Los principales métodos y tecnología de cementación de pozos.
En la etapa final de la perforación, se lleva a cabo la cementación. La viabilidad de toda la estructura depende de la calidad de la operación. El objetivo principal que se persigue durante este proceso es reemplazar completamente el fluido de perforación con cemento, que también se llama lechada. La solución inyectada debe endurecerse dentro de cierto intervalo de tiempo y convertirse en una piedra de cemento. Se han desarrollado varios métodos para cementar pozos, y el más común tiene más de cien años. El método directo de cementación de carcasa de un ciclo fue desarrollado en 1905 por el ingeniero A.A. Bogushevsky viviendo en Bakú. Hasta ahora, esta tecnología con mejoras menores es utilizada por los perforadores.
En este video, se presenta gráficamente un diagrama de cementación continua del anillo a través del zapato:
Componentes del proceso
El proceso de cementación consta de cinco tipos principales de trabajo:
- preparación de lechada de cemento;
- inyección de la solución preparada en el pozo;
- suministro de mortero de cemento de la manera seleccionada en el anillo;
- período de endurecimiento del mortero inyectado;
- Control de calidad de trabajos de cementación utilizando los métodos disponibles.
¡Importante! Antes de comenzar a trabajar, se elabora un programa para su implementación, que se basa en el cálculo técnico de la cementación de pozos. En este caso, se tienen en cuenta las condiciones geológicas y mineras, la duración del intervalo que debe fortalecerse, las características de diseño del pozo y su condición. Al calcular, confían en la experiencia de llevar a cabo un trabajo similar en el área, si corresponde.
Esquemas para archivar mortero de lechada en el anillo
Los métodos existentes para cementar pozos difieren entre sí por el método de suministro de mortero de cemento (lechada) en el anillo, así como por las características de los dispositivos utilizados para esto. Hay dos opciones para organizar el suministro de la solución preparada:
- un esquema directo, que implica la inyección de la solución en la carcasa con su posterior paso al zapato y la posterior entrada al anillo, llenando de abajo hacia arriba;
- El esquema inverso se caracteriza por el suministro de mortero de lechada desde la superficie hacia el anillo, mientras que la mezcla inyectada se mueve de arriba hacia abajo.
Cuando se perforan pozos a escala industrial, el método de cementación se usa con mayor frecuencia, llevado a cabo de manera directa. En este caso, el proceso de cementación puede llevarse a cabo en un ciclo, durante el cual se presiona inmediatamente todo el volumen de la solución necesaria para el taponamiento.
Representación esquemática de un proceso de cementación en una etapa:
I. El comienzo del proceso de suministro de cemento al pozo.
IIAlimentando una porción de la solución bombeada en el pozo por la carcasa.
III. El comienzo del proceso de forzar el material de lechada en el anillo.
IV. Finalización del proceso de prensado de material de cementación.
El esquema de cementación de pozos de una sola etapa (ciclo único): 1 - Manómetro para controlar la presión; 2 - Cabeza de cementación; 3 - Tapón superior; 4-Fondo de corcho; 5 - carcasa cementada; 6 - Paredes de pozos; 7 - Detener el anillo; 8 - Líquido para punzonar material de cemento; 9 - fluido de perforación; 10 - Mortero de cemento
En pozos muy profundos, recurriendo a la cementación en dos etapas. Todo el frente del trabajo se divide en intervalos, que a su vez se llenan con la ayuda de equipos especiales.
Junto con las opciones enumeradas para cementar cuerdas de revestimiento, también hay un método de brazalete en el que parte del tronco está protegido de la penetración del mortero de lechada. Usando el manguito, se aísla el área ubicada en el intervalo del depósito.
En un grupo separado, es costumbre seleccionar métodos para cementar secciones y columnas secretas.
¡Importante! Todos los métodos de cementación persiguen un objetivo, que es desplazar el fluido de perforación del espacio anular del pozo con la ayuda de mortero de lechada, que debe elevarse a una altura dada, según los cálculos.
La tecnología de cementación seleccionada debe proporcionar:
- llenando con mortero de lechada todo el intervalo del tronco a lo largo de toda su longitud;
- desplazamiento completo del líquido de lavado con mortero de cemento dentro del intervalo cementado;
- protección del mortero de rejuntado contra la entrada de líquido de lavado;
- obteniendo una piedra de cemento fuerte con alta resistencia a las influencias mecánicas y químicas, capaz de soportar las altas cargas experimentadas por las paredes del barril a una profundidad;
- Buena adherencia de la piedra de cemento endurecido con las paredes del pozo y con la superficie de la carcasa.
¡Importante! Asegurar la calidad del proceso de cementación de la carcasa puede aumentar significativamente la durabilidad de estas estructuras profundas y el período de producción a través de la operación del producto deseado.
Tipos de equipos que pueda necesitar
La lista de soporte técnico para el trabajo incluye los siguientes equipos para cementar pozos:
- agregados de cementación necesarios para mezclar cemento y forzarlo a un pozo bajo presión;
- las máquinas mezcladoras de cemento se usan para los mismos fines que las máquinas de cementación;
- es necesario un cabezal de cementación para enjuagar el pozo y posterior cementación de sus paredes;
- los tapones de llenado se usan si se selecciona la cementación de pozos en dos etapas;
- otros tipos de equipos pequeños, incluidas válvulas de alta presión, mangueras metálicas flexibles, dispositivos de distribución de mortero, etc.
El equipo necesario para cementar pozos se puede instalar en camiones
¡Importante! Para garantizar la calidad de la implementación de una tarea de ingeniería compleja, es necesario seguir estrictamente los requisitos de las regulaciones tecnológicas desarrolladas por especialistas para la fijación de pozos. Además, el equipo de cemento, que incluye solo trabajadores calificados, debe adherirse a la disciplina tecnológica. Se presta gran atención a la calidad de los materiales de lechada utilizados.
Como puede ver, el proceso de cementación de pozos depende de la profesionalidad de las personas involucradas en el trabajo y de los materiales utilizados para completar la tarea.
