DOC: Ing. Julio Lira

UNIV: Eduardo J. Huicy Fernández Carla Karina Castillo Fernández Karen Rocío Rojas Cruz Ana Rosmery Ramos Ajalla Yeny Liset Montaño Ortiz Ludhiana Guzmán Ledezma

Fecha: 14/11/11

VILLAMONTES - BOLIVIA

INDICE GENERAL

CONTENIDO GENERAL Páginas

1. INTRODUCCION…………………………………………………………………….22. ANTECEDENTES……………………………………………………………………23. OBJETIVOS PRINCIPALES………………………………………………………..34. MARCO TEORICO…………………………………………………………………..4 4.1.- Clasificación de pozos horizontales……………………………………….4

4.2.- Principales características de tipo de pozos horizontales…………....4 4.2.1.- Tipos de Radio…………………………………………………………5 4.2.2.- Procedimientos de terminación…………………………………….5

4.2.3.- Pozos de alcance extendido........................................................7 4.2.4.- Remoción de lodo..........................................................................7 4.2.5.- Propiedades del lodo.....................................................................7 4.2.6.- Circulación del lodo.......................................................................9 4.2.7.- Movimiento de la tubería...............................................................9 4.2.8.- Centralización................................................................................10 4.2.9.- Efecto de cuña...............................................................................10

4.2.10.- Fluidos espaciadores y lavadores.............................................11 4.2.11.- Propiedades de la lechada de cemento.....................................11 4.2.12.- Estabilidad de la lechada............................................................11 4.2.13.- Pérdida de fluido.........................................................................12 4.2.14.- Otras propiedades de la lechada..............................................12

5. DIFERENCIAS POZO VERTICAL.....................................................................126. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.........................................................................127. RESUMEN.........................................................................................................138. CONCLUSIONES..............................................................................................139. BIBLIOGRAFIA.................................................................................................13

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CEMENTACIÓN DE POZOS DIRECCIONALES Y HORIZONTALES

1.- INTRODUCCIÓN

Una de las finalidades de cementar pozos horizontales es la de evitar la inestabilidad mecánica y fisicoquímica del pozo, además de aislar zonas para que no haya comunicación de fluidos.En pozos horizontales, uno de los problemas que afectan la cementación es el depósito de los recortes del lodo de perforación en la parte baja del pozo. Esto se puede evitar haciendo un buen diseño del lodo, específicamente en el punto de cedencia. El depósito de sólidos evita el desplazamiento y frustra el propósito de la cementación: rodear completa y homogéneamente la tubería de revestimiento con una envoltura de cemento y afianzarla a la formación. Otro aspecto muy importante es centrar la tubería de revestimiento para mejorar el desplazamiento del lodo.Para lograr una buena cementación es muy importante colocar uniformemente la lechada de cemento en el espacio anular, y que en el diseño de la lechada de cemento no hay agua libre y no se asienten partículas.Dentro de los pozos horizontales existen las variantes de pozos de alcance extendido y pozos multilaterales.

2.- ANTECEDENTES

Requerimientos para Cementación

Mayoría de Pozos Horizontales son Completados a Pozo Abierto: Integridad del Reservorio es buena Completado con Liner Ranurado, Liner Pre-Perforado o Pre-Packed Screen. Casing anterior Debe Estar Bien Cementado

Cementar Pozos Horizontales Si: Formaciones Débiles o Inconsolidadas Tratamiento de Estimulación son Anticipados Control Direccional del Welbore es Inadecuado Pozo Corta Varias Zonas Problemas de Cono Agua/Gas son Anticipados Tratamientos Secundarios (Squeeze) Son Anticipados

Completacion Típica

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Completación Típica (2)

Factores para Cementación de Éxito:

Propiedades del Lodo Remoción de Lodo Diseño Lechada Cemento Ejecución del Trabajo

3.- OBJETIVOS PRINCIPALES (para cementar pozo horizontal)

