sábado, 29 de marzo de 2008

Tipos de Migración de Fluidos

Tipos de Migracón de Fluidos en el proceso de Cementación

En la actualidad se conocen tres formas de migración de gas a través del cemento o hacia la superficie. La primera es a través de la columna del lodo (revoque), que haya quedado en el cemento. Una vez que éste haya fraguado, como resultado de una mala remoción del mismo como se muestra en la figura 2.

La segunda forma de migración puede ocurrir a través de los anillos que se forman entre el revestidor que se forman entre el revestidor y el cemento o entre el cemento y la formación. Estos microanillos se originan por el encogimiento que sufre el cemento al fraguar, pudiendo las variaciones presión y temperatura agravar problema. La presencia de revoque adherido al revestidor puede también ocasionar la formación de microanillos, como una geometría irregular en el fondo del hoyo, como se muestra en la figura 3.


En este caso, la intrusión de gas en la matriz del cemento ocurre por la disminución en la presión hidrostática debido a las pérdidas de fluido que ocurren mientras el cemento desarrolla resistencia (gel estático). Estas pérdidas ocasionan una reducción en el volumen, la presión en consecuencia disminuye y el gas puede penetrar. Hay que destacar que esto varía de acuerdo con el tipo de mezcla y las condiciones del pozo, ya que el desarrollo del gel estático varía con las mismas.
Esto, en principio, no parece lógico, y que si el pozo está primero lleno con fluido de perforación y éste es reemplazado por el cemento, el cual suministra la presión hidrostática adecuada, debería mantener el gas atrapado. La gran dificultad que aquí se presenta es el cambio de estado que sufre el cemento con el tiempo, de un estado líquido a gel, luego a un sólido permeable, y por ultimo, a un estado sólido cuasipermeable. figura 4.

Entre los factores que influyen en la migración de gas, se tienen que las mezclas de cemento cambian de estado comento pierde la capacidad de trasmitir presión, y se requiere de cierto tiempo para que la lechada adquiera una resistencia adecuada (aproximada mente de 500 lb/100 pie2 el tiempo de un estado líquido, donde trasmite totalmente la presión, a un estado sólido en el cual no la trasmite. Este tiempo es el denominado tiempo de transito, y constituye un factor importante en la migración de gas.

Bibliografia Citada

1.Cementación de Pozos. PDVSA. CIED.
2. Petroleum Well Construction.
3. Well Evaluation Conference.






viernes, 28 de marzo de 2008

Migración de Fluidos.


Problemática en Cementación de Pozos. Migración de Fluidos.

Este problema ha sido muy marcado en la industria petrolera desde los primeros intentos de perforación en nuestro país, sin embargo las recientes investigaciones sobre las causas y el control del flujo de gas han resultado en nuevos conceptos referentes a la migración de gas. La migración de gas consiste en la invasión del fluido de la formación hacia el anular, debido a un desbalance en la presión (disminución de la presión hidrostática, lo que permite que los fluidos migren hacia zonas de baja presión o hacia la superficie.

Los estudios previos permitieron identificar los efectos combinados de reducción del volumen y desarrollo del gel estático que controlan las pérdidas de presión consecuentemente, el flujo de gas en la columna de cemento. Un porcentaje de la reducción del volumen se debe a la reacción de hidratación del cemento, lo que ocurre principalmente después del tiempo de transición, por lo que el control de la propiedades físicas, es muy importante para evitar el flujo de gas. Entre las propiedades físicas cabe destacar, la densidad, la permeabilidad, porosidad, ya que las variaciones de las mismas pueden ayudar a controlar o impedir la migración de gas.

