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LAVADOR AROMATICO Y PILDORA REACTIVA PARA LA REMOCION DE REVOQUES (POLIMERICOS / SINTETICOS) EN LODOS BASE ACEITE Karina Parra, PDVSA; Gaudis Molina, Nehomar Crespo, Servicios Halliburton de

Venezuela

RESUMEN El uso de polímeros sintéticos en fluidos de perforación base aceite como

controladores de filtrados y modificadores reológicos, genera un revoque que

tradicionalmente ha sido de difícil remoción durante las cementaciones primarias,

trayendo como consecuencia una pobre adherencia cemento – formación, lo que se

traduce en aislamientos deficientes, y por ende en producciones de pozo muy por

debajo de su potencial. Para solventar este problema, se ha creado e implementado

el uso de un lavador aromático a base de solvente y surfactantes que adelgaza y lava

la cara del revoque, el PARAGON 100 es la fase aromática, el surfactante permite

diluir, adelgazar y limpiar la fase de aceite y por el HYFLO IV surfactante

demulsificante permite limpiar la fase de aceite, romper las emulsiones presentes y

las cadenas sintéticas, para hacer posible el cambio de humectabilidad de aceite a

agua en el área a cementar. Adicionalmente se bombea una píldora reactiva cuya

función es romper la cadena de polímeros sintética y mantiene en suspensión los

sólidos descartados del revoque, permitiendo un acarreo efectivo a través del espacio

anular , para un optimo acondicionamiento del hoyo previo a la colocación del cemento

en la zona de interés. Esta píldora esta compuesta a base de agua más Ácido Acético,

que un es ácido orgánico débil, poco corrosivo y soluble en la fase aromática para

evitar emulsiones y acelerar el cambio de humectabilidad.

El presente trabajo muestra los resultados obtenidos antes de la implementación de

este lavador con los problemas de comunicación y baja producción alcanzada que

oscila entre 100 – 300 Bls/díarios, así como los logros obtenidos en calidad de

cementaciones y mejoras en la capacidad de respuesta de la producción en 3 pozos

del Activo Lagotreco, Bloque III, del distrito Lagunillas de PDVSA Occidente

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LAVADOR AROMATICO Y PILDORA REACTIVA PARA LA REMOCION DE REVOQUES

INTRODUCCION La adecuada remoción del Lodo de perforación al momento de hacer la

cementación es uno de los factores principales para garantizar una buena adherencia

entre la formación y a la tubería revestidora. Para obtener una cementación primaria

óptima se deben utilizan los Lavadores y Espaciadores, que eviten la contaminación

del cemento con el fluido de perforación y remover el revoque creado los cuales deben

ser compatibles con el lodo de perforación y el cemento.

Los lodos utilizados para la perforación pueden ser base agua o aceite. En el

área de Lagotreco (Bloque III del lago de Maracaibo) se perfora con lodos base aceite

con contenido de polímeros sintéticos como controladores de filtrados y modificadores

reológicos, la cual generan un revoque de difícil remoción lo que trae como

consecuencia una pobre adherencia Cemento – Formación, y disminuye la

productividad dellos pozos. Con el fin de evitar una mala adherencia del cemento a la

formación en los pozos del área a causa del revoque de lodo polimérico surge la

necesidad de formular un tren de preflujos que garantice la adecuada remoción del

revoque. Este tren de preflujos esta compuesto por un lavador aromático que cumple

la función de lavar la parte orgánica y adelgaza la cara del revoque, dejando un

residuo compactado de polímeros sintéticos que debe ser removido por un lavador

reactivo que rompa la cadena polimeríca que mantiene en suspensión los sólidos

insolubles y carbonatos que densifican el lodo. Para luego ser acarreado esta la

superficie por un espaciador.

Esta investigación nace con el propósito de disminuir los daños ocasionados por

la inadecuada remoción del revoque generado luego de la utilización de un fluido de

perforación 100% Aceite Vassa densificado a base de Carbonatos y goma sintética lo

que puede resultar en una pobre unión del cemento a la tubería y a la formación,

comunicación interzonal y corrosión de la tubería.

El tren de preflujos fue diseñado con la aplicación de dos lavadores y un

espaciador para así acondicionar la pared de la formación para una competente

envoltura del cemento y que se produzca un efectivo sello hidráulico.

