Barrenas

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I. Barrenas II. Motor de fondo III. Tuberías de revestimiento IV. Cementos V. Obturantes de pérdidas de circulación Tema 4 Herramientas y materiales de perforación Objetivo: El Alumno identificará las herramientas y materiales de consumo utilizados en la perforación

Transcript of Barrenas

Page 1: Barrenas

I. Barrenas

II. Motor de fondo

III. Tuberías de revestimiento

IV. Cementos

V. Obturantes de pérdidas de circulación

Tema 4

Herramientas y materiales de perforación

Objetivo: El Alumno identificará las herramientas y materiales

de consumo utilizados en la perforación

Page 2: Barrenas

BARRENAS

Page 3: Barrenas

Su correcta selección y las condiciones optimas de

operación son las dos premisas esenciales para

lograr éxito en el proceso de perforación.

Herramienta de corte localizada en el extremo

inferior de la sarta de perforación que se utiliza para

cortar o triturar la formación durante el proceso de

perforación rotatoria

DEFINICIÓN

Page 4: Barrenas

INFORMACIÓN REQUERIDA

PARA SELECCIONAR UN DISEÑO

Evaluación del desgaste de las barrenas previamente empleadas.

Los rendimientos obtenidos en pozos vecinos.

Los registros geofísicos de pozos vecinos y del mismo pozo

Los datos sísmicos del área.

Las propiedades de los fluidos de perforación.

Las tablas e información geológica

Los catálogos de barrenas.

Los boletines sobre las características de las barrenas

Las clasificaciones de las barrenas (IADC.-Internacional association of drilling contractors)

Page 5: Barrenas

PRINCIPIOS

La forma de ataque dependerá del tipo y característica de la roca que se desea

cortar, principalmente en función de su dureza.

Para realizar la perforación, las barrenas funcionan con base en dos principios esenciales:

Fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte

Fallar la roca venciendo esfuerzos compresión.

• De Dientes

• De Arrastre

Se distinguen dos tipos fundamentales de barrenas:

Page 6: Barrenas

PRINCIPIOS.

-

Por el cizallamiento generado por los cortadores

de la barrena y que vencen la resistencia de la

roca.

• De Dientes

• De Arrastre

El principio de ataque de la barrena se realiza

mediante la incrustación de sus dientes en la

formación y posteriormente en el corte de la roca

al desplazarse dentro de ella

Page 7: Barrenas

Tipos de Barrenas

Tienen tres conos cortadores que giran sobre su propio eje. Varían de acuerdo con su estructura de corte, y pueden tener dientes de acero fresado o de insertos de carburo de tungsteno, tienen un jet llamado tobera y consiste en un agujero que envía el fluido de perforación a alta velocidad contra el fondo del pozo para remover y levantar las partículas a medida que la barrena afloja el terreno. La estructura de corte, está montada sobre cojinetes (baleros)

Barrenas tricónicas.-

• De Dientes

Page 8: Barrenas

Tipos de Barrenas

• De Dientes

El sistema depende de la economía de aplicación,

y en función del lugar donde deberán ser

empleados.

Sistemas de Rodamiento

Existen tres diseños principales:

Estándar con rodillos y balines

Auto lubricados con rodillos y balines.

De fricción auto lubricados

Page 9: Barrenas

Se clasifican de acuerdo con el tipo (dientes de acero o

de insertos), la clase de formación para la cual fueron

diseñadas (en términos de serie y tipo), las características

mecánicas, y en función del fabricante.

CODIGO IADC

(ASOCIACIÓN INTERNACIONAL DE

CONTRATISTAS DE PERFORACIÓN)

• De Dientes

Esta asociación ha clasificado, seleccionado y

estandarizado el uso de las mismas de acuerdo a un

código llamado de TRES DIGITOS.