Prevenir Decantación de Sólidos en el Hoyo— Ratas de Flujo en el Anular Efectivas

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— Controlar Reologia Lodo, densidad y Régimen Flujo— Buenas Prácticas de Perforación

Mejorar Remoción de Lodo— Circular para Condicionar Lodo— Centralización— Movimiento Casing— Lavadores/Espaciadores Efectivos— Enginaria de Desplazamiento (CemCADE*)

Maximizar claro del Anular (GAP)— Ideal 11/2” mínimo— Cambiar tamaño casing si necesario

Propiedades Cemento Consistente:— Lechada Estable (Zero AL & no Decantación)— Filtrado < 50 mL/30min— Baja Resistencia de Gel— Batch o mesclador Controlado

4.- MARCO TEORICO

4.1.- CLASIFICACIÓN DE POZOS HORIZONTALES

Los pozos horizontales son aquéllos en los que en una parte del pozo está desviada 90˚ con respecto a la vertical. La técnica de perforación horizontal puede ser subdividida en cuatro grupos, dependiendo del ángulo con el que se ha construido el pozo, que pueden ser: de radio largo, medio, corto y ultracorto. Las principales características de este tipo de pozos se muestran.

Clasificacion de pozos horizontales

4.2.- PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE CEMENTACION EN POZOS HORIZONTALES

4.2.1.- Tipos de Radio

Radio largo

En un sistema de radio largo se usa la tecnología de perforación direccional. Aquí los incrementos de ángulo van desde 3˚ a 8˚ por cada 30 m (100 pies) y dependiendo del alcance, requieren de este incremento para ser desarrollados en dos o tres secciones.

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El drene de pozos horizontales de radio largo puede ser relativamente grande, con una máxima longitud de 1,220 m (4,000 pies). La perforación de pozos altamente desviados puede ser o no de “alcance extendido“.

Perfil de un pozo de alcance extendidoGeneralmente estos pozos se empiezan a construir de un punto de partida con una desviación de 40˚ a 50˚, seguida por una sección grande de declive para terminar en una sección horizontal dentro del yacimiento. Con esta tecnología en la perforación de pozos horizontales se logran longitudes de drene que exceden los 610 m (2000 pies), diámetros de 5 ½" a 9 ½", la sección vertical no presenta mayor problema en los primeros 5 m ( 16 pies), cuando son atravesadas formaciones problemáticas y en profundidades verticales mayores a los 3,048 m (10,000 pies).

Radio medio

Para la perforación de un pozo de radio medio se emplea el equipo convencional de perforación modificado y se va desviando a un ritmo de 8° a 20° por cada 30 m (100 pies), aunque ritmos de incremento del orden de 50° por cada 100 pies son teóricamente posibles. El largo de la sección horizontal puede ser de 915 m (3,000 pies) o más. El diámetro es de 5 ½" a 9 ½" igual que en los pozos de radio largo.

Radio corto

El método de perforación lateral de radio corto tiene un ritmo de incremento del ángulo de entre 1.5° a 3 ° por pie. Permite desviar el pozo desde la vertical hasta la horizontal en menos de 30 m (100 pies). Las penetraciones laterales arriba de 274 m (900 pies) son comunes. Se utiliza un equipo muy especializado combinándolo con herramientas rotatorias con coples y juntas especiales para lograr articular la tubería. Frecuentemente son perforados múltiples drenes desde la misma vertical del pozo con esta técnica.

Radio ultracorto

El método de radio ultracorto utiliza la acción de inyección a chorro a través de una tobera de alta presión montada al final de la tubería flexible orientada. El ritmo de incremento del ángulo es de 90°/ pie; sin embargo, la longitud y el diámetro de cada uno de los agujeros está limitada de 30 a 60 m y 5 cm de diámetro. Se pueden perforar más de 10 agujeros de drenes pequeños en el mismo plano en ángulos rectos con respecto a la vertical, que se conocen como “star jet holes“.

