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TECNICAS DE CEMENTACIÓN DE POZOS DE GAS CON BAJO GRADIENTE DE
FRACTURA EN LOS CAMPOS SAN JOAQUIN Y SANTA ROSA.
Hugo Villa , PDVSA
RESUMEN
Los avances tecnológicos en lechadas de cementación representan un éxito para la industria petrolera,
ya que anteriormente la densidad de las lechadas se podía reducir, agregando agua o usando un sistema
de cemento con espuma. Sin embargo, aumentar el contenido de agua de una lechada de cemento
común genera cemento fraguado con alta permeabilidad, baja resistencia a la compresión y escasa
protección de la tubería de revestimiento contra la corrosión, afectando negativamente la producción y
la vida útil del pozo.
La cementación de zonas de pérdida de circulación y bajo gradiente de fractura de los campos Santa
Rosa y San Joaquín, requieren gastos extras para herramientas de trabajo en etapas, operaciones de
remediacion y otros métodos que aseguren el aislamiento de las formaciones débiles y de los acuíferos.
Quizás la información más significativa obtenida de los métodos de evaluación de las cementaciones,
es verificar si el trabajo de cementación primaria es adecuado. Esta es la base para determinar si son
necesarias las operaciones de cementación correctivas.
Este trabajo tiene por objeto mostrar los resultados de PDVSA en los campos de Anaco durante el
proceso de cementación primaria de camisas colgantes en pozos verticales, altamente desviados con
temperaturas medianamente altas de 230° @ 300°F, presencia de gradientes subnormales de presión y
gases agrios como H2S y CO2, masificando el uso de lechadas de baja densidad, con el fin de obtener
mayor producción y tiempo de vida del pozo.
INTRODUCCIÓN.
Las operaciones de cementación primaria en el Distrito Anaco, requieren de especial atención, debido a
que los yacimientos de esta área se encuentran altamente depletados, presentando zonas con bajo
gradiente de fractura, alta pérdida de circulación, alta presión de gas, lo cual a llevado la utilización de
nuevas tecnologías en el desarrollo de lechadas para liners de producción, que garanticen buenas y
exitosas operaciones, como también alta producción y mayor vida productiva del pozo.
Debido a la complejidad de las cementación, los tipos de lechadas varían por cada etapa de
revestimiento, más aún en la cementación de liner, ya que las arenas de estas zonas presentan cambios
bruscos con respecto a la presión (dientes de sierra) lo que hace difícil mantener un diseño específico
tanto para la perforación como la cementación, con el propósito de evitar daños en la formación.
Para solventar esta problemática, se estudiaron y evaluaron los comportamientos a nivel de laboratorio
de las diferentes lechadas presentadas por las empresas de servicios como las son: LiteCrete
(Schlumberger), lechadas ultralivianas (Halliburton), lechada liviana AMG (BJ Services), lechada
liviana (CPVEN). Para finalmente diseñar el programa de cementación mas adecuado al momento de
realizar la operación en el campo.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA.
Los Campos San Joaquín y Santa Rosa están ubicados en el Área mayor de Anaco, flanco sur de la
cuenca oriental de Venezuela, subcuenta de Maturín. Está situada en el bloque levantado al norte del
corrimiento de Anaco, a lo largo del cual resalta la presencia de una serie de domos, que son las
estructuras donde se localizan las acumulaciones de hidrocarburos de la región. El domo de santa rosa
tiene un rumbo en dirección N45°E, es asimétrico con un buzamiento suave de 8 a 11° Noreste en su
flanco Norte y de 20° Sureste en su flanco Sur. El Campo San Joaquín tiene tres culminaciones
dominas y un pronunciado declive hacia el noreste al norte de San Joaquín encontramos un
entrampamiento que parece ser una terraza formada dentro del flanco noroeste del levantamiento. (Ver
Figura # 1)
ANTECEDENTES.
Hasta hace poco, era imposible diseñar y preparar lechadas de cemento de alta calidad cuya densidad se
acerca a la del agua. Los nuevos cementos ligeros logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia
a la compresión necesaria para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento de las formaciones con
densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formación y las pérdidas
de circulación.
