Reologia Grupo II
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CEMENTOS PETROLEROS
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INDICE
RESUMEN 2
Reología 2
INTRODUCCION 4
OBJETIVOS 5
OBJETIVO GENERAL 5
OBJETIVO ESPECIFICO 5
MARCO TEORICO 5
1.- TIPOS DE FLUJO, MODELOS REOLOGICOS 7
1.1.-TIPOS DE FLUJO
1.1.1.- FLUJO LAMINAR 8
1.1.2.- FLUJO TURBULENTO 9
1.1.3.- FLUJO TAPON 10
1.2.-MODELOS REOLOGICOS: 11
1.2.1.-MODELO NEWTONIANO: 11
1.2.2.-MODELO LEY DE POTENCIA MODIFICADA 12
1.2.3.-MODELO DE REOBERTSON – STIFF 12
1.2.4.- ECUACION DE CASSON 13
2.- LEY DE POTENCIA, APLICACIÓN 13
2.1.-aplicación 14
3.- CALCULO HIDRAULICO 15
4.- MEZCLA DE LECHADAS 15
4.1Diseño de lechada de cementos 16
4.2.- Aditivos 17
5.- CALCULO DE CONCENTRACIONES Y DENSIDADES 18
5.1 Calculo experimental de la densidad del cemento 18
RESUMEN
CEMENTOS PETROLEROS
2
Reología
La reología (palabra introducida por Eugene Bingham en 1929) es la rama de
la Física de medios continuos que se dedica al estudio de la deformación y
el fluir de la materia.
Una definición más moderna expresa que la reología es la parte de la física que
estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación en los materiales que son
capaces de fluir. Las propiedades mecánicas estudiadas por la reología se pueden
medir mediante reómetros, aparatos que permiten someter al material a diferentes
tipos de deformaciones controladas y medir los esfuerzos o viceversa. Algunas de
las propiedades reológicas más importantes son:
Viscosidad aparente (relación entre esfuerzo de corte y velocidad de corte)
Coeficientes de esfuerzos normales
Viscosidad compleja (respuesta ante esfuerzos de corte oscilatorio)
Módulo de almacenamiento y módulo de pérdidas (comportamiento
viscoelástico lineal)
Los estudios teóricos en reología en ocasiones emplean modelos microscópicos
para explicar el comportamiento de un material. Por ejemplo en el estudio de
polímeros, éstos se pueden representar como cadenas de esferas conectadas
mediante enlaces rígidos o elásticos.
La reología describe la deformación de un cuerpo bajo la influencia de esfuerzos,
pero la reología no está limitada a los polímeros, se puede aplicar a todo tipo de
material, sólido, líquido o gas.
Un sólido ideal se deforma elásticamente y la energía requerida para la
deformación se recupera totalmente cuando se retira el esfuerzo aplicado.
Mientras que, los fluidos ideales se deforman irreversiblemente, fluyen, y la
energía requerida para la deformación se disipa en el interior del fluido en forma
de calor y no se puede recuperar al retirar el esfuerzo. Pero sólo unos pocos
líquidos se comportan como líquidos ideales, la inmensa mayoría de los líquidos
muestra un comportamiento reológico que se clasifica en una región intermedia
entre los líquidos y los sólidos: son a la vez elásticos y viscosos, por lo que se les
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denomina viscoelásticos. Por otra parte, los sólidos reales pueden deformarse
irreversiblemente bajo la influencia de fuerzas de suficiente magnitud, en definitiva,
pueden fluir. En este sentido podemos decir que los sólidos tienen un tiempo de
relajación infinito, mientras que en el caso de los líquidos este valor se aproxima a
cero, por ejemplo, el tiempo de relajación del agua es de 10-12 s. Por otra parte, si
consideramos procesos de deformación característicos asociados a los típicos
tiempos de observación, podemos decir que un número de Deborah grande define
un comportamiento tipo sólido y un número de Deborah pequeño define un
comportamiento tipo líquido.