4.2.2.- Procedimientos de Terminación

En la actualidad, varios agujeros horizontales son terminados sin ser cementados. La sección horizontal generalmente se termina con tubería corta ranurada, o bien pre-perforada o, en algunos casos, con cedazos

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para el control de la arena. En tales pozos, la roca de la formación debe ser lo suficientemente compacta como para impedir el colapso, particularmente cuando se aproxima el agotamiento. Muy raramente los pozos horizontales pueden ser terminados en agujero abierto, sin algún método de revestimiento.

Las tuberías de revestimiento intermedias se encuentran, por lo general, en la sección altamente desviada, por lo que deben tener un buen trabajo de cementación. Esto es necesario para evitar la filtración de fluidos y para proveer un aislamiento entre el revestimiento de la parte superior y los intervalos productores de la parte inferior.Sin embargo, frecuentemente existen ciertos aspectos de producción y terminación de pozos horizontales que determinan en donde se deberá meter una tubería de revestimiento y en algunos casos en forma aislada. Algunas de estas situaciones se mencionan a continuación:

Cuando en un yacimiento se planea un tratamiento de estimulación en intervalos múltiples. Cuando hay problemas para controlar la conificación de gas y agua, las cuales deben ser prevenidas

durante la perforación del agujero. Esto da como resultado la pérdida del control direccional pues esto causarla que el agujero se perfore sin rumbo, o simplemente, perforar el casquete de gas antes de entrar en la zona de aceite.

Cuando un intervalo de producción requiera de una cementación de reparación para impedir la producción de agua indeseada o el avance del gas.

Un ejemplo de un pozo horizontal, cementado y terminado.

Perfil de un pozo de alcance extendido

En el caso de pozos horizontales, las propiedades más importantes de la lechada de cemento son la estabilidad y la pérdida de filtrado.La estabilidad de la lechada de cemento es siempre importante pero, aún más, en un pozo desviado. Hay dos propiedades que la determinan: el agua libre y la sedimentación. El agua libre es importante debido a que puede migrar a la parte superior del agujero y crear un canal abierto a través del cual los fluidos del pozo pueden viajar; la sedimentación puede causar un cemento poroso de baja resistencia en la parte superior del pozo. Por consiguiente, deben llevarse a cabo pruebas de laboratorio para asegurarse que lo anterior no ocurrirá a medida que el ángulo aumenta. El agua libre debe mantenerse en cero y puede prevenirse junto con la sedimentación por medios químicos tales como la adición de agentes viscosificantes y/o sales metálicas que forman hidróxidos complejos.

El control de la pérdida de fluido es particularmente importante en pozos horizontales, debido a que la lechada de cemento está expuesta a secciones permeables más largas que en pozos verticales. Los ritmos bajos de pérdida de fluido son necesarios para preservar las propiedades reológicas cuidadosamente

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diseñadas de la lechada de cemento. El ritmo de pérdida de fluido siempre debe ser menor a 50 ml/30 min.

Otras propiedades en la lechada de cemento es el control de la densidad y las concentraciones uniformes de aditivos, las cuales son particularmente importantes para asegurar que las propiedades del cemento sean consistentes en todas las partes del intervalo cementado. La lechada de cemento deberá ser mezclada en su totalidad, antes de ser bombeada, siempre que esto sea posible.Una vez que la lechada de cemento ha sido diseñada, los gastos de flujo deberán ser verificados en un simulador. Esto es importante para poder verificar que no se excedan las presiones de poro y de fractura de la formación.- Puntos que se deben considerar en la cementación de pozos horizontalesBasados en investigaciones y en experiencia de campo, las principales claves para el éxito de una cementación de un pozo horizontal puede resumirse como sigue:

Prevenir el asentamiento de los sólidos del fluido de perforación. Optimar las propiedades de la lechada Maximizar la limpieza del espacio anular Centrar la tubería de

revestimiento Circular el lodo. Reciprocar y rotar la tubería de revestimiento Bombear baches compatibles Diseñar gastos de desplazamiento para flujo turbulento (sin llegar al límite de la presión de poro y

presión de fractura).

