pruebas de laboratorio para los cementos

8/15/2019 Pruebas de Laboratorio Para Los Cementos

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CM 117/ CL021

ProgramaPrograma dede EntrenamientoEntrenamiento

Acelerado para Supervisores Acelerado para Supervisores dede PozoPozo

PruebasPruebas dede LaboratorioLaboratorio

para los Cementospara los Cementos


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CM 117/ CL022

FuncionesFunciones deldel laboratoriolaboratorio

•• EvaluaciónEvaluación deldel DesempeñoDesempeño dede laslas lechadaslechadasnn FaseFase deldel DiseñoDiseño de lade la LechadaLechada

²²LaLa mediciónmedición dede ciertas característicasciertas características de lade la lechada bajolechada bajociertas condicionesciertas condiciones dede fondofondo dede pozopozo..

nn FaseFase dede EjecuciónEjecución

²²Seguir Seguir lala preparaciónpreparación del materialdel material mezcladomezclado

•• Características QuímicasCaracterísticas Químicas

nn Análisis cuantitativo Análisis cuantitativo oo cualitativocualitativo dede los componenteslos componentes de lade lalechadalechada antes deantes de que éstaque ésta seasea mezcladamezclada..

²²CementoCemento

²² Aditivos Aditivos

²²FluidoFluido dede MezclaMezcla


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CM 117/ CL023

EvaluaciónEvaluación deldel DesempeñoDesempeño -- LechadasLechadas

•• Regido por Regido por elel comitécomité de la APIde la API sobresobre la “la “EstandarizaciónEstandarización dede

CementosCementos dede PozosPozos dede PetróleoPetróleo” (Com. 10)” (Com. 10)

•• LaLa publicación consistepublicación consiste de lode lo siguientesiguiente::

nn PruebasPruebas dede especificación para lechadasespecificación para lechadas dede cemento purocemento puro

nn ProcedimientosProcedimientos dede examinación operacional para todas lasexaminación operacional para todas las

lechdaslechdas

••

Procedimientos diseñados para simular las condicionesProcedimientos diseñados para simular las condiciones en elen el

fondofondo de unde un pozopozo

nn PresiónPresión

nn TemperaturaTemperatura


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CM 117/ CL024

EvaluaciónEvaluación dede EspaciadoresEspaciadores yy

LavadoresLavadores

•• EvaluaciónEvaluación deldel efectoefecto dede limpiezalimpieza

•• CompatibilidadCompatibilidad con elcon el CementoCemento

nn TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento

nn PérdidaPérdida dede FluidoFluido

nn Fuerza CompresivaFuerza Compresiva

nn ReologíaReología

•• Efectos sobreEfectos sobre elel lodolodo

nn ReologíaReología etc.etc.


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CM 117/ CL025

Caracterización QuímicaCaracterización Química

SeSe examinan cuatro tiposexaminan cuatro tipos dede muestrasmuestras::

•• PolvoPolvo dede CementoCemento

nn CC33 A, C A, C33S, C2S, CS, C2S, C44 AF y AF y YesoYeso

•• Cemento Seco MezcladoCemento Seco Mezclado

nn ConsistenciaConsistencia

•• Cemento FraguadoCemento Fraguado

•• Agua Agua de lade la mezclamezcla


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CM 117/ CL026

PreparaciónPreparación de lade la MuestraMuestra


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CM 117/ CL027

PreparaciónPreparación de lade la MuestraMuestra

•• Utilice muestras representativasUtilice muestras representativas..

•• ObtenciónObtención de lade la muestramuestra

nn Antes del Antes del envíoenvío

•• No seNo se debe utilizar ningún aditivo quedebe utilizar ningún aditivo que no seno se encuentreencuentre enen laslasmuestrasmuestras de campode campo verdaderasverdaderas

•• ProcedimientosProcedimientos dede muestramuestra yy manipulaciónmanipulación

nn SPEC 10SPEC 10 SecciónSección 33


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CM 117/ CL028

DiseñoDiseño de lade la LechadaLechada


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CM 117/ CL029

CaracterísticasCaracterísticas de lade la LechadaLechada

•• Agua Libre Agua Libre && SedimentaciónSedimentación de lade la LechadaLechada

nn SeparaciónSeparación deldel aguaagua dede una lechada estáticauna lechada estática

nn SeSe mueve hacia arribamueve hacia arriba, se, se acumulaacumula enen bolsasbolsas o en lao en la cimacima

de lade la columnacolumna dede cementocemento..nn ElEl resultado esresultado es unun aislamiento incompletoaislamiento incompleto de lade la zonazona

•• DensidadDensidad

nn EquilibrioEquilibrio dede las presiones debajolas presiones debajo de lade la superficiesuperficie

nn FuerzaFuerza final delfinal del cementocemento


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CM 117/ CL0210

CaracterísticasCaracterísticas de lade la LechadaLechada -- cont.cont.