Se requiere la Reología para predecir:
Qué tan bueno es el transporte los recortes afuera del pozo
Qué tan buena es la limpieza de los ripios en la cara de la barrena.
Cuáles son las pérdidas de presión en el sistema.
Cómo se comporta el sistema de fluido con los regímenes de flujo que se
emplean en el pozo.
En otras palabras se necesita entender la hidráulica de los fluidos.
CEMENTOS PETROLEROS
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INTRODUCCION
REOLOGÍA.- Es la ciencia de la deformación y el flujo de la materia. Esta, como
toda una definición de la rama de la ciencia, lleva implícita una serie de preguntas
fundamentales sobre el por qué, el cómo, la medida y el objeto material del
fenómeno a estudiar. Un ejemplo claro podrían ser los alimentos los cuales
ingresan a nuestra boca, donde lo masticamos para obtener una pasta fluida que
luego se ingiere, la cual, por estar en movimiento, genera deformación y flujo de la
materia, a este tipo de reología es la que llamamos natural.Al someter la muestra
de material a este estudio de deformación y flujo de la materia se puede obtener
información cualitativa y cuantitativa valiosísima. El tener esa información permite:
1. Caracterizar la materia y definir sus parámetros reológicos como viscosidad,
consistencia, propiedades elásticas,
2. Diseñar equipos sofisticados de procesamiento industrial, conociendo
previamente la caracterización de la materia a procesar;
3. Diseñar materiales nuevos con respuestas mecánicas muy específicas y bien
definidas; entre muchas otras acciones.
MECLA DE LECHADAS.- Lechada es otro nombre que recibe la pasta o mortero
que se usa para llenar espacios, vacíos o grietas entre los materiales de
construcción. La lechada se usa comúnmente en las paredes construidas con
ladrillo o uniones de madera y en los pisos de baldosas de cerámica. Además de
ser estéticamente atractiva, como por ejemplo una lechada color beige entre
baldosas blancas, la lechada de cemento es una sustancia importantísima que
mantiene los materiales de construcción en su lugar. Aunque existen diferentes
tipos de lechada, también existen pasos básicos para aprender a mezclar la
lechada apropiadamente; cuando la lechada se prepara con la consistencia
adecuada, se verá excelente y se quedará en su lugar por muchos años.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
El objetivo general de este trabajo es el de dar a conocer que es y para qué
sirve la reología y las técnicas de preparación en la materia de cementos
petroleros.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Realizar el estudio de los tipos de fluidos que existen y algunos modelos
reológicos.
Realizar una definición de la ley de potencia y la aplicación que debe tener.
Realizar cálculos hidráulicos.
Realizar una descripción para realizar una buena mezcla de lechada.
Interpretar los cálculos de concentraciones y densidades.
MARCO TEORICO
1.- TIPOS DE FLUJO, MODELOS REOLOGICOS
Reología es la ciencia que estudia el flujo y la deformación de la materia. En el
campo petrolero es el estudio del comportamiento de los diferentes fluidos de
perforación. Es la energía que se va requerir para remover y circular el lodo a
través del sistema.
Aplicaciones en Cementación:
• Evaluar mezcla y bombeabilidad de lechadas
• Determinar tasas de desplazamiento apropiados para una remoción de lodo
efectiva y colocación de lechada
• Estimar presiones de fricción
• Calcular los HHP requeridos
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Viscosidad (𝜇): Resistencia que opone un fluido a ser deformado. En términos
matemáticos es la relación de proporcionalidad entre el esfuerzo de corte y la tasa
de corte. En la Figura 1 se aprecian los tipos de viscosidad.
