55
1 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a T e o r í a y C á l c u l o s T e o r í a y C á l c u l o s P r o g r a m a d e E n t r e n a m i e n t o A c e l e r a d o P a r a S u p e r v i s o r e s d e P o z o P a r a S u p e r v i s o r e s d e P o z o

Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Cementacion Forzada

Citation preview

Page 1: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

1

C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T e o r í a y C á l c u l o sT e o r í a y C á l c u l o s

P r o g r a m a d e E n t r e n a m i e n t o A c e l e r a d o

P a r a S u p e r v i s o r e s d e P o z o P a r a S u p e r v i s o r e s d e P o z o

Page 2: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

2 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

d e C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

d e L e c h a d a d eC e m e n t o

D i s p a r o s , R o t u r a d e C a s i n g , C a n a l e s .

P o r D e b a j o o c e r c a d e l ap r e s i ó n d e F r a c t u r a .

cementnodes

Casing

FORMACIÓN

CEMENTO DESHIDRATADOLechada

tubing

packer

CANAL DETRAS DELCASING

CEMENTACIÓN PRIMARIA

Page 3: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

3 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

• R e p a r a c i o n e s d e C e m e n t a c i o n e s P r i m a r i a s

• A i s l a r Z o n a s

• A b a n d o n o d e Z o n a s

• R o t u r a s d e C a s i n g

• P e r d i d a s d e C i r c u l a c i ó n

Page 4: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

4 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T e o r í a d e C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

P r o c e s o d e F i l t r a c i ó n

– P e r m e a b i l i d a d d e l a F o r m a c i o n

– P r e s i ó n D i f e r e n c i a l a p l i c a d a

– M e d i o P o r o s o

– D e p o s i t o d e e n j a r r e o c o s t r a

NODOSDE CEMENTO

casing CEMENTACIONPRIMARIA

Formación

CEMENTODESHIDRATADO

Page 5: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

5 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E f e c t o d e l C o n t r o l d e F i l t r a d o

C a s i n g T o t a l m e n t e T a p a d o

C a s i n g P a r c i a l m e n t e T a p a d o

D i s p a r o s p a r c i a l m e n t e l l e n o s

D i s p a r o s c o m p l e t a m e n t e l l e n o s ( 5 0 m l / 3 0 m i n )( 5 0 m l / 3 0 m i n )

Page 6: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

6 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T é c n i c a s d e C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

ALTA PRESIÓN BAJA PRESIÓN

BOMBEO

CONTINUA INTERMITENTE

COLOCACIÓN

SIN HERRAMIETAS CON HERRAMIENTAS

APLICACIÓN

TIPO DE FORZADA

Page 7: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

7 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

• A p l i c a c i o n e s• F o r z a m i e n t o p o r d e b a j o d e l a p r e s i ó n d e f r a c t u r a• V o l u m e n e s p e q u e ñ o s d e l e c h a d a• P r e c a u c i o n e s e s p e c i a l e s

F o r z a d a s a B a j a P r e s i ó n

Page 8: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

8 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

F o r z a d a s a A l t a P r e s i ó n

• A p l i c a c i o n e s• P r e s i ó n d e f o r z a m i e n t o c e r c a d e l a f r a c t u r a• G r a n d e s v o l u m e n e s d e l e c h a d a• P r e c a u c i o n e s e s p e c i a l e s

Page 9: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

9 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

F o r z a m i e n t o C o n t i n u o• B o m b e o c o n t i n u o• F o r z a m i e n t o f i n a l p r e s i ó n o b t e n i d a• G r a n d e s v o l u m e n e s d el e c h a d a• F o r z a m i e n t o a b a j a o a l t a p r e s i ó n

Pre

ssu

re (

psi

)

Tiempo (min)

Page 10: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

10 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

F o r z a m i e n t o I n t e r m i t e n t e• B o m b e o I n t e r m i t e n t e

• B a j o s C a u d a l e s d e B o m b e o

• F i l t r a d o I n i c i a l a l t o

• P e q u e ñ o s v o l u m e n e s

• L a r g o s t i e m p o s d e t r a b a j o

Tiempo (min..)

A

B C D

Pre

ssu

re (

psi

)

Page 11: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

11 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

F o r z a m i e n t o a P o z o C e r r a d o• F o r z a d a P o b r e

• N o H e r r a m i e n t a s d e f o n d o

• C a s i n g y C a b e z a l e x p u e s t o

• P r o c e d i m i e n t o d e t r a b a j o

TAPÓN MEC.