•• BombeabilidadBombeabilidad ((ConsistenciaConsistencia de lade la LechadaLechada))

nn PeríodoPeríodo dede tiempo durantetiempo durante elel cualcual lala lechada permanecelechada permanece enen

unun estado líquido bombeableestado líquido bombeable ((TiempoTiempo deldel TrabajoTrabajo + 1.5+ 1.5

vecesveces o 2o 2 HorasHoras))

•• PérdidaPérdida dede FluidoFluido

nn DeshidrataciónDeshidratación de lade la lechada durantelechada durante lala fasefase dede colocacióncolocación

•• ReologíaReología

nn ModelajeModelaje deldel flujoflujo de lade la lechadalechada


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CM 117/ CL0211

CaracterísticasCaracterísticas deldel Cemento FraguadoCemento Fraguado

•• Adherencia Adherencia

nn CementoCemento -- Revestidor &Revestidor & CementoCemento -- FormaciónFormación

•• ResistenciaResistencia aa los Sulfatoslos Sulfatos

nn ReacciónReacción aa los sulfatoslos sulfatos dede magnesiomagnesio yy sódiosódio;;

²²pérdidapérdida de lade la fuerzafuerza dede compresióncompresión

²²agrietamiento bajo estrésagrietamiento bajo estrés

•• RetrogresiónRetrogresión de lade la FuerzaFuerza

nn DesestabilizacionDesestabilizacion deldel Cemento por encimaCemento por encima de >230de >230oo F.F.

•• PermeabilidadPermeabilidad

nn Lechadas livianasLechadas livianas


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CM 117/ CL0212

FlujogramaFlujograma dede PruebasPruebas

COMPATIBILIDADCEMENTO-ESPAC-LODO

TIEMPO DE FRAGUE

REPORTE DE LABORATORIO

RESISTENCIA A LA

COMPRESION

REOLOGIADENSIDAD

AGUA LIBRE FILTRADO

SOLICITUD DEPRUEBAS


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CM 117/ CL0213

ProcedimientosProcedimientos && EquiposEquipos dede

LaboratorioLaboratorio


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CM 117/ CL0214

SolicitudSolicitud dede Análisis Análisis dede LaboratorioLaboratorio

•• SometidoSometido a laa la formulaciónformulación de lade la lechadalechada dede cemento requeridacemento requeridapor por elel laboratoriolaboratorio

•• Designar los aditivos necesarios paraDesignar los aditivos necesarios para lala lechadalechada

•• Solicitar parámetros específicosSolicitar parámetros específicos dede ejecucionejecucion::

nn DensidadDensidad

nn ReologíaReología ((Viscosidad PlásticaViscosidad Plástica && PuntoPunto dede RendimientoRendimiento))

nn PérdidaPérdida dede FluidoFluido

nn TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento

nn Agua Libre Agua Libre

•• Suministrar todaSuministrar toda lala información sobre los parámetroinformación sobre los parámetro deldel pozopozo

nn TipoTipo dede TrabajoTrabajo,, ProfundidadProfundidad,, tipo dea aguatipo dea agua dede mezclamezcla &&

BHT, etc.BHT, etc.


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CM 117/ CL0215

CálculoCálculo de lade la MuestraMuestra

•• ElEl volumenvolumen de lade la muestramuestra dede lechada eslechada es 600 ml600 ml

•• Tomar Tomar enen consideraciónconsideración lala siguiente lechada compuestasiguiente lechada compuesta de:de:

nn CementoCemento dede ClaseClase G 44% deG 44% de aguaagua

•• Calcular paraCalcular para 600 ml600 ml

Material peso(lbs)

Volumen absoluto(gal)

Volumen(gal)

Peso(gramos)

Volumen(ml)

Cemento Clase G 94 0.0382 3.59 42637.7 13589.6

Water 44% 41.36 0.1202 4.97 18760.6 18813.5

TOTAL 135.36 8.56 61398.3 32403.1


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CM 117/ CL0217

PruebasPruebas dede LechadaLechada

•• MediciónMedición de lade la DensidadDensidad

nn MedidoMedido concon una Balanza Presurizadauna Balanza Presurizada

nn LasLas unidadesunidades dede mediciónmedición sonson ppgppg, Kg/m, Kg/m33, SG, SG

•• PruebaPrueba dede Agua Libre Agua Libre (API spec. 10(API spec. 10 secciónsección 6)6)

nn LaLa lechada es colocadalechada es colocada enen una probetauna probeta dede vidriovidrio