FIGURA 1 Tipos de viscosidad
FUENTE. Reología lodos de perforación
Cuando un fluido es no newtoniano y no lineal presenta una viscosidad diferente
para cada tasa de corte, esta es llamada viscosidad absoluta. La viscosidad
plástica es generalmente explicada como la parte de la resistencia al flujo causada
por fricción mecánica y es afectada por la concentración de sólidos, el tamaño y la
forma de las partículas solidas y la viscosidad de la fase fluida. Una baja
viscosidad plástica puede traer ventajas como menores pérdidas de presión a
altas tasas de corte y un mejor levantamiento de cortes.
Fluidos Newtonianos
Los fluidos Newtonianos son aquellos en los cuales la viscosidad permanece
constante para todas las velocidades de cizallamiento siempre y cuando la
temperatura y la presión permanezcan constantes.
Ejemplos de Fluidos Newtonianos son: el agua, la glicerina y el aceite ligero.
Fluidos No Newtonianos
•Los fluidos no newtonianos no muestran una proporcionalidad directa entre el
esfuerzo de cortante y la velocidad de cizallamiento. La mayoría de los fluidos de
perforación son no newtonianos. La viscosidad de un fluido no Newtoniano se
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conoce como la viscosidad efectiva y para obtener su valor se debe especificar
una velocidad de cizallamiento específica.
FIGURA 1 Clasificación de los fluidos
1.1.-TIPOS DE FLUJO
FUENTE. Schlumberger –Reologia de los cementos
De acuerdo a la velocidad de flujo, un fluido puede desplazarse:
Flujo laminar
Flujo turbulento
Flujo tapón
1.1.1.- FLUJO LAMINAR
En el flujo laminar el perfil de flujo es desigual, la velocidad del fluido es mayor en
el centro de hueco, que en contacto con las paredes.
A consecuencia de este perfil desigual puede haber una tendencia de los recortes
de acumularse en los bordes del pozo ya que la velocidad del flujo en esa zona es
cero. Las partículas se mueven en líneas rectas y paralelas.
La viscosidad del fluido es constante siempre y cuando no haya un cambio de la
velocidad de corte.
FIGURA 1.1 Flujo Laminar
CEMENTOS PETROLEROS
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1.1.2.- FLUJO TURBULENTO
El flujo turbulento está representado por un perfil de velocidad aplanado y las
partículas son transportadas en una forma caótica sin ningún orden aparente.
La capacidad de arrastre y de limpieza de este flujo es buena pero su poder
erosivo es elevado. Flujo turbulento va a lavar el hueco considerablemente.
FIGURA 1.2.- Flujo Turbulento
1.1.3.- FLUJO TAPON
En el flujo tapón la velocidad de flujo es reducido y el perfil de velocidad es
constante. Es decir el fluido se mueve a manera de un tapón con la misma
velocidad en el centro del hueco que en los bordes.
La capacidad de arrastre y de limpieza de este flujo es buena y los requerimientos
de energía son reducidos. Es impracticable justamente a consecuencia de las
reducidas velocidades anulares.
FIGURA 1.3.- Flujo de Tapón
CEMENTOS PETROLEROS
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1.2.-MODELOS REOLOGICOS:
Los modelos reológicos son una relación matemática que nos permite caracterizar
la naturaleza reológica de un fluido, estudiando la deformación dada a una tasa de
corte específica.
Para fluidos Newtonianos tenemos:
El modelo Newtoniano
La reología permite analizar la hidráulica en la perforación rotatoria. Para ello, se
utilizan normalmente los modelos:
Modelo de Bingham
Ley de Potencia
Por lo simple de las ecuaciones de flujo y la facilidad con la que se estiman los
parámetros involucrados. Sin embargo, algunos autores consideran que estos
modelos no siempre tienen la capacidad de caracterizar el fluido en un rango
amplio de tasas de corte y extienden el análisis a otros modelos reológicos. En
este estudio se seleccionan tres adicionales a los tradicionalmente usados, para
analizar el comportamiento de los lodos en rangos de trabajo más amplios, ellos
son:
Ley de Potencia Modificada (Herschel-Bulkley)
Modelo de Robertson-Stiff
Ecuación de Casson.
