Operaciones de Cementación Primaria en Pozos Petroleros

Conceptos Fundamentales de la Cementación Primaria

Objetivos y Propiedades

• El objetivo de la cementación primaria es separar las distintas capas de la tierra del pozo para no contaminar lo que esté alojado en esas capas.
• El tiempo de bombeabilidad es el tiempo que la lechada tiene que mantenerse líquida para prepararla, mezclarla, bombearla dentro del casing y, por último, desplazarla hasta el espacio anular entre la cañería y el pozo.
• Las propiedades físicas que deben medirse para determinar las propiedades reológicas de una lechada es la viscosidad del cemento (punto de gel).
• Las propiedades que debe tener un anillo de cemento alrededor de la cañería es ser sólido, resistente a la temperatura, flexible y ser impermeable.

Equipos y Accesorios Clave

• Centralizador: La finalidad de su uso en la entubación de un pozo es tener la cañería centrada en el medio para que en ambas paredes tenga el mismo espesor de cemento de ambos lados.
• Rascadores: Poseen alambres que se pliegan hacia arriba al bajar la tubería, los cuales raspan el revoque permitiendo una mayor efectividad.
• Zapato Flotador: Tiene una válvula que impide el retorno del cemento. Se lo fija en el extremo inferior de la cañería.
• Collar de Asiento: Impide que el tapón se desplace hacia arriba en caso de que la válvula del zapato falle. Sirve de tope.
• La diferencia entre el tapón superior y el tapón inferior es que el superior es macizo y el inferior es hueco.

Tipos de Cañerías de Revestimiento

Cabeza de Cementación

• La función de la cabeza de cementación es que permite bombear el cemento desde la unidad de bombeo y cementación.

Cañerías (Casing)

• Conductora: Primera y la más corta del pozo, es de 2 a 70 metros. Sirve para proteger las arenas superiores del lodo de perforación y prevenir que el lodo pueda lavar la zona superficial.
• Cañería Guía o de Superficie: Es la segunda. Sirve para proteger las arenas acuíferas de contaminación. Su función es tapar la zona de baja presión, servir de soporte y sostener los casing y tubing, sellar zonas de pérdida de circulación, conector de BOP y boca de pozo. Se cementa hasta la superficie.
• Cañería Intermedia: Se usa para fracturación de zonas con lodo, pérdida de circulación, aislar zonas de agua, prevenir contaminación al lodo, soportar los BOP.
• Cañería de Producción: Es la última cementación. Su función es terminar el pozo para ponerlo en producción, aislar zonas productivas de fluidos no deseados, asegurar el control de la presión del pozo, soportar paredes del pozo y resistir la presión y temperatura.
• Liner: Son cañerías que cuelgan del interior de una cañería preexistente. Es la última que se baja al pozo (30 a 2000 metros). Si un liner no está bien cementado, la capa de producción de un pozo se ve comprometida.

Proceso de Cementación

Lanzamiento de Tapones

• Los tapones se lanzan cuando ya está todo listo para realizar la cementación. Se montan los equipos antes de la lechada principal. Se coloca el tapón inferior con el objetivo de tener una perfecta separación entre el fluido de inyección y la lechada de cemento. También limpia las paredes de la cañería evitando contaminación del cemento. Luego de bombear la lechada, se coloca el tapón superior con el fin de separar la lechada del fluido utilizado para desplazar la misma. Cuando este llega al fondo del pozo, se produce un incremento de presión que es la indicación de que la lechada ha sido desplazada afuera de la tubería.

Fluidos de Desplazamiento y Lechadas

• Las condiciones del flujo en que debe desplazarse el colchón lavador es que tiene que tener un flujo turbulento y lavador para remover el lodo.
• Colchón Lavador: (Agua, diésel, petróleo) Ayuda a eliminar el lodo porque lo diluye, reduce su densidad y lo dispersa. Mejora la calidad de adherencia entre el cemento y la cañería de revestimiento y la formación.
• Tiempo de Contacto: Periodo en el que un punto cualquiera del espacio anular permanece en contacto con el fluido removedor.
• Lechada Espaciadora: Volumen de lechada de agua y cemento a baja densidad. Es un colchón que se bombea inmediatamente detrás del colchón lavador con el fin de arrastrar hacia zonas superiores del pozo.
• Lechada Principal: Es la lechada cementadora que reduce y controla el filtrado, acelera el fraguado.
• Desplazamiento: Empuja los fluidos anteriores a este desde la boca de pozo hasta el extremo inferior de la cañería.
• Squeeze: Es una cementación a presión que sirve para que el cemento que no queda bien adherido a las paredes se compacte y quede bien.