cementaciones vgva vf jun 2010

Unidad de Perforación y Mantenimiento de PozosInstituto Politécnico Nacional

Instructor

Dr. Victor G. Vallejo ArrietaJunio 2010

FinFin

TemperaturaTipo Rango de Uso

Temperatura Estática

°CObservaciones

Clase A (portland)

1830 m 77º

Puede usarse cuando no se necesitanpropiedades especiales y las condicionesdel pozo lo permitan No presentan(portland) del pozo lo permitan. No presentanresistencia a los sulfatos.

Clase B (portland)

1830 m 77º Moderada resistencia de sulfatos.

Clase C 1830 m 77ºAlta resistencia a la compresión temprana.Disponible en tipos de mediana y altap p yresistencia a los sulfatos.

Clase D 1830 - 3050 m 110º Presión moderada, moderada y altaresistencia a los sulfatos.

Clase E 1830 - 4270 m 143º Alta presión, moderada y alta resistencia alos sulfatos.

Clase F 3050 - 4880 m 160º Alta presión, moderada y alta resistencia alos sulfatos.

Clase G 2240 m Amplio Cemento básico, compatible conaceleradores o retardadores.

Clase H 2240 A li Cemento básico, compatible conClase H 2240 m Amplio , paceleradores o retardadores.

+ CementoAgua

=+ CementoAgua

Cople de cementación

1

Una sola etapa

2

Liner y complemento

3

Cople de cementación múltiple

VolB = 0.5067 x 10 ‐4*(D2

AG – D2ETR)*150

VolB = 1.5589*QEA

d Q l i d fl j l i lDonde  QEA es el ritmo de flujo en el espacio anular.

Volumen del espacio anular

l

HDeDiVol TRTREA

*)(*

*)(*5067.01

22

2"8/97

2"8/133

135 m30”

ltVol

Vol

EA

EA

61904

2224*)875.9347.12(*5067.0

1

1

22

Vol

HDeDVol

EA

TRAGEA

1920*)875.925.12(*5067.0

*)(*5067.0

2

2

22

2"8/97

2

920 m20”

ltVol EA 511212

2

ltVolVol

VolVolVol

EA

EA

EAEAEA

1130255112161904

21

2224 m13 3/8”BVolBVol

1EAVol

Volumen entre cople y zapata

Vol

HDiVol TRZC

36*)6258(*50670

*)(*5067.02

2/

ltVol EA 1130252224 m 13 3/8DVol

2EAVol

ltVolVol

ZC

ZC

135736)625.8(5067.0

/

/

Volumen total de cemento

VolVolVol CAC /

Cople de retención4108 m

ZCVol /

ltVolVol

VolVolVol

C

C

ZCEAC

1143821357113025

/

9 7/8” 4144 m

Cantidad de sacos de cemento

114382

sacos = CVolRendimiento por saco

135 m30”

Ag a req erida para la me cla

301038

114382sacos =

sacos =920 m20”

V l Agua requerida para la mezcla

2224 m 13 3/8”Vol

BVolBVol

1EAVol

lt16254054*3010Agua =  

Agua = sacos * requerimiento por saco 

Agua =  

Cálculo del volumen para el desplazamiento

Vol

hHDiVol

D

TRD

4108*)6258(*50670

)(**5067.02

"8/972

DVol

2EAVol

ltVolVol

D

D

1548464108)625.8(5067.0

Cálculo de baches lavador y espaciador

LDeDVol BTRAGB *)(*5067.0 "8/9722

Cople de retención4108 m

ZCVol /

ltVolVol

B

B

BTRAGB

3994150*)875.925.12(*5067.0

)(22

"8/97

9 7/8” 4144 m

Presión hidrostática en el espacio anular

PhP EAA

4221*4108*851422.1**

psiPP

A

A

10807422.1*4108*85.1

Presión hidrostática en el interior de TR 9 5/8”

psiPP

hP

TR

TR

TRTR

11099422.1*4108*90.1

422.1**

Presión diferencial

PPPP

S

TRAS

1080711099

psiPS 292

Máxima presión diferencial

HDP fluidoC )(*)(*422.1max

psiPP

292)4108(*)85.190.1(*422.1

max

max

Presión hidrostática en el espacio anular

psiPP

hP

A

A

EAA

11099422.1*4108*90.1

422.1**

Presión hidrostática en el interior de TR 9 5/8”

PhP TRTR

4221*4108*851422.1**

psiPP

TR

TR

10807422.1*4108*85.1

Presión diferencial

psiPP

PPP

S

S

TRAS

2921109910807

Downhole Pressure ProfilesMinimum Hydrostatic Pressure and Maximum ECD vs. TVD (Ref = RKB)

2400

Pore Pressure Gradient Fracture GradientMinimum Hydrostatic Gradient Maximum ECD

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

TVD

(m)

Previous Casing Shoe

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ECD (SG)

3100

3200

3300

3400

Downhole Pressure ProfilesMinimum Hydrostatic Pressure and Maximum ECD vs. TVD (Ref = RKB)

2400

2500

Pore Pressure Gradient Fracture GradientMinimum Hydrostatic Gradient Maximum ECD

Previous Casing Shoe

2600

2700

2800

2900

3000

3100

TVD

(m)

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ECD (SG)

3200

3300

3400

Downhole Pressure ProfilesMinimum Hydrostatic Pressure and Maximum ECD vs. TVD (Ref = RKB)

2400

Pore Pressure Gradient Fracture GradientMinimum Hydrostatic Gradient Maximum ECD

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

TVD

Previous Casing Shoe

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ECD (SG)