Page 10: Barrenas

DIGITOS DEL CODIGO IADC.-

Primer digito.-Identifica el tipo de estructura de corte y

también el diseño de la estructura de corte con respecto

al tipo de formación, como se relaciona a continuación:

1. Dientes fresados para formaciones blandas.

2. Dientes fresados para formación media.

3. Dientes fresados para formación dura.

4. Dientes de inserto de tungsteno para formación muy blanda.

5. Dientes de inserto de tungsteno para formación blanda.

6. Dientes de inserto de tungsteno para formación media.

7. Dientes de inserto de tungsteno para formación dura.

8. Dientes de inserto de tungsteno para formaciòn extra dura.

• De Dientes

Page 11: Barrenas

Segundo Digito.- Identifica el grado de dureza de la formación en la cual se usara la barrena. Varia de suave a dura:

1. Para formación Suave

2. Para formación media suave.

3. Para formación media dura.

4. Para formación dura.

• De Dientes

Page 12: Barrenas

Tercer Digito.- Identifica el sistema de rodamiento y lubricación de la barrena en ocho clasificaciones:

1. Con toberas para lodo y balero estándar.

2. De toberas para aire y/o lodo con dientes diseño en “T” y balero estándar.

3. Balero estándar con protección en el calibre.

4. Balero sellado autolubricable

5. Balero sellado y protección al calibre.

6. Chumacera sellada.

7. Chumacera sellada y protección al calibre.

8. Para perforación direccional

• De Dientes

Page 13: Barrenas

A diferencia de las tricónicas,

carecen de partes móviles. el cuerpo

fijo de la barrena puede ser de acero

o de carburo de tungsteno. Son

fabricadas con diamante natural o

sintético. La dureza extrema y la alta

conductividad térmica del diamante

lo hacen un material con alta

resistencia para perforar en

formaciones duras a semiduras.

BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-

De Arrastre

Page 14: Barrenas

Las barrenas de diamantes, a excepción de las barrenas (PDC.-diamante policristalino), no usan toberas de lodo. Están diseñadas de tal manera que el fluido de perforación pueda pasar a través del centro de la misma, alrededor de la cara de la barrena y entre los diamantes por unos canales llamados vías de agua o de circulación.

BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-

•De Arrastre

Page 15: Barrenas

Esta barrenas cortan la roca por fricción y compresión.

Por lo general entre más dura y más abrasiva sea la formación, más pequeño será el diamante que se debe usar en la barrena.

BARRENAS DE CORTADORES FIJOS.-

•De Arrastre

Page 16: Barrenas

1.- Tipo de cortadores

2.- Material del cuerpo de la barrena

3.- Perfil de la barrena

4.- Diseño Hidráulico para el fluido

5.- Distribución del flujo

6.- Tamaño de los cortadores.

7.- Densidad de los cortadores.

CODIGO IADC Para barrenas de cortadores fijos.-

• De Arrastre

Incluyen los tipos:

Diamante natural, Compactos de diamante Policristalino (PDC) o de Diamante Térmicamente estable (TSP). Este código consiste en cuatro caracteres.-una letra y tres números que describen siete características básicas:

Page 17: Barrenas

Barrenas de Diamante Natural.- El uso es limitado en la actualidad salvo en casos especiales para perforar formaciones muy duras, y cortar núcleos de formación con coronas de diamante natural. Otro uso practico es la aplicación de barrenas desviadoras (side track), para desviar pozos en formaciones muy duras y abrasivas, los diamantes utilizados para este tipo de barrenas son redondos, pero de forma irregular.

Barrenas de Diamante Térmicamente estable (TSP) Son usadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto y arenas finas duras. Son un poco más usadas para la perforación convencional que las de diamante natural. Sin embargo su uso es restringido debido a la dificultad que presentan en la hidráulica, además se generan altas torsiones. Se usan como estructura de corte,diamante sintético en forma de triángulos pequeños no redondos.

Tipos de Barrenas • De Arrastre

Page 18: Barrenas

Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).- Su

diseño de cortadores está hecho con diamante sintético en forma

de pastillas, montadas en el cuerpo de los cortadores de la

barrena, pero a diferencia de las barrenas de diamante natural y

las TSP, su diseño hidráulico se realiza con un sistema de

toberas para lodo, al igual que las barrenas tricónicas, es la más

usada actualmente. Estas barrenas pueden ser rotadas a altas

velocidades, utilizadas con turbinas o motores de fondo, con

diferentes pesos sobre barrena. Una desventaja de este tipo de

barrena son los problemas de acuñamiento en formaciones

deleznables y en pozos en donde se debe repasar el agujero por

constantes derrumbes de la formación.