10' ARENA

CEMENTO

BOP

50FT

Page 12: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

12 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T é c n i c a s c o n H e r r a m i e n t a

H e r r a m i e n t a s r e c u p e r a b l e s– E m p a c a d o r R e c u p e r a b l e– E m p a c a d o r H u r r i c a n e– R B P

• H e r r a m i e n t a P e r f o r a b l e s– R e t e n e d o r d e C e m e n t o– T a p o n p u e n t e p e r f o r a b l e

Page 13: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

13 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E m p a c a d o r c o n T u b e r í a d e C o l a

• H e r r a m i e n t a d e f o n d o a i s l a d o r a

• P r o t e c c i ó n d e l C a s i n g y d e lc a b e z a l d e l p o z o

• T u b o d e c o l a p a r a l ac o l o c a c i ó n

• I n t e r v a l o s l a r g o s

• E m p a q u e t a m i e n t o m u l t i p l e

EMPACADOR

CEMENTO

TUBERÍA DECOLA

Page 14: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

14 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E m p a c a d o r s i n T u b e r í a d e c o l an H e r r a m i e n t a d e f o n d o

a i s l a d o r a

n P r o t e c c i ó n d e l c a s i n g yc a b e z a d e l p o z o

n I n t e r v a l o s c o r t o s

n N o t u b e r í a d e c o l a

n F o r z a m i e n t o s u i c i d a

EMPACADOR

CEMENTO

Page 15: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

15 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

R e t e n e d o r d e C e m e n t o

np e r f o r a b l e

n S i m i l a r a l e m p a c a d o r s i nt u b e r í a d e c o l a

n S e u t i l i z a u n p u e n t e m e c a n i c o

PUENTE MEC.

10' ARENA

CEMENTO

RETENEDORDE CEMENTO

Page 16: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

16 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

F o r z a m i e n t o s a t r a v é s d e C . T .

• A p l i c a c i o n e s– P o z o s P r o d u c t o r e s– A t r a v é s d e l T u b i n g d e p r o d u c c i ó n

• D e s v e n t a j a s– C o s t o– P r e c i s i ó n d e l a c o l o c a c i ó n

• D i s e ñ o c r í t i c o d e l a l e c h a d a

• P r o c e d i m i e n t o d e t r a b a j o

Page 17: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

17 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T r a b a j o s• D i s e ñ o

– C o n d i c i o n e s d e l p o z o– P r o p i e d a d e s d e l a l e c h a d a

• E j e c u c i ó n– D e s p l a z a m i e n t o d e l a l e c h a d a– P r e s i ó n d e s u p e r f i c i e– E q u i p o

• E v a l u a c i ó n– P r e s i ó n f i n a l d e f o r z a m i e n t o– P r u e b a d e p r e s i ó n– P r u e b a d e i n f l u j o– R e g i s t r o s

Page 18: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

18 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

C á l c u l o s d e C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

Page 19: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

19 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T i p o s

• F o r z a d a a p o z o C e r r a d o

• E m p a c a d u r a c o n t u b e r í a d e c o l a

• E m p a c a d u r a s i n t u b e r í a d e c o l a

• F o r z a d a c o n r e t e n e d o r d e c e m e n t o

Page 20: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

20 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

• P r e s i ó n d e f o r z a m i e n t o– I n i c i a l– F i n a l

• P r e s í o n M a x i m a P e r m i t i d a e n S u p e r f i c i e ( M A S P )

• P r e s i ó n d e E s t a l l i d o

• P r e s i ó n d e C o l a p s o

Page 21: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

21 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

C a l c u l o s u n F o r z a m i e n t o a P o z o C e r r a d oD e t e r m i n e l o s i g u i e n t e :

– V o l u m e n d e l a l e c h a d a d e c e m e n t o y d e l a g u a e n f r e n t e y d e t r a s– N o . d e s a c o s , a g u a d e m e z c l a y a d i t i v o s– A l t u r a d e l t a p o n c o n y s i n e l d r i l l p i p e o t u b i n g– V o l u m e n d e d e s p l a z a m i e n t o p a r a b a l a c e a r e l t a p o n– V o l u m e n m a x i m o d e s a l m u e r a a c u m u l a d a– P r e s i ó n H i d r o s t a t i c a a l i n i c i a r y a l f i n a l d e l f o r z a m i e n t o– p r e s i ó n M a x i m a P e r m i t i d a e n s u p e r f i c i e ( M A S P )– T a b l a d e p r e s i ó n d e s u p e r f i c i e c o n t r a v o l u m e n– p r e s i ó n d e e s t a l l a m i e n t o y c o l a p s o d e l c a s i n g o t u b i n g

