gas migration espaÑol

CONTROL DE LA MIGRACION DE GAS

3 Gas Migration

Rutas y Causas de la Migracion Canales

– Falla de remocion efectiva del lodo – Agua libre

Perdida de la Hidrostatica o Hidrostatica insuficiente– Gelificacion – Encogimiento– Perdida de Filtrado

Perdida del sello entre cemento y formacion– Deshidratacion de la torta de filtrado– Encogimiento– Esfuerzos de fondo de pozo

4 Gas Migration

Remocion insuficiente del lodo

Canal de Lodo

Torta de filtrado del

lodo

5 Gas Migration

Agua Libre

Canal de agua libre

Zona de Gas

Cemento

6 Gas Migration

Presion Hidrostatica Insuficiente

7 Gas Migration

Integridad del Cemento

8 Gas Migration

Hid

rosta

tica

Tiempo

Presion de Formacion

Despues de este punto gas puede migrar

Presion Hidrostatica vs. Hidratacion

Fluido Cemento Pastoso No-bombeable

Cemento fraguadoBaja R.C.

Cemento duro Alta C.S.

Alta porosidad

Periodo durmiente

9 Gas Migration

Encogimiento

42% cemento42% cemento

58% Agua58% Agua

100% Lechada100% Lechada

75% sólidos

20% microporosidad

4 a 6% encogimiento

75% sólidos

20% microporosidad

4 a 6% encogimiento

Contraccion Quimica: 4-6% (volumen)

10 Gas Migration

Perdida de Fluido/Filtrado

Dinamico– Aumento de la reologia– Cambio de otras propiedades

Estatico– Perdida de sobre-balance– Puenteo– Aceleracion de la hidratacion

Recomendacion: < 50 mL/30 min

Perdida de fluido significa una reduccion de la presion de poro del cemento

11 Gas Migration

Perdida de Filtrado

12 Gas Migration

Falla en las interfases Alteraciones durante el fraguado del cemento

– Movimientos – Presion en el tapon

Encogimiento del Casing durante completacion – Reduccion de la densidad del fluido– Cambios de temperatura

Presurizacion del casing– Forzamientos de alta presion – Estimulacion

Actividades de reparacion/’workover’– Fluidos a menor temperatura y mas livianos

13 Gas Migration

Microanillo GAS FLUYE A TRAVES DE MICROANILLOS 90% de los pozos sufren de microanillos Se manifesta como presion en el anular La presion se puede aliviar y se acumula de nuevo Puede manifestarse dias o meses despues de la

cementacion Gas migra por cualquier canal entre 5 and 25 m Cambios de diametro de 0.001” son suficientes

para el flujo de GAS.

14 Gas Migration

Expansion de la tuberia0.1

Ex

pa

ns

ión

(p

ulg

ad

as

)

0.01

0.001

0.0001

10 3/4” - 45.5 lb8 5/8”. - 32 lb

7” - 23 lb5 1/2” - 17 lb4 1/2” - 11.6 lb

5 1/2” - 23 lb

2 7/8” - 6.4 lb

Gas puede pasarGas puede pasar

100 1000 10,000

Presión (psi)

15 Gas Migration

Rutas de migracion a traves de la Lechada

Proceso del flujo de Gas – Burbujas discretas – Porciones elongadas (Union de burbujas) – Hongo en elevacion – Percolacion

16 Gas Migration

Proceso del Flujo de Gas

Flujo de BurbujasFlujo de BurbujasFlujo de InterfaseFlujo de Interfase Flujo de porcionelongada

Flujo de porcionelongada

Hongo en elevacionHongo en elevacion

17 Gas Migration

Consecuencias de la Migracion de Gas

Falla de aislacion– Perdida de Produccion – Estimulacion fuera de la zona– Contaminacion de formaciones vecinas– Sobre-presurizacion de formaciones debiles

Dano ambiental– Acuiferos– Superficie

Reventon– Perdida de Produccion – Peligro a personal– Equipo perdido o danado

18 Gas Migration

“PREVENIR ES MEJOR QUE CURAR”

Consecuencias (Cont.)