La experiencia dentro de la industria confirma que con buenas prácticas de cementación y una atención rígida a los detalles especiales de planificación y ejecución de los pozos horizontales, se podrán cementar con óptimos resultados.

4.2.3.- Pozos de Alcance Extendido

Este tipo de pozos son producto de las más recientes innovaciones tecnológicas en la industria petrolera. Son pozos del tipo horizontal pero con una sección horizontal mayor, llamados convencionalmente de alcance extendido (extended reach wells). Estos pozos tienen un punto de origen y logran desarrollar desviaciones del orden de 40 a 50°, seguidos por una sección de ángulo constante y por último una sección horizontal dentro del yacimiento. Esta última no necesariamente deberá ser horizontal.Con la presente tecnología se han desarrollado pozos con un alcance de hasta 10,000 metros con una profundidad vertical de hasta 3,000 metros.Para la cementación de estos pozos se emplea el mismo principio de los pozos horizontales, pero con la característica de que en este caso se tendrán mayores distancias con respecto a la vertical para ser cementadas.Tanto el diseño del programa de revestimiento como el de cementación deberán tener en cuenta los pesos y grados de las tuberías para no tener un mayor impacto en los costos del pozo. Las tuberías deberán ser diseñadas, fundamentalmente, para permitir un margen de seguridad para el colapso, debido al peso de las formaciones suprayacentes, reventones y el esfuerzo de tensión. Por estas razones, el cemento colocado alrededor de la tubería de revestimiento deberá desarrollar una alta resistencia a la compresión.

4.2.4.- Remoción de Lodo

Como en la cementación convencional, el desplazamiento del lodo es absolutamente esencial para obtener una buena cementación primaria. Los principios para una remoción normal del lodo son aplicables en agujeros horizontales; sin embargo, hay algunos factores adicionales que se deberán considerar.

Remoción de Lodo

Limpieza del Hoyo:

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— Propiedades del Lodo Controlada y Optimizada— Wiper Trips

Condicionamiento del Lodo:— Romper Resistencia de Gel— Bajar Punto Cedente— < 10% de Sólidos de Perforación— Degas— 95% Total Volumen Pozo en Circulación

Desplazar Lodo desde Anular:— Optimizar Colocación (diseño WELLCLEAN*)— Centralización Optimizada— Mover Casing

4.2.5.- Propiedades del Lodo

La limpieza del agujero durante la perforación ha sido, siempre, una de las mayores consideraciones de la perforación direccional. Esto se debe a la tendencia de los recortes que se asientan en la parte baja del agujero y a la dificultad para removerlos. En pruebas de laboratorio (Keller et al. 1987) se determinó el comportamiento del asentamiento de los sólidos y cómo afectaba al desplazamiento del lodo durante la cementación. Ellos construyeron un aparato para simular a escala una sección de la desviación de un pozo de gas o aceite. El modelo simulaba una tubería de 5" en un agujero de 6 ½", y podía ser colocado en una formación permeable o no permeable, hecha de arenisca o de acero, respectivamente. El modelo fue operado a tres inclinaciones 0, 60 y 85°.

Dos formulaciones de lodo base agua y una composición de cemento fueron usadas. No se emplearon fluidos espaciadores. El procedimiento de prueba fue diseñado para simular un trabajo actual de cementación. La circulación del lodo y su acondicionamiento fueron desarrollados, y se bombeó suficiente lechada de cemento a través del modelo para simular el tiempo de contacto entre la tubería y la formación que experimenta un trabajo de cementación. El cemento fraguó, el aparato fue desensamblado, y se cortó en segmentos. Las eficiencias de desplazamiento fueron determinadas con base en la revisión de todos los segmentos con canales del lodo. Del análisis de los resultados se observó que para un gasto dado, la capacidad de un lodo para prevenir el asentamiento de sólidos está relacionado a su punto de cedencia y al esfuerzo de Gel. Adicionalmente, Keller et al. (1987) encontró que la severidad del asentamiento de sólidos fue significativamente mayor a 85° con respecto a 60°.