• De Arrastre Tipos de Barrenas

Page 19: Barrenas

BARRENAS ESPECIALES.

• Barrenas para perforar con aire

• Barrenas Ampliadoras

• Barrenas para corte de T.R.

• Barrenas especiales para perforar Diámetros

Grandes

• Barrenas especiales para perforar Diámetros

Pequeños.

• De Arrastre Tipos de Barrenas

Page 20: Barrenas

TUBERIAS DE

REVESTIMIENTO

Page 21: Barrenas

EXISTEN CUATRO TIPOS DE

TUBERIAS

Tr = Tubería de Revestimiento

Tp = Tubería de Producción

Tp = Tubería de Perforación

Tl = Tubería de Líneas o Descarga

Page 22: Barrenas

Evitar derrumbes

Previene contaminación de los acuíferos

Confina la producción del intervalo

seleccionado.

Da un soporte para la instalación del equipo de

control superficial.

Facilita la instalación del equipo de

terminación, así como los sistemas artificiales

de producción.

Tuberías de Revestimiento

Sus Funciones Principales son:

Page 23: Barrenas

Clasificación De TR’s Por Función

TR Conductora

Es la primera TR que puede ser hincada o cementada; sirve para sentar el primer cabezal en el cual se instalan las conexiones superficiales de control y las conexiones de circulación del lodo de perforación. Es la de mayor diámetro que se utiliza en el pozo.

Tuberías de Revestimiento

1

Page 24: Barrenas

Es la tubería que sirve para aislar los acuíferos subsuperficiales o someros, así como manifestaciones de gas someros. debe ser diseñada para prevenir derrumbes, por lo general se cementa hasta la superficie.

TR Superficial

Tuberías de Revestimiento

2

Page 25: Barrenas

Es la tubería que aísla zonas inestables del agujero, zonas de perdida de circulación de baja presión y zonas de producción. Se utiliza en la zona de transición de presión normal a presión anormal. Algunos pozos requieren de múltiples sartas intermedias.

TR Intermedia

Tuberías de Revestimiento

3

Page 26: Barrenas

TR De Explotación

Es la TR que aísla zonas de producción y debe soportar la máxima presión de fondo de la formación productora. Así como Tener resistencia a: Corrosión, Presiones que se manejarán en caso de que el pozo se fracture con el fin de aumentar su productividad. bombeo mecánico, Inyección de inhibidores de aceite etc.

Tuberías de Revestimiento

4

El trabajo de cementación primaria es crítico para esta sarta.

Pozo Terminado

Page 27: Barrenas

Es una TR que no se extiende a la cabeza del pozo,

Se sostiene por otra sarta.

Reduce costos, mejora la hidráulica durante la perforación profunda.

Se cementa a lo largo de toda su longitud.

TR Corta (liner)

Tuberías de Revestimiento

4.1 Pozo Terminado

Page 28: Barrenas

Proporciona la integridad del pozo desde la TR corta hasta la superficie ,es un refuerzo para las TR de explotación. Se puede cementar parcialmente.

Tuberías de Revestimiento

5 TR Complemento (TIE BACK)

Pozo Terminado

Page 29: Barrenas

Esta TR se extiende hasta la superficie y se utiliza como tubería de producción.

Se ahorra mucho dinero.

Sin tubería de producción (TUBINGLESS).-

Tuberías de Revestimiento

TL Pozo Terminado

Page 30: Barrenas

Al ser colocada dentro de un pozo la tubería esta sujeta a

tres fuerzas: Presión Externa, Presión Interna, Carga Axial y

Longitudinal ( Tensión y Compresión).

Page 31: Barrenas

Las Tuberías de Revestimiento representan alrededor del

18 % del costo total del pozo.

La selección de los diferentes grados y pesos de las

diferentes secciones se deberá apegar a los requerimientos

de las cargas resultantes de los cálculos efectuados con los

parámetros del pozo y hacer un diseño de esta tubería

sección por sección.

Tuberías de Revestimiento

Page 32: Barrenas

Cabezales de tubería de

Revestimiento.

