La lechada como proceso de cementación de pozos en la industria minera y petrolera

in #stemsocial9 months ago (edited)
Buenas noches mis estimados HIVEsianos. Entre las actividades principales en la industria minera nos encontraremos con la etapa de exploración, diseño y perforación de pozos petroleros y minas.

En esta Edición Nº 10 veremos la etapa de cementación de pozos petroleros como una de las fases de mayor importancia para alargar la vida útil del pozo y extender al máximo la explotación y producción del preciado combustible fósil. Como parte del proceso de preparación para la perforación, producción o abandono de un pozo petrolero o mina, la cementación constituye el principal proceso de resguardo del pozo para evitar la entrada de agua, darle soporte sólido alrededor del taladro de perforación y establecer una superficie de soporte dentro de una estructura minera. En 1896, el señor A. François desarrolló su método de perforación de pozos por debajo del nivel permanente del agua. El proceso de cementación fue reconocido por primera vez como un activo minero importante y se pueden distinguir: cementación primaria y secundaria: tapones y forzada.

Taladro de perforación y cementación de base. Kamooly

La operación básica de la cementación primaria se inicia con la perforación de un intervalo del pozo con una profundidad determinada y posteriormente se retira la sarta de perforación para bajar e insertar la sarta de revestimiento al fondo del pozo, tal como se observa en la imagen anterior.

Recubrimiento con cemento en una mina alemana. Tomas Moss

El objetivo más importante de las labores de cementación es eliminar el fluido de perforación del interior de la tubería de revestimiento y el pozo, así como utilizar el fluido de desplazamiento como fluido para llenar el interior de la tubería de revestimiento. Esto constituye la fase inicial en el diseño de operatividad de un pozo petrolero, por lo que es necesario dimensionar la profundidad y diámetro del pozo, para calcular el volumen de cemento de fraguado.

En principio, el Ingeniero Civil o de Petróleo deberá constatar la calidad del cemento a utilizar, por lo que tendrá que hacer pruebas físicas de densidad, aceleradores de secado, viscosidad, origen y composición del cemento (arcilloso o puzolánico ), aunque es bien sabido que el Cemento Portland es el privilegiado para usarse bajo extremas condiciones del medio ambiente donde se ubica el taladro y pozo de perforación.

Ubicación del cemento en un pozo de perforación con Balancín. TastyCakes

Como puede verse en la figura anterior, las previsiones que se deben tomar durante la construcción de un pozo petrolero generalmente incluyen la instalación de varias sartas para el entubado o revestimiento. Cada sarta de entubado requiere una operación de cementación, y a medida que el pozo profundiza, el diámetro de la sarta de tuberías suele ser más pequeña que la anterior hasta llegar al fondo del pozo. Esto constituye el punto fuerte de un pozo petrolero y el mal diseño o construcción con cemento de baja calidad o deficiente de aditivos puede producir el cierre del pozo y pérdida de tiempo/dinero para la compañía petrolera.

Como me decía el profesor de ingeniería, siempre debemos dejar un legado o un conocimiento inculcado en otras personas y en esta oportunidad el concepto de Lechada se refiere básicamente a la mezcla del cemento Portland seco con cierta cantidad de agua para formar el cemento húmedo.

Bibliografía y Revistas que he consultado:

  1. Cementación
  2. https://www.onemine.org/document/abstract.cfm?docid=245778
  3. https://scielo.conicyt.cl/pdf/oyp/n17/art01.pdf
  4. Cementación de pozos
  5. https://www.imwa.info/docs/imwa_1998/IMWA1998_Heinz_121.pdf
  6. Cemento_Puzolánico
  7. Cementación de pozos petroleros

La Ingeniería es el arte de aplicar soluciones rápidas a los problemas que se nos presenten

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Hola @latm.

Buena explicación acerca de las generalidades en la cementación de pozos, la cementación de pozo recorre desde el diseño de la lechada de cemento pasando por los cálculos del volumen que sera bombeado hasta los procedimientos operacionales para cubrir la cementación de determinado hoyo, es una labor titánica, por ejemplo cuando estuve como ingeniero de operaciones en Tomoporo (estado Trujillo) casi todas las cementaciones salían en la madrugada, y si la cementación es la del hoyo intermedio es la de mayor volumen de lechada por lo que se requiere más horas de supervisión de la actividad.

Saludos amigo @latm y gracias por compartir.

Vaya esto esta buenisimo excelente explicación @latm. Me parece que tu deberías formar un duo junto a @carlos854 para darnos un conversatorio