martes, 25 de septiembre de 2012

Mover la tubería durante el acondicionamiento del lodo y la cementación

Como ya se mencionó, el tipo de movimiento de la tubería también altera los efectos entre el lodo y la tubería en una fuerza de resistencia positiva de desplazamiento. Algunos estudios, indican que la rotación es más efectiva que el movimiento reciproco para remover el lodo canalizado donde la tubería esta descentralizada. En resumen, en las fuerzas de arrastre lodo-cemento hay fuerzas entre la tubería-cemento que también ayudan al desplazamiento. 
Durante la rotación, las fuerzas de arrastre tubería-cemento son más efectivas que durante los movimientos recíprocos, ya que el cemento tiende a empujar la columna de lodo canalizado en lugar de pasar de largo. Rotando la tubería de 15 a 25 rpm se proporciona un movimiento más relativo del tubo y los fluidos del espacio anular que moviéndola recíprocamente ½ metro en ciclos de 1 minuto. 
En resumen, las fuerzas de arrastre son más efectivas en la dirección de rotación de la tubería que las fuerzas de arrastre al moverla recíprocamente durante el desplazamiento. Los movimientos recíprocos causan movimientos laterales o cambios de excentricidad. Los centradores se mueven a través de las irregularidades de la pared del pozo. Estos movimientos laterales alteran el área de flujo y estimulan el desplazamiento del lodo canalizado. 
Los movimientos recíprocos crean una presión substancial y oleadas de velocidad en la pared del agujero, que favorecen el efecto de erosión del cemento sobre el lodo canalizado por un aumento de fuerzas de arrastre y de desplazamiento. Sin embargo, es importante conocer la magnitud de los cambios de presión para evitar fracturar la formación y originar pérdidas de circulación. Al remover el enjarre de lodo, teóricamente se mejora la adherencia del cemento con la formación. Ahora bien, esto beneficiaría las cementaciones siempre y cuando se logre la remoción total del enjarre, pero se podrían generar pérdidas de circulación y otros problemas relacionados con la deshidratación de cemento (pérdida de filtrado).

lunes, 24 de septiembre de 2012

Fuerzas de arrastre del lodo, resistencia del gel y erosión del lodo - II

Moviendo recíprocamente la tubería hacia arriba y abajo, se ejerce una fuerza de arrastre de desplazamiento, menos positiva que con la rotación. Sin embargo, la reciprocidad también afecta la velocidad del cemento y el lodo y beneficia cuando se tiene flujo turbulento o laminar. 
Las fuerzas de arrastre en la interfase lodo-cemento pueden causar la erosión del lodo canalizado, si éstas son suficientemente altas, y si el tiempo de contacto lograra una remoción completa del lodo. 
En tales condiciones, es probable que exista remoción de la mayor parte del lodo canalizado cuando el cemento está en flujo turbulento. 
El tiempo de contacto es definido como el periodo durante el cual (en alguna posición en el espacio anular) se mantiene el lodo en contacto con la lechada de cemento que está en el flujo turbulento. Para remover el lodo, el tiempo de contacto no debe exceder de 10 minutos.

domingo, 23 de septiembre de 2012

Fuerzas de arrastre del lodo, resistencia del gel y erosión del lodo - I

Las fuerzas de resistencia al arrastre del lodo tienen un efecto en la eficiencia, que es proporcional a la resistencia del gel. Por ejemplo: a más alta resistencia de gel se incrementa la resistencia diferencial para fluir a través del área no concéntrica.
El efecto de la fuerza requerida para iniciar el flujo en el lado estrecho del espacio anular, es mayor cuando se tienen fluidos plástico de Bingham en flujo turbulento. 
Las fuerzas que resisten al arrastre entre el lodo y la tubería pueden ser alteradas con una fuerza de desplazamiento positiva al rotar la tubería mientras se desplaza el cemento, esto ayuda a la remoción del lodo canalizado en el lado angosto del espacio anular, como se muestra en la figura 7.10.

Figura 7.10 Efecto de rotar la tubería de revestimiento durante la cementación

sábado, 22 de septiembre de 2012

Centradores - III

Espaciamiento mínimo Se debe utilizar como mínimo un centrador:
· En la zapata.
· Dos tramos arriba de la zapata.
· Cada tramo, y 30 metros arriba y debajo de la zona de interés.
· Cada tramo en cualquier parte donde la adherencia es crítica.