Page 22: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

22 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E j e r c i c i o # 1• H a c e r l o s c á l c u l o s n e c e s a r i o s

• H a c e r l a t a b l a d e p r e s i ó n

• P r o c e d i m i e n t o d e t r a b a j o

• D a t o s– V o l u m e n d e L e c h a d a = 1 5 b b l s– D e n s i d a d d e l a l e c h a d a = 1 5 . 8 p p g– D e n s i d a d d e l a s a l m u e r a = 9 . 0 p p g– G r a d i e n t e d e f r a c t u r a = 0 . 8 p s i / f t– N 8 0 p a r a p r e s i ó n d e c o l a s o y e s t a l l a m i e n t o– 1 0 b b l a g u a p o r d e l a n t e

7” 23 # /ft csg.

8315 ft

8345 ft

2 7/8 “ 9.5 # / ft tbg

Page 23: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

23 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1

1 a . D a t o s d e l c a s i n g y t u b i n g

Ct

Ca

Cc

Cuft/ft bbl/ft

0.02628 0.00468

0.1759 0.0313

0.2210 0.0394

Page 24: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

24 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t .

Volumen de lechada

Cant. cemento

Agua de mezcla

Aditivos

Agua adelante

Unidad

ft3

sacos

bbls

lb o gal

bbls

bbls

Pasos Cálculos

Agua detrás

15 bbls x 5.6146 ft3/bbl = 84.22 ft3

84.22 ft3 x 1.15 ft3/saco = 74 saco

4.97 gals/saco x 74 sacos x 1 bbl/42 gal = 8.8 bbls

nada

10 bbls

Wa x Ct/Ca = 10 bbls x 0.00468/0.0313 = 1.5 bbls

Page 25: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

25 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n e j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d

Altura del tapón c/tbg

Altura del tapón s/ tbg

Vol. de desplazamiento

Vol. máximo p/forzar

ft

ft

bbls

bbls

2a

2b

3

4

Vs (ft3)/Ct + Ca) cuft/ft = 84.22 / (0.02628 + 0.1759) = 417 ft

Vs (ft3) / Cc (ft3/ft) = 84.22 / 0.2210 = 381 ft

(Prof. a base del Interv - Hp) ft x Ct - Wb - seguridad = (8345 -417) ft x 0.00468 bbl/ft -1.5 bbl -0.5 bbl = 35.1 bbl

(Hp s/ tubing - Long Zona) ft x Cc- 1 bbl = (381 ft - 30 ft) x 0.0394 bbl/ft - 1 = 12.8 bbls

Page 26: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

26 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d5 a . P r e s i ó n H i d r o s . a l i n i c i o y f i n a l d e l f o r z a m i e n t o

Fluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

9.0

8.34 11.5

15.8 15 (15/.0394) - 30 = 351 15.8 x 351 x 0.052 = 288.4

11.5/.0394 = 292 8.34 x 292 x 0.052 = 126.6

8345-381-292 = 7672 9.0 x 7672 x 0.052 = 3590

4005

Page 27: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

27 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d5 b . p r e s i ó n H i d r o s t a t i c a a l f i n a l d e l f o r z a m i e n t o

Fluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Densidad Volumen Longitud presión Hidrostática

9.0

8.34 11.5

15.8 1.0 (1/.0394) = 25.4 15.8 x 25.4 x 0.052 = 20.9

11.5/.0394 = 292 8.34 x 292 x 0.052 = 126.6

8315 - 25.4 - 292 = 7997.6 9.0 x 7997.6 x 0.052 = 3743

3890.5

Page 28: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

28 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d

6 . M á x i m a P r e s i ó n P e r m i t i d a e n S u p e r f i c i e ( M A S P )

Etapa

Inicio

Final

Vol de brine PFractura PHYD Psegu.bombeada (bbl)

(psi) (psi) (psi)

MASP(psi)

0 6652 500

12.8 6652 500

4005 2147

3890 2262

Page 29: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

29 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d

7 . G r á f i c aPresión en Superficie

2147

2262

21402160218022002220224022602280

0 5 10 15

Vol. Salmuera Bombeada ( bbls )

)

