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8/15/2019 Pruebas de Laboratorio Para Los Cementos
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CM 117/ CL021
ProgramaPrograma dede EntrenamientoEntrenamiento
Acelerado para Supervisores Acelerado para Supervisores dede PozoPozo
PruebasPruebas dede LaboratorioLaboratorio
para los Cementospara los Cementos
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CM 117/ CL022
FuncionesFunciones deldel laboratoriolaboratorio
•• EvaluaciónEvaluación deldel DesempeñoDesempeño dede laslas lechadaslechadasnn FaseFase deldel DiseñoDiseño de lade la LechadaLechada
²²LaLa mediciónmedición dede ciertas característicasciertas características de lade la lechada bajolechada bajociertas condicionesciertas condiciones dede fondofondo dede pozopozo..
nn FaseFase dede EjecuciónEjecución
²²Seguir Seguir lala preparaciónpreparación del materialdel material mezcladomezclado
•• Características QuímicasCaracterísticas Químicas
nn Análisis cuantitativo Análisis cuantitativo oo cualitativocualitativo dede los componenteslos componentes de lade lalechadalechada antes deantes de que éstaque ésta seasea mezcladamezclada..
²²CementoCemento
²² Aditivos Aditivos
²²FluidoFluido dede MezclaMezcla
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CM 117/ CL023
EvaluaciónEvaluación deldel DesempeñoDesempeño -- LechadasLechadas
•• Regido por Regido por elel comitécomité de la APIde la API sobresobre la “la “EstandarizaciónEstandarización dede
CementosCementos dede PozosPozos dede PetróleoPetróleo” (Com. 10)” (Com. 10)
•• LaLa publicación consistepublicación consiste de lode lo siguientesiguiente::
nn PruebasPruebas dede especificación para lechadasespecificación para lechadas dede cemento purocemento puro
nn ProcedimientosProcedimientos dede examinación operacional para todas lasexaminación operacional para todas las
lechdaslechdas
••
Procedimientos diseñados para simular las condicionesProcedimientos diseñados para simular las condiciones en elen el
fondofondo de unde un pozopozo
nn PresiónPresión
nn TemperaturaTemperatura
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CM 117/ CL024
EvaluaciónEvaluación dede EspaciadoresEspaciadores yy
LavadoresLavadores
•• EvaluaciónEvaluación deldel efectoefecto dede limpiezalimpieza
•• CompatibilidadCompatibilidad con elcon el CementoCemento
nn TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento
nn PérdidaPérdida dede FluidoFluido
nn Fuerza CompresivaFuerza Compresiva
nn ReologíaReología
•• Efectos sobreEfectos sobre elel lodolodo
nn ReologíaReología etc.etc.
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CM 117/ CL025
Caracterización QuímicaCaracterización Química
SeSe examinan cuatro tiposexaminan cuatro tipos dede muestrasmuestras::
•• PolvoPolvo dede CementoCemento
nn CC33 A, C A, C33S, C2S, CS, C2S, C44 AF y AF y YesoYeso
•• Cemento Seco MezcladoCemento Seco Mezclado
nn ConsistenciaConsistencia
•• Cemento FraguadoCemento Fraguado
•• Agua Agua de lade la mezclamezcla
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CM 117/ CL026
PreparaciónPreparación de lade la MuestraMuestra
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CM 117/ CL027
PreparaciónPreparación de lade la MuestraMuestra
•• Utilice muestras representativasUtilice muestras representativas..
•• ObtenciónObtención de lade la muestramuestra
nn Antes del Antes del envíoenvío
•• No seNo se debe utilizar ningún aditivo quedebe utilizar ningún aditivo que no seno se encuentreencuentre enen laslasmuestrasmuestras de campode campo verdaderasverdaderas
•• ProcedimientosProcedimientos dede muestramuestra yy manipulaciónmanipulación
nn SPEC 10SPEC 10 SecciónSección 33
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CM 117/ CL028
DiseñoDiseño de lade la LechadaLechada
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CM 117/ CL029
CaracterísticasCaracterísticas de lade la LechadaLechada
•• Agua Libre Agua Libre && SedimentaciónSedimentación de lade la LechadaLechada
nn SeparaciónSeparación deldel aguaagua dede una lechada estáticauna lechada estática
nn SeSe mueve hacia arribamueve hacia arriba, se, se acumulaacumula enen bolsasbolsas o en lao en la cimacima
de lade la columnacolumna dede cementocemento..nn ElEl resultado esresultado es unun aislamiento incompletoaislamiento incompleto de lade la zonazona
•• DensidadDensidad
nn EquilibrioEquilibrio dede las presiones debajolas presiones debajo de lade la superficiesuperficie
nn FuerzaFuerza final delfinal del cementocemento
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CM 117/ CL0210
CaracterísticasCaracterísticas de lade la LechadaLechada -- cont.cont.
