DISEÑO OPTIMIZADO DE LECHADAS DE CEMENTO PARA TUBERÍAS DE PRODUCCIÓN MEDIANTE EL USO DE UN SIMULADOR DE TEMPERATURA

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Mercedes Reyes Duarte
hace 6 años
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1 DISEÑO OPTIMIZADO DE LECHADAS DE CEMENTO PARA TUBERÍAS DE PRODUCCIÓN MEDIANTE EL USO DE UN SIMULADOR DE TEMPERATURA Cementaciones Región Sur Fabián Ramírez / Roberto Hernández Halliburton Oswaldo Hernández - Weatherford Noviembre 01

2 Halliburton Cementing Performance AGENDA INTRODUCCION PROBLEMATICA SOLUCION RESULTADOS CONCLUSIONES

INTRODUCCIÓN EN LA CEMENTACION DE POZOS PETROLEROS, LA LECHADA DE CEMENTO SE SOMETE A UN INCREMENTO PROGRESIVO DE TEMPERATURA DESDE SU MEZCLA EN SUPERFICIE, DURANTE EL BOMBEO, HASTA EL FRAGUADO DEL

AMBAS TEMPERATURAS (ESTÁTICA Y CIRCULANTE) AFECTAN AL CEMENTO, LA TEMPERATURA CIRCULANTE (BHCT) SE REFIERE A LA MÁXIMA TEMPERATURA A LA QUE SE ENFRENTARA AL SER BOMBEADA AL POZO.

3 INTRODUCCIÓN EN LA CEMENTACION DE POZOS PETROLEROS, LA LECHADA DE CEMENTO SE SOMETE A UN INCREMENTO PROGRESIVO DE TEMPERATURA DESDE SU MEZCLA EN SUPERFICIE, DURANTE EL BOMBEO, HASTA EL FRAGUADO DEL MISMO Y LAS FORMACIONES RECUPERAN SU TEMPERATURA ESTÁTICA REAL. AMBAS TEMPERATURAS (ESTÁTICA Y CIRCULANTE) AFECTAN AL CEMENTO, LA TEMPERATURA CIRCULANTE (BHCT) SE REFIERE A LA MÁXIMA TEMPERATURA A LA QUE SE ENFRENTARA AL SER BOMBEADA AL POZO. LA TEMPERATURA ESTÁTICA REAL (UBHST) ES PROPORCIONADA POR LA OPERADORA Y ES LA BASE PARA EL CÁLCULO DE LA TEMPERATURA CIRCULANTE (BHCT). EN LA MAYORIA DE LOS CASOS LA TEMPERATURA ESTÁTICA (BHST) NO ES LA TEMPERATURA ESTÁTICA REAL (UBHST) YA QUE LA PERFORACIÓN Y OTRAS OPERACIONES REALIZADAS IMPACTAN A ESTA TEMPERATURA DE MANERA QUE NO SE RECUPERARÁ DICHO VALOR AL MOMENTO QUE INICIE EL TRABAJO DE CEMENTACIÓN. EN LUGAR DE ESTE VALOR SE UTILIZARÁ UNA PSEUDO TEMPERATURA ESTÁTICA (PBHST) LA CUAL CAMBIARÁ CON FUNCIÓN DEL TIEMPO. EL MÉTODO RECOMENDADO PARA DETERMINAR LA PSEUDO TEMPERATURA ESTÁTICA (PBHST) ASÍ COMO EL VALOR MÁS APEGADO A LA TEMPERATURA ESTÁTICA (BHST) ASÍ COMO EL TIEMPO DE CALENTAMIENTO, ES UTILIZANDO EL SIMULADOR WELLCAT. EXEMPLO DE TRABAJOS DONDE SE REQUIERE EL USO DE WELLCAT: POZOS AGUAS PROFUNDAS (TODOS LOS TRABAJOS) POZOS DE ALTA PRESIÓN ALTA TEMPERATURA (TRABAJOS CRÍTICOS) TUBERIAS DE PRODUCCIÓN POZOS HORIZONTALES THERMATECK 3

PROBLEMÁTICA MIGRACIÓN DE GAS A TRAVÉS DE

TIRANTE DE CEMENTO DE 1,000 @,500 m SOBRE

DISEÑO EN TIEMPO BOMBEABLE TOMA DE REGISTROS

4 PROBLEMÁTICA MIGRACIÓN DE GAS A TRAVÉS DE CEMENTO NO FRAGUADO. TIRANTE DE CEMENTO DE m SOBRE VALORACIÓN DE TEMPERATURA CIRCULANTE SOBRE DISEÑO EN TIEMPO BOMBEABLE TOMA DE REGISTROS DE CEMENTACIÓN EN 4 HRS. O MENOS MALA RESPUESTA DE CBL POR CEMENTO VERDE 4