Page 30: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

30 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 1 - C o n t ’ d

8 . P r e s i ó n d e C o l a p s o y E s t a l l a m i e n t o

PAnnular Max. Psqueeze Delta P(psi) (psi) (psi) (psi)

Pcc(psi)

Pty Ptc Pcy(psi) (psi)

6152 6152 0 16556 16684 6340 3830

Page 31: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

31 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E m p a c a d o r s i n T u b e r í a d e C o l aD e t e r m i n e l o s i g u i e n t e :

V o l u m e n d e l e c h a d a y a g u a d e f r e n t e y a t r a sl N o . d e s a c o s , a g u a d e m e z c l a y a d i t i v o sl P r o f u n d i d a d p a r a a s e n t a r e l p a c k e r y c u a n d o c e r r a r e l b y p a s s d e l p a c k e rl M a x i m o V o l u m e n d e d e s p l a z a m i e n t ol D e s p l a z a m i e n t o , p r e s i ó n H i d r o s t a t i c a y M A S P e n l a s s i g u i e n t e s e t a p a s :ð L e c h a d a a 1 b b l a n t e s d e l t u b i n g ( I n i c i o d e l a f o r z a d a )ð L e c h a d a i n i c i a n d o a s a l i r d e l T u b i n gð T o d a l a l e c h a d a f u e r a d e l T u b i n gð L e c h a d a 1 b l s a r r i b a d e l T O P ( F i n d e l f o r z a m i e n t o )

l G r a f i c a d e V o l u m e n v s p r e s i ó n d e s u p e r f i c i el p r e s i ó n e s d e c o l a p s o y e s t a l l a m i e n t o

Page 32: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

32 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E j e r c i c i o # 2• H a c e r l o s c a l c u l o s n e c e s a r i o s

• D i b u j a r l a G r a f i c a

• P r o c e d i m i e n t o d e t r a b a j o

• D a t o s :– V o l d e L e c h a d a = 2 5 0 f t– P e s o s a l m u e r a = 9 . 5 p p g– A g u a f r e n t e = 5 b b l s– A g u a D e t r á s = 5 b b l s– G r a d . d e F r a c t u r a = 0 . 8 p s i / f t– N 8 0 p a r a p r e s i ó n C o l a p s o y

E s t a l l a m i e n t o

9-5/8", 47 #/ft

Emp. @ 7500 ft

Fuga @8000 ft

3 1/2" , 12.95 #/ft

Page 33: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

33 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2

1 a . D a t o s d e l T u b i n g y C a s i n g

Ct

Ca

Cc

ft3/ft Bbl/ft

0.04125 0.00735

0.3442 0.0613

0.4110 0.0732

Page 34: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

34 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ dPaso

Volumen de Lec

Cant. Cemento

Agua de mezcla

Aditivos

Agua frente

Unidades

bbls

sacos

bbls

lb or gal

bbls

Cálculos

Agua Detrás bbls

250 ft3 = 250 ft3 / 5.6146 ft3/bbl = 44.5 bbl

250 ft3 / 1.15 ft3/saco = 217 sacos

4.97 gals/saco x 217 sacos x 1 bbl/42 gal = 26 bbls

nada

5 bbls

5 bbls

Page 35: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

35 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ d3 a . P r o f . d e a s e n t a m i e n t o d e e m p a c a d o r

3 b . C u a n d o c e r r a r e l b y p a s s

4 . M á x i m o v o l u m e n d e d e s p l a z a m i e n t o

= =

= =

Page 36: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

36 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ d5 a . P r e s i ó n h i d r o s t á t i c a a l i n i c i o d e l f o r z a m i e n t o

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Fluido

Salumera

Agua

Cemento

Agua

Salmuera

Total

9.5

8.34 5

15.8 44.5

8.34 1

9.5 36.6 500

4.6 625.8

680.3

6054.4

136.05

309.14

295.0

4974.3

59.00

247.00

5884

Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

Page 37: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

37 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ dC e m e n t o s a l i e n d o d e l t u b i n g

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Fluido

Salumera

Agua

Cemento

Agua

Salmuera

Total

Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

9.5 5.6

8.34 5

15.8 44.5

8.34 1

9.5 35.6

761.9

680.27

6054.4

13.66

486.34

376.38

295.02

4974.30

5.92

240.3

5892

Page 38: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

38 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ dn 5c. Cemento fuera del tubing

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Fluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

9.5 50.1

8.34 5

15.8 36.6

6816.33

680.27

500

3367.26

295.02

410.80

4073.08

Page 39: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

39 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ dT o d a e l a g u a f u e r a d e l t u b i n g