Crook et al.(1987) investigó sobre la influencia del punto de cedencia, empleando el mismo modelo del pozo descrito anteriormente. Las pruebas de desplazamiento del lodo fueron similares a las desarrolladas por Keller, a 60 y 85° de desviación. Las propiedades del lodo y de la lechada de cemento fueron monitoreadas, y la eficiencia del desplazamiento fue determinada después de desmantelar el modelo, una vez que el cemento se colocó. Las conclusiones principales fueron:

1. Habrá un valor crítico en el umbral, debajo del cual aparecerá un canal continuo de sólidos.2. El valor del punto de cedencia requerido para prevenir la formación de un canal aumenta con un

incremento en el ángulo de desviación.

Un punto de cedencia mínimo de 20 lbf/100 ft para una desviación de 60˚, y 28 lbf/100 ft para 85˚, se recomendó para prevenir el asentamiento a partir del lodo.Las pruebas de laboratorio y la experiencia en la industria indican también que el flujo turbulento es esencial para la remoción de recortes en un agujero horizontal. Para inducir flujo turbulento, varios operadores perforan con un lodo de viscosidad aparente baja, mientras se mantiene un gasto de circulación por arriba de 500 gal/min, y una relación del punto de cedencia/viscosidad plástica, arriba de 1.Aparte de mantener el agujero limpio, el lodo también debe evitar dañar el yacimiento, evitar la

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incompatibilidad con los fluidos del yacimiento, asegurar la estabilidad de la perforación en formaciones no consolidadas, y reducir el torque y arrastre de la sarta de perforación y tubería de revestimiento. Para satisfacer estas condiciones, con frecuencia se prefieren los lodos a base de aceite.

Propiedades del Lodo (1)

Escoja el Lodo para::— Evitar Daño al Reservorio— Asegurar Estabilidad del Agujero

Mantener Pozo Controlado Prevenir Colapso del Agujero Mantener Pozo en Calibre

— Optimizar Transportes de los Ripios Bajar Casing sin Problemas Minimizar Canalización en la Vaina del Cemento Prevenir exceso de Torque y Dogleg

— Eficiencia de Desplazamiento Efectivo transportando Sólidos

Propiedades del Lodo (2)

Optimizar Ty y PV para controlar asentamiento de sólidos— Condiciones Estáticas:

Minimizar Periodos Estáticos Límite Mínimo Punto Cedente:

Desviación Ty (lb/100ft)45 ˚ > 1560 ˚ > 2085 ˚ > 28

90˚ > 30 Minimo Gel Strength (10 s / 10 m --> 1.0)

— Condiciones Dinámicas: Turbulent Flow Preferible Cuando Desviación > 55o Ty/PV Ratio > 1.0 (Para Eficiencia Transporte)

Mantener Bajo Contenido de Sólidos Parámetros de Perforación Controlados

4.2.6.- Circulación del lodo

La circulación del lodo antes de la cementación es tan importante en pozos horizontales como en pozos convencionales. La circulación apropiada con el gasto más alto permisible de la bomba es necesaria para romper la fuerza de gel del lodo y facilitar su remoción por el desplazamiento de fluidos. Así como en pozos convencionales, la circulación debería ser al menos de dos veces el volumen del agujero, y deberá ser continua hasta que un 95% del lodo circulable esté en movimiento. Un operador “marca“el lodo frecuentemente para determinar cuándo está fluyendo el volumen máximo de lodo. Se deberá mantener flujo turbulento sin rebasar la presión de fractura. Esto puede verificarse mediante el uso de simuladores como el CementaW (IMP).

