Los equipos de cementación de pozos de petróleo son esenciales para los pozos de exploración o producción de petróleo / gas y se deben utilizar equipos de yacimientos petrolíferos al perforar un pozo.
La tubería de revestimiento se instalará a varias profundidades durante la perforación. Se mantiene en su lugar con cemento , que también proporciona aislamiento de zona. La tubería de revestimiento se ejecuta para proteger el pozo de fluidos, presiones y problemas de estabilidad del pozo. Se utilizan equipos de fondo de pozo como Centralizadores y Turbolizadores para asegurar la obtención de un aislamiento de zona satisfactorio. Las zapatas y collares de flotación ( válvulas de flotación ) evitan el reflujo después de que el cemento ha sido bombeado a su lugar.
Centralizadores, Turbolizadores y Scratchers
Los dispositivos equipados con collares con bisagras y resortes de arco ayudan a mantener el revestimiento o revestimiento en el centro del pozo para ayudar a asegurar la colocación eficiente de una capa de cemento alrededor de la sarta de revestimiento. Si las sartas de revestimiento están cementadas descentradas, existe un alto riesgo de que quede un canal de fluido de perforación o cemento contaminado donde el revestimiento entra en contacto con la formación, creando un sello imperfecto. [1]
Los turbolizadores tienen aletas añadidas para "agitar" el fluido de perforación y el cemento para mantener el flujo turbulento a fin de asegurarse de que el cemento fluya alrededor de la tubería de revestimiento para evitar la canalización.
Los rascadores usan alambres de metal para raspar la torta de lodo de las zonas permeables y ayudar a obtener una columna de cemento sólida.
Hay cuatro tipos de centralizadores: muelles de arco, rígidos, semirrígidos y moldeados. Los centralizadores de muelles de arco consisten en un paso fácil a través de secciones de orificios estrechos con expansión en ubicaciones específicas. Los centralizadores rígidos se componen de barras de acero macizo o hierro fundido, con una altura de hoja fija que se dimensiona para adaptarse a tamaños de orificios o revestimientos específicos. Los centralizadores semirrígidos están compuestos por arcos de doble cresta, proporcionando fuerzas de restauración que superan los estándares establecidos en las especificaciones API. Los centralizadores moldeados se pueden aplicar directamente a la superficie de la carcasa. La longitud, el ángulo y el espaciado de la hoja se pueden diseñar para adaptarse a aplicaciones específicas de pozos, especialmente para el anillo de tolerancia estrecha.
Zapato flotante [2]
Una zapata de flotador de perfil redondeado con una válvula de retención integral unida a la parte inferior de una sarta de revestimiento evita el flujo inverso, o tubería en U, de la lechada de cemento desde el espacio anular hacia la tubería de revestimiento o el flujo de fluidos del pozo hacia la sarta de revestimiento mientras se ejecuta. La zapata del flotador también guía la tubería de revestimiento hacia el centro del pozo para minimizar los golpes con las repisas de las rocas o los derrumbes cuando la tubería de revestimiento se introduce en el pozo. Al "flotar" la carcasa hacia adentro, se reduce el peso del gancho. Con el llenado controlado o parcial a medida que se corre la sarta, la sarta de revestimiento puede flotar hasta su posición, lo que evita la necesidad de que el equipo cargue todo el peso de la sarta de revestimiento. Las partes exteriores de la zapata del flotador están hechas de acero y generalmente coinciden con el tamaño y las roscas de la carcasa, aunque no necesariamente con el grado de la carcasa.El interior (incluido el cono externo) suele estar hecho de cemento o termoplástico, ya que este material debe perforarse si se va a profundizar el pozo más allá del punto de revestimiento. [3]
Las zapatas guía son una variante de una zapata flotante sin válvula de retención.
Collar flotante [2]
Se instala un collar flotante cerca de la parte inferior de la sarta de revestimiento. Los tapones de cemento aterrizan sobre él durante la operación de cementación primaria, reteniendo así dentro del revestimiento una pequeña porción de la lechada de cemento que puede haberse contaminado cuando el tapón superior raspa el interior del revestimiento. Es similar a un zapato flotante; a menudo ambos se utilizan para redundancia. Las válvulas de retención internas pueden ser de tipo aleta o bolas con resorte.
El conjunto de válvula de retención fijado dentro del collar del flotador evita el reflujo de la lechada de cemento cuando se detiene el bombeo. Sin un collar de flotador o zapata de flotador, la lechada de cemento colocada en el espacio anular podría formar un tubo en U o revertir el flujo de regreso al revestimiento. La mayor densidad de las lechadas de cemento que el lodo de desplazamiento dentro del revestimiento provoca el efecto de tubo en U. [4]
Collar de escenario
Los collares de etapa proporcionan un medio para que la lechada de cemento se desplace más arriba en el espacio anular inmediatamente después del trabajo de cemento primario. Una serie de tapones de goma de diferentes tamaños bombeados hacia abajo dentro de la carcasa abren y luego cierran las válvulas deslizantes.
Tapón de cementación
Tapón de goma que se utiliza para separar la lechada de cemento de otros fluidos, lo que reduce la contaminación y mantiene un rendimiento predecible de la lechada. Normalmente se utilizan dos tipos de tapón de cementación en una operación de cementación. El tapón inferior se lanza por delante de la lechada de cemento para minimizar la contaminación por fluidos dentro del revestimiento antes de cementar. Un diafragma en el cuerpo del tapón se rompe para permitir que la lechada de cemento pase después de que el tapón llega al collar de aterrizaje. El tapón superior tiene un cuerpo sólido que proporciona una indicación positiva de contacto con el collar de aterrizaje y el tapón inferior a través de un aumento en la presión de la bomba. [5] [2]
Referencias
- ^ "Resultados de la búsqueda - Glosario de campos petrolíferos de Schlumberger" .
- ^ a b c Manual de ingeniería petrolera, Volumen II: Ingeniería de perforación . Sociedad de Ingenieros Petroleros. 2007. págs. 412–413. ISBN 978-1-55563-114-7.
- ^ "Resultados de la búsqueda - Glosario de campos petrolíferos de Schlumberger" .
- ^ "Resultados de la búsqueda - Glosario de campos petrolíferos de Schlumberger" .
- ^ "tapón de cementación - Glosario de campos petrolíferos de Schlumberger" .
