Presentacin de PowerPoint

Alumno:

Bonifacio Hernndez Lpez

Profesor:

Dr. Ulises Olea Gonzlez

Materia:

Ingeniera de Perforacin de Pozos

Tema:

Preparacin de Lechadas de Cemento

31 de Abril del 2015,Cd. Del Carmen, Campeche

UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARMEN

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERAS

4.-Diseo de Lechada de Cemento y Operaciones de Cementacin de Pozos

4.1.-Preparacin de Lechadas de Cemento

Contenido

Introduccin

Lechadas de cemento.

Diseo de lechada de cemento.

Parmetros necesarios para eldiseo de lechada de cemento

Agua para la preparacin de la lechada

Procedimiento para realizar una lechada de cemento

Problemas ms frecuentes y como prevenirlos.

Conclusin

Bibliografa

Introduccin

Durante la construccin de un pozo de petrleo el proceso de cementacin es de vital importancia para el mismo, dado que una deficiente operacin de cementacin traera drsticas consecuencias; tales como incremento de los costos, riesgo de perdida del pozo, riesgos hacia el ambiente y a la seguridad.

Por tal motivo al momento de disear y cementar un pozo petrolero se deben tomar en cuenta ciertas tcnicas, as como las mejores prcticas operacionales dirigidas al proceso de cementacin.

Cemento

Se denomina cemento a un conglomerante hidrulico que, mezclado con agregados ptreos (grava, arena, etc.) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia ptrea, formando el llamado hormign o concreto. su principal funcin la de aglutinante.

El primer tipo de cemento usado en un pozo petrolero fue el llamado cemento Portland, el cual fue desarrollado por Joseph Aspdin en 1824, esencialmente era un material producto de una mezcla quemada de calizas y arcillas.

Lechadas de cemento

Una lechada de cemento es simplemente una mezcla de cemento seco y agua. En la industria petrolera es utilizada para el proceso de cementacin de pozos, con el objetivo de crear rellenar el espacio entre los revestidores y el hoyo, formando una barrera slida.

Diseo de lechada de cemento

Para determinar el tiempo durante el cual se bombear la lechada, es necesario conocer:

las condiciones del pozo

potencia hidrulica requerida

caudal de desplazamiento

volumen de lechada

relacin entre el dimetro del pozo y el revestimiento

Parmetros necesarios para eldiseo son:

Tiempo de cementacin: es el tiempo mnimo requerido para el endurecimiento de la lechada por la deshidratacin del cemento; este tiempo es 1.5 veces mayor que el tiempo de duracin de las operaciones de cementacin; es decir si las operaciones duran 5 horas, el tiempo de fraguado del cemento ser 7.5 horas.

Tiempo de espesamiento: Es el tiempo que se le da a una lechada para que permanezca lo suficientemente fluida para poder bombearse en el hoyo bajo determinadas condiciones de temperatura y presin.

Tiempo mezclando y bombeado: es el tiempo mnimo para mezclar y bombear la lechada de cemento dentro del pozo hasta el espacio anular. Las consideraciones tcnicas. Dependen del tiempo de bombeabilidad depende del tipo de trabajo, condiciones de pozo y el volumen de cemento que se desea bombear.

Tiempo soltando los tapones: es el tiempo requerido para soltar los tapones antes y despus de la lechada de cemento para iniciar el desplazamiento. El tiempo que dura colocando cada tapn es de aproximadamente 10 minutos.

Tiempo de desplazamiento: Es el tiempo requerido para que la columna de cemento se desplace dentro del revestimiento hasta llegar al fondo del hoyo. Este factor esta en funcin de la profundidad de la seccin a cementar, el caudal de bombeo y las propiedades del revestidor.

Agua para la preparacin de la lechada

Agua Mxima: Es la cantidad de agua para la mezcla de cualquier composicin de cemento que dar un volumen de fraguado igual al volumen de la lechada con ms de 1 % de agua libre separada. El agua mxima es la cantidad usada para la mayora de las cementaciones por que el mximo rendimiento es necesario para cada saco.

Agua Normal: Es la cantidad de agua mezclada que alcanzara una consistencia de 11BC (Unidades de consistencia) El contenido de agua normal de una lechada de cemento, es lo que cede una lechada que tiene 11 unidades de consistencia, luego de haber sido agitada durante 20 minutos, a 80 F de temperatura en un consistmetro a presin atmosfrica. Para determinar el contenido normal de agua de una lechada, a veces hay que hacer muchas pruebas con diferentes porcentajes de agua

Agua mnima: Es la cantidad de agua mezclada que dar una consistencia de 30 BC, esto nos dar una lechada bastante espesa que puede ser usada para controlar prdidas de circulacin El mnimo contenido de agua de una lechada es aquel que hace lograr a la misma, una consistencia de 30 unidades luego de haber sido agitada durante 20 minutos en un consistmetro a presin atmosfrica y 80 F de temperatura

Tiempo de Contacto

El tiempo de contacto especfico depende principalmente del tiempo de trabajo, de las condiciones del pozo y del volumen de cemento que va a ser bombeado. Cuando las condiciones de colocacin de la lechada son crticas, deben hacerse pruebas en el laboratorio con el probador de tiempo de contacto a presin y temperatura, este aparato aplica presin y temperatura a la lechada, una medicin continua de la consistencia es reportada en una grfica y el lmite de bombeabilidad es alcanzado cuando la torsin en el batidor de la tasa de lechada alcanza 100 UB.

