7.2. TRABAJOS DE REPARACION

7.2.4. TECNICAS DE SQUEEZE

Las técnicas aplicadas en la ejecución de trabajos de cementación forzada son generalmente conocidas por las altas y bajas presiones requeridas, lo mismo que por el tipo de empacaduras que serán utilizadas. De acuerdo a la elección de estas herramientas, será posible o no incrementar la presión hasta alcanzar las exigencias del problema que se trata de reparar. Cuando se utilizan altas presiones son llamados trabajos de cementación forzada o squeeze, caso contrario son llamados trabajos de baja presión, como generalmente se realizan los tapones balanceados.

7.2.4.1. SQUEEZE DE ALTA PRESIÓN.-

La mayoría de trabajos de reparación con cementación forzada, requieren ser ejecutados a alta presión. Los que se hacen necesariamente fracturando la formación son los que posiblemente requieren las más altas presiones. Además, esta técnica incluye lo siguiente:

a. Una empacadura recuperable (RTTS) o perforable (Retenedor de cemento) para controlar la presión

b. Fracturación de la formación a ser tratada, antes de bombear la lechada de cemento.

c. Grandes volúmenes de cemento debido a que la zona a ser intervenida fue fracturada.

d. Aplicación de presión hidráulica (a través del agua de forzamiento) en la zona permeable, dejando un depósito de sólidos de cemento (cement filter cake) en la formación.

Cuando se va a realizar un squeeze rompiendo la formación (Breaking down) antes de colocar la lechada de cemento, la presión en superficie más el peso de la columna de fluido en el tubing deberá exceder el gradiente de fractura de la zona a ser forzada ("Squeezada").

Preferiblemente la ruptura de la formación deberá ser con agua salada para determinar la presión, de fracturación de la formación. El lodo no debe ser usado como fluido de ruptura debido a que puede causar daños en la formación o taponamientos zonales. Después de la ruptura, una lechada de cemento podrá colocarse próxima a la formación y ser bombeada a baja rata. La presión de ruptura da una idea de la presión de forzamiento durante la operación y de la presión final que puede ser alcanzada.

Conforme el bombeo continua, la presión de inyección comienza a incrementarse hasta que la presión en superficie indique deshidratación del cemento o mientras el forzamiento siga ocurriendo. Si ya no se nota admisión la presión será suspendida momentáneamente en la formación para verificar la condición estática, y después esta presión es liberada para determinar si el cemento permanecerá en el lugar; si esto se logra, el exceso de cemento encima de los punzados será reversado. Si la presión final (llamada presión de cierre) no fuera obtenida, una excitación de incremento y suspensión de presión o periodo de etapas será frecuentemente usado, tratando de alcanzar la presión de cierre.

La presión final en un trabajo de squeeze de alta presión generalmente es menor que una libra por pulgada cuadrada por pie de profundidad, y en nuestro medio casi siempre resulta ser menor que un medio de libra por pulgada cuadrada por pie de profundidad. En formaciones que pueden ser fracturadas, es estimada con una presión máxima en la formación de 0.5 veces la profundidad del pozo más 500 Lpc (Presión de cierre = 0.5 x Profundidad + 500 Lpc).

Otra consideración de cuidado en squeeze de alta presión es el posible colapso del casing. Esto concierne a casing viejos que pueden haberse debilitado por corrosión. Excesiva presión debajo de las herramientas de squeeze puede colapsar el casing encima de la herramienta, dejándola atrapada; comúnmente conocido como "pescado". Por esta razón la presión debe ser controlada en el anular (casing-tubing) durante el squeeze ya sea con otras empacaduras o manteniendo cierta presión permitida en el anular que refuerce al casing, como se observa en la figura 142.

Además, la cementación primaria detrás de casing viejos deberá soportar una presión de prueba, antes del squeeze, que verifique sus condiciones de calidad.

En trabajos más generalizados, que requieren squeeze a alta presión, sin necesariamente fracturar la formación y que se ejecutan frecuentemente en PETROECUADOR, el procedimiento comienza con probar las líneas de alta presión tanto de superficie como de subsuelo, lo cual normalmente se lo hace con 4.000 a 5.000 Lpc. Seguidamente se realiza una prueba de inyectividad o de admisión de la formación bombeando generalmente agua salada en la formación que se va a tratar, esto nos permite conocer la presión y la rata de admisión de la misma, en caso que se tenga admisión. Esta prueba es muy determinante, en base a ella, al no haber admisión por ejemplo, puede desistirse del squeeze; cuando las presiones son altas y baja rata de admisión normalmente indican que poco volumen de lechada se necesitará para hacer el trabajo; lo contrario con presiones bajas y altas ratas de admisión se preparará mayor volumen de lechada. Comúnmente en nuestros trabajos se han necesitado de 60 a 120 sacos de cemento y casi siempre han sido de clase "G" raras oportunidades se han utilizado menos o

más sacos que estos límite. La decisión de usar un número determinado de sacos, a más de la prueba de inyección, es por experiencias en el área o condiciones similares anteriores de trabajo.