Debido a que el área de Anaco se caracteriza por presentar zonas con bajo gradiente de fractura donde
se presentan pérdidas de fluido durante la perforación, y que una vez ocurrida éstas elevan el costo del
proceso de cementación ya que se hace necesario realizar cementaciones remediales con los riesgos que
implican en liner de diámetro pequeño ( 5 ½” y 4 ½” ). De aquí la importancia que este proceso
merece y que por muchas décadas se había visto como un mecanismo simple de desplazamiento del
lodo por el cemento y asentamiento del tapón, cuya culminación exitosa se convertía en alivio
operacional debido a que la mezcla de cemento cumplía su trabajo sin presentar un fraguado
prematuro indeseable.
Ante el escenario existente hoy en día, PDVSA realizó un estudio que abarcó las distintas áreas a
objeto de establecer las causas que afectaban el éxito de estas cementaciones, siendo analizadas de
acuerdo a la frecuencia y al impacto de las mismas. Entre los factores más influyentes se incluyen:
La geometría irregular del hoyo debido a la perforación de formaciones inestables que en combinación
con la alta desviación del hoyo incidieron negativamente sobre los resultados esperados,
comprometiendo la centralización efectiva de la tubería y el mantenimiento uniforme del régimen de
flujo seleccionado para los fluidos involucrados en el proceso de cementación (preflujos y cemento).
• La poca disponibilidad de mezclas de cemento de baja densidad, que garantizaran una carga
hidrostática aceptable manteniendo valores de resistencia a la compresión del cemento por encima
de 1000 lpc a las 24 horas y que evitaran el efecto de pérdida de circulación durante la
cementación, fueron motivos suficientes que impidieron obtener en el pasado el éxito deseado de la
operación.
• El tipo de fluido (invertido o 100% aceite) y el acondicionamiento del hoyo fueron variables que
afectaron la eficiencia de desplazamiento y el aislamiento zonal de la zona de interés.
CONSIDERACIONES PREVIAS AL PROCESO DE CEMENTACIÓN PRIMARIA.
El principal objetivo en una cementación primaria es conseguir un buen aislamiento zonal en el espacio
anular, este aislamiento depende en gran medida de la eficiencia de desplazamiento del fluido de
perforación por el cemento y por la condición mecánica del hoyo (1).
Otros factores no menos importantes que los anteriormente nombrados se tomaron en cuenta ya que
son parte integral del éxito del proceso de cementación estos se nombran a continuación en forma
secuencial como parte de la planificación.
• Lubricación del hoyo.
El uso de lubricantes mecánicos como las esferas sólidas de material sintético, se utilizaron en la
sección de hoyo abierto con mayor grado de inclinación facilitando la corrida del revestidor.
• Circulacion después de bajar el Revestidor.
Después que el revestidor es corrido a la profundidad programada, un volumen suficiente del fluido
tiene que ser circulado para asegurarse que el hoyo esté limpio. Antes de iniciar la cementación, se
requiere circular al menos un fondo arriba y desalojar el gas, basado en el registro de calibración del
hoyo(Caliper). Esta circulación ayuda a remover el fluido de baja movilidad (Fluido parcialmente
deshidratado) y reducir la temperatura circulante de fondo.
• Diferencia de Densidades Entre los Fluidos.
Con el fin de evitar la contaminación del cemento dentro de la tubería y en el espacio anular, se utilizo
la técnica del doble lavador por delante y por detrás del cemento lo que genera protección hidráulica de
alta eficiencia ( Tapones Hidráulicos). (Ver Figura # 2 y 3)
OTRAS CONSIDERACIONES.
Con el propósito de tener un hoyo estable y generar el mínimo daño a la zona productora, el fluido de
perforación esta constituido por una fase líquida 100 % aceite mineral y el agente densificante utilizado
es el Carbonato de Calcio de granulometría adecuada a la garganta poral según estudios realizados para
definir este parámetro.
En los registros de geometría de hoyo (Caliper) que se corre antes de bajar el Liner, se ha observado
que presentan diámetro nominal de la mecha, con una costra de lodo de 1/32” a 2/32” y una invasión
de 3”.
Este tipo de lodo a demostrado ser muy eficaz (poco dañino) no solo al proceso de perforacion, si no
que también permite una fácil remoción y acuahumectación por los lavadores utilizados en el proceso
de cementación.
NUEVAS TECNOLOGÍA EN CEMENTOS LIVIANOS.
