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PROBLEMAS ASOCIADOS A
LA CEMENTACIÓN
BRIGGITT PAZ
EVEIGLYS AREVALO
MARGARET QUINTERO
LUIGI RINCON
Maracaibo, Marzo 201
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CICLO PROFUNDIZACIÓNPERFORACION DE POZOS II
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AGUAS PROFUNDAS
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AGUAS PROFUNDAS
En México, la empresa Petróleos Mexicanos, denomina aguas profundas a los pozos que se
perforan en un tirante de agua comprendido del lecho marino a la superficie cuya longitud es de
500 a 1500 [m], las longitudes mayores a 1500 [m] reciben el nombre de aguas ultra
profundas.
En la industria petrolera internacional existen distintas definiciones para delimitar lo que se
considera como aguas profundas.
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AGUAS PROFUNDAS
OB!ETIVOS "E CEMENTACI#N EN AGUAS
PRO$UN"AS
Debido al incremento mundial de la demanda de
hidrocarburos y la rápida declinación de los
campos terrestres y en aguas someras,
actualmente las compa!as han enfocado sus
recursos a la explotación en aguas profundas,
que tienen un alto potencial de recursos, pero
requieren la implementación de tecnolog!as
a"anzadas.
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INFORMACION GENERAL DELPOZO: PIKLIS-1
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INFORMACION GENERAL DEL POZO:
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El pozo Piklis-1, se localiza a 144 #ilómetros al noroeste de $oatzacoalcos, es el de mayor
tirante de agua con 1,9! metros y el de mayor profundidad total que P"M"# %amás haya
perforado en su historia con 5,4$1 metros.
&os resultados de las pruebas iniciales de producción en las rocas del mioceno inferior en dicho
pozo, indican la presencia de un yacimiento de gas no asociado y condensados estimado
preliminarmente en alrededor de '(( a )(( miles de millones de pies c*bicos en reser"as.
+simismo, se trata del primer pozo perforado por P"M"# con un equipo deposicionamiento dinámico de sexta generación, la plataforma semisumergible$entenario, propiedad de la compa!a mexicana -remsa, arrendada a PemexExploración y Producción por un periodo de cinco aos.
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INFORMACION GENERAL DEL POZO:
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PLATA$ORMA SEMISUMERGIBLE CENTENARIO
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DESCRIPCION DE LA TUBERIA DE RE*ESTIMIENTO
DEL POZO: PIKLIS-1
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DESCRIPCION DE LA TUBERIA DE RE*ESTIMIENTO
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Destacando que en este pozo ya se ten!a un gran a"ance y desarrollo en cuanto a cinco
tuber!as anteriores, la prim%ra conductora d% $&' se /eteo0 a una profundidad de ,044
m%tros, la s%gunda tu(%r)a d% r%*%stimi%nto d% 0' a una profundidad de ,+0 m%tros, la
t%rc%ra un lin%r d% 1&' a una profundidad de ,!&1 m%tros, la cuarta int%rm%dia d% 1$ 5!' a
una profundidad de $,91 m%tros, y la uinta un lin%r d% 9 5!' a una profundidad d% 4,44!
m%tros.
En estas se utilizó tecnolog!a para mitigar problemas que se presentan en aguas profundas
como, flu%os someros de agua y gas, ba%as temperaturas y p1rdidas de circulación, unas de estas
tecnolog!as empleadas en la ./ d% 0' es el sistema de lechada (as% %%p"M d% 1295[gcm$2 %spumada mediante el sistema automático %m3M 6asta 12&! [gcm$] 7 con 00
[m] d% una l%c6ada d% amarr% %%p"M a 1295 [gcm$]2
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En el lin%r d% 9 5!' se utilizó un sistema de lechada de llenado 3l%x8." d% 12&1 [gcm$]
y l%c6ada d% amarr% d% 1295 [gcm$]. Para lograr la remoción del lodo presente en el pozo
durante la cementación, la secuencia de preflu%os considero el uso de un espaciador
M:P:8;asMigrationd*isor
3+nálisis a"anzado de riesgos de flu%os someros4, cuyo ob%eti"o es asegurar la más alta calidad
en el resultado final.