Los modelos se definen sin tener en cuenta el efecto de la rotación ni la variación
de la temperatura con la profundidad. A continuación se describe cada uno de
ellos.
1.2.1.-MODELO NEWTONIANO:
Fluido fluye tan pronto una fuerza es aplicada.
Esfuerzo de Corte es proporcional a la Velocidad de Corte.
La Viscosidad es constante.
El fluido Newtoniano es caracterizado por:
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GRAFICA 1.1. MODELO NEWTONIANO
FUENTE Schlumberger - Reologia de los Cementos
1.2.2.-MODELO LEY DE POTENCIA MODIFICADA
Es el resultado de la combinación de aspectos teóricos y prácticos de los modelos
Plástico de Bingham y Ley de Potencia. La siguiente ecuación describe el
comportamiento de un fluido regido por este modelo:
= 𝑦+ 𝐾𝛾 𝑛
En este modelo los parámetros “𝑛” y “𝑘” se definen igual que en Ley de Potencia.
Como casos especiales se tienen que el modelo se convierte en Plástico de
Bingham cuando 𝑛=1 y en Ley de Potencia cuando 𝑦=0.
GRAFICA 1.4 MODELO LEY DE POTENCIA MODIFICADO:
FUENTE Schlumberger – Mecánica de Fluidos e Hidráulica de Perforación.
1.2.3.-MODELO DE REOBERTSON – STIFF
CEMENTOS PETROLEROS
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Fue presentado en 1979 como un modelo hibrido de los modelos Ley de Potencia
y Plástico de Bingham para representar lechadas de cemento y lodos. La ecuación
que lo caracteriza es:
=𝑘( 𝛾 𝑜+𝛾) 𝑛
El parámetro 𝛾 𝑜 es considerado como una corrección a la tasa de corte, de modo
que 𝛾 +𝛾 𝑜 representa la tasa de corte requerida por un fluido seudo-plástico puro
para producir el esfuerzo de cedencia del modelo de Bingham. Los parámetros “𝑛”
y “𝑘” se definen igual que en Ley de Potencia.
Los modelos ya mencionados dependen de ciertos parámetros para ser
calculados.
1.2.4.- ECUACION DE CASSON
Este modelo da una buena descripción de las características reológicas de los
fluidos de perforación. A altas temperaturas y bajas presiones la aproximación se
hace más pobre. La relación que los caracteriza es:
1/2 = 𝑦1/2 + (𝜇𝑝𝛾)
1/2
2.- LEY DE POTENCIA, APLICACIÓN
Con el avance de la tecnología en la perforación de pozos más profundos en
medio ambientes más rigurosos se vio la necesidad de contar con valores
hidráulicos más exactos y confiables. Las caídas de presión sobre todo en el
espacio anular deben ser calculados con gran exactitud.
Se ha demostrado que los fluidos de perforación se comportan como fluidos no-
Newtonianos a baja velocidad de corte. Estas velocidades son típicas del espacio
anular. Se estableció claramente la necesidad de contar con un modelo hidráulico
que se aproxime con mayor exactitud al comportamiento de los fluidos bajo esas
condiciones El modelo de Ley de Potencia posee una exactitud mayor que los
modelos estudiados. Mediante la aplicación de este modelo se examina al
comportamiento de los fluidos de perforación a velocidades de corte más
reducidos.