Muchas de las empresas de cementación, se han visto en la necesidad de profundizar aún más en la
búsqueda de nuevas alternativas con alto desempeño tecnológico y factibilidad económica en lo que a
lechadas de baja densidad se refiere. En los campos operacionales del Distritos Anaco la presión de
yacimiento ha declinado de una manera drástica, esto ha hecho necesario la aplicación de nuevas
técnicas de cementación para tratar de no exceder el gradiente de fractura de éstas zonas y por
consiguiente crear pérdidas de circulación que puedan limitar la productividad del pozo, originando
columnas de cemento incompletas y soportes de revestidor no adecuados. Los procedimientos de
reparación en éstos casos, no sólo consumen tiempo y costos adicionales, sino que también debilitan el
revestidor y las probabilidades de lograr una solución exitosa son bajas. Entre las tecnologías
comerciales disponibles tenemos:
LiteCRETE.
Son sistemas cementantes que logran las bajas permeabilidades y la alta resistencia a la compresión
necesarias para garantizar la integridad del pozo y el aislamiento hidráulico de las arenas con
densidades lo suficientemente bajas como para impedir el fracturamiento de la formación y las pérdidas
de circulación. Este sistema presenta permeabilidad del cemento fraguado menor que la del cemento
Portland convencional Clase G, y la resistencia a la compresión es comparable con la de este. El
sistema LiteCRETE es eficaz a temperaturas que varían de 80 a 300°F, presiones de fondo del pozo de
hasta 8000 lpc y lechadas cuyas densidades varían de 8,2 a 12,5 lbm/gal(2). (Ver Figura # 4)
Este sistema utiliza microésferas huecas de pequeños diámetros (0,1 a 8,0 micrones), inertes,
compuestas principalmente de óxidos de sílice y aluminio, con gas inerte en su interior, lo cual permite
obtener lechadas livianas de hasta 8,5 lpg; que al combinarse con el cemento forma un sistema de
ultraliviano de alta resistencia a la compresión, diseñado para cementar a través de formaciones débiles
donde se requiere baja presión hidrostática. (Ver Figura # 5)
La tecnología presenta tres características fundamentales: reemplaza parte del cemento por partículas
inertes de baja gravedad específicas, reduce el requerimiento de agua en la lechada e incrementa la
cantidad de sólidos en la matriz del cemento.
La alta resistencia, se obtiene mediante la mezcla de dos aditivos inertes con una distribución
granulométrica y área superficial óptima, que reducen la porosidad y permeabilidad del cemento
haciendo que los esfuerzos internos se distribuyan de una manera homogénea en la matriz, logrando
propiedades antimigratorias, estabilidad reológica y mejor control de filtrado.
DISEÑO Y APLICACIÓN DE TÉCNICAS Y EQUIPOS.
Optimización del uso de Simuladores.
• Para diseñar una cementación optima en casos tan severos como el Distrito Anaco, es requisito
indispensable la utilización de los programas de cementación para evaluar todos los parámetros
hidráulicos involucrados en el proceso de colocación de una lechada apropiada en el espacio
anular.
Los volúmenes y densidades de los preflujos y lechadas, diámetros del hoyo, diámetro del
revestidor, inclinación del pozo, zonas de gradientes críticos y régimen de flujo, se acotan para
mantener el equilibrio entre dos puntos fundamentales. Presión Poral ≤ ECDBombeo ≤ ECD Max PERF.
Esto permite mantener el control hidráulico del pozo sin pérdida ni arremetidas y colocar el
cemento al tope del diseño.
Diseño de Doble Lavador.
Las características más importantes consideradas en el diseño de estos fluidos fueron:
• El lavador base aceite, se diseño para ser compatible con el lodo de perforación seguido por un
lavador base agua de mayor densidad y régimen de flujo turbulento a bajas tasas de bombeo, el cual
es compatible con el espaciador base aceite cuya composición permite mojar preferencialmente por
agua la superficie a ser cementada creando un medio propicio para mejorar la adherencia de la
mezcla de cemento hacia la tubería y la formación.
• Las propiedades reológicas de estos fluidos permitieron alcanzar régimen de flujo turbulento a
bajos caudales de desplazamiento. La utilización de lavadores químicos dependió del hecho de no
comprometer el control del pozo en el transcurso de la operación.
Uso de Accesorios para Cementación.