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Fluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

9.5 7500

8.34 5

15.8 31.6

55.13

68.30

431.70

3705

29.62

354.7

4089.32

Page 40: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

40 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ dF i n d e l f o r z a m i e n t o

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)Fluido

Salmuera

Salmuera

Agua

Cemento

Total

9.5 7500

9.5 30.6

8.34 5

15.8 1.0

55.13

418.03

68.30

13.66

3705

206.51

29.62

11.02

3952.35

Densidad Volumen Longitud Presión Hidrostática

Page 41: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

41 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ d6 . M á x i m a p r e s i ó n p e r m i t i d a e n s u p e r f i c i e

a. Inicio

b. Cto. saliendo tbg

c. Cto. Fuera tbg

d. Agua fuera tbg.

Vol of Sal. Pfractura Phyd. PSafety MASPbombeada (bbl) (psi) (psi) (psi) (psi)

e. Fin

Etapa

6400

6400

6400

6400

6400

500

500

500

500

500

4.6 5884

5.6 5892

50.1 4073.1

55.1 4089.3

85.7 3952.4

16

8

1827

1810.7

1947.6

Page 42: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

42 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

4.6 165.6 8

50.1 180055.1 181085.7 1947

Presión en Superficie

15 8

19471800

1810

0

500

1000

1500

2000

2500

0 20 40 60 80

Volumen de Salmuera Bombeado( Bbls)

Pre

sió

n S

up

erfi

cial

( p

si )

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ d7 . G r á f i c a

Page 43: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

43 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 2 - C o n t ’ d

8 . P r e s i ó n d e C o l a p s o y E s t a l l a m i e n t o

PAnular Max.PForzar Delta P(psi) (psi) (psi) (psi)

Pcc(psi)

Pty Ptc Pcy(psi) (psi)

15000 15306 6870 47503705 5990 2195

Page 44: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

44 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E m p a c a d o r c o n C o l a - C á l c u l o s• D e t e r m i n a r l o s i g u i e n t e :

l V o l u m e d e l e c h a d a y a g u a a d e l a n t e y a t r á sl N ú m e r o d e s a c o s , a g u a d e m e z c l a y a d i t i v o sl A l t u r a d e l t a p ó n c o n / s i n d r i l l p i p e o t u b i n gl L o n g i t u d d e l a c o l al V o l u m e d e s p l a z a m i e n t o p a r a b a l a n c e a r t a p ó nl P r o f u n d i d a d d e l p a c k e rl V o l u m e n m á x i m o S a l m u e r a a c u m u l a d al P r e s i ó n h i d r o s t á t i c a a l p r i n c i p i o y f i n a l l P r e s i ó n M á x i m a P e r m i t i d a e n S u p e r f i c i e ( M A S P )l P r e s i ó n S u p e r f i c i e v s c a r t a V o l u m e nl P r e s i ó n I n t e r n a y C o l a p s o d e l t u b i n g / c a s i n g

Page 45: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

45 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

E j e r c i c i o # 3• H a g a l o s c á l c u l o s n e c e s a r i o s

• D i b u j a r C a r t a P r e s i ó n

• P r o c e d i m i e n t o d e T r a b a j o

• D a t o s– 1 0 0 s k s c l a s s G c e m e n t o– D e n s . l e c h a d a = 1 5 . 8 p p g– D e n s . S a l m u e r a = 9 . 5 p p g– G r a d i e n t F r a c = 0 . 8 6 2 p s i / f t– A g u a a d e l a n t e = 1 0 b b l s

5 1/2", 20 #/ft

Empacador

Perfs @8840 ft - 8880 ft

2 3/8" , 6.2 # / ft

Cola

Page 46: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

46 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d

1 a . D a t o s T u b i n g y C a s i n g

Ct

Ca

Cc

ft3/ft Bbl/ft

0.01873 0.00334

0.0937 0.0167

0.1245 0.0222

Page 47: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

47 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d

Volume Lechada

Cant. Cemento

Agua Mezcla

Aditivos

Agua Adelante

Unidades

bbls

sacos

bbls

lb or gal

bbls

bbls

Paso Cálculos

Agua Atrás

100 sacos x 1.15 ft3/sacos = 115 ft3 = 115 ft3 / 5.6146 ft3/bbl = 20.5 bbls

100 sacos

4.97 gal/saco x 100 sacos x 1 bbl/42 gal = 11.8 bbls

nada

10 bbls

Wa x Ct/Ca = 10 bbls x 0.00334/0.0167 = 2.0 bbls

Page 48: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

48 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d2a Altura de tapón con tubería ft