El empleo del sistema de perforación top-drive (TDS, por sus siglas en inglés) es prácticamente obligatorio Pág. 9

para proporcionar una adecuada limpieza del agujero en pozos altamente desviados y horizontales.El TDS proporciona varias ventajas con respecto a la perforación rotatoria convencional:

La capacidad para intercambiar y rotar la tubería de perforación durante la circulación, con el fin de mejorar la limpieza del agujero durante su acondicionamiento antes de sacarla.

La capacidad, al hacer conexiones, para repasar en cada parada de tubería con el top-drive, al me- nos una vez en agujero calibrado y tres veces en zonas deslavadas.

La capacidad para hacer frecuentes viajes de limpieza a partir de la zapata de la tubería de revestimiento con circulación por lo menos durante las 10 primeras paradas de tubería.

4.2.7.- Movimiento de la tubería

El movimiento de las tuberías corridas a la superficie o tubería corta es importante para ayudar a romper el esfuerzo de gel del lodo, y para permitir un buen desplazamiento de fluidos. Es recomendable aplicar tanto el movimiento rotacional como reciprocante. En realidad se prefiere la combinación de ambos. Sin embargo, es recomendable la rotación en agujeros calibrados ya que las fuerzas rotacionales provocarán un barrido completo alrededor del espacio anular. El movimiento reciprocante es una alternativa aceptable, y deberá ser empleada en agujeros deslavados. La rotación debe ser de 10 a 20 rpm, y el reciprocante de 10 a 20 ft, con uno a dos movimientos cada uno o dos minutos. El movimiento debe comenzar al momento de iniciar la circulación del lodo y terminar hasta que el último tapón es desplazado. La combinación de ambos movimientos se ha utilizado para pozos horizontales, y puede ser empleado para sartas hasta la superficie y tuberías cortas. Se ha observado que el movimiento de tubería es mucho más fácil con lodo a base de aceite que con el de base de agua, debido a que la fricción en las paredes es de cerca de la mitad.

4.2.8.- Centralización

La centralización es esencial para proporcionar un área uniforme que será la ruta abierta de flujo hacia el espacio anular. Si la tubería no está centrada, impedirá el movimiento del lodo en la parte baja del agujero. Debido a las diferencias en el patrón de flujo, no hay un régimen de flujo o ritmo de flujo práctico que pueda remover el lodo entrampado. La experiencia de campo indica que un 67% de centrado es necesario para lograr la mejor oportunidad de remover el lodo de la parte estrecha del anular. Esto fue confirmado por Wilson y Sabins (1988) quienes en un estudio de laboratorio observaron que, a pesar de un control estricto sobre el lodo, existía contaminación del lodo y una pobre eficiencia de desplazamiento cuando el centrado API de una tubería era menor del 60%, el espaciador y las características de la lechada de cemento.La dificultad para mantener el flujo turbulento hacia una tubería excéntrica está mostrado gráficamente en la siguiente figura.

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Variación relativa del promedio critico del Número de Reynolds como una función de la excentricidad.

El promedio del número de Reynolds crítico se incrementa 2.5 veces cuando el centrado se reduce del 67 al 40%.El centrado de la tubería de revestimiento es complicado cuando el ángulo de desviación es alto, debido al incremento de la carga sobre los centradores. Para mantener el óptimo centrado, una regla de “dedo“es mantener el espaciamiento entre centradores por abajo de 20 ft (6.1 m). Los centradores de barra sólidos son los recomendados cuando se cementa en agujeros calibrados.Los centradores soldados tipo “fleje“pueden ser empleados en secciones deslavadas. Los centradores deberán incluir un cojinete que permita el movimiento rotacional y reciprocante de la tubería sin que se muevan los centradores. El número requerido y el posicionamiento de los centradores pueden ser determinados con precisión mediante simuladores de cómputo.

