Schlum
berger Private
Remoción del Lodo
2 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Criterios a seguir para una Cementacion Exitosa
• Concepto
• Remocion de Lodos
• Accesorios del revestidor (Casing hardware)
• Propiedades de la Lechada
3 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Concepto
DiseñoPlaneacion &
Diseño de Lechada
EVALUACIONRegistros, Informacion,
Historia del Pozo
EJECUCIONMezcla de Lechada
& Colocacion
4 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Factores que pueden afectar un Trabajo de Cementacion
Pobre
Centralizacion
Zonas Lavadas:
Regimen de
Flujo Incorrecto
Canalizacion:
Incompatibilidad de
los pre-flujos o mala
remocion de lodos
5 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Remocion de Lodos
• Es un proceso de 3 pasos, a seguir antes de cementar:• Limpieza del Hoyo
• Acondicionamiento del lodo de perforacion
• Desplazamiento del lodo del espacio anular
6 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Remocion de Lodos (Cont.)• Limpieza del Hoyo
• Propiedades del lodo Controladas & Optimizadas• Viajes de Limpieza• > 95% Volumen total del hoyo debe estar en
circulacion• Registro o perfil del Hoyo – Fluidos Marcadores
7 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Remocion de Lodos (Cont.)• Acondicionamiento del Lodo
• Romper los geles • Bajar ty + pv• Solidos de perforacion < 6%• Rata minima de bombeo para alcanzar flujo total
alrededor del revestidor• Desplazar el Lodo del Anular
• Optimizacion de la Colocacion de la Lechada ---> CemCADE
• Centralizacion del Revestidor (STO > 75%)• Movimiento del Revestidor
8 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Criterios para una Remocion de Lodos Efectiva
• Centralizacion del revestidor• Movimiento del Revestidor• Raspadores• Tapones • Lavadores y Espaciadores• Seleccion del Regimen de Flujo
9 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
El Revestidor Ideal
Revoque fino e impermeable(no gelificado o no-consolidado)
BHST al tope delcemento>BHCT a TD
Espacio AnularMinimo: 3/4”Ideal: 1 1/2”
Hoyo y LodoAcondicionadosApropiadamente
Diametro Exacto
Hoyo Estable
Uniforme (ni zonas lavadas ni restricciones)
Sin FlujoSin Perdida
Revestidor centrado en el Hoyo
BHST y BHCT reales
10 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Fluidos de Calibración• Para determinar circulación eficiente o cantidad de fluido que
esta moviendo en el pozo.• Procedimiento :
– Bajar registro multi-arm open-hole caliper y determinar volumentotal del pozo.
– Circular al mismo caudal de la cementación y determinar eficiencia de la bomba
– Tirar marcador o trazador en etapas– Monitorear el retorno del marcador– Calcular volumen circulado (caudal y tiempo) – (Debería ser ± el volumen mecánico del Caliper - Paso. 1)– Incrementar caudal y recalcular eficiencia
11 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Flujo Láminar en Anular ExcéntricoNonNon--parallel plate modelparallel plate model RiRi/Ro = 0.8/Ro = 0.8
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1000
500
100
50
10
5
1
Vwide/Vnarrow
Stand-off %
n = 1.0n = 0.5n = 0.2
12 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Flujo Turbulento en Anular Excéntrico
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1000
500
100
50
10
5
1
Vwide /Vnarrow
API Stand - Off (%)
n = 1.0n = 0.5n = 0.2
13 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Centralizacion del Revestidor•• VariacionesVariaciones de de FlujoFlujo Relativas como funcion Relativas como funcion de la de la excentricidadexcentricidad
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0 20 40 60 80 100
WW
% Stand-off = wRH - RC
X 100
API % STANDAPI % STAND--OFFOFF
RE
LA
CIO
N d
e F
LU
JO y
PO
RT
AD
AR
EL
AC
ION
de
FL
UJO
y P
OR
TA
DA
RC
RH
14 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Influencia de la Centralizacion del Revestidor (Stand-Off)
En Flujo Laminar
V2 = 4V1 (For 67%)
En Flujo Turbulento
V2 = 1.64 V1 (For 67%) V2 = V= Vanchoancho
DDii
DDoo
V1 = V= Vestrechoestrecho
15 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Tipos de Centralizadores• Tipo Bow Spring (Spiral or Straight):
– Flexible bow springs– OD del Centralizador ligeramente mayor que el diámetro del
OH• Tipo Bow Rigido (o Positivo) :
– No-flexible O.D. (Ligeramente menor que el ID de casing anterior)
– Use dentro de las secciones entubadas del agujero– Efectivos en OH sin variaciones
• Tipo Rigido Sólido slip:– Cuerpo sólido - no bows– Usar: igual que los de tipo rigido
16 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
• Alcanzar un minimo Stand-Off de 75% segun SLB (67% API)
Centralizador Rigido Centralizadores Espiral & Turbolizer
Centralizando el revestidor
17 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Efectos de la Centralizacion en la Remocion de Lodos
Disminuyendo el Stand-off
Lodo
Cemento
18 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Video “S – 15”: Importancia de la Centralizacion