Con el uso de centralizadores rígidos con aletas en espiral y anillos de retención con cuñas de agarre
interno se mejoro la colocación del cemento en el anular. El movimiento de remolino creado por el
ángulo que forman las aletas, ayudó a mejorar la colocación del cemento en el anular.(Ver figura # 6)
Entre las ventajas principales se tienen:
Rotación libre: Está diseñado para desplazarse sobre la tubería y para que actúe como una superficie
de apoyo durante la rotación y el movimiento alternativo, pero puede fijarse en un lugar específico.
Reduce la torsión: Actúa como una superficie de apoyo reduciendo enormemente la torsión necesaria
para la rotación de la tubería de revestimiento durante la cementación.
Mejora del flujo: Un área de flujo reducida combinada con las aletas en espiral, produce un
movimiento de vórtice de los fluidos y da una velocidad de fluido neta aumentada con dirección.
La tubería gira libremente: Este diseño permite que la tubería gire libremente dentro del centralizador.
Esto hace que sea la herramienta ideal para ser usada en pozos desviados y cuando a la tubería se le
puede imprimir movimiento alternativo.
La ubicación de estos centralizadores depende de la configuración y del grado de desviación del hoyo y
su colocación es preferiblemente en los puntos de mayor inclinación (puntos de apoyo del revestidor
con las paredes de la formación), garantizando de esta forma una mayor centralización de la tubería y
por ende la uniformidad del área de flujo. La figura # 7 ilustra un modelo típico de este tipo de
centralizador sólido; la desventaja que presentan es que no se pueden expandir para proveer
centralización en hoyos ensanchados.
La aplicación de resina epóxicas para asegurar el Stop Collar al revestidor, además de la sujeción
mecánica por tornillo o cuñas de agarre interno, ha dado excelentes resultados.
El uso de zapatas centralizadas con orificios laterales y recubrimiento, son recomendables para la
corrida de revestidores en pozos altamente inclinados donde existan antecedentes de pega de tubería o
arrastres severos durante los cambios de mecha. (Ver figura # 8)
CONSIDERACIONES PARA LA CEMENTACIÓN DE CAMISAS.
Para la cementación de camisas de producción en el área de Anaco se elaboraron las siguientes
especificaciones (3):
Diseño de Preflujos:
Doble Lavadores:
Utilizar un lavador químico con base en hidrocarburos y un lavador con base en agua, compatibles con
el fluido de perforacion, siempre y cuando no se comprometa el balance hidrostático necesario para
controlar el pozo.
Volumen: Sujeto al control de presión de formación y tiempo de contacto de al menos 10 minutos.
Régimen de flujo: Turbulento, para que asegure la máxima remoción del revoque formado por el fluido
de control.
Nota : Si se requieren espaciadores, estos deben ir en flujo tapón para mantener el control del ECD del
pozo.
Diseño de la Lechada Única:
CMTO “G” o “H” + 35% de silica + antimigratorio + protector de H2S y CO2 + alivianador +
controlador de filtrado + retardador (sí es necesario) + dispersante + antiespumante.
Propiedades:
• Filtrado: Menor de 50 cc / 30 min, para camisas de producción (liner) intermedio y para liner de
producción.
• Reología: Adecuada para flujo tapón hasta 3,0 Bpm (para Nre de 100 a 300).
• Agua libre: 0 %
• Densidad: De 11 a 13,5 lpg según ECDmax de perforacion.
• Tiempo de espesamiento. De 2 h por encima del tiempo de operación, incluyendo premezclado
• Resistencia a la compresión @ 24 h: mayor de 1500 psi
• Sedimentación: 0.0 lpg entre tope y fondo
• Desarrollo de fuerza gel estática: De 500 lbf/100 pie² a 1000 lbf/100 pie²
• Volumen : para un tope de cemento a 500´por encima de la zapata del revestidor anterior si el
ECDMax lo permite.
Centralización de la Tubería.
• Correr programa de acuerdo a los datos de registro de desviación y caliper y colocar el número de
centralizadores necesarios para obtener un Standoff mínimo de 80% en la zona de interés.
• Tipos de centralizadores: Sólidos de aluminio de aleta helicoidal o rígidos de acero con aletas
rectas o helicoidal. Cuando el ángulo de desviación es pronunciado, se recomiendan los
centralizadores de doble contacto (tandem) o los “ rígidos de aletas soldadas”. Los Stop Rings del
tipo de sujeción de tornillos Allen (set screw, slip on) o de cuñas de agarre interno siempre y
cuando la holgura del anular lo permita.