+ partir de los datos proporcionados y las prácticas recomendadas, el simulador ?"@@@"
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ESTA"O MEC%NICO "EL POZO
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PLAN DE CEMENTACIÓN DELPOZO: PIKLIS-1
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CEMENTACI#N "E LINER & '()*
&a propuesta para la cementación del lin%r d% + 5!', asentado a 4,!00
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CEMENTACI#N "E LINER & '()*
6ecnolog!as aplicadas
M:P:8; ==. Espaciador7 l!quido compatible con los fluidos de perforación y la lechada de
cemento. Proporciona la reológia y r1gimen de desplazamiento necesario para la efecti"a
remoción del lodo 3en%arre4 y traba%a en temperatura de hasta $ [E] C450E3D2
?"@@@" == d*isor2- 8ofFar%G asesor que ayuda a la rápida selección y a%uste de
concentraciones óptimas de aditi"os en el espaciador.
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
-plicacion%sG 6raba%a en flu%o laminar y turbulento, su desplazamiento es predecible en todoel inter"alo a cementar.
-aract%r)sticasG 6raba%a en un rango de densidad de 8.9 a 9.' :g;cm
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CEMENTACI#N "E LINER & '()*
6ecnolog!as aplicadas
%m".2- >ibra de cemento a"anzada para control de p1rdidas, se compone de un material
fibroso e inerte capaz de formar una red en la zona de p1rdidas, las fibras están diseadas de un
tamao óptimo para el sellado en las zonas de p1rdida. Es compatible con la mayor!a de los
cementos y aditi"os, y no afecta las propiedades del cemento. ?e aade a la lechada en la
mezcla o en la mezcladora por baches.
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
Í
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CEMENTACI#N "E LINER & '()*
6ecnolog!as aplicadas
@oss%al2- @na combinación de fibras y sólidos hacen la p!ldora &osseal, es un aditi"o
especialmente diseado de fibra flexible que utiliza la sinergia 3potencializa la suma de sus
beneficios4 para cerrar las fracturas que pueden conducir a la p1rdida de circulación.
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
Í
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OB!ETIVO "EL TRABA!OObjetivos:
+O)tener aisa,iento -ue esta)e."a as "on/i"iones i/eaes 0ara as 0rue)as /eas .onas /e inter!s i/enti1"a/as 2 "on1r,a/as 0or a Uni/a/ O0erativa3
+Ce,entar e'itosa,ente e revesti,iento /e lie! "e # $%&'(
+O)tener seo 4i/r5ui"o en a .a0ata -ue no re-uiera "e,enta"i(n re,e/ia3
+O)tener inte$ri/a/ su1"iente en a .a0ata -ue 0er,ita a 0er6ora"i(n /e asi$uiente se""i(n3
+Se es0era -ue a 0resi(n /e 6ra"tura 2 os vaores te(ri"os /e so)re"ar$a est!n0or /e)a7o /e a 0resi(n /e a /ensi/a/ e-uivaente /e "ir"ua"i(n DEC3
+Me."ar 2 )o,)ear os 8ui/os /e a"uer/o a 0ro$ra,a /e "e,enta"i(n3
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
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CEMENTACI#N "E LINER & '()*
6ecnolog!as aplicadas
?"@@@" ==2- ?imulador en dos dimensiones que utiliza la dinámica de fluidos computacional
para predecir el proceso de colocación del cemento. Aasado en la geometr!a y la trayectoria del
pozo, las propiedades de l!quidos en el fondo del pozo, "ol*menes, tipos de bomba, y la
centralización de la tuber!a, con este simulador se puede predecir la eficiencia de remoción de
lodo y determina si un canal de lodo se quedara.
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
-plicacion%sG En la eliminación de lodo 3en%arre4 y colocación del cemento paralograr el aislamiento zonal en pozos "erticales, de alcance extendido y horizontales.
-H%n%ficiosG Me%ora el aislamiento zonal, reducción de costos asociados a laremoción de lodo a tra"1s del diseo de traba%o optimizado.
-aract%r)sticasG Descripción precisa de la reolog!a de los fluidos, arro%a mapas deposición del l!quido y concentración en el espacio anular, "elocidad del fluido yr1gimen de flu%o.