Son partes de la instalación que sirve para

soportar las tuberías de revestimiento y

proporcionar un sello entre las mismas.

Pueden ser cabezal inferior y cabezal

intermedio.

Page 33: Barrenas

Colgador de tubería de

revestimiento

Es una herramienta que se asienta en el nido de un cabezal de T.R. inferior o intermedio para soportar la tubería y proporcionar un sello entres ésta y el nido.

El tamaño de un colgador se determina por el diámetro nominal de la brida superior del cabezal, y su diámetro interior, es el exterior nominal de la T.R.

Page 34: Barrenas

Cabezal de tubería de

Producción.

Es una pieza tipo carrete que se instala en la brida superior del cabezal de la última T.R.

Sirve para soportar la T.P. y proporcionar un sello entre ésta y la T.R.

Esta constituido por una brida inferior, una o dos salidas laterales y una brida superior con una concavidad o nido.

Yugos Opresores

Salidas Laterales

Sellos Secundarios

Page 35: Barrenas

Colgador de tubería de

producción

Se usa para proporcionar un sello entre la T.P. y el cabezal de la T.P.

Se coloca alrededor de la tubería de producción , se introduce en el nido y puede asegurarse por medio del candado colgador.

Colgador de Tubería

Yugos Opresores

Niple Colgador

Medio Árbol de Válvulas

Page 36: Barrenas

Árbol de Válvulas

Definición:

Es el equipo que permite controlar la producción de los pozos, se instala en la parte superior de las TR’s, proporcionande sello entre las sartas.

Esta conformado por un conjunto de conexiones, válvulas y otros accesorios que controlan cada área de flujo del pozo.

Page 37: Barrenas

Árbol de Válvulas

Existen diferentes

diseños, todos tienen la

particularidad que se

unen al cabezal de la

T.P.

Generalmente son

válvulas de compuerta o

de tápón.

Page 38: Barrenas

Árbol de Válvulas

La válvula maestra es la

que controla todo el

sistema.

Soporta las presiones

máximas del pozo.

Permite el paso de

diferentes herramientas

(empacadores, pistolas,

etc)

Sello

Page 39: Barrenas

Empacadores

Sirven para aislar el exterior de la TP

y el interior de la última TR de los fluidos

de la formación.

Se instala para:

– Eliminar presiones en la TR

– Aislar la TR de fluidos corrosivos

– Producir dos o más intervalos

– Aislar horizontes (zonas) no deseadas

– Mantener presión hidrostática en el

espacio anular

Page 40: Barrenas

Empacadores

Se Seleccionan en Función de:

Presión esperada de la zona productora

Tipo de fluido de la formación

Temperatura

Esfuerzos de trabajo durante su operación

Tratamientos futuros

Tipo de mecanismo de anclaje

Diámetros disponibles

Page 41: Barrenas

Empacadores

Tipos:

– Empacadores Permanentes Perforables

– Empacadores Semi Permanentes

– Empacadores Recuperables

Page 42: Barrenas

Empacadores Permanentes

Se anclan y quedan fijos a la pared de la tubería,

por medio de cuñas, permaneciendo anclados

independiente al peso o tensión a que actué sobre él.

Una vez anclados no pueden ser recuperados, por lo

que todas sus partes son perforables.

Son muy confiables ya que resisten altas

presiones y temperaturas( 10,000 psi y 400°F), así

como esfuerzos de tensión y compresión.

Page 43: Barrenas

Empacadores Semi-Permanentes

También se fijan a la TR por medio de

cuñas.

No están hechos de material perforable

ya que pueden recuperarse con TP sin ser

destruidos.

Empleado en condiciones de presión y

temperatura “medias” (8000 psi, 350°F).

Conector-Sellador-

Soltador Mod. L-10

Empacador

Semipermanente

LOck-Set

Camisa Deslizable

Page 44: Barrenas

Empacadores Recuperables

Este empacador puede introducirse

con la misma TP que producirá

el pozo.

Su anclaje y desanclaje se realiza

con la misma TP, mediante rotaciones

y esfuerzos axiales.

Estos empacadores se pueden

recuperar, reparar y volver a emplear.

Tienen limitaciones en cuanto a

presión y temperatura.