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• El Lavador Aromático esta compuesto en un 91% de base solvente, 8%

de surfactante y 1% de desmulsificante, el solvente lava la fase aceitosa

y los demás componente mantienen las tensiones interfacial entre las

fases, cambiando la humectabilidad de la formación.

Karina Parra, PDVSA; Gaudis Molina, Nehomar Crespo, Servicios Halliburton de Venezuela


• El Lavador Reactivo esta formado por 10 % de Acido Acético, 1.5

gal/Bls de surfactante (Cleanbore A y B) y agua. Tiene como principal

función romper y dispersar la cadena de polímeros (goma sintética)

generada luego del contacto revoque – lavador aromático en un tiempo

de reacción corto a temperatura. Este lavador tiene como bondades su

compatibilidad con la fase aromática hasta un 10% y es poco corrosivo

por ser un ácido orgánico débil.

• El último fluido es una Espaciador compuesto por aditivo densificante, un

polímero (blend), antiespumante y surfactantes. Este garantiza el

acarreamiento a la superficie de las partículas insolubles y el

acondicionamiento final del hoyo lo que termina por cambiar la

humectabilidad de la formación.

Composición química del lodo de perforación utilizado en el Campo Lagotreco Bloque

III del Lago de Maracaibo.

T abla 1.- Composición Quimica

PRODUCTOS CONCENTRACIÓN Aceite mineral 0,8 Vol/Vol

Arcilla organofilica 5,0 Lbs/Bls Estireno – butadieno 2,0 Lbs/Bls

Humectante 4,5 Lbs/Bls Cal hidratada 2,0 Lbs/BLs

Carbonato de calcio micronizado 200 Lbs/Bls

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Ubicación Geográfica del área Bloque III:

Bloque IIILagotreco

Fig. 1

Características Generales del Campo Lagotreco: Las arenas de la sección de interés cementadas a mas o menos 9500’ esta compuesta por

seis secciones que presentan las siguientes características:

La primera unidad presenta hacia el tope una zona arcillosa sin interés desde el punto de

vista petrofísico; mientras que hacia la base se presentan los mejores desarrollos de

areniscas más o menos limpias con excelentes características, tal como lo indican sus

pozos vecinos cercanos. Las porosidades se ubican en el orden de 14% y saturación de

hidrocarburos promedio de 75%, mostrando valores de arena neta petrolífera que oscilan

entre 22 y 35 pies.

La segunda unidad se ha caracterizado por presentar los mejores desarrollos de areniscas

hacia el tope y la base de la unidad, mientras que en la parte media luce bastante arcillosa

sin interés petrofísico. Los valores de porosidad en dichas areniscas, oscilan entre 13 y 15%

y la saturación de hidrocarburos esta entre 60% y 80%, mostrando valores de arena neta

petrolífera que oscilan entre 5 y 15 pies.

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La tercera unidad por presentar una sección arcillosa, con escasos desarrollos de

areniscas, las mismas se muestran con poco espesor. La porosidad promedio es de 12% y

la saturación de hidrocarburos de 60%.

La cuarta unidad se ha caracterizado por presentar hacia el tope de la unidad muy arcillosa,

sin interés alguno, mientras que hacia la parte media y basal presenta varios desarrollos de

areniscas un poco arcillosas, algunas de poco espesor, pero con excelentes características

petrofísicas, porosidad promedio de 13% y saturación de hidrocarburos del 70%.

La quinta unidad se ha caracterizado por presentar paquetes arenosos con espesores

variables entre 8 y 15 pies, a lo largo de toda la unidad, con las siguientes características

petrofísicas: porosidad de 12% en promedio y valores de saturación de hidrocarburos en el

orden de 60%.

En la sexta y ultima unidad se observan escasos desarrollos de areniscas, lenticulares a lo

largo de la sección, con valores de porosidad promedio de 12% y saturación de

hidrocarburos en el orden de 60%.

EXPERIENCIAS RELEVANTES: POZO VLC-1507 (Pozo Vertical): Información General:

- Tipo de Revestidor: 7” 26/29 Lbs/ft Producción.

- Zapata: 13,467’

- Distancia entre cuello y zapata: 45’

- Tipo de Lodo: 11.2 lpg (75% Aceite).

- Diámetro de Hoyo según Caliper: 10.2”.

- Inclinación: 3.3 grados

- BHST según registro: 285°F (BHCT: 226°F).