2b Altura de tapón sin tubería ft

2c Longitud de Tubería de Cola ft

3 Volumen de Desplazamiento bbls

4 Profundidad del empacador ft

5 Vol. Desplazamiento total bbls

Hp = Vs (ft3) / (Ct + Ca) ft3/ft = 115 / (0.01873 + 0.0937) = 1023 ft

Hp = Vs (ft3) / (Cc) (ft3/ft) = 115 / 0.1245 = 924 ft

Ht = Altura de Tapón + Agua por delante + Factor de Seguridad (1 barril)

= 1023 ft + (10/0.0167) + (1/0.0167)

= 1023 ft + 598.8 ft + 59.88 ft

= 1681.68 ft o 1682

Vp = (Prof. De disparos inferiores - Hp) ft x Ct - Wb - Seguridad = (8880 - 1023) ft x 0.00334 bbl/ft - 2.0 bbl - 0.5 bbl = 23.7 bblProf. De disparos inferiores - altura de cto en casing - altura agua en casing - longitud de cola = 8880ft - 924ft - (12 bbl/0.222 bbl/ft) - 1682ft = 5733ft

(Altura de tapón sin tubería- Longitud zona) ftx Cc -1 bbl - (924ft - 40 ft) x 0.0222 bbl/ft - 1 = 18.6 bbls

Page 49: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

49 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d5 a . P r e s i ó n H i d r o s t á t i c a a l p r i n c i p i o d e l f o r z a m i e n t o

Densidad Volumen Altura P. hidrostáticaFluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)

9.5 -

9.5 12

15.8 20.5 (20.5/0.0222) - 40 = 884 15.8 x 884 x 0.52 - 726

12/0.0222 = 541 8.34 x 541 x 0.052 = 235

8840 - 884-541 = 7415 9.5 x 7415 x 0.052 = 3663

4624

Page 50: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

50 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d5 b . P r e s i ó n H i d r o s t á t i c a a l f i n a l d e l F o r z a m i e n t o

Fluido

Salmuera

Agua

Cemento

Total

Densidad Volumen Altura P. Hidrostática

(ppg) (bbl) (ft ) (psi)

9.5 -

8.34 12

15.8 1.0 (1./0222) = 45 15.8 x 45 x 0.052 = 37.0

12.0/.0222 = 541 8.34 x 541 x 0.052 = 235

8840 - 45.0 - 541 = 8254 9.5 x 8254 x 0.052 = 4078

4349

Page 51: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

51 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d

6 . P r e s i ó n M a x i m a P e r m i t i d a e n S u p e r f i c i e . ( M A S P )

(psi) (psi) (psi)Etapa

Principio

Final

Vol Salm. PFractura Phidr. Pseguridadbombeada (bbl)

MASP(psi)

0 7620 500

18.6 7620 500

4624

4349

2496

2771

Page 52: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

52 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d

7 . G r á f i c a

Presión en Superficie

2496

2771

24502500255026002650270027502800

0 5 10 15 20

Volumen de Salmuera Bombeada ( bbls )

Pre

sió

n S

up

erfici

al (p

si )

Page 53: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

53 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

S o l u c i ó n E j e r c i c i o # 3 - C o n t ’ d

8 . P r e s i ó n I n t e r n a y C o l a p s o

PAnular Max. PForzamie Delta P(psi) (psi) (psi) (psi)

Pcc(psi)

Pty Ptc Pcy(psi) (psi)

15385 15651 9190 88302832 7120 4287

Page 54: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

54 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

C á l c u l o s - R e t e n e d o r d e C e m e n t o

• S i m i l a r a l e m p a c a d o r s i n c o l a

• N o h a y b y p a s s

• D e t e r m i n a r c u a n d o p i c a r a d e n t r o d e l r e t e n e d o r d e c e m e n t o

Page 55: Cementación Forzada - Teoría y Cálculos

55 C e m e n t a c i ó n F o r z a d a

T a r e a

• H a c e r c á l c u l o s n e c e s á r i o s p a r a l a s p r e g u n t a s 2 y 1 o 3 .

• D i b u j a r p r e s i ó n x v o l u m e n

• E s c r i b i r u n p r o c e d i m i e n t o d e t r a b a j o c o m p l e t o