Cementación de Pozos

 CEMENTACIÓN DE POZOS

La cementación es un proceso que consiste en colocar una lechada de cemento en el espacio anular formado entre las formaciones que se han perforado y la cañería (Casing) que se instala en un pozo para producir petróleo, gas y/o agua.

PROCESO DE CEMENTACIÓN

La cementación es un proceso que incluye:

• Diseño y ensayo de una lechada de cemento
• Mezclado y transporte de cemento y aditivos
• Mezclado y bombeo en el pozo

Una lechada de cemento se define como:

• Un fluido que resulta de mezclar agua y aditivos al cemento seco, o bien, a mezclas de cementos.

 RAZONES PARA CEMENTAR

• Soportar la sarta de casing y que el cemento se adhiera perfectamente a la formación y al casing, (“sello hidráulico impermeable”).
• Sellar zonas de pérdidas de circulación.
• Proteger el casing de la corrosión producida por las aguas subterráneas.
• Prevenir surgencias (blow-outs) de la formaciones que están expuestas.
• Proteger el casing de las cargas y esfuerzos cuando se re-perfora para profundizar un pozo.
• Prevenir el movimiento de fluidos entre zonas.

 CEMENTACIONES PRIMARIAS

De simple etapa      

• Conductor
• Superficie
• Intermedio
• Producción
• Liner de perforación
• Liner de producción

Dos o más etapas

• • Superficie
• • Intermedio
• • Producción
• • Liner

CASING CONDUCTOR

Características

• Sartas cortas (“shallow”) -- usualmente menores de 100 ft (30 m) de profundidad

• Grandes diámetros -- O.D. 20" hasta 36" o mayores

• Debe fijarse en superficie (encadenarse) durante la cementación

Objetivos

• Proteger las zonas lavadas debajo del equipo

• Se levanta con un niple campana y un niple de flujo de fluido

     ♦ Establecer retornos a superficie

     ♦ Dirigir los retornos a la pileta de lodo

• No se requiere en todos los pozos

Características de las lechadas:

• Clase A, G, H o de la construcción (común) con aceleradores.

• Una lechada de cabeza (lead) de llenado y económica.

• Una lechada de cola (tail) con cemento puro

• A veces se utiliza un concreto pre-mezclado (hormigón elaborado)

Procedimientos para cementar:

• Si no se utilizan tapones de goma, sólo se desplaza el casing.

• A menudo con Drill Pipe (Inner String)

CASING DE SUPERFICIE (GUÍA)

Características:

• Requerido por Regulaciones, Leyes y/o Decretos de Gobierno en cada área y país.

• 100 ́ a 5,000 pies (30 ~ 1500 m) o mayores.

• O.D. desde 7.5/8” hasta 20” o mayores

• Necesita fijarse en superficie (encadenado) mientras se cementa.

• Se circula cemento hasta superficie

• El pozo puede ser severamente erosionado
• Las pérdidas de circulación pueden ser un gran problema

Objetivos:

• Proteger las zonas de agua dulce.

• Ofrecer una conexión para montaje de las BOP en superficie.

• Tratar zonas de formaciones inconsolidadas.

• Sellar zonas de pérdidas de circulación.

• Soportar las sartas de Casing siguientes para profundizar el pozo

Cementos utilizados:

• Lechada de cabeza (relleno) seguida por una lechada de cola de alta resistencia.

• Cementos de elevada resistencia en pozos profundos.

Procedimientos para cementar:

• Se deben utilizar tapones de goma (de limpieza) inferior y superior.

• A veces se cementa a través de drill pipe

• Centralizar el casing y fijar las juntas del zapato y de superficie.

• A veces es seguido de una cementación desde superficie (por anular) “top out”

CASING INTERMEDIO

Características:

• 4,000 a 16,000 ft (1200 ~ 4800 m) o mayores profundidades (amplio rango)

• O.D. 6.5/8” hasta 20”; 9.5/8” es muy común

• A menudo con circulación hasta superficie

• Algunas veces solamente dentro del casing de superficie
• Raramente cementado solamente en la sección del fondo

• Se puede terminar el pozo (completación) en este casing intermedio

Objetivos:

• Casos de zonas críticas

• Pérdidas de circulación
• Zonas con altas presiones
• Zonas con mantos salinos

• Las B.O.P. siempre están instaladas

• Soportar sartas que se instalarán posteriormente

• Pueden realizarse como trabajos de cementación en una sola etapa o en múltiples etapas (dos o más)

Procedimientos y cementos:

• Lechadas muy variadas

• Generalmente con lechadas de relleno y de alta resistencia (de cola)

• Se deben utilizar tapones de goma (de limpieza) de inferior y superior.

• A veces cementado a través de Drill pipe

• A veces se cementan en etapas

CASING DE PRODUCCIÓN

Características:

• 1,700 ́ a 20,000 ft (510 ~ 6000 m), o más profundos

• Diámetros más comunes:

• 4.1/2” , 5.1/2” y 7”

Objetivos:

• Completar el pozo para producción

• Proveer control de presión

• Cubrir agüjeros o una sarta de Casing intermedio dañado

     ♦ Control del pozo cuando se perfora (punzado, baleo)

Cementos usados:

• Lechada de relleno (de cabeza) seguida de una lechada de alta resistencia (de cola)

• Cementos de alta resistencia frente a las zonas productivas

Procedimientos de cementación:

• Normalmente se utilizan espaciadores de buena calidad

• Es común desplazar con fluidos para perforar (cañonear, punzar, balear)

• Desplazar y lavar bombas y líneas antes de cementar es una buena práctica

• Usar tapones de goma de limpieza inferior y superior es una buena práctica