GraduadaGraduada de 250 mlde 250 ml

nn ElEl agua libreagua libre en ml, seen ml, se mide luegomide luego de 2de 2 horashoras


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CM 117/ CL0219

PérdidaPérdida deldel FiltradoFiltrado

•• ParaPara las lechadas quelas lechadas que sese deshidratandeshidratan enen menosmenos de 30de 30minutosminutos, el valor de, el valor de PérdidaPérdida dede FluidoFluido sese obtieneobtiene

mediantemediante::

nn

RelaciónRelación

nn SimpleSimple cálculocálculo = F= F3030 = (F= (F77 x 2)x 2)

F 30F 30 == FtFt 5.4775.477tt

××

F30F30 == FiltratoFiltrato a 30a 30 minutosminutostestes

FtFt == FiltratoFiltrato aa TiempoTiempo

tt == TiempoTiempo enen minutosminutos


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CM 117/ CL0222

PruebasPruebas dede LechadaLechada -- cont.cont.

Determinar Determinar elel tiempo durantetiempo durante elel cualcual lala lechadalechada sese mantienemantiene enen estadoestado

fluidofluido

•• ElEl consistómetro presurizado simulaconsistómetro presurizado simula::

nn LaLa temperaturatemperatura

nn LaLa presiónpresión

•• LaLa unidadunidad dede medición esmedición es lala unidadunidad dede consistencia Beardonconsistencia Beardon (BC)(BC)

•• LímiteLímite superior desuperior de fluidofluido (API) 100 BC(API) 100 BC

Tiempo de Espesamiento


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CM 117/ CL0224

CurvaCurva deldel TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento

T i e m p o

T i e m p o ( m i n )

( m i n )

TemperaturaTemperatura FF

BcBc1001005050

BcBc

Temp.Temp.

100100 200200 300300 400400 50050000

140140

130130

120120

110110

100100

90908080

7070

6060

5050

4040

3030

20201010

00


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CM 117/ CL0225

PruebasPruebas dede LechadaLechada -- cont.cont.

•• FuerzaFuerza deldel cemento fraguado bajo condicionescemento fraguado bajo condiciones dede fondofondo

dede pozopozo

•• EquipoEquipo::nn BañoBaño dede CuradoCurado ((PresiónPresión ATM & 82 ATM & 82

ooC)C)

nn CámaraCámara dede CuradoCurado (3000(3000 psipsi & 193& 193ooC)C)

•• ProcedimientoProcedimiento

•• UnidadUnidad dede MediciónMedición

•• Otros métodosOtros métodos

Fuerza CompresivaFuerza Compresiva


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CM 117/ CL0227

CompatibilidadCompatibilidad dede FluidosFluidosLAMLAM

KTCKTC


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CM 117/ CL0230

CompatibilidadCompatibilidad dede FluidosFluidos

•• FluidosFluidos compatiblescompatibles resultanresultan enen lecturaslecturas deldel FannFann

similaressimilares

•• Diferencias incongruentes entre los resultadosDiferencias incongruentes entre los resultados de lade la

prueba indicaran incompatibilidadprueba indicaran incompatibilidad


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CM 117/ CL0231

InformeInforme deldel Análisis Análisis dede LaboratorioLaboratorio

•• Al Al finalizar finalizar lala formulaciónformulación yy pruebaspruebas de lade la LechadaLechada, se, seregistranregistran loslos resultadosresultados en unen un informeinforme,, que incluyeque incluye::

•• ParteParte 11

nn Información requeridaInformación requerida

nn ResumenResumen dede los resultadoslos resultadosnn ConclusionesConclusiones yy recomendacionesrecomendaciones

•• ParteParte 22

nn PruebasPruebas dede LaboratorioLaboratorio yy ResultadosResultados

•• ParteParte 33nn Apéndice Apéndice. De ser . De ser necesarionecesario


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CM 117/ CL0233

EquiposEquipos dede PruebaPrueba

Waring Blender - Mezcladorde Lechadas

Nota:

El Waring Blender impartemucha más energía demezcla de la que es usadarealmente en el campo,con los equipos de mezclaactuales, por lo tanto las

condiciones de mezcla enel campo no sonrealmente simuladas.


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CM 117/ CL0234

Balanza Presurizada - Densidad

Una en locación, otra en el Laboratorio



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CM 117/ CL0235

Viscosímetro Rotacional - Reologia

Resorte

de Torsion

CilindroInterno

Rotor

Bob

Taza



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CM 117/ CL0236

Consistómetro - Tiempo de Frague

HPHT

Atmosferico



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CM 117/ CL0237

Filtro Prensa - Perdida de Filtrado

HPHT Baja Presión



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CM 117/ CL0238

Resistencia a la Compresión


UCA – No DestructivoMétodo Destructivo

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