Calculo Del Volumen De Cemento.docx 6k1y1i

CALCULO DEL VOLUMEN DE CEMENTO Estos se basan en la capacidad anular del pozo multiplicado por la longitud de cemento requerido por el Programa de Cementación. A continuación explicaremos como se puede determinar el volumen de cemento según sus especificaciones y el volumen requerido para su desplazamiento. Despues de leer lo siguiente serás capaz de realizar los cálculos mas importantes para la realización de un trabajo de Cementación. Información del Pozo: Un pozo es perforado con una mecha 8-1/2" hasta la profundidad de 9.015 pies en MD (8.505´ TVD) con lodo Base Aceite de 9.5 lpg de densidad. El diametro del hoyo desnudo se estima a 8.6". El Revestidor anterior es de 9-5/8", cuya zapata se encuentra a 6.500' MD (5000' TVD). Se planifica correr un revestidor 7" asentando la zapata a la profundidad de 9.000' MD (8.500' TVD) Se tiene un Cuello Flotador a la profundidad de 8.960' MD (8.470' TVD) El tope del cemento se ubicará a 2000 pies dentro del revestidor 9-5/8". El volumen del Espaciador será desde el tope del cemento hasta la Superficie. Información del Revestidor Revestidor 7”--> ID = 6.185” Revestidor 9-5/8” -> ID = 8.85” Usar el diametro estimado del hoyo desnudo para Calcular el Volumen de Cemento Requerido Determinar los siguientes valores : • Volumen de Cemento • Volumen del Espaciador • Volumen de Desplazamiento De acuerdo con el Programa de Cementación, el Esquema del Pozo queda de la siguiente forma.

Determinando el Volumen de Cemento Volumen Total de Cemento = (Cemento en Anular Revestidor 7" - Hoyo Desnudo) + (Cemento en Anular Revestidor 9-5/8" -Revestidor 7") + (Cemento en Cuello Flotador - Zapata (Shoe Track)) Se necesitan entonces calcular tres secciones de volumenes par obtener el Volumen total de Cemento que se va a utilizar: 1. Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 7" y el Hoyo Desnudo. 2. Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 9-5/8” y el Revestidor 7” 3. Cemento en el Shoe Track (Interior del Revestidor 7" ubicado entre la Zapata y el Cuello Flotador). El Volumen de cemento se obtiene de la Capacidad Anular multiplicada por la Longitud de Cada Sección . Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 7" y el Hoyo Desnudo. Capacidad anular Cemento Rev 7" - Hoyo Desnudo. = (8.62-72) ÷ 1029.4 = 0.02425 bbl/pie Longitud desde Zapata 7" a Zapata 9-5/8” = 9000 – 6500 = 2500 pies Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 7" y el Hoyo Desnudo = 0.02425 bbl/pie ×2500 pies = 60.6 bbl Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 9-5/8” y el Revestidor 7” Capacidad Anular Revestidor 9-5/8”- Revestidor 7” = (8.852-72) ÷ 1029.4 = 0.02849 bbl/pie Longitud de cemento dentro del Revestidor 7” = 2000 ft Cemento en el espacio Anular ubicado entre el Revestidor 9-5/8” y el Revestidor 7” = 0.02849 bbl/pie x 2000 pies = 57 bbl Cemento en Shoe Track Capacidad Interna del Revestidor 7” = 6.1852 ÷ 1029.4 = 0.03716 bbl/pie Longitud del Shoe Track = 40 pies Cemento en shoe track = 40 x 0.03716 = 1.5 bbl Volumen Total de Cemento = 60.6 + 57 + 1.5 = 119.1 bbl Determinar Volumen del Espaciador Según el Programa, el Espaciador debe llegar a Superficie, por lo tanto: Volumen del Espaciador = Capacidad Anular entre Rev 9-5/8” y Rev 7” x longitud del Espaciador Capacidad Anular Rev 9-5/8” / Rev 7”= (8.852-72) ÷ 1029.4 = 0.02849 bbl/pie Longitud del Espaciador= Volumen Anular hasta el Tope del Cemento. Tope del Cemento @2000 pies dentro de la Zapata 9-5/8" = 6.500' – 2.000' = 4.500 pies Volumen del Espaciador = 0.02849 x 4.500 pies = 128.2 bbl Determinar Volumen del Desplazamiento El volumen de desplazamiento abarca desde la superficie hasta el Cuello Flotador, donde se asentará el Tapón Duro o de Desplazamiento: Vol Desplazamiento = Capacidad Interna del Revestidor 7” x Profundidad del Cuello Flotador Capacidad Rev 7” = 6.1852 ÷ 1029.4 = 0.03716 bbl/pie Profundidad del Cuello Flotador = 8.960 ft Volumen del Desplazamiento = 0.03716 x 8960 = 333 bbl Conclusión de los Cálculos • Volumen de Cemento = 119.1 bbl • Volumen del Espaciador = 128.2 bbl • Volumen del Desplazamiento = 333 bbl

CALCULO DEL REQUERIMIENTO DE AGUA Y EL RENDIMIENTO DE LA LECHADA. En esta sección aprenderemos a determinar el Requerimiento de Agua , expresado en Galones/saco (gal/sack) y el Rendimiento del Cemento (gallon/sack) según lo requiera el Programa de

