no se tiene condiciones reológicas del fluido que cumplan las funciones  principales  principales dentro del hoyo y que son claves al momento de realizar la Cementación. Dentro de ellos podemos mencionar:  Altas fuerzas fuerzas de Gel Gel y punto punto de resistencia resistencia 









 Alta pérdida pérdida de fluido fluido o filtración filtración Revoque (cake) grueso  Alto contenido contenido de sólidos



Pérdida de material de circulación



Incompatibilidad del fluido con el cemento

Centralización pobre: Muchos de los especialistas se refieren al concepto de Centralización como el segundo elemento en importancia para garantizar una Cementación exitosa, de allí la necesidad de un acertado programa de Centralizadores acorde con el diámetro del hoyo existente . Esto debido a que el cemento no se coloca detrás de la tubería de revestimiento, dejando fluido en dicho espacio.



Pérdida de Circulación : Referida durante el proceso de colocación de la lechada de cemento y que pudiese presentarse de acuerdo al manejo de altas densidades de las mismas o valores de presión de bombeo altos Estas pérdidas pueden ser consideraras como:





Parcial



Severa



Total

Presión de Formación Normal y Subnormal: Valores de Gradiente de Presiones igual al Gradiente del Agua Salada con 80 a 100 mil ppm de Salinidad y valor de Gradiente de Presión igual o menor que el Gradiente del Agua Dulce



Presión alta de bombeo: Referida a la Presión de Bombeo de la lechada de Cemento y/o a la Presión manifiesta de desplazamiento .

TRABAJOS REMEDIALES CEMENTACIÓN SECUNDARIA:

El objetivo de una cementación forzada es obtener una zona aislada o sellada en el  espacio anular entre el revestidor y la formación. La cementación secundaria se puede realizar durante la ejecución de cualquiera de los siguientes procesos:



Perforación



Completación



Reacondicionamiento

Las cementaciones secundarias se definen como un proceso de bombear una lechada de cemento en el pozo, bajo presión, forzándola contra una formación porosa, tanto en las perforaciones del revestidor o directamente el hoyo abierto.

Cuando la lechada es forzada contra una formación permeable, las partículas sólidas pierden filtrado en la cara de la formación de tal manera que la fase acuosa que entra

en la matriz de la formación, forma una torta que ocupa los espacios porosos creando un sello impermeable.

RAZONES PARA REALIZAR UN TRABAJO DE C. S 

Reparar un trabajo de cementación primaria deficiente, debido a la canalización de la lechada de cemento a través del fluido o por altura insuficiente del cemento en el anular.  Eliminar intrusión de agua de las zonas adyacentes o también de la misma formación productora de hidrocarburos.  Reducir la alta producción Gas/Petróleo (GP), aislando las zonas de gas adyacente a los intervalos productores de hidrocarburos.  Reparar una filtración causada por corrosión o partidura del revestidor.  Abandonar una zona no productora productora o agotada. agotada.   Abandonar

RECOMENDACIONES PARA REALIZAR UNA BUENA CEMENTACIÓN  A continuación, continuación, se listan algunos algunos pasos pasos para la Planificación Planificación en una Cementación, Cementación, esto a fin de alcanzar los objetivos generales: 

Requerir y analizar los datos y/o parámetros del pozo



Definir los objetivos y requerimientos principales del trabajo a realizar 



Cálculos de volúmenes en la cementación: fluidos a bombear y desplazamiento



Diseño de lechadas de cemento y preflujos



Realizar ensayos de Compatibilidad



Simulación (software) hidráulica de la cementación



Verificación del Diseño y características de las lechadas de cemento y preflujos involucrados en la cementación.



Verificación de las condiciones de equipo a utilizar (bombas, tolvas, homogenizadores, centralizadores, zapatas, cuellos, etc.)



Preparación de mezcla seca, agua de mezcla, preflujos lavadores y espaciadores, y verificación mediante ensayos de tanque en Laboratorio Empresa de Servicios de características originarias.

EN EL POZO 

Mezclar, pre mezclar y bombear al pozo diseño de cementación concebido, registrando parámetros en tiempo real.



Evaluar resultados de la cementación mediante registros especiales