Procedimiento Operacional.
• Acondicionar el lodo para correr liner, reduciendo las propiedades reológicas a niveles mínimos
que mantengan en suspensión el densificante.
• Efectuar corrida del liner según la simulación de “swab and surge”, para definir la velocidad de
bajada del mismo
• En anulares estrechos con ECD críticos, se recomienda el uso de equipos de flotación diferenciales
para prevenir el efecto pistón.
• Romper circulación a nivel de la zapata del revestidor anterior. Cuando el colgador sea hidráulico,
se debe procurar no sobrepasar la presión de asentamiento del mismo y en caso de ser mecánico
este no debe ser rotado.
• Una vez que la camisa de producción esté en el fondo, se rompe circulación con el camión bomba,
comenzando con tasas de 0,5 bpm hasta llegar a la tasa que corresponde al ECDMax de perforacion
incrementos de tasa de flujo, luego que la presión se haya estabilizado en cada caso.
• Para anulares restringidos de ECD críticos, se debe circular un fondo arriba con el camión como se
describió arriba, sin asentar el colgador, luego se evalúan las unidades de gas y se continua
circulando hasta bajarlas a menos de 100 unidades.
• Circular en el fondo con lodo de baja reología (un ciclo completo como mínimo) hasta que la
densidad y la reología sea igual entrando y saliendo, moviendo la tubería si es posible. Registrar la
presión de circulación y peso de la sarta con y sin movimiento a diferentes caudales.
• Asentar el colgador de la camisa de producción (liner), probar asentamiento. No permitir la salida
de la espiga durante la prueba. Si fallan las cuñas, el liner debe ser asentado en el fondo.
• Después de asentado el colgador se repite el programa de circulación como se describió
anteriormente hasta alcanzar presión estable. Luego se inicia la premezcla del cemento,
manteniendo la circulación del pozo, hasta el inicio del bombeo de los fluidos, para lo cual no se
requiere detener la circulación
• Se bombean los lavadores base aceite y base agua, después los espaciadores base aceite y base
agua. Verificar la densidad y reología de los espaciadores en la localización
• Bombear la lechada de cemento premezclada , soltar el dardo y detrás de éste 2 Bls de agua + 3Bls
de lavador base agua o dual, para iniciar el desplazamiento con lodo. Considerar en el volumen
total de desplazamiento el volumen de espaciador bombeado después de la lechada de cemento.
Verificar la densidad de la lechada de cemento.
• Continuar el desplazamiento hasta completar el volumen teórico de la tubería de perforación. Bajar
la tasa de desplazamiento a 1 bpm faltando 10 bbl para cubrir el volumen teórico de la tubería de
perforación, para observar la ruptura de pines. Reiniciar el contador de barriles para registrar el
volumen de la camisa de producción. Si no se observa la ruptura de pines, bombear el volumen
teórico de desplazamiento más la mitad del volumen entre cuello y zapata para no sobredesplazar la
lechada.
• Asentar el tapón con 500 psi por encima de la presión de desplazamiento.
• Descargar presión y verificar el contraflujo.
• Asentar el Top-Packer (empacadura inflable) y levantar la tubería por encima del tope teórico de
los preflujos y circular un ciclo completo.
• Cerrar el pozo por unas 4 h antes de sacar la tubería para evitar migración de gas.
CRITERIO DE EVALUACIÓN DE LA CEMENTACIÓN.
Fueron evaluados los resultados obtenidos por los registros de cementación de acuerdo al siguiente
criterio:
Buena: Aquellos casos donde el cemento alcanzó sellos que permitieron aislar los intervalos
productores y que además mantuvieron buena adherencia en toda la extensión del revestidor, no
ameritando de una reparación. (4)
Mala: Cuando el cemento no mostró sellos suficientes en el tope y la base de la arena de interés, así
como baja adherencia a lo largo del liner, requiriendo la reparación de la cementación. (4)
RESULTADOS.
Tomando en cuenta el escenario de cementación mostrado anteriormente; en la figura # 9 se muestra
incremento en el porcentaje de éxito de 77 a 100% en la cementación de pozos desviados en el área de
Anaco durante el periodo 2000 – 2003 incluyendo camisas intermedias y de producción donde se
utilizó la tecnología de lechadas de baja densidad, alta resistencia a la compresión y aditivos
resistentes al ataque de gases agrios.