- Gradiente de Formación: 0.46 psi/ft @ 11,723’

- Gradiente de Fractura: 0.68 psi/ft @ 10,443’.

Condiciones del lodo antes de la cementación - Densidad: 11.2 lpg.

- VP: 30

- PC: 25

- Geles: 7/12/15

- Filtrado: 5.0 cc.

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Centralización de Casing: Se utilizaron 55 centralizadores sólidos de aleta helicoidal de 7” x 9 5/8” y se colocaron de la

siguiente manera:

- 1 centralizador por tubo desde 13,467 – 10,992’.

Preflujos y Espaciador: - 30 Bls de Píldora de Dispersa 11.2 Lbs/gal.

- 40 Bls de Lavador Químico Aromático 7.5 Lbs/gal.

- 50 Bls de Preflujo Acuoso + Surfactantes + Ácido Acético de 8.4 Lbs/gal.

- 40 Bls de Tuned Spacer de 12.5 Lbs/gal

- 40 Bls de Agua + 40% Silicato de Sodio de 9.6 lb/gal.

- 20 Bls de Agua del Lago.

Lechada de Cemento: - Tipo: Única expansiva.

- Diseño: Cemento Mara Petrolero (H) + 35%SSA-1 + 2%Microsand + 0.2%Halad-

322 + 0.5%Halad-344 + 0.5%GasStop HT + 0.2%HR-25 + 0.2% CFR-4 + 0.15gal/sk

Super CBL EXP + ADL.

Análisis Físico de la Lechada: - Densidad: 16.2 lpg.

- Rendimiento: 1.51 pc/sk.

- Requerimiento de Agua: 5.95 gal/sk.

- Perdida de Filtrado: 20 cc / 30 min.

- Agua Libre: 0%.

- Tiempo de Espesamiento (75 Bc): 4:26 (hrs:min)

- Resistencia a la compresión: 3500 psi @ 24 horas.

Resultados Finales de la Cementación: - Tope de Cemento registrado: @ 9,385’

- Lechadas: 4800’ de 16.2 lpg.

- Fluido de desplazamiento: Lodo de 11.2 lpg (bombas del Taladro).

- Caudal de desplazamiento: 10/6/4 bpm.

- Presión de asentamiento: 1,750 psi.

- Ver registro anexo (figura 21)

POZO VLC-1510 (Pozo Vertical): Información General:


- Zapata: 13,489’

- Distancia entre cuello y zapata: 89’ 6






- BHST según registro: 288°F (BHCT: 225°F)


- Gradiente de Fractura: 0.77 psi/ft @ 10,140’

Condiciones del lodo antes de la cementación: - Densidad: 11.2 lpg.

- VP: 34

- PC: 25

- Geles: 8/12/14

- Filtrado: 5.6 cc.


siguiente manera:

- 1 centralizador por tubo desde 13,578’ – 11,256’ (Total: 54 cent.)

- 1 centralizador por cada 2 tubos desde 11,256’ – 10,568’ (Total: 8 cent.)

Preflujos y Espaciador:

- 30 Bls de Píldora de Dispersa 11.2 Lbs/gal.


- 50 Bls de Preflujo Acuoso + Surfactantes + Ácido Acético de 8.4 Lbs/gal.






344 + 0.5%GasStop

- + 0.8%Halad-413 + 0.2% CFR-4 + 0.35% HR-25 + 0.15gal/sk Super CBL EXP +

ADL.




- Perdida de Filtrado: 22 cc / 30 min. 7



- Agua Libre: 0%.



Resultados Finales de la Cementacion: - Tope de Cemento registrado: @ 9,534’

- Lechadas: 3,955’ de 16.2 lpg.




- Ver registro anexo (figura 22)

POZO VLC-1513 (Pozo Vertical): Información General:


- Zapata: 13,275’

- Distancia entre cuello y zapata: 47’’




- BHST según registro: 290°F (BHCT:227°F)


- Gradiente de Fractura: 0.74 psi/ft @ 10,225’

Condiciones del lodo antes de la cementacion: - Densidad: 10.9 lpg.

- VP: 38

- PC: 25

- Geles: 8/14/15

- Filtrado: 6.0 cc.


siguiente manera:

- 1 centralizador por tubo desde 13,275 – 10,800’. (Total: 55 cent).