Luego de haber realizado los cálculos de volúmenes y necesidades de los materiales requeridos, la lechada es preparada con una densidad (o "peso") prefijado; en nuestro medio normalmente, se usa de 15.0 a 15.8 Lbs/gal y, aditivos recomendados por la CIA. de Servicios que está laborando. Con este propósito, agua dulce (fresca), cuando no es necesario utilizar agua salada, es acondicionada mezclando y disolviendo en ella los aditivos. Con el agua en solución uniforme con los químicos, se procede a mezclar con el cemento seco para elaborar la lechada de cemento deseada. Una vez lista, la lechada es desplazada por el tubing manteniendo el anular abierto hasta que la mezcla llega a estar cerca de los punzados, momento en que se cierra la comunicación con el anular, y con las herramientas utilizadas en posición, se inicia el forzamiento de la lechada en la zona que se esta reparando.

La técnica recomienda realizar un trabajo de squeeze continuo y despacio inicialmente o por etapas en la finalizaci6n. El prop6sito es llegar a una presión final llamada presión de cierre, la cual, luego de interrumpido el bombeo, no debe caer; mas bien debe mantenerse constante un determinado tiempo (más o menos 5 minutos) que garantice la terminación y buena ejecución del trabajo. Alcanzar la tan importante presión de cierre no siempre es sencillo.

Si luego de bombear continuamente y llegar a mantener la presión en determinado valor permitido, por cierto tiempo, no se logra llegar a la presión final de cierre cuando se está por terminar el tratamiento y en ocasiones sabiendo que la lechada de cemento restante es insuficiente para cubrir el trabajo que se está realizando; última porción de la mezcla, considerada de acuerdo a las condiciones de presión de forzamiento y rata de inyección que se observe puede inyectarse por etapas. Esto quiere decir que las bombas pueden pararse por un momento (5 a 10 minutos) o disminuir la rata de bombeo, y luego volver a incrementarse. Así, la presión de forzamiento puede alternativamente incrementarse, parar o disminuirse; lógicamente sin exceder la presión estimada de fracturación y de acuerdo a las condiciones presentes. Se cree que la ejecución de estos cambios de presión, le dará una oportunidad a la mezcla de cemento, que está en contacto con la formación, a crear un obstáculo en la cara de la formación para poder luego subir la presión final al máximo posible que asegure ser la “presión de cierre". Cuando se aplica este proceso, hay siempre cierto peligro de cementar alguna herramienta en el pozo, debido al tiempo transcurrido, y a que el poco cemento que queda en la tubería tiende a fraguar se cuando no está en movimiento. Ante la incertidumbre de la operación, lo cual depende del caso, los registros posteriores de control de cementación serán los únicos que determinen el éxito o fracaso del trabajo, el cual si es necesario, habrá que repetirlo.

Cuando no hay suficiente lechada de cemento como para alcanzar una presión de cierre satisfactoria y si la herramienta utilizada es una empacadura recuperable o un retenedor de cemento, se necesitará limpiar los punzados del casing cementado con suficiente fluido de desplazamiento

(agua); es decir, se realiza lo que se llama un “sobredesplazamiento", y algunos barriles de agua salada son inyectados después de la lechada de cemento. Se espera de 6 a 8 horas para que la mezcla comience a fraguar, se prepara otra cantidad nueva de lechada de cemento y se comienza otra vez. Es posible, sin embargo, que residuos de cemento hayan taponado los punzados, lo cual se verificará previamente con una nueva prueba de inyectividad. De haber ocurrido ésto, será necesario repunzar antes de un nuevo squeeze, puesto que después de un sobredesplazamiento es preciso inyectar o forzar cantidad adicional de lechada de cemento para garantizar el éxito del trabajo realizado.

