Cementación para evitar la migración de gas (Primera parte)

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AJUSTE DE LA ALTURA DEL ANILLO DE CEMENTO

El método más simple y efectivo para reducir el potencial de flujo de gas en el espacio anular después de cementar, consiste en disminuir la altura del anillo del cemento. Esta técnica efectivamente disminuye la cantidad de columna de cemento que se revertirá a un gradiente hidrostático de agua de mezcla. La columna de cemento debe ser de suficiente altura para cubrir completamente todas las zonas productivas, con el fin de prevenir la comunicación interzonal, y proveer sustentación adecuada para la estabilidad del casing.

Sin embargo, si la capacidad de flujo en el espacio anular está indicada por el análisis gráfico, puede ser deseable reducir la altura de la columna de cemento y solucionar cualquier problema de inestabilidad en la cañería (casing) en forma anticipada de cualquier otra manera. Los requerimientos de regulación pueden considerarse también cuidadosamente al ajustar las alturas de las columnas de cemento.

El siguiente grafico muestra un pozo de 8000 fts con una densidad de lodo de 11 lbs/gal a su vez cementado con una lechada de 15,6 lbs/gal.

En este ejemplo, el tope del cemento de 600 fts (CASO II) cubriría en forma adecuada los horizontes productivos, pero la práctica corriente de campo en esta área ha tenido que volver a cementar a una profundidad de 3000 fts. (CASO I)

Un análisis grafico indica que cuando la columna de cemento se revierte a un gradiente hidrostático de agua dulce, la altura de la columna de cemento posee un efecto significativo sobre el estado de balance del pozo. En este ejemplo, una reducción de 3000 pies en la altura de la columna de cemento debería ser tenido en cuenta para un incremento de 417 psi de la presión hidrostática ejercida a 8000 pies, durante el periodo en que la columna de cemento estuviera exhibiendo el gradiente de fluido del agua en el espacio anular podría resultar un problema significativo en el CASO I, con el tope del cemento a 3000 pies. En el CASO II la migración de gas en el espacio anular después de cementar no se anticiparía debido a el sobre balance hidrostático razonable mostrado en la misma figura.

VARIACION DE LOS TIEMPOS DE BOMBEABILIDAD DE LA LECHADA DE CEMENTO

En situaciones donde se precisan grandes columnas de cemento, los tiempos de bombeo de la lechada pueden ajustarse en el anillo de cemento con el objeto de prevenir de retardadores y aceleradores, los tiempos de bombeo pueden variar el tope del anillo. Idealmente, el cemento puesto frente a cualquier potencial de flujo en el espacio anular alcanzaría la suficiente resistencia a la compresión, para prevenir la intrusión de gas, antes que la lechada superior se revierta al gradiente hidrostático del agua de mezcla. El efecto de ajustar los tiempos de bombeabilidad de la lechada es semejante al alcanzado con cementaciones convencionales en múltiples etapas.

Este gráfico muestra una condición que comúnmente existe en la Costa del Golfo de Texas, con la ubicación del tope del cemento a los 3000 pies, un flujo potencial de gas en el espacio anular es indicado, por análisis gráfico, de formaciones por debajo de los 6400 pies. La presión hidrostática de la columna ajustada de lodo/cemento es aproximadamente de 400 psi menor que la presión poral de formación a 6700 pies. Si no se usara la técnica preventiva en esta situación, la comunicación interzonal o la migración de gas hacia la superficie seria esperada.

Con el objeto de ubicar correctamente el perfil ajustado del gradiente hidrostático hacia la derecha, la columna de cemento puede dividirse en dos lechadas separadas por el tiempo de bombeabilidad en etapas. En este ejemplo, con una diferencia en el tiempo de bombeabilidad de aproximadamente 2 horas, la lechada en el fondo tendría un cierto fragüe antes que la lechada superior alcance el fragüe inicial y pierda la mayor parte de su gradiente hidrostático inicial.