Una pobre eficiencia de desplazamiento, deja normalmente un volumen substancial de lodo en la interfase formación-cemento-tubería, como puede observarse en la figura 7.9 lo que puede conducir a problemas durante la terminación y vida de producción del pozo.
Figura 7.9 Ejemplo de una baja eficiencia de desplazamiento de cemento
 La tendencia del cemento a canalizarse a través del lodo es una función de:
· Las propiedades del flujo o reología del lodo y cemento.
· La geometría del espacio anular.
· La densidad del lodo y cemento.
· El gasto del flujo.
· Los movimientos de la tubería de revestimiento.

viernes, 21 de septiembre de 2012

Centradores - II

Las consideraciones de mayor importancia son: la posición, método de instalación y distancia. Los centradores deberán ser los adecuados y en número suficiente para que, de acuerdo a su colocación en los intervalos que presenten un interés especial, se obtenga la cementación requerida. En tuberías superficiales, intermedias y de explotación se recomienda colocar dos centradores en los tres primeros tramos y después alternados en cada tercer tramo. 
En la tubería de explotación se requiere ubicarlos frente a las zonas productoras y extenderlos 30 m por encima y hacia abajo de ésta.La correcta ubicación requiere consultar el registro de calibración del agujero, ya que permite colocar los centradores donde el calibre del agujero presente las mejores condiciones para su buen funcionamiento, y que no queden en donde existan derrumbes o cavernas mayores a su diámetro. En las cementaciones primarias, el éxito de una buena operación esta en función de la centralización de la TR para obtener un desplazamiento uniforme de los fluidos. 
En algunos casos, los centradores pueden incrementar las posibilidades de bajar la tubería hasta el fondo; por ejemplo, donde existe el problema de pegadura por presión diferencial. 
El espaciamiento entre centradores viene determinado por el ángulo de desviación y el grado de excentricidad tolerable. El espaciamiento máximo permisible esta dado por la siguiente ecuación:
Donde:
L = Distancia entre centradores, pies
D = Diámetro exterior de la tubería, pg
d = Diámetro interior de la tubería, pg
W = Peso unitario de la tubería, lbs/pie
a = Ángulo de desviación del agujero, grados
Y = Deflección de descentralización, pg
Y = radio del agujero – radio de la tubería – Wn
Wn = (1- % excentricidad) x (radio del agujero – radio de la tubería)

jueves, 20 de septiembre de 2012

Centradores - I

Este tipo de accesorios crea un área anular de flujo uniforme y minimiza la variación de la resistencia de las fuerzas de arrastre, a través de esa área de flujo. Los centradores no proporcionan una concentricidad perfecta entre agujero y tubería, pero incrementan sustancialmente las condiciones de separación, mientras que una tubería sin centradores se apoyará contra la pared del agujero. 
Aunque estos accesorios aparentan ser obstrucciones innecesarias, son efectivos y deben usarse donde sean aplicables. El tipo flexible (Fig. 7.7) posee una habilidad mucho mayor para proporcionar la separación en el lugar en que el pozo se ha ampliado. El tipo rígido (Fig. 7.8) provee una separación más positiva donde el diámetro del pozo está más cerrado.

Figura 7.7 Centradores flexibles


Figura 7.8 Centradores rígidos

miércoles, 19 de septiembre de 2012

Factores para mejorar el desplazamiento

Los requerimientos necesarios para desplazar el lodo durante la cementación primaria son: · Utilizar centradores. · Acondicionar el lodo antes de la cementación. 
· Mover la tubería durante el acondicionamiento del lodo y la cementación; evitándolo cuando el desplazamiento es en flujo tapón. 
· Controlar la velocidad de desplazamiento y reología de la lechada. · Utilizar altas velocidades cuando pueda mantenerse el flujo turbulento en el intervalo de mayor diámetro del área anular, a través de la zona de interés. 
· Con flujo turbulento mantener el tiempo de contacto necesario para un eficiente desplazamiento del lodo. 
· Cuando no pueda desarrollarse o mantenerse la turbulencia, considerar velocidades inferiores para lograr el flujo tapón. 
· Si no pueden lograrse estos flujos, ajustar las propiedades reológicas del cemento. 
En la actualidad existen muchas maneras de hacer eficiente una cementación, utilizando algunos accesorios y productos químicos que mencionaremos más adelante.