19 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Movimientos del RevestidorROTACION
Comienza Rotacion
Lodo Casi
Removido tot
Revestidor Inmovil
Cemento Fluyendo
Lodo Gelificado
20 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Rotación
• Movimiento circular de la Tubería• Debe hacerse desde el inicio de la circulación hasta el final del
desplazamiento• 10 a 40 rpm• Los escariadores ayudan a la eficiencia• Necesita cabezas especiales de rotación y swivels de poder• El torque debe ser monitoreado muy de cerca• No deberá ser el único método para remocion de lodo
21 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Movimientos del Revestidor
Stand-off = 20 %
Stand-off = 100 %
RECIPROCAR
Stand-off = 20 %Stand-off = 20 %
Lodo
Lechada de Cemento
22 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Reciprocación
• Movimiento del casing hacia arriba y abajo durante el trabajo• Debe hacerse desde el inicio de la circulación hasta el final del
desplazamiento• Carrera de 20 to 40 ft • 1 a 5 minutos por ciclo• Necesita raspadores para ser efectivo• El revestidor puede atascarse durante el movimiento• Excesivas presiones por el efecto piston ( arriba o abajo)
pueden ser creadas• Tension y deformacion excesivas del revestidor• No debe ser el único método para la remocion de lodo
23 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Raspadores y Coples
Raspador Rotante RaspadorReciprocante
Cople Modelo J10H Cople Modelo J5H
24 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Incompatibilidad Entre el Fluido Desplazado y Desplazante
• Esto resulta en:– Reacciones en la interfase– Altas propiedades Reologicas
• Viscosidades muy altas• Esfuerzos de Gel muy altos
– Cambio en las propiedades del cemento• Tiempo de fraguado alterado• Incremento en la perdida por filtrado • Reducción del esfuerzo Compresivo
– Reducción en la adherencia Hidráulica
• Se previene por:– Tapones de limpieza– Lavadores químicos– Espaciadores– Pruebas de compatibilidad
25 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Tapones de Cementación• Mantiene los fluidos separados en el casing y
reduce la comtaminación
• Tapon Inferior– Remueve el lodo frente al cemento– Previene que el cemento canalice a través del fluido mas ligero
frente de él– Limpia las paredes del Tubo
• Tapón Superior– Separar el cemento del fluido desplazante– Indicación positiva del final del desplazamiento
26 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Por Qué Usar un Tapon Inferior ?• Los tapones inferiores acumulan “enjarre del lodo”,
escamas, etc. de las paredes del casing hacia en anular atraves de el cople.
• El volumen de sólidos puede ser mucho y rellenar la la salidapor la zapata si no es removido antes de lanzar el taponsuperior.– Ejemplo: 9 5/8” 47 lb/ft 10000 ft, collar a 9820 fet
– Volume de 1/16” de pelicula de enjarre?
– A cuanto corresponde este volumen?
27 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Tapones• Separar los fluidos
• Limpiar el Revestidor
• Indicacion positiva de colocacion en superficie
Tapon Superior Tapon Inferior
28 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Lavadores Quimicos
• Fluidos de Baja Viscosidad
• Usualmente a base de Agua
• Pueden contener Surfactantes
29 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
• Separar el cemento del lodo– Efecto de incompatibilidad
• Remover el lodo del anular– Flujo Turbulento a bajas ratas de bombeo– Erosionar, diluir y dispersar las particulas
• Cambiar la humectabilidad del revestidor y formacion– Funcion de los Surfactantes
• Aligerar la columna hidrostatica– Lodos base agua o base aceite
Lavadores Quimicos (Cont.)
30 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
• Fluidos densificados viscosos para separar lodo y lechada
• Remocion de lodos
• Compatibilidad con lodos y lechadas de cemento
• Reologia Especifica– Baja para Flujo Turbulento– Ajustable para Flujo Laminar Efectivo
Espaciadores
31 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Desplazamiento en Flujo Turbulento• Preferido y el mejor régimen de Flujo• El caudal crítico depende de :
– Reologías del Fluido– Centralización del casing– Forma del anular, casing OD y diámetro de la barrena– Gradiente de fractura de la formación
• Usar lavador químico y/o EspaciadorMudpush II :– 10 Min. tiempo de contacto o 750 ft (Use el volumen más grande)– La densidad del espaciador debe ser cercana al lodo
• Optimizar las propiedades de la lechada decemento:
– Minima PV y TY sin sedimentación– Agua libre y control de filtrado controlado
• Formación y casing humectados al agua
32 KTC – Reviewed JB June2004
Schlum
berger Private
Flujo Laminar Efectivo
• Flujo alternativo si no es posible el Turbulento
• Se deben satisfacer 4 criterios:– DENSIDAD DIFERENCIAL (10%)– GRADIENTE MINIMO DE PRESION (MPG)– JERARQUIA DE PRESION DE FRICCION (20%)– CRITERIO DE VELOCIDAD DIFERENCIAL