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PAR%METROS CR+TICOS "E "ISEO
Pr%siIn d% 3ractura
Pf J 8.B( :g;cm4 de simulaciones. Esta temperatura fue corroborada a partir de datos de las
herramientas del AH+ 3Aottom Hole +ssembly7 herramienta que se utiliza para perforar, barrena,
motor de fondo;sistema rotatorio, ampliador, etc.4 durante la perforación, ya que no se cuenta con
ning*n otro registro disponible.
PLAN DE CEMENTACIÓN DEL POZO: PIKLIS-1
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iKm%tro d%l guL%ro (i%rto 7 "xc%so
Aarrena de F I0 a ',F(( JmC con ampliador a 8(0 hasta ',B
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PRO)RAMA DE *OM*EO:
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"./@==N "@ @="/
6ope de $entralización5 ',
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DESCRIPCION DELPROBLEMA DEL POZO:
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ondicion%s a (aLas t%mp%raturas2
&a profundidad del agua tiene efecto directo con la temperatura en el fondo del mar. En las
temperaturas fr!as que existen en los ambientes de aguas profundas, el cemento toma más
tiempo para establecer y alcanzar el esfuerzo compresi"o requerido, en consecuencia, el tiempo
de espera de fraguado es mayor que en pozos terrestres.
HaLo gradi%nt% d% fractura2
Otro reto en operaciones en aguas profundas es el ba%o gradiente de fractura. En muchas áreas
deba%o del lecho marino existen formaciones no consolidadas. Para e"itar el riesgo de inducir
p1rdidas debido al estrecho margen entre la presión de poro y la presión de fractura, se usan
cementos de ba%a densidad para asegurar que el cemento cumpla satisfactoriamente la zona de
inter1s.
DESCRIPCION DEL PROBLEMA DEL POZO: PIKLIS-1
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/i%sgos d% fluLos som%ros2
El siguiente gran reto es el alto potencial por los riesgos de flu%os someros de agua, gas y arena,
as! como la presencia de hidratos de gas que pueden ocasionar problemas muy gra"es. El
fracaso en el control de estos problemas, pueden traer serias consecuencias tales como riesgos
de control de pozo, entrada excesi"a de agua al pozo y desestabilización de las formaciones
cercanas al pozo.
P%rdida d% circulaciIn
&a p1rdida de circulación es la reducción o ausencia total de flu%o de fluido por el espacio anular
comprendido entre la formación y la tuber!a de re"estimiento, o entre la tuber!a de re"estimiento
y la tuber!a de producción, cuando se bombea fluido en sentido descendente por la columna de
perforación o la tuber!a de re"estimiento.
DESCRIPCION DEL PROBLEMA DEL POZO: PIKLIS-1
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PROPUESTA DE REPARACIONDEL POZO: Pi+lis-1
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&as operaciones de cementación en el pozo Piklis-1 con alta calidad de resultados y el
aislamiento apropiado de la zona, es algo dif!cil de alcanzar, por lo que fue necesario buscar una
alternati"a de inno"ación y alta tecnolog!a para dar una solución al reto que presentan las
operaciones de cementación en el pozo Piklis-1 y otros campos de aguas profundas.
Despu1s del análisis post-op%rati*o realizado con los resultados obtenidos en la operación de
cementación del lin%r realizado en el pozo Piklis-1, se llegó a la conclusión de que la
combinación de las tecnolog!as para ba%as temperaturas y de sistemas para p1rdidas de
circulación es la solución óptima y efecti"a para pozos con ba%as temperaturas extremas en
aguas profundas. De esta forma, al utilizar estos sistemas de lechadas, se logrará alcanzar la
efecti"a colocación del cemento en el espacio anular en zonas con "entanas estrechas entre
presiones de poro y fractura.
PROPUESTA DE REPARACION DEL POZO: Pi+lis-1
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&a implementación de lechadas de cemento con aditi"os para ba%as temperaturas se basa
en la minimización de riesgos utilizando un sistema de alta tecnolog!a en lechadas de cemento
con propiedades me%oradas y optimizadas, las cuales ayudaran a reducir la probabilidad de
implementar traba%os remediales y costos.
