Flujo después de cementación

El proceso de construcción de pozos permite sólo una oportunidad de diseñar y realizar un sistema de cementación primaria. Una óptima cubierta de cemento puede reducir significativamente el valor economico de un pozo si esta falla al evitar que el agua se convierta en parte de la producción corriente mucho antes de lo previsto, o si se requiere de la interrupción de la producción total de costosos tratamientos de recuperación de cementación. En el peor de los casos, el fracaso de la cubierta de cemento pueden causar una pérdida total del pozo. 

Así, la creación de una cubierta de cemento que proporciona el aislamiento zonal, en ningún caso, debe ser un objetivo primordial, esencialmente en cada proyecto de construcción, ya que facilita la producción de petróleo y gas en condiciones de seguridad y económicamente más bien de la vida.

Factores que contribuyen al fracaso la cubierta de cemento puede ocurrir en cualquier paso en el proceso de construcción del pozo. Por ejemplo, uno de los primeros peligros - colocación de cemento pobres - se produce si el equipo de perforación no elimina el fluido de perforación o los cortes de perforación del pozo debidamente antes de que comince el bombeo de los lodos . Luego, durante la etapa de perforación y construcción, la cubierta de cemento debe soportar el continuo impacto de la drillstring. Este en particular ocurre en pozos direccionales.

Desafíos de cementación
Flujo de gas Anular.
Flujo de gas Anular, a veces llamado migración de gas, se produce cuando el gas forma canales debido a que la columna de cemento pierde su capacidad de mantener la presión de sobrebalance en la formación. Hay dos tipos de migración de gas, una es a corto plazo,estas son las que se producen antes de que se fije el cemento, y de largo plazo, que se desarrolla después de que el cemento se ha fijado.
Flujo de gas en los anulares a menudo se presenta como burbujas de gas en la parte superior del anular o en la zona de flujo de gas detectado por los registros sonicos o de los registros de temperatura. Sin embargo, incluso antes de que esta manifestación se produzcan, los operadores pueden predecir con precisión el potencial de la migración de gas y el uso de uno o de una combinación de tratamientos para ayudar a prevenir el flujo de gas. Los tratamientos pueden incluir:

• Mejorar el control de pérdida de fluido.
• El aumento de la densidad de líquidos
• Acortamiento de la columna de cemento (utilizando fase de cementación )
• Aplicando la presión anular
• Uso especial tixotrópico o compresibles (espumado) lodos de cemento.

Una columna de cemento debería ser suficiente para mantener una presión de sobrebalance entre el gas y la formación y evitar la migración de gas hasta que el cemento se fije. Sin embargo, a menos que los ingenieros de cementacion diseñen una fluido específico para prevenir el flujo de gas durante la colocacion, este no podrá mantener la capacidad de transmitir plenamente la presión hidrostática en una condición estática. Como fuerza estática de gel (SGS) comienza a desarrollar y / o el slurry pierde fluido a la formacion permeable (slurry reduce volumen), la probabilidad de la migración de gas aumenta . Si el gas se desplaza a una zona de menor presión o a la superficie, los canales se forman permanentemente en el cemento fijado.

Formación del Canal de Gas

Figura #1.Colocacion de Cemento slurry.
Slurry se comporta como un fluido.
Transmite completamente la presión hidrostática.

Figura #2.Se comienza a desarrollar la fuerza estatica de gel.
Pérdida de fluidos a la formaciones.
Reducción de volumen debido a la pérdida de presión.

Figura #3.Se pierde la presión se sobrebalance.
La pérdida de fluidos sigue en zona de menor presión.
Gas entra pozo y se filtra hasta el anular.

Figura #4. Filtración de gas conduce a la formación de canal.
Canal continua después de la cementacion

Para ayudar a evitar daños en la formación de canales de gas, los operadores deben considerar tanto a corto como "Tiempo de transición" y mínimos de reducción de los slurry de volumen debido a la pérdida de fluidos. No existe una sola manera infalible de evitar la migración de gas, pero la investigación ha dado lugar a diversas técnicas para la estimación de la gravedad del problema y para ayudar a lograr el control.
El proceso de construcción del pozo, permite a los operadores una oportunidad para diseñar y colocar un pozo primordial del sistema de cementación. Por lo tanto, la construcción de una funda de cemento que pueden proporcionar completo aislamiento zonal en cualquier entorno debe ser un objetivo primordial, así, como en cualquier proyecto de construcción.
Los niveles óptimos de slurry de cemento puede reducir significativamente el valor económico del pozo al permitir que el agua sea parte de la producción corriente mucho antes de lo esperado o, al exigir la interrupción de la producción para realizar costosos tratamientos de recuperación de cementación. En las peores situaciones, el fracaso de la cubierta de cemento puede resultar en la pérdida del pozo.
Durante el último medio siglo, la industria de servicios petroleros ha desarrollado e introducido una serie de estrategias avanzadas de cementación, en un esfuerzo por superar los obstáculos que impiden la creación de eficaces y duraderas cubiertas de cemento.
Las causas más frecuentes de fracaso de las cubiertas de cemento son el flujo a traves de cemento antes de que este se fije y el flujo a través del cemento una vez que este se ha fijado.

Tomado de:
Flow After Cementing
por Ashok Santra - Senior Scientist-Chemist y Melissa Calhoun- Technical Professional Manager. HALLIBURTON