Los nuevos conceptos señalan que el desarrollo progresivo de la resistencia de gel, hasta un valor de 00 lb/100 pie2, transmite totalmente la presión hidrostática e impide la entrada de gas a la columna de cemento. Las pruebas demuestran que la tasa de pérdida de fluido decrece con ocurren durante el desarrollo de la resistencia de gel, generados tanto por la pérdida de fluido como la hidratación. En la actualidad se están empleando técnicas bastantes exactas para predecir el potencial de flujo de gas, basadas en la severidad del flujo, en las cuales se aplican tratamientos como: incrementar la densidad de la lechada, mejorar el control del filtrado y presurizar el anular.

Las consecuencias de la migración son numerosas, pero siempre se detectan inmediatamente, ya que la misma puede ocurrir entre las diferentes zonas o dentro del cemento y llegar a la superficie, ambos casos son peligrosos y potencialmente costosos. Luego de muchos esfuerzos se descubrió que la migración ocurría cuando la mezcla de cemento comienza a fraguar por la disminución en el valor de la densidad de la mezcla hasta valores cercanos a la densidad del agua, por lo que se empleo a utilizar agua de mezcla densificada con sal y mas tarde se implementó el uso de espaciadores, centralizadores, programas, equipos de computación, etc. La severidad de la canalización dependerá de si el flujo de gas sea más o menos cuantioso, lo que resulta en algunos casos en una pequeña acumulación de gas en la cabeza del pozo o un reventón en el caso extremo. Ver figura.
Bibliografia Citada
1. PDVSA CIED. Cementacion de Pozos
2. Petroleum Well Contruction

jueves, 27 de marzo de 2008

Problematica en cementaciónde pozos

La cementación primaria es la técnica utilizada para colocar lechadas de cemento en el espacio anular entre el revestidor y las paredes del hoyo. El cemento, entonces se endurece y forma un sello hidráulico en el hoyo, evitando problemas operacionales como migración de fluidos de la formación en dirección del espacio anular hacia yacimientos de menor presión o hacia la superficie1. Realmente la problemática en cementación de pozos abarca una investigación holística debido a que se tratan de muchos factores que deben ser estudiados tales como: el tipo de litología de la formación, el diámetro y estabilidad del hoyo, el tipo de centralizador, lechada y bajo que condiciones se debe bombear, en si, todos ellos deben ir orquestados con el fin de que se cumpla el objetivo principal que es aislar una zona de interés, bien sea porque se tiene acuíferos someros o arenas productoras de un mismo yacimiento que presentan zonas ladronas o de presiones anormales. Las formaciones con presiones anormales (presiones del fluido anormalmente altas) complican severamente las operaciones cuando son atravesadas durante la perforación1 y en muchas de ellas ocurren problemas de migración de fluidos. Es por ello que cada operación debe ir planificada con las múltiples disciplinas con la finalidad de reducir la incertidumbre durante la construcción del pozo, puesto que solamente se tiene una oportunidad para hacer este procedimiento correctamente2.

Como se menciono anteriormente son variadas las causas por las cuales puede fallar una lechada, pero la calidad del agua también tiene su aporte en la problemática en los procesos de cementación aunque la mas recomendable es el agua potable para las mezclas, según el estudio realizado por el CIED en Venezuela, se tiene que el agua comúnmente encontrada alrededor del taladro de perforación, se obtiene de una fosa abierta o reservorio suplido desde un pequeño pozo o laguna y se encuentran contaminadas de los fertilizares disueltos en las aguas de lluvias, desperdicios en los caudales, vegetación descompuesta, entre otros, pueden ser la causa de una problemática en la cementación, es por ello que se recomienda al emplear este tipo de agua un estudio de laboratorio correspondiente. Entre los efectos negativos mas comunes se encuentran durante la perforación, tales como son: la migración de finos, Cementación de pozos en ambientes de gases agrios, la cementación de pozos de geometría compleja, además se realizara hincapié en las consideraciones que se deben tomar en el diseño para evitar los posibles problemas durante la cementación de pozos.


Bibliografia citada
1.- Cimentación de Pozos. PDVSA CIED. Centro Internacional de Educación y desarrollo. Abril 1997. Venezuela.

2. Well Evaluation Conference. Caracas, December 19997