(s%r*acion%sG
+unque no se recuperó circulación en superficie, el comportamiento de la presión de
desplazamiento indica le"antamiento de la columna de cemento en el espacio anular. ?e
concluye que el %m". 7 @oss%al en los espaciadores contribuyeron a restablecer la
circulación en fondo.
6odos los fluidos fueron bombeados de acuerdo al diseo 3densidad, propiedades, gastos4.
PROPUESTA DE REPARACION DEL POZO: Pi+lis-1
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(s%r*acion%sG
?e presentaron p1rdidas totales pre"ias a la e%ecución y durante el bombeo C$+ [m$] durante la
corrida d%l lin%r, 9 [m$2 durante el ancla%e y p1rdidas totales durante la cementación.
?e sentó tapón de desplazamiento con 1,00 [psi] y la presión final de circulación fue de +14
[psi]2
El equipo de flotación funcionó adecuadamente.
&os resultados dados son estimados basados en "arias suposiciones relacionadas con el pozo,
el yacimiento y la cementación.
PROPUESTA DE REPARACION DEL POZO: Pi+lis-1
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CONCLUSIONESDEL POZO: PIKLIS-1
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CU GESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO
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Es importante considerar las caracter!sticas de las formaciones que estarán en contacto directo
con el cemento debido a que en base a ello se disean los fluidos y aditi"os a emplear en la
operación.
Es indispensable anticipar antes de realizar la cementación los problemas potenciales a los que
se "a a enfrentar el ingeniero durante la operación, tales como flu%os someros de agua y gas,
ba%o gradiente de fractura, ambientes de altas presiones y ba%as temperaturas.
&a optimización del tiempo de fraguado del cemento se logra disminuyendo el periodo cr!tico de
hidratación, si este es bre"e existe menor riesgo de que fluyan gas o agua hacia el cemento.
El sistema de monitoreo de la fracción sólida ha demostrado ser un m1todo eficiente para
efectuar un control de la calidad en tiempo real de la cementación de pozos en aguas profundas.
CONCLUSIONES DEL POZO: PIKLIS-1
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&os cementos ligeros y espumados por su aplicación en zonas de ba%o gradiente de fractura
ayudan a la eliminación de cementación en etapas m*ltiples representando un ahorro
significati"o y el costo del cemento ligero es un
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@n mal diseo de la lechada de cementación trae problemas altamente costosos que pueden
ser desde p1rdidas parciales hasta totales y descontrol del pozo.
Para realizar una cementación exitosa es indispensable contar con un excelente aislamiento
zonal empleando un sistema de remoción de en%arre eficiente y as! lograr una correcta
adherencia entre el cemento y la formación.
&a e"aluación final de la calidad de la cementación es de fundamental importancia, por medio
de ella se puede saber si se cumplieron los ob%eti"os o saber dónde se necesita una cementación
remedial.
CONCLUSIONES DEL POZO: PIKLIS-1
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RECOMEN"ACIONES
Debido a la alta demanda de hidrocarburos a ni"el mundial y al alto potencial en las cuencas
petroleras marinas, es necesaria la implementación de planes estrat1gicos para la exploración y
producción en aguas profundas y ultra profundas.
México ha demostrado tener capacidad para descubrir y realizar operaciones en pozos en
aguas profundas, este esfuerzo debe continuar debido al alto potencial que tiene el pa!s y a los
buenos resultados que se han alcanzado hasta el momento.
&a adquisición de información y el traba%o multidisciplinario son herramientas sumamente
"aliosas para poder realizar operaciones de cementación en aguas profundas de forma exitosa.
?e deben realizar %untas de seguridad en campo para disminuir el riesgo de accidentes durante
la cementación.
CONCLUSIONES DEL POZO: PIKLIS-1
FACULTAD DE INGENIERÍAInstituto Universitario
8/19/2019 Diapo - Expo de Perfo II (Problemas Asociados a La Cementacion)
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ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOCICLO PROFUNDIZACIÓN
PERFORACION DE POZOS II
Instituto UniversitarioPoit!"ni"o
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