4.2.9.- Efecto de cuña

Cuando hay bajos gastos de flujo (flujo laminar), existe la posibilidad de que el cemento más pesado pueda actuar como cuña y como canal debajo del lodo. Sin embargo, este efecto se puede compensar por la diferencia de velocidades entre la parte superior e inferior del espacio anular durante el desplazamiento, debido a la excentricidad de la tubería o a la aparente excentricidad por el asentamiento de sólidos del lodo de perforación. Más aún, no han aparecido publicados estudios teóricos o experimentales concernientes a los efectos de la diferencial de densidades y el aislamiento de la TR; por lo que las recomendaciones en estos aspectos están basadas en la experiencia de campo4.2.10.- Fluidos espaciadores y lavadores

Los fluidos espaciadores y lavadores químicos deberán preceder siempre a la lechada de cemento. Idealmente, todos los fluidos deberán desplazarse en flujo turbulento, incluyendo el lodo. Sin embargo, si el cemento no puede ser desplazado en flujo turbulento entonces, al menos, se debe preceder por el flujo turbulento de un fluido espaciador o lavador. La lechada de cemento puede, entonces, desplazar fácilmente un fluido más delgado, que tiene una baja resistencia al flujo. Para determinadas condiciones de cementación, la figura indica el gasto para alcanzar el flujo turbulento del lodo en el espacio anular, para diferentes tamaños de tubería de revestimiento en un agujero de 8 ½", y su correspondiente margen de seguridad. Esta figura muestra claramente que, incluso con el gasto más alto, se necesita alcanzar flujo turbulento en la TR de 5 ½", un margen de seguridad de 300 psi, permanece al final del desplazamiento, mientras que para una TR de 7”, la presión de fractura de la formación ha sido sobrepasada por 200 psi.

Gasto para alcanzar el flujo turbulento.

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4.2.11.- Propiedades de la lechada de cemento

Varias propiedades de la lechada de cemento se consideran necesarias para una cementación exitosa. Algunas de estas propiedades son más criticas en la cementación de pozos horizontales que en pozos menos desviados. Dos de las más importantes propiedades son la estabilidad de la lechada y el filtrado.

4.2.12.- Estabilidad de la lechada

La estabilidad del cemento es siempre importante, pero aún más cuando se trata de pozos desviados. Existen dos propiedades que determinan la estabilidad de la lechada: el agua libre y la sedimentación. El agua libre es importante debido a que puede migrar hacia la parte alta del agujero y crear un canal abierto a través del cual los fluidos del pozo pueden fluir. La sedimentación puede provocar una baja resistencia, una porosidad alta del cemento en la parte superior del pozo. La pérdida de aislamiento entre zonas puede ocurrir y causar una migración de fluido y una reducción en el control eficiente del yacimiento. Aunque la propiedad del agua libre y la sedimentación pueden ocurrir juntos no están necesariamente relacionadas. Una propiedad puede presentarse sin la presencia de la otra; por lo tanto, las pruebas que se hagan deberán considerar que sean independientes.El agua libre debe mantenerse en cero. En el laboratorio, el agua libre y la sedimentación deben medirse contemplando el máximo ángulo de desviación. Aunque un método de prueba estándar de la API no existe actualmente para pozos horizontales, la mayoría de las compañías operadoras y de servicio han desarrollado procedimientos internos para pruebas de evaluación del agua libre. El agua libre y la sedimentación pueden ser prevenidos por medios químicos, tales como la adición de agentes viscosificantes y/o sales metálicas, las cuales forman hidróxidos complejos.4.2.13.- Pérdida de fluido

El control de pérdida de fluido es particularmente importante en pozos horizontales, debido a la exposición de la lechada a grandes secciones permeables que son más críticas que en pozos verticales. Se requieren bajos ritmos de pérdida de fluidos para preservar las propiedades reológicas diseñadas para la lechada. Los ritmos de pérdida deben ser siempre menores a 50 mlb/30 min. Un método para lograrlo, sin afectar adversamente el control del agua libre y la viscosidad, es mediante el uso de un sistema propiamente diseñado de cemento látex-modificado.