3100

3200

3300

3400

D(m

)

OptiCemCirculating Pressure and Density at Fracture Zone

Downhole Annular Pressure and EC D vs. Liquid Volum eA BC irculating Pressure Hydrostatic PressureA A

4800

5000

5200

1 35

1.40

1.45

C irculating Pressure Hydrostatic PressureA A

Fractu re Pressure/EC D at 2500 m TVD (R ef = R KB)

C íd ió é C l d L

4400

4600

4800

1.25

1.30

1.35

ECD

Caída Presión a través Colgador LR

400

500

600

n, psi

0 100 200 300 400 500 6004000

4200

1.15

1.20

D (SG

)

R eservoir Pressure/EC D at 2500 m TVD (R ef = R KB) 543

100

200

300

400

Caida Presión

Halliburton

Baker0 100 200 300 400 500 600

Volume In (bbl)0

150 200 250 300 350 400 450

Gasto, gpm

LWD APWDLWD APWDLWD-APWDLWD-APWD

OptiCemDownhole Pressure Profiles

Minimum Hydrostatic Pressure and Maximum ECD vs. TVD (Ref = RKB)

2400

Pore Pressure Gradient Fracture GradientMinimum Hydrostatic Gradient Maximum ECD

OptiCemDownhole Pressure Profiles

Minimum Hydrostatic Pressure and Maximum ECD vs. TVD (Ref = RKB)

2400

Pore Pressure Gradient Fracture GradientMinimum Hydrostatic Gradient Maximum ECD

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

TVD

(m)

Previous Casing Shoe 2400

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

TVD

Previous Casing Shoe

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ECD (SG)

3100

3200

3300

3400 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

ECD (SG)

3100

3200

3300

3400

D(m

)

G R A D IE N T E D E T E M P E R A T U R A P A R A L A K A C H 2 D L

0

5 0 0

1 0 0 0

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0

T e m p e ra tu ra , °C

Prof

undi

dad,

mvb

mr

1 5 0 0

2 0 0 0

2 5 0 0

3 0 0 0

L a k a c h 1 S IO P

L a k a c h 1 C a lc u la d o

3 5 0 0

4 0 0 0

Cementación de TR no mayor de 200 cm3

Tubería corta (Liners) no mayor de 50 cm3be a co a ( e ) o ayo de 50 c

Cementación forzada 30 a 50 cm3

Nota: La pérdida de agua se mide en cm3 en 30 minutos bajo una presión diferencial de 1000 PSI

• Lignosulfonato de sodio

• Lignosulfonato de calcio

• Ácidos orgánicos (ácidos hidroxicarboxílicos)

• Na2SiO3 (Metasilicato de sodio)

• SiO2 (Sílica amorfa)S O2 (S ca amor a)

• Gilsonita (asfaltenos)

P l• Puzolanas

• Microesferas huecas de vidrio

Propiedades físicas de los agentes densificantes

• Derivados de la celulosa:

• Hidroxietilcelulosa (HEC)

• Carboximetilhidroxietilcelulosa (CMHEC)

• Polímeros sintéticos• Polímeros sintéticos

• Polivinilpirrolidona (PVP)

• Poli(etilenimina)

• Polímeros de sulfoalquilamidas

• Polímeros de sulfoarilamidas

• Polímeros de acrilamidas

• Sulfonato de polinaftaleno (PNS)• Sulfonato de polinaftaleno (PNS)

Información del pozo

Sistema propuestoSistema propuesto

Programa operativo

Cédula de bombeo

Espacio anular mín: 3/4‐in.Ideal: 1 1/2‐in.

Condiciones buenas de pozo y lodo

Diámetro de pozoen calibre.

Pozo uniforme (en lo posible)( sin cavernas or restricciones)

SIN APORTESSIN PERDIDAS

T. R. centrada en el pozo

Enjarre delgado,  impermeable y consolidado.

TT

3’R

5’R

Tx

CasingAgua o lodo

SiSi x

Rx

Cemento 

Sin Sin adherenciaadherencia

Casing

Ce e o

TxBuenaBuenadh idh i

Rx

adherenciaadherencia

Disparo del tramisor

T. R. Formación  Lodo

ud (m

v)Amplit

time  usec

VDLVDL

h i ú i dLas herramientas acústicas  responden a impedancia acústica (Dureza acústica) Z

Z = densidad x velocidad acústicaZ = densidad x  velocidad acústicaZ es expresada en MRayl (106 kg.m‐2.s‐1)

Impedancia acústicaMaterial Impedancia acústica (PA s/m)

Agua dulce 1.50

Gas libre 0.10Gas libre 0.10

Acero(TR) 46.0

Lodo 1.43 gr/cc 2.16

Lodo 1 79 gr/cc 2 70Lodo 1.79 gr/cc 2.70

Lodo 2.03 gr/cc 3.06

Cemento G 1.08 gr/cc espumado 500 psi 2.19

Cemento G 1 08 gr/cc 1000 psi 2 69Cemento G 1.08 gr/cc 1000 psi 2.69

Cemento 1.56 gr/cc 500 psi 3.37

Cemento 1.56 gr/cc 2000 psi 4.42

Cemento 1 98 gr/cc 500 psi 4 38Cemento 1.98 gr/cc 500 psi 4.38

Cemento 1.98 gr/cc 2000 psi 5.62

Caída Presión a través Colgador LRg

400

500

600

sión

, psi

0

100

200

300

Caida Pre

Halliburton

Baker

150 200 250 300 350 400 450

Gasto, gpm