Cimentação - Petroleo

Cimentação - Petroleo

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Cimentação de Poços de Petróleo

João Carlos R. Plácido jcrp@petrobras.com.br

Cimentação Primária

Objetivos

•Preencher o espaço entre o revestimento e a parede do poço e promover a aderência entre a parede externa do revestimento e formação rochosa / parede interna do revestimento anterior

•Deslocar e posicionar a pasta de cimento no anular entre revestimento e poço

•Isolar as formações impedindo entrada de fluidos e perdas de circulação

Cimentação Secundária Objetivos

–Corrigir cimentação primária pela pressurização da pasta através de canhoneiose canais formados por uma má cimentação primária

Cimentação primária

Cimentação: Histórico

WOC –tempo de esperaparaa pasta atingir500 psi de resistência à compressão.

•1910 -Uso de plugsde topo e de fundo -A. A. Perkinsinício de processo de cimentação atual

•1927-LoneStar CementCo. -Primeiro cimento específico para poços de petróleo

Cimentação: Histórico

•1928-HumbleOilandRefiningCo. -Estudo das falhas de cimentação -Efeito da contaminação pelo fluido de perfuração -Condicionamento antes da cimentação e uso de um colchão de água entre o fluido e a pasta

•1934 -Schlumberger-Método de detecção do topo do cimento através de perfil de temperatura

Cimentação: Histórico

•1952 -API -Primeira edição da norma API para testes em pastas de cimento

•1962-Ciasde Serviço -Uso de dispersantes (ou redutores de fricção)

Formulações Básicas

•Produção / Intermediário: água + retardador + dispersante + controlador de filtrado + cimento

•Zonas de sal: água + sal + retardador + controlador de filtrado + cimento

•Zonas HPHT: água + retardador + dispersante + controlador de filtrado + sílica + cimento

Aditivos

•Controlador de densidade:

–razão água/cimento, bentonita, nitrogênio, baritina, hematita

•Controlador de tempo de pega:

Aditivos

–fibrosos (fibra de nylon, serragem, feno), granulares (gilsonita, casca de noz) e lamelados(celofane, mica), pasta de escória de alto forno

–Dispersantes (lignosulfonatode cálcio), polímeros orgânicos.

Aditivos

Sílica:

Sob temperaturas maiores que de 230F (110C) ocorre a formação de um composto no cimento que éresponsável pela denominada retrogressão, que éuma redução da resistência mecânica e um substancial aumento de permeabilidade da pasta curada.

Para evitar isso, usualmente éutilizado sílica 325 meshna formulação da pasta para que outros compostos sejam formados após a cura garantindo que a retrogressãonão ocorra.

Somente sob temperaturas superiores a 750F (400C) ocorre a desintegração do cimento curado pela não estabilidade dos compostos formados na hidratação do cimento.

Exemplo 1 contendo 3% de bentonita, usando a quantidade de água específica da Tabela 3.6 (Bourgoine).

Determine o peso da bentonitae o volume de água necessária para misturar com um saco de cimento

(94 lbs). Calcule também o conteúdo de água

(percentmix), o volume de pasta obtido com um saco de cimento (yield) e a densidade da pasta.

Exemplo 1

•Peso de bentonitaa ser misturado com um saco de cimento Classe A: 0,03(94)=2,82 lbm

•Da Tabela 3.6, o percentual de água de mistura para o cimento Classe

A recomendado pelo API é46%. Além disso, mais 5,3% de água para 1% de bentonitadeve ser adicionado (Nota 1 da Tabela 3.6).

•Logo, o conteúdo de água por saco de cimento (percentmix) é: 46 + 3(5,3) = 61,9%

•O volume de água a ser adicionado por saco de cimento é: 0,619(94 lbm/sack) / 8,3 lbm/gal= 6,98 gal/saco

•Da Tabela 3.8: Densidade relativa do cimento=3,14 e Densidade relativa da bentonita=2,65

() () sacogalsacogal gallbm sacolbm gallbm

Exemplo 2 pasta de cimento Classe H para 17,5 lb/gal.

Calcule a quantidade de hematita que deve ser misturada a cada saco de cimento. A quantidade de água requerida éde 4,5 gal/saco de cimento e 0,36 gal/100 lbmde hematita.

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