En la figura 10 se muestra el registro de evaluación de cemento del pozo RG – 237, en el intervalo de
producción ( Liner 7” x 9 5/8” , hoyo 8 ½”, profundidad 11150´) donde se encuentran las arenas de
interés, donde se observa una alta calidad de aislamiento zonal.
En la figura 11 se muestra el egistro de evaluación de cemento del pozo RG – 243, en el intervalo de
producción ( Liner 7” x 9 5/8” hoyo 8 ½”, profundidad 10800) donde se encuentran las arenas de
interés.
CONCLUSIONES.
La tecnología en lechadas ultralivianas brinda las densidades necesarias para realizar trabajos en
zonas con bajo gradiente de fractura.
Debido a la utilización de sólidos microfinos y esferas sintéticas de vidrio ó cerámica con
Nitrógeno encapsulado en la formulación de la lechada, se pueden obtener bajas permeabilidades y
altas resistencias a la compresión.
Otra ventaja adicional de las bajas densidades de cemento y bajas reologías, es que permiten reducir
el diferencial de presión contra la formacion, y así disminuir el riesgo de pérdida de circulacion.
Ejemplo: Lechada de densidad 8.0 lpg con Vp:40 Cpo y Pc: 15 lbf/100pc
Permiten controlar la gelificación prematura, evitando taponamiento en la tubería durante la
operación de cementación.
Desarrollo de geles de 500 @ 1000 lbf/100pc, en un periodo de 10 minutos (Angulo Recto), el cual
garantiza su propiedad antimigratoria y con esto evitar el ataque de gases agrio los cuales
destruyen la matriz del cemento. (Nuevo concepto de desarrollo de Geles Estático a alta velocidad).
La pérdida de filtrado para las lechadas presentadas por las compañías de cementación son óptimas
para la cementación de Liner, ya que, minimizan el daño a la formación por invasión de fluido,
como también la reducción en volumen de lechada.
Esta lechadas también se han aplicado para realizar tapones de integridad en arenas donde la
pérdida de circulación es severa, permitiendo restablecer la circulación y aumentar el ECD de la
formación.
Las lechadas tienen un costo adicional en comparación a las convencionales, sin embargo al
garantizar beneficios como: Aislamiento en zonas productoras, 100 % circulacion luego de
realizada la operación y la no realización de cementaciones secundarias. Obtendríamos un
equilibrio en la relación costo beneficios.
El sistema de doble lavador sin espaciador, es muy útil ya que permite realizar una excelente
limpieza del espacio anular en flujo turbulento, disminuir la carga hidrostática, permitiendo
aumentar la columna de cemento, se ha aplicado en el 98% de las cementaciones.
La selección adecuada de los colgadores, equipos de flotación, Tipo de centralizador y adecuado
stop collar, con aplicación de resina epóxica ubicados en los puntos claves, han permitido obtener
un alto porcentaje de éxito.
REFERENCIAS.
1. “PROGRAMA DE INDUCCION EN INGENIERIA DE PERFORACION”, CIED, Julio
(2003).
2. “LiteCrete Ul Oilfield Review”, Halliburton Energy Services, Abu Dhabi, Otoño (2001).
3. “Taller API RP 10B Cementación de pozos”, INTEVEP, Septiembre (1998).
4. “Practica recomendada para la evaluación de cementos para pozos”, Intituto Americano
del Petróleo, vigésima edición, Estado Zulia, Diciembre (1997).
5. Wollherr, H.: Eigenschaften von Zementsteinen normaler Aushärtung und nachfolgender
Dampfbehandlung. Erdöl Erdgas Kohle, 115. (10/1999), pp 484–487.
6. Deeg,W., Griffith, J., Crook, R. und Benge, G.: Foamed Cement vs. Conventional Cement:
Cause and Effect of Tensile Fractures in Hydraulic Fracturing Operations. Halliburton
Zonal Isolation White Paper, 1999.
7. Miller, L. S. und Frank,W. E.: Foam Cementing Cyclic-Steam, Producing Wells: Cymric
Field Case Study. SPE 46215, 1998.
8. Pappas, J., Creel, P. und Crook, R.: Problem Identification and Solution for Method
forWater Flow Problems. SPE 35249, 1996.