4.2.14.- Otras propiedades de la lechada

El control de la densidad de la lechada y una concentración uniforme de los aditivos son particularmente importantes para asegurar que las propiedades del cemento sean consistentes a través del intervalo que se va a cementar. Se deberá tener un control estricto de la mezcla de la lechada. Si se requiere el control de sistemas de cemento de baja densidad, por problemas de pérdida de circulación, los cementos a base de microesferas podrían ser mejores que los sistemas convencionales de cementos ligeros, sobre todo para obtener una mayor resistencia a la compresión.

Una vez que la lechada de cemento ha sido diseñada, los gastos y presiones de flujo deben ser revisados en un simulador (tipo “tubo en U“), como Cementa W (IMP). Esto es importante para verificar que las presiones de poro y de fractura de las formaciones no sean rebasadas durante la operación.

5.- DIFERENCIAS POZO VERTICAL

Diseño de Remoción de Lodo es más difícil Largos Intervalos Requiere Buen Control de Filtrado Agua Libre Resultara en Canales Continuos Decantación de Sólidos Resulta en Cutting Bed

6.- VENTAJAS Y DESVENTAJASPág. 12

Ventajas: - Mejora la eficiencia de barrido.- Incrementa la productividad del yacimiento y mejora el recobro final del mismo, debido a que se incrementa el área de contacto entre el yacimiento y el pozo.- Reduce la conificación de los fluidos viscosos.

Desventajas: - Altos costos de perforación, debido a que se incrementa el tiempo y el riesgo de problemas operacionales.- Las opciones de recompletación son limitadas especialmente cuando se trata de alto corte de agua y/o alta relación gas/petróleo.

7.- RESUMEN

Guía para la cementación de pozos horizontales. Basados en la experiencia de campo e investigaciones de laboratorio, las principales consideraciones para una adecuada cementación de pozos horizontales puede resumirse en los siguientes puntos:

Prevenir el asentamiento de sólidos del lodo. Optimar las propiedades de la lechada de cemento. Optimar el claro entre la tubería y las paredes del pozo. Centrar la tubería. Circular el lodo, al menos, en un volumen del agujero. Mover la tubería tanto en rotación como reciprocante. Mezclar con recirculador y control automático de densidad. Diseñar los gastos de desplazamiento para flujo turbulento o velocidad anular mínima de 80

m/minuto (dentro de los límites de la presión de poro y fractura).

La experiencia dentro de la industria confirma que con buenas prácticas de cementación y un control estricto de los detalles especiales de diseño y ejecución, los pozos horizontales pueden ser cementados con buenos resultados.

8.- CONCLUSIONES

a. Durante la construcción de pozos horizontales, es de suma importancia determinar certeramente el aislamiento zonal de la zona productora antes de que ésta sea perforada, pues las operaciones remediales que se pudieran generar, serían de menor riesgo al ser ejecutadas en ese momento.

b. Cuando un escenario permita la circulación en el espacio a ser cementado, la metodología de cementación circulante se convierte en la mejor alternativa, pues se controla y optimiza la remoción de lodo; sin embargo, la planificación y ejecución de las operaciones debe ser muy cuidadosa para medir y reducir los riesgos asociados.

c. Cierta longitud que ocupaba la sección de revestimiento intermedio pudo ser reemplazada con revestimiento de producción (liner) lo que ayudó en la reducción de costos en el diseño de revestimiento.

d. La lechada de cola siempre debe ser de mayor densidad que la de relleno, pues es la que va a recubrir

la zona donde se asienta el zapato de cada revestimiento.

9.- BIBLIOGRAFIA

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SCHLUMBERGER (autor: C. Álvarez)

ABC cementación (MC AGMM & GEMR)

INTERNET

EL RINCON DEL PETROLEO

HALLIBURTON CO.: “SERVICE TOOLS CATALOG”, www.myhalliburton.com, 2004,

USA

SCHLUMBERGER WELL CEMENTING (Erik B. Nelson)

INGENIERIA DE CEMENTACIONES

MANUAL DE CEMENTACIÓN BJ (BJ SERVICES Employee Development Center

Región Latinoamericana Neuquén, Argentina)

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