- 1 centralizador por cada 2 tubos desde 10,800’ – 9,900’ (Total: 10 cent.).

Preflujos y Espaciador: - 30 Bls de Píldora de Dispersa 11.2 Lbs/gal.


- 50 Bls de Preflujo Acuoso + Surfactantes + Ácido Acético de 8.4 Lbs/gal. 8








344 + 0.5%GasStop HT + 0.8%Halad-413 + 0.2% CFR-4 + 0.30% HR-25 +

0.092gal/sk Super CBL EXP + ADL.




- Perdida de Filtrado: 22 cc / 30 min.

- Agua Libre: 0%.



Resultados Finales de la Cementacion: - Tope de Cemento registrado: @ 9,070’

- Lechadas: 4,205’ de 16.2 lpg.




- Ver registro anexo (Figura 23)

RESULTADOS POR POZO OBTENIDOS DEL LABORATORIO CON LA UTILIZACIÓN DE LOS PREFLUJOS: Objetivo: demostrar la capacidad de los fluidos propuestos en las cementaciones de

dispersar el revoque generado por el lodo 100% aceite a base de polímeros.

Preflujo Lbs 1: Lavador Aromático (Solvente + Desmulsificante + Surfactantes).

Preflujo Lbs 2: Píldora Reactiva (Agua + Acido Acético + Surfactantes)

Pozo Tipo de Trabajo Temperatura Profundidad

VLC-1507 Revestidor de 7” BHST:285ºF.

BHCT :223ºF 13450’

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Fig.2: Revoque de Lodo Fig.3: Preflujo # 1

Fig. 4 Fig.5

¼ torta de revoque colocado en remojo de solvente con agitación y temperatura por 10

minutos (Fig.4). Residuo de revoque de lodo después de 10 minutos en el solvente (Fig.5)

Fig.6: Preflujo # 2 Fig. 7.

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Fig. 8. Fig. 9

Residuo de revoque en el preflujo # 2 (Fig.8) con agitación y temperatura 180ºF por 10

minutos se disperso totalmente las partículas (Fig.9).


VLC-1510 Revestidor de 7” BHST: 288ºF

BHCT :225ºF 13500’

Fig.10: Revoque de Lodo Fig.11: Preflujo # 1 y 2

Fig.12: Revoque de Lodo Fig. 13

11



Residuo de revoque de lodo después de 10 minutos en el preflujo # 1 con agitación y

temperatura (Fig. 13)

Fig. 14. Fig. 15

Se sometió residuo de revoque en el preflujo # 2 (Fig.14) con agitación y temperatura por 10

minutos. Se disperso totalmente las partículas (Fig. 15).


VLC-1513 Revestidor de 7” BHST: 290ºF

BHCT: 227ºF 13302’

Fig.16: Revoque de lodo Fig. 17 Preflujo # 1

12



Fig.18: Residuos de lodo Fig. 19

Residuos de revoque después de 10 minutos de agitación con temperatura sometido en el

preflujo # 1 (Fig.18).

Fig. 20 Fig. 21 Residuo de revoque de lodo en el preflujo # 2 (Fig. 20). Se dispersaron totalmente las

partículas (Fig. 21).

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RESULTADOS POR POZO OBTENIDOS DE LA CEMENTACION CON LA UTILIZACIÓN DE LOS PREFLUJOS:

POZO VLC-1507 (Pozo Vertical):

14

Fig. 22




Fig. 23.

15




.

Fig. 24. 16



CONCLUSIONES El uso de este tipo de lavadores aromáticos, lavadores reactivos y tipo de espaciador ha

mejorado considerablemente la cementación de los pozos en esta área reflejando una

buena adherencia cemento – formación y cemento – revestidor lo que garantiza un

aislamiento efectivo de la zona productora, evitando así comunicaciones futuras entre zonas

que podrían generar la necesidad de realizar cementaciones forzadas. Este mejora en el

tren de preflujos antes de realizar la cementación se transforma en ahorros significativos de

tiempos y costos. Anteriormente la producción de los pozos del área oscilaba en un rango

de 100 – 300 Bls diarios en la actualidad para producción de estos pozos esta alrededor de

500 - 800 bls díarios REFERENCIAS 1. Halliburton Baroid; “Product Data Sheets Manual”, Section: Casing Wash.

2. Halliburton Company; “Cementing Technology Manual” Spacer Section.

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