Comportamiento de la Permeabilidad de la Lechada.

La mayora de las lechadas tienen una permeabilidad mucho menor que la de las formaciones a las que se encuentra sometida. Con base en esto el API ha especificado un sistema de medicin de esta propiedad de las lechadas de cemento, mediante un permemetro. A pesar de que al disear una lechada de cemento se le da muy poca importancia a la permeabilidad que tenga el cemento al fraguar, los disturbios del cemento en el proceso de fraguado por infiltracin de gas pueden ocasionar comunicacin para los fluidos de baja viscosidad.

Procedimiento para realizar una lechada de cemento

1. Se pesa la cantidad de agua, cemento y aditivos en una balanza electrnica

2. Se mezcla el agua, cemento y aditivo en una mezcladora API.

La mezcla se realiza de la siguiente manera:

Por 15 segundos a 4000 rpm se mezclan los aditivos.

Y luego por 35 segundos a 12000 rpm toda la lechada

3. Se mide la densidad de la lechada en una balanza presurizada

4. Despus de mezclar la lechada en la mezcladora API se pasa al consistmetro atmosfrico para simular las condiciones de mezclado que soportar la lechada antes de ser bombeada al pozo.

5. Se mide la reologa de la mezcla en el viscosmetro FANN donde se le determina el punto cedente y la viscosidad plstica de la lechada. Estas caractersticas nos permiten conocer qu tipo de flujo nos va a permitir esa lechada (flujo turbulento o flujo tapn). Por medio del computador, nos dice si va a entrar en flujo turbulento con tantos barriles/min.

6. Se mide el agua libre en un equipo para anlisis de agua libre que nos permite evaluar la cantidad de agua libre que puede migrar a travs de la lechada.

7. Se mide la cantidad de perdida de filtrado de la lechada en el filtro prensa bajo condiciones dinmicas de presin y temperatura.

8. Se toma una muestra de la lechada y se coloca dentro del consistmetro presurizado, que es un equipo el cual nos permite simular las condiciones del fondo del pozo (presin y temperatura) y determinar el tiempo de espesamiento de la lechada.

9. Se mide la resistencia a la compresin de la lechada:

Cmara de curado: Equipo de alta presin y alta temperatura donde se elaboran bloques de muestra de las diversas lechadas de cemento diseadas, los cuales sern sometidos a diversos esfuerzos.

Analizador ultrasnico de cemento (UCA): Equipo diseado para evaluar la resistencia a la compresin pero a partir del mtodo snico. Puede utilizarse para probar la resistencia de una lechada durante un tiempo prolongado

Problemas ms frecuentes y como prevenirlos.

1. Falta de agua: De antemano deber de almacenarse agua suficiente para la operacin.

2. Falla de la unidad cementadora: probar la misma antes de iniciar la operacin, y si falla, no iniciar a cementar hasta que llegue otra en condiciones.

3. Prdida parcial y prdida total de circulacin: Si es prdida parcial, es recomendable bajar el gasto de bombeo para reducir la presin; ahora, si la prdida es total, hay que continuar con la operacin.

4. Fuga en la cabeza de cementacin: reemplazarla por otra de inmediato.

5. Falla en la unidad almacenadora de cemento (trompo): tratar de corregir la falla y tener otra lnea alterna de aire del equipo.

6. Al desplazar la lechada, que el exceso de cemento caiga en la presa de asentamiento, dejar en la descarga de la lnea de flote, a un elemento de la cuadrilla para estar pendiente, y cuando salga el cemento, que se descargue en el contenedor de recortes.

7. Al desplazar la lechada, fallen las bombas del equipo: terminar de desplazar con la unidad de alta.

8. Fuga en las uniones del stand pipe: cambiar los empaques de las uniones.

9. Descontrol del pozo: efectuar procedimiento de cierre de preventores.

Conclusin

La cementacin es un proceso petrolero que tiene por objeto endurecer las paredes del pozo para conservar las mejores cualidades de la formacin, contando con tcnicas y practicas operaciones que provienen de una planificacin para un plan de trabajo supervisado por especialistas con el fin de orientar al desarrollo y aplicacin para explotar , transportar , procesar , y tratar los hidrocarburos .

Bibliografa

1. http://industria-petrolera.blogspot.com/2009_01_01_archive.html

2. www.tesisymonografias.net/tesis...cementacin-de-pozos/1/

3.http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/8020/1/Dise%C3%B1o%20de%20Revestimiento%20y%20Cementaci%C3%B3n%20de%20pozos%20en%20el%.pdf

4. http://industria-petrolera.blogspot.com/2009/01/cementacion-derevestidores.html

5. http://www.scribd.com/doc/18686951/Cementacion-de-Pozos