2.1.-aplicación:
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Se utiliza para simular el comportamiento de fluidos de perforación basados en
polímeros que no tienen un esfuerzo de cedencia. (Por ejemplo las salmueras
transparentes viscosificadas). La ecuación general para este modelo es:
𝐾 𝛾
Donde: K = Índice de consistencia
n = Índice de comportamiento de flujo. 0 < n < 1.0
Para poder utilizar al Modelo de Ley de Potencia para la evaluación del
performance hidráulico de un fluido de perforación se deben calcular los
parámetros hidráulicos “n” y “K”. Esto se logra mediante el uso de un reómetro
convencional. Se determinan los esfuerzos de corte a velocidades de 3; 50; 100;
300 y 600 RPM. Estos valores se deben graficar en un papel log-log contra los
valores de la velocidad de corte correspondiente. Para mayor precisión se
recomienda calcular ambos valores matemáticamente.
𝑛
𝐾
Con el avance de la tecnología y la perforación de pozos más profundos en medio
ambientes más rigurosos se vio la necesidad de contar con valores hidráulicos
más exactos y confiables. Las caídas de presión sobre todo en el espacio anular
deben ser calculadas con gran exactitud.
3.- CALCULO HIDRAULICO
La hidráulica es la ciencia que estudia y define al comportamiento de los fluidos en
movimiento. Un fluido en estado dinámico se desplaza a velocidades diferentes,
produciendo caídas de presión de acuerdo a la velocidad de flujo. La meta de la
hidráulica es la de utilizar el comportamiento reológico de los fluidos para describir
las propiedades de flujo del fluido en los confines del sistema circulatorio a
diferentes caudales de circulación, de tal manera que se puedan hacer ajustes
para lograr una eficiencia hidráulica óptima para la limpieza del hueco, control de
presiones de formación, etc.
CEMENTOS PETROLEROS
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Las diferentes propiedades físicas del fluido se pueden manipular para una
hidráulica óptima. La flexibilidad y la habilidad de cambiar y controlar a estas
propiedades van a influenciar profundamente la eficiencia de la optimización
hidráulica. Otros factores que van a afectar al diseño hidráulico son: las
dimensiones del sistema circulatorio, como ser el tamaño del hueco, dimensiones
de la sarta de perforación, lo mismo que el volumen que se circula. Estos factores
son controlables hasta cierto punto.
Mediante la selección cuidadosa de las tuberías, dril collars y volúmenes de
circulación vamos a poder establecer velocidades anulares que son los más
favorables para una buena limpieza del hueco.
Conociendo estos datos, lo mismo que a las propiedades del lodo, los podemos
utilizar para determinar las velocidades anulares optimas para cada caso y
optimizar nuestro diseño de tal manera que se obtengan elevadas penetraciones.
4.- MEZCLA DE LECHADAS
Una lechada de cemento es simplemente una mezcla de cemento seco y agua.
En la industria petrolera es utilizada para el proceso de cementación de pozos con
el objetivo de crear, rellenar el espacio entre los revestidores y el hoyo formando
una barrera sólida.
En las cementaciones primarias las lechadas de cemento deben poseer una
viscosidad o consistencia que ofrezcan un desplazamiento eficiente de lodo, que
permitan una buena adherencia del cemento con la formación y el revestimiento.
Para logar esto, las lechadas son mezcladas con una cantidad específica de agua
que impida una separación de agua libre. El tamaño de la partícula, el área
superficial, y los aditivos, todo influye en la cantidad de agua requerida en el
mezclado para lograr una viscosidad particular de lechada.
4.1Diseño de lechada de cemento
Para determinar el tiempo durante el cual se bombeara la lechada, es necesario
conocerlas condiciones del pozo, así como la potencia hidráulica requerida, caudal
de desplazamiento, volumen de lechada y relación entre el diámetro del pozo y el
revestimiento. Los datos de resistencia de cemento están basados en las
CEMENTOS PETROLEROS
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temperaturas y presiones a que este expuesta la lechada en el fondo del pozo, e
indican el tiempo requerido para que el cemento resulte suficientemente fuerte
para soportar el revestimiento.