ANEXOS
NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LECHADAS DE BAJA DENSIDAD ( 8,0 Lpg a 10.5 Lpg) Y SU
APLICACIÓN EN LOS CAMPOS SANTA ROSA Y SAN JOAQUÍN MEDIANTE ESTUDIOS
DE LABORATORIO Y RESPECTIVA SIMULACIÓN.
Figura # 1. Ubicación Geográfica del Área
Figura # 2. Tren de densidades y reología ascendente Figura # 3. Altura de le lechada.
Lechada de cemento
Lavador base aceite
Lavador base agua
Fluido base aceite Lavador base agua
agua Lavador base aceite
Lechada de cemento
Lodo base aceite
Lavador base agua
Lodobase
aceite
L. B. agua
agua
Figura # 4. Distribución de partículas Figura # 5. Esquema de una Microesfera
Figura # 6. Centralizador rígidos. Figura # 7. Centralizador sólidos.
Vidrio ocerámica
Gas: N2, CO2, aire
Partículas de cemento
Partículas Inertes de diferentes diámetros
Figura # 8. Zapatas Centralizadas tipo UP-JET.
Figura # 9. Resultados Obtenidos
10 13 18 2413 14 19 24
77
93 95 100
05
10152025
2000 2001 2002 2003
Nro
. Tra
bajo
s
0
25
50
75
100
Por
cent
aje
de E
xito
Buena Cementación Total Trabajo % Éxito
Figura # 10. Registro de evaluación de cemento del pozo RG – 237.
Figura # 11. Registro de evaluación de cemento del pozo RG – 243.
ESTUDIO DE PROPIEDADES DE LECHADAS DE 8.0 LPG A 10.5 LPG PARA
APLICACIONES EN UN FUTURO CERCANO.
PERDIDA DE FILTRADO.
Anexo # 1. Pérdida de filtrado de las lechadas presentadas por las diferentes empresas de servicio.
Las lechadas de baja densidad, en el rango de 8.0 lpg a 10.5 lpg muestran un buen control de filtrado
menor a 50cc/30 minutos.
Es de anotar, que estas lechadas en campo deben ser premezcladas a una tasa menor que los sistemas
convencionales, para lograr homogeneidad en la distribución de sólidos de baja gravedad específica.
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5
T I E M P O ( m i n )
VO
LU
ME
N (c
c)
1 0 , 5 L p g C P V E N 1 0 L p g B J 8 L p g H a l l i b u r t o n 9 , 1 L p g S c h l u m b e r g e r
Resistencia a la compresión.
Anexo # 2. Resistencia a la compresión por medio del método destructivo.
Los resultados de estos ensayos, validan la utilización de las lechadas para lograr un buen aislamiento
zonal en todo el espacio anular, durabilidad del pozo y la factibilidad de realizar trabajos posteriores de
fracturamiento hidráulico.
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
BJ10 Lpg
Halliburton 8 Lpg
Schlumberger 9,1 Lpg
CPVEN 10,5 Lpg
1262,5 11117777 11110000
2375
Res
iste
ncia
a la
com
pres
ión
(Psi
)
Tiempo ( 24 horas)
Tiempo de Espesamiento.
Anexo # 3. Tiempo de Espesamiento de las lechadas presentadas por las empresas de servicio.
Las operaciones de cementación de liners, en el distrito Anaco, requieren en promedio de 3 a 5 horas de
tiempo de bombealidad de la lechada.
Con estos ensayos, se comprueba que los tiempos de los nuevos tipos de lechada permiten la
realización de los trabajos sin problemas de fraguados prematuros.
Agua Libre.
En cuanto a esta propiedad las lechadas presentaron 0 % de agua libre a 0° y 45° lo que garantiza el
control hidrostático del pozo.
0
1
2
3
4
5
6
7700 BBCC
110000 BBCC
Tiem
po d
e Fr
agua
do (
Hrs
)
Halliburton8 Lpg
CPVEN10,5 Lpg
BJ10 Lpg
Schlumberger9,1 Lpg
100 BC
100 BC
Simulación Hidráulica.
Anexo # 4. ECD en el fondo (Lechada 8 lpg Halliburton).
El comportamiento hidráulico del sistema de doble lavador y lechada de 8.0 lpg, mantiene el control
hidrostático del pozo y garantiza que no se fracturará ninguna de las formaciones débiles que se
curaron en la fase de perforación.