RAZONES PARA HACER TAPONES DE CEMENTO

Los tapones de cemento son una operación común y normalmente están involucrados volúmenes de cemento.

Algunas razones para realizar tapones: Desviar el pozo por encima de una pesca Inicio de una perforació direccional Abandonar una zona Abandonar un pozo Resolver problemas de pérdidas de circulación Proporcionar un anclaje (soporte) para ensayo a

pozo abierto

TAPONES DE CEMENTO ¿UNA OPERACIÓN SENCILLA?

Los tapones de cemento son las operaciones de cementación con mayor porcentaje de fracasos

¿POR QUÉ? Considerar que realizar un tapón es una

operación simple, “de rutina”. Falta de comprensión de los procesos y

mecanismos involucrados en el trabajo Interpretación inadecuada de la experiencia Falta de planifiación, ejecución y evaluación

adecuadas. Siempre hay oportunidad para mejorar.

RAZONES PARA FRACASOS DE TAPONES DE CEMENTO

Técnicas de colocacón inadecuadas Contaminación del cemento con lodo ¿Migración del tapón? (o bien ¿...?) Mala remoción del lodo Bypass el lodo dentro de la sarta de trabajo

¡Levantar la sarta por encima del tapón demasiado rápido!

Colocar el tapón frente a un intervalo muy duro En el caso de tapones de desvío

Insuficiente tiempo de espera de fragüe (WOC Time)

Y MÁS …!

RESULTADOS DE TAPONES DE CEMENTO

Ideal RealPíldora viscosa y

herramienta divergente ( diverti

Tool )

Diseño y ejecución

apropiados

¿Cómo es un escenario común?

El pozo está usualmente en malas condiciones por las operaciones previas

Caliper desconocido Lodo envejecido ¡El tiempo apremia! El dibujo tiene alguna

característica que no representa adecuadamente los escenarios comunes. ¿Cuál?

Tomado de Smith, Beirute, Holman.

FACTORES QUE AFECTAN LA INESTABILIDAD DEL TAPÓN

Diferencias de densidades Diámetro de pozo Desviación La inestabilidad produce que:

El cemento de alta densidad se mueva hacia abajo en el costado inferior del pozo

Los fluidos de mayor densidad migran hacia arriba en el costado superior.

LA LECHADA DE CEMENTO REQUIERE UNA INTERFASE ESTABLE COMO BASE

Píldora viscosa

Píldora reactiva con lodos base aceite

Espaciador reticulado (“crosslinkeado”) con lodo base agua

ParaBow

HERRAMIENTA DIVERGENTEdiverti tool

4 Hole

4 Hole

Bull Plug

45 ° Phasing

Tomado de Smith, Beirute, Holman

ESTABILIDAD DE LA INTERFASE LECHADA DE CEMENTO/LODO

Ayudas para colocación

Ninguna

Sólo píldora viscosa

Sólo herramienta divergente

Píldora y herramienta

Máx. diferencia de densidad para con-

servar estabilidad, ppg

Nada

2.8

4.8

6.8 - 8.5

RESULTADOS DE TAPONES DE CEMENTO

Ideal RealPíldora viscosa y

herramienta divergente

POZOS DESVIADOSPROBLEMAS ADICIONALES

Ideal (V.P.& D.T.)

RealUsando

PARA BOW

Upper Circulating PortsLower Circulating Ports

2 7/8” EUE Thread

Outer Mandrill

Activator Piston Extrusion Piston

Para Bow

Lower Piston

Para Bow - Extrusión

COLOCACIÓN DE UN TAPÓN CON “PARA BOW”PARA BOW”

Controlar y conectar herramienta a la sarta de trabajo

Bajar hasta la profundidad deseada Acondicionar lodo y limpiar el pozo Soltar la bolita y aplicar presión para extruir el

Para Bow Bombear espaciador y lechada de cemento Levantar por encima del tapón (lentamente)

Operación del Para Bow

Romper circulación Activar Para Bow Asentar Para Bow Bombear cemento

Operación Operación del del

Para BowPara Bow

Circular la bolita hasta asentarla Circular la bolita hasta asentarla

Extruir el pistón activadorExtruir el pistón activador(se interrumpe circulación) (se interrumpe circulación)

Extruyendo el asiento de la Extruyendo el asiento de la bolitabolita

Extruyendo el Para Bow Extruyendo el Para Bow

Expandiendo el Para Bow Expandiendo el Para Bow

Realizando el Realizando el tapón de cementotapón de cemento

BJ Para BowTM

Beneficios Reemplaza tanto a la herramienta divergente

como a la píldora viscosa. Reduce contaminación con el lodo Montaje con una sola conexión Totalmente perforable por PDC (“PDC Drillable”) Operación sencilla (soltar una bola única) Aplicable en pozos desde 6” a 22” Efectivo en pozos desviados y horizontales

Efectividad del Para Bow en pozos desviados

Usando PARA BOW

CONSIDERACIONES PARA DISEÑO DEL ESPACIADOR

Un tema crítico (y controvertido) La baja velocidad anular favorece la

canalización de lodo y cemento El lodo móvil circula a través del lodo

inmóvil (gelificado), tanto peor cuanto más irregular es el caliper

El espaciador se canaliza a través del lodo El cemento se canaliza a través el lodo La falta de centralización agrava el

poblema.