Cementación y la Lechada de Cemento requerida. Se requiere establecer la siguiente fórmula de Cemento: Cemento Clase G 35% Silica de Arena (35% por peso de Cemento) 0.2 gps de Aditivo A 0.6 gps of Aditivo B Densidad Requerida de la Mezcla = 15.5 lpg El volumen absoluto de cada Componente es el siguiente: Cemento Clase G = 0.0382 gal/lb Arena Sílica = 0.0456 gal/lb Aditivo A= 0.0974 gal/lb Aditivo B = 0.103 gal/lb Determinar el Requerimiento y el Rendimiento del Cemento Usaremos el mismo concepto que en los cálculos anteriores--> Volúmen = Peso x Volumen Absoluto Donde: Volume en gal/saco Peso en lb/saco Volumen Absoluto en gal/lb Creamos una Tabla donde se muestren cada componente de la mezcla de cemento:

Peso (lb/saco)

Volumen. Absoluto (gal/lb)

Volumen (Gal/saco)

1 sacoClaseG

94

0,0382

94 x 0,0382 = 3,591

35% ArenaSilica

0,35 x 94 = 32,9

0,0456

32,9 x 0,0456 = 1,5

Aditivo A

0,1 ÷ 0,0974 = 1,0267

0,0974

0,2

Aditivo B

0,6 ÷ 0,103 = 5,825

0,0103

0,6

8,33 x K?

1/8,33

K?

AGUA

94+32.9+1.0267+5 3.591+1.5+0 .825+(8.33.K) .2+0.6+K? Donde K es la Variable que debemos resolver. Total

Peso Total por Cada Saco de Cemento = 94 + 32.9 + 1.0267 + 5.825 + 8.33K = 133.7517 + 8.33K Volumen Total de Mezcla por Cada Saco de Cemento = 3.591 + 1.5 + 0.2 + 0.6 + K = 5.891 + K Densidad del Cemento = Peso Total por Saco de Cemento ÷ Volumen Total de la Mezcla de Cemento 15.5 lpg = (133.7517 + 8.33K) ÷ (5.891 + K) Despejando tenemos que --> K = 5.92 Despues que se resuelva K , podemos obtener el Requerimiento de Agua y el Rendimiento de la Lechada de cemento. REQUERIMIENTO DE AGUA= 5.92 gal/sack. RENDIMIENTO DEL CEMENTO = 5.891 + 5.92 = 11.811 gal/sack

Ahora vamos a determinar el peso total del cemento y el agua para un volumen de cemento Requerido. Veamos el ejemplo. El volumen calculado de cemento fue de 150 bbl y la fórmula de la mezcla es como se muestra abajo: Cemento Clase G 35% Arena Sílica 0.2 gps de Aditivo A 0.6 gps de Aditivo B 0.9 gps de Aditivo C Densidad requerida de la Lechada = 15.9 ppg VOLUMEN ABSOLUTO DE CADA COMPONENTE Cemento Clase G = 0.0382 gal/lb Arena Sílica = 0.0456 gal/lb Aditivo A = 0.0974 gal/lb Aditivo B = 0.103 gal/lb Aditivo C = 0.112 gal/lb Determinar la cantidad total de cemento y el agua requerida para preparar 150 barriles de Lechada. Volúmen = Peso x Volumen Absoluto Donde: Volume en gal/saco Peso en lb/saco Volumen Absoluto en gal/lb Construimos la Tabla de los Componentes de la Mezcla Peso (lb/sack)

Volumen.Ab soluto (gal/lb)

Volumen (Gal/sack)

01 Saco de Cemento 94 Clase G

0.0382

94 x 0.0382 = 3.591

35% Arena.Sílic 0.35 x 94 = 32.9 a

0.0456

32.9 x 0.0456 = 1.5

Aditivo A

0.1 ÷ 0.0974 = 1.0267 0.0974

0.2

Aditivo B

0.6 ÷ 0.103 = 5.825

0.0103

0.6

Aditivo C

0.9 ÷ 0.112 = 8.036

0.112

0.9

AGUA

8.33 x K

1/8.33

K

Total

94+32.9+1.0267+5. 825+8.036 + (8.33K)

3.591+1.5+0. 2+0.6+ 0.9 +K

K es la variable del Requerimiento de Agua. Peso Total por Saco de Cemento = 94 +32.9 +1.0267 +5.825 +8.036 +8.33k = 141.7877 + 8.33K Volumen Total de Lechada por Saco de Cemento = 3.591 + 1.5 + 0.2 + 0.6 + 0.9 + K = 6.791 +K

Densidad del Cemento = Peso Total por Saco de Cemento ÷ Volumen Total de Lechada de Cemento 15.9 lpg = (141.7877 + 8.33K) ÷ (6.791 + K) --> K = 4.466 gal/saco REQUERIMIENTO DE AGUA= 4.466 gal/saco RENDIMIENTO DEL CEMENTO = 6.791+4.466 = 11.257 gal/saco Si el volumen Total de cemento es 150 bbl. Convertir Barriles a Galones multiplicando por 42 (1 bbl = 42 galones) 150 bbl = 150 x 42 = 6300 galones Sacos Totales de Cemento Requeridos. Sacos Totales = Volumen Total de Cemento ÷ Rendimiento del Cemento Sacos Totales = 6300 galones ÷ 11.257 gal/saco = 560 sacos Determinar el Agua Total Requerida Agua Total = Requerimiento de Agua x Sacos Totales Agua Total = 4.466 gal/saco x 560 sacos = 2501 galones Convirtiendolo a Barriles tenemos que: Agua Total = 2501 gal ÷ 42 gal/bbl = 59.5 bbl.