•• BombeabilidadBombeabilidad ((ConsistenciaConsistencia de lade la LechadaLechada))
nn PeríodoPeríodo dede tiempo durantetiempo durante elel cualcual lala lechada permanecelechada permanece enen
unun estado líquido bombeableestado líquido bombeable ((TiempoTiempo deldel TrabajoTrabajo + 1.5+ 1.5
vecesveces o 2o 2 HorasHoras))
•• PérdidaPérdida dede FluidoFluido
nn DeshidrataciónDeshidratación de lade la lechada durantelechada durante lala fasefase dede colocacióncolocación
•• ReologíaReología
nn ModelajeModelaje deldel flujoflujo de lade la lechadalechada
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CM 117/ CL0211
CaracterísticasCaracterísticas deldel Cemento FraguadoCemento Fraguado
•• Adherencia Adherencia
nn CementoCemento -- Revestidor &Revestidor & CementoCemento -- FormaciónFormación
•• ResistenciaResistencia aa los Sulfatoslos Sulfatos
nn ReacciónReacción aa los sulfatoslos sulfatos dede magnesiomagnesio yy sódiosódio;;
²²pérdidapérdida de lade la fuerzafuerza dede compresióncompresión
²²agrietamiento bajo estrésagrietamiento bajo estrés
•• RetrogresiónRetrogresión de lade la FuerzaFuerza
nn DesestabilizacionDesestabilizacion deldel Cemento por encimaCemento por encima de >230de >230oo F.F.
•• PermeabilidadPermeabilidad
nn Lechadas livianasLechadas livianas
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CM 117/ CL0212
FlujogramaFlujograma dede PruebasPruebas
COMPATIBILIDADCEMENTO-ESPAC-LODO
TIEMPO DE FRAGUE
REPORTE DE LABORATORIO
RESISTENCIA A LA
COMPRESION
REOLOGIADENSIDAD
AGUA LIBRE FILTRADO
SOLICITUD DEPRUEBAS
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CM 117/ CL0213
ProcedimientosProcedimientos && EquiposEquipos dede
LaboratorioLaboratorio
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CM 117/ CL0214
SolicitudSolicitud dede Análisis Análisis dede LaboratorioLaboratorio
•• SometidoSometido a laa la formulaciónformulación de lade la lechadalechada dede cemento requeridacemento requeridapor por elel laboratoriolaboratorio
•• Designar los aditivos necesarios paraDesignar los aditivos necesarios para lala lechadalechada
•• Solicitar parámetros específicosSolicitar parámetros específicos dede ejecucionejecucion::
nn DensidadDensidad
nn ReologíaReología ((Viscosidad PlásticaViscosidad Plástica && PuntoPunto dede RendimientoRendimiento))
nn PérdidaPérdida dede FluidoFluido
nn TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento
nn Agua Libre Agua Libre
•• Suministrar todaSuministrar toda lala información sobre los parámetroinformación sobre los parámetro deldel pozopozo
nn TipoTipo dede TrabajoTrabajo,, ProfundidadProfundidad,, tipo dea aguatipo dea agua dede mezclamezcla &&
BHT, etc.BHT, etc.
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CM 117/ CL0215
CálculoCálculo de lade la MuestraMuestra
•• ElEl volumenvolumen de lade la muestramuestra dede lechada eslechada es 600 ml600 ml
•• Tomar Tomar enen consideraciónconsideración lala siguiente lechada compuestasiguiente lechada compuesta de:de:
nn CementoCemento dede ClaseClase G 44% deG 44% de aguaagua
•• Calcular paraCalcular para 600 ml600 ml
Material peso(lbs)
Volumen absoluto(gal)
Volumen(gal)
Peso(gramos)
Volumen(ml)
Cemento Clase G 94 0.0382 3.59 42637.7 13589.6
Water 44% 41.36 0.1202 4.97 18760.6 18813.5
TOTAL 135.36 8.56 61398.3 32403.1
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CM 117/ CL0217
PruebasPruebas dede LechadaLechada
•• MediciónMedición de lade la DensidadDensidad
nn MedidoMedido concon una Balanza Presurizadauna Balanza Presurizada
nn LasLas unidadesunidades dede mediciónmedición sonson ppgppg, Kg/m, Kg/m33, SG, SG
•• PruebaPrueba dede Agua Libre Agua Libre (API spec. 10(API spec. 10 secciónsección 6)6)
nn LaLa lechada es colocadalechada es colocada enen una probetauna probeta dede vidriovidrio
GraduadaGraduada de 250 mlde 250 ml
nn ElEl agua libreagua libre en ml, seen ml, se mide luegomide luego de 2de 2 horashoras
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CM 117/ CL0219
PérdidaPérdida deldel FiltradoFiltrado
•• ParaPara las lechadas quelas lechadas que sese deshidratandeshidratan enen menosmenos de 30de 30minutosminutos, el valor de, el valor de PérdidaPérdida dede FluidoFluido sese obtieneobtiene
mediantemediante::
nn
RelaciónRelación
nn SimpleSimple cálculocálculo = F= F3030 = (F= (F77 x 2)x 2)
F 30F 30 == FtFt 5.4775.477tt
××
F30F30 == FiltratoFiltrato a 30a 30 minutosminutostestes
FtFt == FiltratoFiltrato aa TiempoTiempo
tt == TiempoTiempo enen minutosminutos
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CM 117/ CL0222
PruebasPruebas dede LechadaLechada -- cont.cont.
Determinar Determinar elel tiempo durantetiempo durante elel cualcual lala lechadalechada sese mantienemantiene enen estadoestado
fluidofluido
•• ElEl consistómetro presurizado simulaconsistómetro presurizado simula::
nn LaLa temperaturatemperatura
nn LaLa presiónpresión
•• LaLa unidadunidad dede medición esmedición es lala unidadunidad dede consistencia Beardonconsistencia Beardon (BC)(BC)
•• LímiteLímite superior desuperior de fluidofluido (API) 100 BC(API) 100 BC
Tiempo de Espesamiento
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CM 117/ CL0224
CurvaCurva deldel TiempoTiempo dede EspesamientoEspesamiento
T i e m p o
T i e m p o ( m i n )
( m i n )
TemperaturaTemperatura FF
BcBc1001005050
BcBc
Temp.Temp.
100100 200200 300300 400400 50050000
140140
130130
120120
110110
100100
90908080
7070
6060
5050
4040
3030
20201010
00
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CM 117/ CL0225
PruebasPruebas dede LechadaLechada -- cont.cont.
•• FuerzaFuerza deldel cemento fraguado bajo condicionescemento fraguado bajo condiciones dede fondofondo
dede pozopozo
•• EquipoEquipo::nn BañoBaño dede CuradoCurado ((PresiónPresión ATM & 82 ATM & 82
ooC)C)
nn CámaraCámara dede CuradoCurado (3000(3000 psipsi & 193& 193ooC)C)
•• ProcedimientoProcedimiento
•• UnidadUnidad dede MediciónMedición
•• Otros métodosOtros métodos
Fuerza CompresivaFuerza Compresiva
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CM 117/ CL0227
CompatibilidadCompatibilidad dede FluidosFluidosLAMLAM
KTCKTC
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CM 117/ CL0230
CompatibilidadCompatibilidad dede FluidosFluidos
•• FluidosFluidos compatiblescompatibles resultanresultan enen lecturaslecturas deldel FannFann
similaressimilares
•• Diferencias incongruentes entre los resultadosDiferencias incongruentes entre los resultados de lade la
prueba indicaran incompatibilidadprueba indicaran incompatibilidad
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CM 117/ CL0231
InformeInforme deldel Análisis Análisis dede LaboratorioLaboratorio
•• Al Al finalizar finalizar lala formulaciónformulación yy pruebaspruebas de lade la LechadaLechada, se, seregistranregistran loslos resultadosresultados en unen un informeinforme,, que incluyeque incluye::
•• ParteParte 11
nn Información requeridaInformación requerida
nn ResumenResumen dede los resultadoslos resultadosnn ConclusionesConclusiones yy recomendacionesrecomendaciones
•• ParteParte 22
nn PruebasPruebas dede LaboratorioLaboratorio yy ResultadosResultados
•• ParteParte 33nn Apéndice Apéndice. De ser . De ser necesarionecesario
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CM 117/ CL0233
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
Waring Blender - Mezcladorde Lechadas
Nota:
El Waring Blender impartemucha más energía demezcla de la que es usadarealmente en el campo,con los equipos de mezclaactuales, por lo tanto las
condiciones de mezcla enel campo no sonrealmente simuladas.
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CM 117/ CL0234
Balanza Presurizada - Densidad
Una en locación, otra en el Laboratorio
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
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CM 117/ CL0235
Viscosímetro Rotacional - Reologia
Resorte
de Torsion
CilindroInterno
Rotor
Bob
Taza
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
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CM 117/ CL0236
Consistómetro - Tiempo de Frague
HPHT
Atmosferico
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
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CM 117/ CL0237
Filtro Prensa - Perdida de Filtrado
HPHT Baja Presión
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
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CM 117/ CL0238
Resistencia a la Compresión
EquiposEquipos dede PruebaPrueba
UCA – No DestructivoMétodo Destructivo
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