5 SOLUCIÓN EL USO DE UN SIMULADOR DE TEMPERATURA AYUDA A DETERMINAR UN PERFIL DE TEMPERATURAS A LO LARGO DEL POZO Y CONSIDERA ADEMÁS LOS FENÓMENOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR QUE OCURREN POR LAS DISTINTAS OPERACIONES QUE SE REALIZAN EN EL POZO PREVIO Y DURANTE LA CEMENTACIÓN. CON LA AYUDA DE ESTE SIMULADOR SE PUEDE OBTENER UN PERFIL DE TEMPERATURA REALISTA Y CON ELLO SE PUEDEN DISEÑAR LECHADAS DE CEMENTO OPTIMIZADAS ASEGURANDO TENER MEJORES RESULTADOS EN LOS REGISTROS DE EVALUACIÓN DE CEMENTO (CBL s) AL COMBINARSE ADECUADAMENTE CON BUENAS PRACTICAS DE CEMENTACIÓN. 5

6 6

7 TEMPERATURA DE FLUIDO TEMPERATURA DEL POZO 7

8 TIEMPO BOMBEABLE ESFUERZO COMPRESIVO 8

9 A POZO: LOS SOLDADOS 493 ; EQUIPO: TRINIDAD-95 Cementacion TR 7", 6-9lb/ft, Gasto(bpm) A Presion(psi) B Densidad (g/cm³) C :00 11:0 11:40 1:00 1:0 1:40 13:00 13:0 01/11/01 Time Prueba de Lineas Secuencia Operativa Bombeo de 7.95m3 de bache Espaciador 1.50 gr/cc Bombeo de 30.89m3 de lechada GasStop con controlador de perdida D=1.60gr/cc Bombeo de 11.8m3 de lechada Bond Cem con contolador de perdida D=1.95gr/cc 1:07: Desplazo con 348bls de agua natural Presion Final alcanzada 5 10:49: :56: :3: :30: :5:41 P TR :40 01/11/01 B C RESULTADOS EN CAMPO OptiCem v Nov-1 14:6 A 7000 RABASA 151 / RIG-3 TR 7", 6/9 lb/ft, BCN, 3300 mts Presion (psi) A Gasto (bpm) B Densidad (g/cm³) C B 8 C :30 10:00 10:30 11:00 11:30 1:00 1:30 17/04/01 Time 13:00 17/04/ Secuencia Operativa 1 Prueba Lineas 09:5: m3 B. Espaciador Tuned Spacer D= 1.50 gr/cc (con material antiperdida) 09:3: Libera Tapon Diafragma 09:5: m3 Lechada GasStop Cement D= 1.60 gr/cc (con material antiperdida) 10:15: m3 Lechada BondCem Cement D= 1.95 gr/cc (con material antiperdida). 11:06: Libera Tapon Solido 11:30: Desplaza con m3 de Agua Dulce D= 1.00 gr/cc 11:37: Observa Rompimiento de Diafragma 11:55: Observa Asentamiento Final 1:46: Verifica Eq. de Flotacion retornando 5 bbls 1:57: Repite Prueba de Eq. de Flotacion retornando 1.5 bbls 13:08: Fin de la Operacion 13:18: Cliente: WEATHERFORD Rep. del Cliente: Co.Man Ignacio Valenzuela Sup. de Halliburton: Cecilio Arias Compañia de CMT: HALLIBURTON Firma del Cliente: Rep. de Halliburton: Ing. Hector Dominguez OptiCem v Apr-1 13:49 9

10 Campo Soldados Campo Rabasa Campo Brillante 10

11 CONCLUSIONES LA ESTIMACION ACERTADA DE LAS TEMPERATURAS DURANTE LAS OPERACIONES PREVIAS A LA CEMENTACION ASI COMO DURANTE Y POSTERIOR A LA CEMENTACION SON UN FACTOR CLAVE PARA EL CORRECTO DISEÑO DE LAS LECHADAS DE CEMENTO. EN POZOS CON LARGOS TIRANTES DE CEMENTO EL USO DE ESTE SIMULADOR HA PERMITIDO TENER BUEN CEMENTO TANTO EN LA PARTE SUPERIOR COMO EN LA PARTE INFERIOR DEL POZO AL TENER DISEÑOS DE LECHADAS ADECUDOS SIN ESTAR SOBRERETARADOS. EL SIMULADOR DE TEMPERATURA WELLCAT ES UNA HERRAMIENTA QUE HA DEMOSTRADO TENER UNA PREDICCION MUY ACERTADA DE LAS TEMPERATURAS SIENDO UNA PRUEBA CONTUNDENTE LOS BUENOS RESULTADOS TANTO OPERATIVOS COMO EN LOS REGISTROS DE EVALUACIONES DE CEMENTO A PESAR DE SER TOMADOS DE MANERA INMEDIATA A LA EJECUACION DE LA CEMENTACION (4 HRS O MENOS). 11

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