Más detalladamente, algunos de esos parámetros necesarios para el diseño son:
Tiempo de cementación: Es el tiempo mínimo requerido para el
endurecimiento de la lechada por la deshidratación del cemento; este
tiempo es 1.5 veces mayor que el tiempo de duración de las operaciones de
cementación; es decir si las operaciones duran 5 horas, el tiempo de
fraguado del cemento será 7.5 horas.
Tiempo de espesamiento: Es el tiempo que se le da a una lechada para que
permanezca lo suficientemente fluida para poder bombearse en el hoyo
bajo determinadas condiciones de temperatura y presión.
Tiempo mezclando y bombeado: es el tiempo minimo para mezclar y
bombear la lechada de cemento dentro del pozo hasta el espacio anular.
Las consideraciones técnicas dependen del tiempo de bombeabilidad,
depende del tipo de trabajo, condiciones de pozo y el volumen de cemento
que se desea bombear.
Tiempo soltando los tapones: Es el tiempo requerido para soltar los tapones
antes y después de la lechada de cemento para iniciar el desplazamiento.
El tiempo que dura colocando cada tapón es de aproximadamente 10
minutos.
Tiempo de desplazamiento: Es el tiempo requerido para que la columna de
cemento se desplace dentro del revestimiento hasta llegar al fondo del
hoyo. Este factor está en función de la profundidad de la sección a
cementar, el caudal de bombeo y las propiedades del revestidor.
4.2.- Aditivos
Los aditivos tienen como función adaptar los diferentes cementos petroleros a las
condiciones específicas de trabajo. Pueden ser solidos y/o líquidos. Pueden ser
requeridos para:
Variar la densidad de la lechada
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Cambiar la fuerza de compresión
Acelerar o retardar el tiempo de asentamiento
Controlar la filtración y la perdida de fluido
Reducir la viscosidad de la lechada
Las cantidades de aditivos secos normalmente son expresados en términos de
porcentaje por peso de cemento % (BWOC). Los aditivos liquidos normalmente
son expresados en términos de volumen por peso de cemento (gal/sx).
La mezcla de cemento involucra dos acciones:
– 1. Proporción exacta de sólidos de cemento con agua de mezcla (sólidos son
entregados a un sistema de mezcla)
– 2. Homogenización de la mezcla por dispersión y defloculación de sólidos
Proceso de Mezcla
El proceso de mezcla deberá seguir un orden analizado en la figura
FIGURA 1.4 Proceso de Mezcla
Un mínimo monto de energía debe ser aplicado durante un cierto período para
asegurar una completa defloculación. Suficientemente largo período de mezcla
para garantizar una correcta hidratación del cemento.
GRAFICA 1.6 Defloculación
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FUENTE Schlumberger – Mezcla de lechadas
Para lograr completa dispersión, el tamaño del más pequeño grumo debe igualar
las dimensiones del grano de cemento. Mezclar rápido y durante más tiempo
mejora defloculación. La energía de mezcla requerida depende de la densidad de
la lechada.
Energía de Mezcla: Proceso Químico
• Cemento reacciona con agua para formar hidratos
• Formación de Portlandite y Ettringite
• Tasa de nucleación de Portlandite y Ettringite depende del tiempo y velocidad
rotacional
• Tiempo de mezcla es el factor principal: más largo tiempo de mezcla, más
grande monto de hidratos formados durante la mezcla.
FIGURA 1.5 Energía de la mezcla
FUENTE Schlumberger – Mezcla de lechadas
5.- CALCULO DE CONCENTRACIONES Y DENSIDADES 5.1 Calculo experimental de la densidad del cemento
CEMENTOS PETROLEROS
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1. Para calcular la densidad del cemento o lechada lo primero que se debe hacer
es, con un embudo, verter gasolina en el frasco de Le Chatelier, ya que éste
frasco cumple con los requisitos de la norma, hasta alcanzar entre la marca que va
desde 0 a 1 ml., y así anotar el volumen inicial.
2. Se debe pesar una muestra de cemento o lechada hasta alcanzar 64 g. de
masa.
