Formulación de un cemento ultraligero y elástico con el uso de microesferas de vidrio para la cementación de pozos petroleros en los campos maduros de la Cuenca Oriente, diseño para el pozo LG1

Abstract

Alrededor del 70% del petróleo producido en Ecuador proviene de campos de más de 30 años de longevidad (Patrice Baby, 2014) , lo que centra el interés de la industria en los campos maduros. En el desarrollo de un campo maduro uno de los principales desafíos con que se enfrentan las operadoras son los bajos gradientes de fractura lo que limita el tipo fluido a usar durante la etapa de perforación. En el proceso de perforación la fase de cementación es la última a ejecutarse antes que el pozo sea completado para producir, y uno de los principales riesgos durante la Cementación es el aportar con daño de formación y mermar la producción de petróleo. Además, es evidente la problemática por producción de fluidos no deseados debido a la falla-craqueo del cemento durante la vida productiva del pozo. Durante los últimos años se han aplicado varias técnicas de cementación en los campos maduros de Ecuador que involucra el uso de microesferas con las mismas en el país se ha llegado a densidades de hasta 12 ppg, la característica de estos cementos son su baja densidad y alto esfuerzo compresivo sin propiedades elásticas, también se ha llegado a densidades de 13 ppg con el uso de bentonita pero el alto requerimiento de agua que tiene este tipos de lechadas hace que el cemento tenga un bajo esfuerzo compresivo por ello solo son usadas como lechadas de relleno donde no exista zonas de interés o potencial producción, por ultimo hay la opción del cemento espumado con nitrógeno (Harms, 1983), en el país se han aplicado tecnologías con nitrógeno para estimular y limpiar pozos, además se registran trabajos con espaciadores espumados. En cuanto al cemento elástico hay una gran variedad de estudios para modificar sus propiedades mecánicas llegando a Módulos de Young de hasta 1000 Kpsi, en el país se reporta experiencia con cementos elásticos con las diferentes compañías cementadoras desde el año 2008 la característica de estos cementos es su bajo Modulo de Young a un peso de 16 ppg, por ello es un reto llegar a obtener un cemento no espumado de baja densidad y que posea propiedades elásticas. Finalmente, se han identificado algunos aspectos para alcanzar una buena adherencia del cemento y los más impactantes son: centralización y movimiento de la tubería, velocidad anular, acondicionamiento del lodo, temperatura precisa, espaciadores y diseño del cemento. Finalmente, el impacto en costos de la tecnología no supera el 12% del costo total del proyecto de perforación de un pozo, esto hace viable su aplicación.