Aunque es deseable alcanzar la presión de cierre y recomendable usar exceso de cemento para evitar falta de lechada, circunstancias inesperadas pueden hacer errar nuestros cálculos y no lograr una presión deseada, luego de haber desplazado toda la lechada de cemento. En alguna ocasión

que esto ocurrió, se sobredesplazaron en la formación más o menos 10 barriles de agua después de la lechada de cemento y no se volvió a forzar porque al intentarlo se habían taponado los punzados; sin embargo, los registros posteriores de control de cementación revelaron un buen trabajo y evitaron repetir la cementación forzada y permitieron continuar con el programa establecido, realizando las pruebas de producción. En una segunda oportunidad que ocurrió algo similar, a pesar de tener excelentes registros de control de cementación, durante las pruebas de producción se detectó comunicación entre las zonas y fue necesario repetir el squeeze en la zona problema.

Cuando se llega a tener la presión de cierre (la presión final que se mantiene constante) que comúnmente en nuestras operaciones ha sido alcanzada entre 2.800 y 4.200 Lpc; si se ha utilizado una empacadura de cementación (RTTS),se abre la válvula de circulación de la herramienta, luego de retirar la presión, para sacar hacia la superficie, mediante circulación inversa, el exceso de lechada de cemento que quedó en el tubing; igual circulación se realiza cuando se ha utilizado una empacadura permanente (retenedor

de cemento), después que el stinger es sacado del retenedor. La circulación inversa (reversar) quiere decir que el bombeo se efectúa por el espacio anular casing-tubing, pasa por dentro del tubing y sube a la superficie, en donde es esparcida.

En todo trabajo de squeeze y dependiendo de los propósitos, se usa una mezcla especial de agua, cemento y aditivos que aceleren o retarden el tiempo de fraguado, los mismos que son controladores de la pérdida de agua.

7.2.4.2 SQUEEZE A BAJA PRESION

Es una técnica también llamada por excitación, ofrece la garantía que la formación no sea fracturada.

Generalmente se usa una empacadura recuperable, o tubería libre y el filtrado de la lechada deberá ser controlado.

Se lo hace con presión moderada, se lo aplica en punzonamientos y en fracturas que puedan ser abiertas.

La presión es corregida por:

x Cerramiento.- La mezcla se puede forzar contra la formación a una presión que el casing pueda soportar, luego que se haya sacado la tubería por encima de la lechada y se deje el casing presurizado cerrando los rams del BOP.

x Excitación.- Comprende la colocación de cemento en una única etapa, se lo puede dividir en bombeo y período de espera, se utiliza lechada con propiedades de control de pérdida de fluido.

El trabajo más común que se realiza a baja presión es el taponamiento de punzados.

Las razones para la utilización de un tapón de cemento son:

a. Aislamiento de zona.- Cuando se tiene más de una zona productora, a veces es mejor aislar las zonas no lucrativas.

b. Control de Pérdida de Circulación.- Al perforar cuando se aprecia una pérdida de fluido, se corrige colocando un tapón por arriba y por debajo de la zona “ladrona”.

c. Perforación Direccional.- Para desviar la perforación de un pozo con “pescado” no recuperable, por lo cuál se pare la perforación, para esto se debe colocar un tapón de cemento a una profundidad específica para soportar la columna.

d. Prueba de Formación.- Se coloca un tapón de cemento bajo la zona que va a ser probada para soportar el anclaje.

e. Tapón para abandono.- Un pozo que ya no va a producir, se lo puede sellar taponando los punzonados de la zona seca.

Para un tapón de cemento se requiere de un volumen pequeño de lechada, por esto en ocasiones se forman tapones muy débiles, para evitar esto se debe utilizar cemento en exceso.

En ciertas zonas se puede requerir más de un tapón de cemento por las siguientes causas:

x Cemento pobre.

x Contaminación del tapón debido a pequeños volúmenes de cemento utilizados.

x Cemento mal mezclado.

x Dificultad de mezclar pequeños volúmenes de cemento. x Tapones muy blandos para perforación direccional. x Tapón de abandono dudosamente bueno.

x Cálculo errado de desplazamiento.

x Cálculo errado en el balanceamiento del tapón y el fluido.

Entre los métodos más comunes para la colocación de un tapón de cemento son:

A. Tapón de Balanceamiento.- Se usa en perforación como en

In document 7.1. TRABAJOS DE ESTIMULACIÓN.- Una estimulación puede ser el achicamiento o pistoneo que se realiza en un pozo para alivianar su columna hidrostática, influenciada generalmente por agua, y permitir que el pozo fluya. De igual manera, el recañoneo sobre p (página 34-37)

Documento similar