3. El siguiente paso a seguir es agregar la muestra de cemento en el frasco, con
precaución para que el cemento no se adhiera a las paredes del frasco; en caso
de que esto suceda, se debe usar la herramienta apropiada, para hacer caer los
restos de cemento hasta el líquido.
4. Colocar un tapón en el frasco, y luego hacer vibrar el recipiente, de forma tal
que se lograr sacar todo el aire atrapado entre las partículas de cemento.
5. Finalmente, se toma la medida del volumen final, gasolina más cemento, de
forma que se puedan realizar ya los cálculos necesarios para obtener el valor del
objetivo. CÁLCULO DE CONCENTRACIONES Y DENSIDADES.
Las concentraciones y densidades de la lechada de cemento sirven para:
a. Proteger la formación productiva.
b. Ayudar a controlar reventones provenientes de zonas sobre-presionadas.
c. Sellar zonas problemáticas o de pérdida de circulación antes de continuar la perforación.
d. Ayudar a soportar el revestimiento.
SOPORTE DE CARGA AXIAL.- La fuerza requerida en el cemento para soportar la carga
axial del casing es determinada mediante Pruebas de resistencia de adhesión, la cual es
proporcional al área de contacto entre el cemento y el casing.
CEMENTOS PETROLEROS
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La resistencia a la adhesión incrementa con la tensión del cemento o fuerza compresiva.
Una reducción significante en la resistencia de adhesión es causada por la humedad del
lodo. Resultados pobres son obtenidos cuando en la tubería no se remueve la capa de
lodo.
Basados en los resultados, Bearden y lane proveen una relación que determina la
capacidad de soporte de la cubierta de cemento:
F= 0.969 * Sc * d * H donde:
F = Fuerza de carga para romper la adhesión de cemento, lb
Sc = Fuerza compresiva, PSI
d = Diametro externo de casing, pg
H = altura de la columna de cemento, pie
AGARRE DEL PESO AXIAL.- El casing es sujetado por cuñas del equipo tipo agarre (F)
peso axial del casing, refuerza elementos de agarre de la Fuerza radial (W) La acción de
cuñas y agarre en el agujero conico.
Peso axial critico (Fc) para equipos tipo agarre donde la deformación permanente del
casing pasa, es determinada por:
CEMENTOS PETROLEROS
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Fc (Lbs) = C*A*σ donde:
σ = esfuerzo elástico del casing (PSI)
A = Area de la tubería (in)
C = factor de aplastamiento =
r = OD casing
L= longitud de agarre (in)
K= factor de peso transversal =2.636 basado por la API en Tapones que evitan
deslizamiento de 2 pg/pie Y coeficiente de friccion de 0.2
Ejemplo: Para 9%-inch, 47 lb/pie,N-80 casing, usando 14-pulgada slips: A = 13.57 in2 C = 0.606 T = 80,000psi y Fc= 0.606 * 13.57 * 80,000= 657,000 lb Fuerza radial (W) es relacionada a la fuerza axial (F) el coeficiente de friccion (µ.) tienen
relación de: Donde: a = Angulo de: Slip bowl taper
µ= 0.2
TERMINOS NECESARIOS PARA CALCULAR LA DENSIDAD:
• Por Definición, un saco de cemento es igual a 94 libras.
• La densidad del Agua dulce es de 8.33 lpg.
• La densidad del agua salada puede variar según el lugar. El personal debe revisar dicho
valor específico para cada zona.
Rendimiento del Cemento es el volumen total de la mezcla obtenido por cada saco de
cemento seco.
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Volumen Absoluto.- Es el volumen ocupado por el mismo peso de material menos los
espacios vacíos entre las partículas.
Un recipiente con 1 pc (7.48 gal) contiene 1 saco de cemento seco
Ejemplo: Densidad de cemento Requerida = 15.5 ppg cemento clase G y agua dulce
Volúmenes absolutos Estándar: