CONTENIDO

1. DATOS DEL CAMPO2. DATOS DEL LABORATORIO2.1 PARA LA SIMULACION DEL POZO LAS CONDICIONES ASUMIDAS SON2.2 SISTEMA A : CEMENTO LOMA NEGRO +25% CENIZA + 4% DE BENTONITA + 78% DE AGUA2.3 SISTEMA DE LODO BENTONITICO3. DENSIDAD DE LA LECHADA DEL CEMENTO Y N DE SACOS DE CEMENTO TOMANDO EN CUENTA EXCESO DEL 25% DE VOLUMEN DE LECHADA DE CEMENTO3.1 MATERIALES UTILIZADOS EN LA CEMENTACION4. CALCULAR TIEMPO DE MEZCLADO Y VOLUMENES APARENTES PARA LLENAR LOS SILOS5. DESPLAZAMIENTO6. CALCULO HIDRAULICO DE LA CEMENTACIO6.1 TECTINA DE DOWELL6.2 CALCULO DEL CAUDAL CRITICO PARA TURBULENCIA6.3 CALCULO DE PRESIONES, TANTO PARA LA LECHADA DE CEMENTO COMO LA LODO Y EN EL ESPACIO ANULAR6.3.1 CALCULAR PRESIONES TOTAL EN SUPERFICIE AL INICIAR EL DESPLAZAMIENTO6.3.2 CALCULAR PRESION TOTAL EN SUPERFICIE AL FINELIZAR EL DESPLAZAMIENTO}6.4 CALCULAR LA POTENCIA HIDRAULICA6.5 TIEMPO DE DESPLAZAMIENTO Y CEMENTACION6.6 LECHADA REMOVEDORA6.7 PRESION DE FONDO AL FINALIZAR EL DESPLAZAMIENTO

INTRODUCCION

El diseo de una cementacin primaria debe buscar en que la lechada tenga caractersticas reologicas que permitan el desplazamiento con velocidades superiores a las velocidades criticas .

Cuando no sea posible desplazar en flujo turbulento es aconsejable que el fluido sea bombeado en flujo tapon (SLOFLO) las situacines en los cuales el flujo turbulento es impracticable se refiere a:

Limitaciones del equipo de bombeo.

Posibilidad de fracturar formaciones por el incremento en presiones debido a las perdidas por friccion.

Selecciones de pozos muy grande.En esas condiciones es necesario considerar la alternativa de desplazar en flujo lento (SLOFLO), esta tcnica se relaciona con:

Velocidad de desplazamiento.

PROYECTO DE UNA CEMENTACION PRIMARIA EN CAMPO CARANDAAplicar flujo turbulento con la tcnica y formulas de DOWELL

1.- Datos de campoPozo-car-x Dimetro del pozo (DH) 9,5 pulgs.

Profundidad 3000 m ( 9843 pies ) (H)Tramo para cementar 500m ( 1640 pies ) (h)Caera 3000m, dimetro de caera 7 pulgs. (Dp = 7 pulgs. J-55, 26 lbs/pie)ID = 6,276 pulgs.Gradiente de fracturamiento 0,78 psi/pie Tiempo de espera WOC 24 horasEquipo de desplazamiento 15 BPMMezcla : 50 pies cubicos/minuto

2.- Datos de laboratorio

2.1.- Para la simulacin del pozo, las condiciones asumidas son: Temperatura de superficie 80 F Presin de superficie 1.060 psi Peso especifico del lodo 10 LPG Temperatura de fondo 6.007 psi

2.2.- Sistema A: Cemento Loma negra + 25% de ceniza + 4% de bentonita + 78% de agua Peso especifico de la lechada : 14 LPG, 0.733 psi/pie Lectura a 600 = 138, lectura a 300 = 123 Tiempo de bombeabilidad = 1 hora, 20 minutos a 9843 pies ( 113 F = BHCT ) Resistencia a la compresin = 1.430 psi a 24 horas ( BHT = 174 F )

2.3.- Sistema B lodo bentonitico

Peso especifico del lodo = 10 LPG = 0,52 psi/pie Lectura a 600 = 32, lectura a 300 = 21

CALCULAR

3.- Densidad de lechada de cemento y Nro de sacos de cemento tomando en cuenta exceso de 25% de volumen de lechada de cemento.Tomar en cuenta de las tablas de HALLIBURTON que para agujero de 9,5-7 pulgs. ,el volumen anular unitario es = 0,2250 pies cubicos/piey el volumen unitario en el interior de caera de 7 pulgs. J-55, 26 lbs/pie es de = 0,2148 pies cubicos/pie.

3.1.- Materiales utilizados en la cementacin

4.- Calcular el tiempo de mezclado y volmenes aparentes para llenar los silos.

5.- Desplazamiento

6.- Calculo hidrulico de la cementacin 6.1.- Tecnica de DOWELL 6.2.- Calculo del caudal critico para turbulencia 6.3.- Calculo de presiones, tanto para la lechada de cemento como para el lodo en el anular y en el espacio anular de acuerdo al ejemplo tipo. Calcular factores de friccin y perdidas de presin en el interior de la caera como en el espacio anular de acuerdo al ejemplo tipo 6.3.1.- Calcular presin total en superficie al iniciar el desplazamiento 6.3.2.- Calcular presin total en superficie al finalizar el desplazamiento 6.4.- Calcular la potencia hidrulica 6.5.- Tiempo de desplazamiento y cementacin 6.6.- Lechada removedora 6.7.- Presion de fondo al finalizar el desplazamiento

PROBLEMA RESUELTO PRACTICO # 1

3. Calculo de cemento

Cemento 50kl 50/3,15 = 15,87325% ceniza 12,50 12,50/2,26 = 5,5514% bentonita 2 2/2,30 = 0,86978% de agua 39 39/1 = 39Totales 103,5 61,273

1 pie3 = 28,32 Lts. 1 klg = 2,204 lbrs.

D1 = 103,5/61,273 = 1,689 kl/lt = 14,1 LPG

V1 = 61,273/28,32 = 2,16359 pie3/Sk

De las tablas de HALLIBURTON para agujero de 9,5 pulgs y caeria de 7 pulgs se tiene:

Vol. An. = 0,2250 = pie3/pie

Vol. Lechada = 0,2250 x 500 x 3,281 = 369,11

Vlt = 269,11 x 1,25 = 461/2,163 = 213

}3.1.- Materiales utilizados

Cemento 50 x 213 = 10.650 kl 23.973 lbrs25% ceniza 12,5 x 213 = 2662,5 kl 5868 lbrs4% bentonita 2 x 213 = 426 kl 939 lbrsAgua requerida 39 x 213 = 0,8307 Ltrs.

4.- Calculo de tiempo de mezcla y volmenes aparentes:

MATERIAL VOLUMENES APARENTES (pie3)

Cemento 23473/94 = 250Ceniza 5868/64 = 92Bentonita 939/60 = 16Totales 358

Tiempo de mezcla = 358/50 = 7,16 minutos

5.- Desplazamiento

Para caera de 7 pulgs, J-55, 26 lb/pie0,0382 BPMDesp. = 0,0382 x 3000 x 3,281 = 376 bbls.

6.- Calculo hidraulico

6.1.- Tecnica de DOWELL

Up = 138 123 = 15 y con la ecuacion n = 0,000672 x 15 0 0,001oo8N = 0,01008 Ty = (123 15)/100Ty = 108/100 = 1,08

Aplicando las mismas ecuaciones se tiene para el lodo

Up = 32 21 = 11

N = 0,00672 x 11 = 0,07392

Ty = 21 11 = 10 10/100 = 0,10

6.2.- Calculo del caudal critico

DH = 9,5 ; DP = 7 DH + DP = 18,5 ; DH DP = 2,5 Dip = 6,276 , DIP 2 = 39,3881 DP = 7

Dw para flujo TURBULENTO

Qct = 140 (16,5)/14,1 (0,01008 + ( 0,01008 + 2,52 X 1,08 X 14,1/2690)2 )

Qct = 163,82978 (0,01008 + (0,000101606 + 0,03538104)2)

Qct = 163,82978 (0,01008 + 0,18836838)

Qct = 32,51 BPM

6.3.- Calculo de presiones:

Velocidad critica en el anular

Va = 17,15 x Qc/Dh2 DP2 = 15,15 x 32,51/41,25 = 13,52 PPS

Calculamos Vc en caeria

Vc = 17,15 ( Qc/dip2 ) reemplazando valores

Dip = 6,276 ; dip 2 = 39,3881

Vc = 17,15 x 32,51/39,3881 = 14,15

Para el calculo de friccin:

Nre = 928 ( DH DP ) Va x d/Up = 928 x 2,5 x 13,52 x14,1/15

Nre = 29484

Calculamos factor de friccion

Fa = 0,0014+0,09/294842 = 0,0014 + 0,09/16,098604 = 0,0014 + 0,00559054

Fa = 0,00699

Para el interior de caera

Nre = 928 x 6,276 x 14,15 x 14,1/15

Nre = 77467

FC = 0,0014 + 0,004307 = 0,005707

FC = 0,005707

CALCULAMOS FACTORES PARA EL LODO EN ANULARNre= 928 2,5 13.52 10 / 11 = 28515Fl= 0,0014 + 0,09 / = 0,0014 + 0,09 / 15,954

en interior caeraNre= 928 6,276 14,15 10 / 11 = 74010Fi= 0,0014 + 0,09 / =0,0014+0,09/20708Fi= 0,0014 +0,00434=0,00574

resumen

CEMENTO ANULAR Cemento int. Caera lodo en anularlodo en int. Caeralas perdidas por friccion sern aplicando las formulas de dw.Pfa=39 dFa/Dh-Dp friccion por 100 pies de e.a.

=39 14,10,00699/2,5=281,04 psi/1000piesPFC=3914,1514,1514,10,005707/6,276=100,12 Pfla=3913,521352100,00704/2,5=200,75Pfint.=3914,1514,15100,0057/6,276=71,42las perdidas de presin por friccion sern: cemento anular 281,04 psi/1000 piescemento en caera 100,12 psi/1000 pieslodo en anular 200,75 psi/1000lodo en caera 71,42 psi/1000

6.3.1.- presin total en superficie al iniciar el desplazamientoAnlisis hidrulico con toda la lechada 461 pies cubicos dentro de la caera de 7pulg j-5526lbs/pie0,2148pie cubico/piealtura de la columna de cemento= 461/0,2148=2146piesaltura columna de lodo= 9843-2146=7697piespresin hidrosttica inicial:EN CAERIAlodo PH=0,527697=4002psicemento PH=0,7332146=1573psiEN ANULARlodo PH=0,529843= 5118 psipresin hidrosttica en caera toralPTC=4002+1573=5575psiFRICCION TOTALlodo de caera 71,427697=550psicemento en caeria 0 100,122146=215psiLODO EN ANULAR = 200,759843 = 1976PSITOTAL = 2741 psiPi= 330+2741-5575+5118= 2614psi

6.3.2. presin total en superficie al finalizar el desplazamiento:

anlisis hidrulico con toda la lechada en el espacio anularaltura columna de cemento en e. a.=461/0,2250=2049piesaltura columna de lodo= 9843-2049=7794piespresin hidrosttica final:EN CAERIA EN ANULARlodo=0,529843=5118 cemento=0,7332049=1502psiPHC=5118psi lodo 0,527794= 4052 ----------------------5555psifriccion total

lodo en caera=71,429843=703cemento en anular=281,042049=576lodo en anular=200,757794=1565------total--------------------------2844psiaplicando la formulaP= apf+pha-phP=300+2844+5555-5118P=3611psi

6.4.- potencia hidrulica

aplicando la formula HHp=0,0245QPHHP=0,0245361132,51=2876 HP

6.5.- tiempo de desplazamiento y cementacin

TD=3761/32,51=11,56 minutosel tiempo de cementacin ser;Tc 5+11,56+6,62=23,18 minutos

6.6 lechada removedora

volumen colchon lavador + lechada renovadorapara un tiempo de contacto de 4 minutos y un caudal critico de 32,51VCL=432,51=130 bbl

6.7.- presin de fondo al finalizar el desplazamiento

la presin final en el anular ser;

Pff=1573+4002+576+1565=7716psiPfc=0,789843=7677psi

Ap=7677-7716=-39 Ap=-39

Lo que quiere decir que hay peligro de romper formacin