Reparaciones requeridas (Seguridad y regulaciones)– Equipo de pozo danado– Forzamientos– Corrosion de tuberia– Eficiencia no garantizada

19 Gas Migration

Formaciones debiles sobre-presurizadas

Zona de Gas

Zona de baja presion

20 Gas Migration

Migracion de Gas

21 Gas Migration

Migracion de Gas

22 Gas Migration

Percolacion

Burbujas de gas invaden la lechada a traves de su microporosidad y fluyen a traves de la porosidad de la estructura de gel sin modificarla

23 Gas Migration

Cement Hydration Analyzer (Analizador de la Hidratacion

del Cemento)PT

Q - agua

P - gas/agua

24 Gas Migration

25 Gas Migration

26 Gas Migration

Metodos de Prevencion

Mejora de la colocacion del cemento - Wellclean Metodos fisicos Optimizacion de la Lechada RAS RFC Lechadas con bajo esfuerzo de gel Tecnicas especiales GASBLOK

27 Gas Migration

Metodos Fisicos

Presion anular Etapas Multiples Columna de cemento reducida ECP / CFP Sellos de casing Incremento de la densidad del lodo

28 Gas Migration

ECP & CFP

Inflation of ECP Inflation of CFP

29 Gas Migration

Prevencion de la migracion (1)

AISLACION DE ZONA COMPLETA Y PERMANENTE

Remover el lodo– Centralizacion– Acondicionamiento– Movimiento de la tuberia– Regimenes de desplazamiento / caudal– Lavadores/Espaciadores

30 Gas Migration

Prevencion de la Migracion (2)

Retardar la entrada de gas– Presion anular – Incremento de la densidad– Reducir la columna de cemento– Cementacion en etapas– Sandwich squeeze

Impedir su propagacion– Optimizacion de la lechada– Packers– Anillos de casing

31 Gas Migration

Diseno de la Lechada

Cementos compresibles Cementos tixotropicos RAS Cementos surfactantes Cementos expansivos Cementos impermeables Cementos con microsilica

32 Gas Migration

Lechadas Compresibles Concepto

– Mantener el sobre-balance Metodos

– Generacion de Gas Seguridad segun el tipo de gas Control de la generacion Desequilibrio

– Cemento Espumado (Foamed Cement) Logistica y recursos adicionales Complejidad

33 Gas Migration

Lechadas TixotropicasConcepto

– El esfuerzo de gel mantiene unidas fuertement las particulas antes de que el cemento frague, el gas no tiene posibilidad de migrar formando canales macroscopicos

– Debe formar esfuerzos de gel de 500 lb/100 ft2 para impedir que el gas percole

Metodos– Formacion de Ettringita secundaria

Sulfato calcico hemihidratado D53 Aluminum sulfate D111 Viscosificantes

34 Gas Migration

RAS

Concepto– La lechada fragua rapidamente, no hay

tiempo para que el gas invada, se reduce el periodo de transicion

Metodos– Aceleracion de la kinetica de hidratacion– Dificil de alcanzar < 250oF (120oC)– No se observan gelificaciones prematuras– Combinacion de cementos/yeso a bajas

temperaturas

35 Gas Migration

RASB

c U

nit

s

50

100

Tiempo

RAS

Lechada Gelificada

0

36 Gas Migration

Cementos Surfactantes

Concepto– Formacion de una espuma estable en la

lechada si el gas entra en el anular – Se impide la migracion/flujo de gas

adicional Metodos

– Generacion de espuma Agente espumante (F78, F52.1) anadido al

cemento

37 Gas Migration

Lechadas Expansivas

Concepto– Expansion volumetrica del cemento cierra los

canales de gas y mejora el sello entre las interfaces

Metodos– Crecimiento de Cristales

Incrementando el sulfato calcico La expansion ocurre luego de que la migracion

de gas empieza, se requiere control de la expansion

38 Gas Migration

Lechadas Impermeables

Concepto– Otorgar propiedades de impermeabilidad al gas a

la lechada durante la transicion de liquido a solido.

Metodos– Reducir la porosidad de la lechada

Latex Micromax

– Reducir la caida de la presion de poro Menor reduccion de volumen

39 Gas Migration

Cementos con Microsilica

Concepto– Las particulas extremadamente pequenas de

microsilica aparentemente empacan los espacios entre las particulas de cemento mas grandes, creando un bloqueo, el cual puede evitar la mobilizacion del agua por el gas

Metodos– Reducen la permeabilidad al gas

Microsilica D154/D155

40 Gas Migration

Sistema GASBLOK

Concepto– Peliculas de Latex coalescen formando una

pelicula mientras el espacio entre poros se deshidrata

– La pelicula de latex es impermeable al gas Metodos

– La pelicula de particulas de Latex coalescen y cohesionan los granos de cemento parcialmente hidratados, volviendo impermeable de esta manera a la matriz

41 Gas Migration

GASBLOK - Propiedades Lechada

– Reologia– Control de filtrado– Estabilidad

Propiedades de transicion– Permeabilidad– Esfuerzo de gel

Propiedades una vez fraguada– Esfuerzo de compresion– Adherencia– Permeabilidad– Elasticidad

42 Gas Migration

Optimizacion de la Lechada

Agua libre Control de Filtrado Control de Gelificacion TT Reacciones de hidratacion Densidad (sobre-balance) Propiedades Especiales

43 Gas Migration

Tecnica Especial

Fast setting Slurry or

R.A.S

Gas Zone

Low Filtrate Slurry