Empacador

Recuperable Mod.

"R-3" (De peso)

Tubería de Cola

(Opcional)

Guía de Entrada

Camisa Deslizable

Niple de Asiento

Page 45: Barrenas

Válvulas de Seguridad

Están diseñadas para cerrar el pozo en caso de una emergencia,

se clasifican en:

– Autocontroladas.- Se accionan cuando se tienen cambios en

la presión, temperatura o velocidad en el sistema de flujo.

– Controladas desde superficie.- Conocidas como válvulas

de tormenta, empleadas usualmente en pozos marinos y en

zonas donde hay mal tiempo (climatológico). Se accionan por

seguridad.

Page 46: Barrenas

Estrangulador de Fondo

Sus funciones son:

– Estabilizar la relación gas-aceite producida, bajo ciertas condiciones.

– Controlar ritmos de producción.

– Liberar más gas de solución, en el fondo del pozo, aligerando la columna de aceite con el fin de incrementar la velocidad de flujo.

Page 47: Barrenas

Válvulas de Circulación

Permiten, una vez anclado el

empacador, comunicar el interior de

la TP con el espacio anular de la

TR. Lo cual se hace

mecánicamente introduciendo al

pozo una herramienta.

Se opera para:

– Desplazar el fluido de la TP por

otro que se requiera.

– Efectuar tratamientos

(inducciones).

Page 48: Barrenas

Unidad de Sellos (Multi V)

Permiten el movimiento de la TP en el

momento que se tengan elongaciones y

contracciones.

Forma sello entre al TP y el mandril de flujo

del empacador.

Page 49: Barrenas

Tecnología de la Cementación de

Pozos

Conceptos Generales

Page 50: Barrenas

Contenido

Lechada de Cemento

Cementación Primaria

Cementación de Liner’s

Cementación Forzada

Aditivos

Colocación de Tapones de Cemento

Page 51: Barrenas

Lechada de Cemento

Desplazar el fluido de control del espacio anular por cemento y aislar las formaciones que se han perforado

Soporta la tubería de revestimiento que se ha introducido al pozo.

Función

Definición Son suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en agua.

El contenido de solidos en una lechada puede llegar hasta un 70 %

Page 52: Barrenas

Lechada de Cemento

Fenómeno

Page 53: Barrenas

Cementación Primaria

Es el proceso de colocar cemento entre la tubería de revestimiento y las paredes del pozo

Su principal objetivo es sellar el espacio anular aislando zonas.

Page 54: Barrenas

Cementación Primaria

– Protege a la TR de presiones externas que podrían colapsarla

– Protege a la TR de posible corrosión que pueden causar

fluidos de la formación

– Evita migraciones de fluido de una formación a otra

– Previene de contaminaciones a las zonas productoras

– Ayuda al control de zonas de presión alta reduciendo la

posibilidad de descontroles.

– Si tiene soporte en la TR.

– Se pueden realizar operaciones como estimulaciones,

disparos, pruebas de producción y cualquier otra

intervención en el pozo

Sus principales funciones son:

Page 55: Barrenas

Cementación en una Etapa

El método consiste en inyectar el cemento al espacio anular por el interior de la tubería, separado por dos tapones de desplazamiento (al inicio y al final de la lechada de cemento).

Los tapones son introducidos al pozo por medio de un contenedor localizado en la superficie.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Page 56: Barrenas

Cementación en una Etapa

Al llegar al fondo el primer tapón, se aloja en un receptáculo de la zapata y tiene un diafragma que a determinada presión se rompe y permite el paso de fluido a través.

El segundo tapón desplaza el cemento y lo coloca en el espacio anular.

Después de que el cemento solidifica, las herramientas pueden ser perforadas.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Page 57: Barrenas

Equipo para la Cementación

Escariadores. Sirven para remover mecánicamente el enjarre de la pared del pozo, se colocan mediante abrazaderas en la TR, y accionan durante la introducción de la TR y cuando se hace rotar.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Page 58: Barrenas

Centralizadores, su función es colocar a la TR en el centro del pozo, se colocan en el entorno de la TR mediante abrazaderas y con sus patines centran el tubo.