Píldora viscosa y Herramienta divergente

CONSIDERACIONES PARA DISEÑO DEL ESPACIADOR

Espaciadores para flujo turbulento Es muy difícil remover bolsones de lodo gelificado, envejecido

MUD SWEEP El sistema Mud Sweep de BJ se crosslinkea en contacto con

lodos base agua (efecto de pH) Accción auto-divergente en la sección del anillo Mud Sweep crosslinkeado ofrece más resistencia que el lodo

envejecido Tapón viscoso, actúa como un tapón de “caucho” en el anillo. El efecto de arrastre compensa la menor densidad (8.35 ppg)

Lodos base aceite Un espaciador viscoso, gelificado puede proveer E.L.F. (Effective

Laminar Flow) Tren de espaciadores

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DEL TRABAJO

Seleccionar una sección “in-gauge” si es posible Mejor si se coloca frente a una formación

competente Los tapones de desvío deben colocarse frente a

formaciones de mediana dureza Los tapones para pérdidas de circulación necesitan alta

viscosidad para limitar el flujo en fracturas y cavernas.

¿Cuánto es la temperatura de fondo? Ensayar usando temperaturas API para “squeeze”. Usar un programa de ensayo “ad hoc” para representar

condiciones del trabajo (paradas) Tiempo de espesamiento: tiempo de bombeo + 30 min a

40 Bc

Centralización: tema controvertido Rascadores: tema controvertido La rotación es una buena práctica (15-30 rpm) Acondicionamiento del lodo

Lodo de baja reología es más fácil de desplazar Circular el lodo a la mayor velocidad posible “Jettear” toda la sección donde se colocará el

tapón. Baja resistencia de gel del lodo (<30 en 10 min),

evitando desarrollo progresivo de geles

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DEL TRABAJO

VOLUMEN DE LECHADA

Depende del objetivo del tapón Tapones de abandono

Usualmente, reglamentaciones gubernamentales establecen profundidad, longitud y número de tapones

Tapones de desvío: suficientemente largos para permitir desviación gradual de la broca 300 a 900 ft de altura de anillo

El caliper del pozo es extremadamente útil para determinar volúmenes

En caso de pérdidas de circulacón, la altura del tapón puede quedar determinada por la hidrostática

RESISTENCIA MECÁNICA

Tapones de abandono (de zonas o de pozo) Lechadas de 15.8 ppg normalmente tienen propiedades

mecánicas aceptables

Tapones de desvío Requieren alta resistencia a la compresión, en

consecuencia bajo contenido de agua (y agregado de dispersante para la mezcla)

Tapones para pérdidas de circulación Usar lechada viscosa, de baja densidad - tienen baja

resistencia pero es suficiente (por ej. 50 psi)

TAPONES PARA PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN

Propiedades tixotrópicas: Alta viscosidad para limitar el flujo en fracturas y

cavidades Sistemas y otras ayudas se describen luego

Densidad: Ayuda la baja densidad

Depende de la hidrostática y condiciones de pozo

Usar materiales para pérdidas de circulación (LCM’s) en la lechada (materiales gruesos, de granulometría variada)

FACTORES PARA EL ÉXITO DE UN TAPÓN DE CEMENTO

Lechada mezclada en lotes (Batch Mix) Usar herramienta divergente (PARA BOW actúa

como una herramienta divergente) Usar tubo liso (stinger) Asegurar interfase estable: PARA BOW o píldora

viscosa Usar espaciador apropiado Circular y acondicionar el fluido del pozo Desplazar con las bombas del cementador Tiempo de espera de fragüe (WOC) adecuado

“Do’s and Don’ts”Evitar conflictos

Buena comunicación Establecer objetivos

comunes Hacer un plan y ejecutarlo Mantene la mente abierta No tomar atajos Todos empujan hacia el

mismo lado

¡¡Nadie gana si el trabajo se Nadie gana si el trabajo se tiene que hacer dos veces!tiene que hacer dos veces!