Zapata guía, Se localiza al extremo inferior de la TR, evitando que la TR tenga obstrucciones al introducirse al pozo, absorbe los impactos que la TR tenga con la pared del pozo.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Equipo para la Cementación

Page 59: Barrenas

Equipo para la Cementación

Cople de flotación, contiene una válvula que permite el flujo de fluido del interior de la tubería hacia fuera y no permite flujo hacia dentro del tubo, se emplea para prevenir presiones altas en el interior del tubo y para disminuir la carga (por flotación) del peso del tubo.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Page 60: Barrenas

Equipo para la Cementación

Tapones de desplazamiento, su función es evitar la contaminación del cemento así como limpiar el interior de la tubería, los hay con diafragma, que rompe a ser sometido a determinada presión.

Zapata

Cople

flotador

Centrador

Tapon de

diáfragma

Tapón de

desplazamiento

Page 61: Barrenas

Cementación de TR Corta

Causas que originan cementar

un “liner”.

Problemas en la perforación del

pozo.

Presencia de altas presiones al

perforar.

Capacidad del equipo de

perforación.

Economía.

Page 62: Barrenas

Cementación de TR’s cortas

(Liner)

En la terminación de pozos, frecuentemente es

requerido la introducción de TR’s cortas, las cuales

deben cementarse.

Los factores que se deben cuidar para la planeación y

realización de la operación son:

El tamaño del agujero

Tamaño de la TR corta

Tipo de colgador de la TR corta

Centralización de la tubería

Lechada de cemento

Page 63: Barrenas

Cementación de TR’s cortas

(Liner)

La introducción se realiza con Tubería de Perforación

(TP) y por medio de un colgador se ancla en la TR

El cemento se hace circular por el interior de la TP, por

el interior del liner y sale por la zapata al espacio anular.

El cemento colocado en el espacio anular debe cubrir

todo el Liner y traslaparse un excedente en la TP.

Antes del fraguado, se desancla la TP y se saca del pozo.

Una vez fraguado, se perfora el excedente de cemento, si

se continuará la perforación, se introduce la sarta de

perforación en el Liner hasta el fondo y se perforan las

herramientas.

Page 64: Barrenas

Ejemplo de Cálculo

Diámetro de la barrena = 22 pg

Diámetro Ext. de TR = 16 pg

Diámetro Int. de TR = 15 pg

Saco de cemento = 50 Kg.

Rendimiento: 38.8 lt de lechada /saco

Densidad de Lechada = 1.93 gr./cm3

Profundidad: 656 pies

10 m en cople de tubería. Cap. Embolada = 40 litro por embolada,

Cap. Bomba = 50 emboladas por minuto

Eficiencia de la bomba = 80%

Capacidad de las bombas:

656 pies

Calcular las toneladas de cemento y agua que se requieren para crear

una lechada que nos sirva para cementar una TR (según figura), así

como el tiempo necesario para su bombeo y su desplazamiento.

10 m

DATOS:

Page 65: Barrenas

Ejemplo de Cálculo

ienton

totalCementodeVolCementoSc

dimRe

_.._

.*.*.... EficBombaCapembCapDesplazaraPosibleVol

Volumen de lechada requerida

(volumen del espacio anular):

Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (d.(agujero)^2 - d.(TR)

^2)

Capacidad de (TR) = 0.5067 * (d.(TR)^2)

Volumen (TR) = Cap. * h

Volumen (agujero y TR) = Cap. * h

desplazaraposiblevol

LechadadetotalVolbombeodeTiempo

...

.....

1

2

Volumen total de Lechada = 1 + 2

Page 66: Barrenas

Cálculos para la Cementación

Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (de.(agujero)^2 - d.(TR)^2)

Capacidad de (TR) = 0.5067 * (di.(TR)^2)

Volumen (TR) = Cap. * haltura

Volumen (agujero y TR) = Cap. * haltura

Capacidad entre (agujero y TR) = 0.5067 * (22^2 - 16^2)=115.5 lt/m

Capacidad de (TR) = 0.5067 * (15^2)=114 lt/m

Volumen (agujero y TR) = 115.5 lt/m * 656 pie * 1m/3.28 pie = 23,106 lt

Volumen (TR) = 114 lt/m * 10 m = 1,140 lt

Primer paso:

Calcular la capacidad de la tuberías y los volúmenes

1

2

3

4

5 Volumen Total = + =24,246 lt 3 4

Page 67: Barrenas

Cálculos para la Cementación

Vol. cemento = Vol. total de lechada / Rendimiento =

Tiempo de bombeo = Vol. Total de lechada/vol. Posible a desplazar

Volumen posible a desplazar = (cap. Embolada + cap. Bomba) * Eficiencia =

Vol. cemento = 24,246 lt / 28.8 lt/saco = 624.9 sacos * 50 kg/1 saco * 1 ton/1000kg =31.24 ton

Volumen posible a desplazar = (40 lt/emb *50 emb/min) * .80 = 1,600 lt/min

2do paso:

Calcular Volúmenes de Cemento, Desplazamiento y

Tiempo Bombeable

Tiempo de bombeo = 24,246 lt / 1,600 lt/min =15.15 min (se recomienda el doble)

Volumen de desplazamiento = cap. TR * h1=

Volumen de desplazamiento = 1,140 lt/m * 190 m = 216,600 lt

Page 68: Barrenas

Se necesitan 31.4 ton de cemento (con aditivos) y

24 246 litros de agua para crear la lechada.

El tiempo de fraguado del cemento, deberá ser

mayor a 15.15 min (programar mínimo 30 min).

El Volumen de desplazamiento será de 216,600 lt

Comentarios Finales:

Cálculos para la Cementación

Page 69: Barrenas

Factores Que Influyen En El Diseño

De La Lechada

Profundidad temperatura y tiempo de bombeo

Viscosidad y contenido de agua en la lechada

Tiempo de bombeo

Resistencia del cemento que se requiere para

soportar la TR

Calidad del agua de mezclado

Page 70: Barrenas

Factores Que Influyen En El Diseño

De La Lechada

Tipo de fluido de perforación

Densidad de la lechada

Calor de hidratación

Permeabilidad del cemento fraguado

Control de filtrado

Resistencia a salmueras del fondo del pozo

Page 71: Barrenas

Cementación Forzada

Es el proceso en donde una

lechada de cemento es

desplazada a un área

específica del pozo, detrás

de la tubería de

revestimiento o en agujero

abierto, con el fin de evitar

migración de fluidos

indeseables de la formación.

Page 72: Barrenas

Cementación Forzada

Necesidad de Hacer una Cementación Forzada:

Controlar la entrada de fluidos de la formación.

Reparar fugas en las TR’s.

Sellar zonas de pérdidas.

Abandonar zonas o pozos indeseables.

Bloquear con cemento una zona a producir.

Reparar una cementación primaria defectuosa.

Page 73: Barrenas

PERDIDA DE CIRCULACIÓN.

Page 74: Barrenas

Aditivos del Cemento

Funciones: variar la densidad, incrementar o disminuir la resistencia a la compresión, acelerar o retardar el tiempo de fraguado, controlar la perdida de agua, reducir de viscosidad.

Adecuan las propiedades del cemento para su correcta función.

Page 75: Barrenas

Causas de las Perdidas de

Circulación en el Pozo.

Los orificios en la formación son tres veces

mas grandes que la mayor de las partículas

existentes en el lodo.

La presión hidrostática es mayor a la presión

de la formación.

Page 76: Barrenas

Perdida de circulación por

formaciones.

Formaciones no consolidadas o sumamente

permeables.

Fracturas naturales.

Zonas Cavernosas.

Fracturas Inducidas.

Page 77: Barrenas

Medidas preventivas .

Reducción de la presión Hidrostática

Selección de asentamiento de las tuberías de

revestimiento en las formaciones fuertes.

Control de Perdida de la circulación en la zona

productora.

Page 78: Barrenas

Métodos para combatir las perdidas

de circulación.

Tapón de cemento.

Estos tipos de tapones son empleados en forma balanceada usando obturantes para pérdidas de circulación.

Tapones de Abandono.

Estos tipos de tapones son colocados con tubería de trabajo o con tubería flexible y son colocados cuando la vida del pozo llego a su fin, se colocan por lo general 4.