Evaluación de materiales cementantes para pozos de petróleo y o gas con propiedades antimigratorias de gas

Abstract

Una de las etapas fundamentales en la construcción de pozos petroleros es la cementación, con la cual se pretende lograr el aislamiento zonal. Sin embargo, estudios recientes han revelado que un tercio de las fallas originadas en la cementación corresponden a la migración de gas presente en la formación. La misma consiste en la invasión de gas presente en la formación dentro del anular cementado, en el cual el gas puede viajar hacia zonas de más baja presión o hacia la superficie. Debido a la magnitud del problema, se han estudiado diversas propiedades del cemento como pérdida de fluido, permeabilidad, fuerza de gel estática, entre otras, a fin de establecer cómo afectan en la migración de gas. Sin embargo, no existe ninguna metodología que indique cuáles propiedades de la lechada de cemento deben evaluarse y controlarse para prevenir la migración de gas. El presente trabajo ofrece una relación entre el desarrollo de la fuerza de gel estática y el control de la migración de gas. Se presenta la relación para las lechadas de cemento con aditivos antimigratorios, estireno-butadieno y poliacrilamida sulfonada, y lechadas de cemento sin propiedades antimigratorias, evidenciando el hecho que la fuerza de gel estática es una de las principales propiedades involucradas en el control de la migración de gas. Para ello se evaluaron las propiedades de las lechadas de cemento establecidas por el API, el desarrollo de la fuerza de gel estática, empleando el MiniMACS así como una metodología alternativa(viscosímetro rotacional) debido a problemas con el mismo. Posteriormente se evaluó el control de migración de gas, empleando la celda de migración de fluido(FMA). En el estudio de la fuerza de gel estática se consideraron dos aspectos muy importantes, tales como el tiempo de cero gel y el tiempo de transición. Se evidenció la importancia del tiempo de transición, obteniéndose que para lechadas de cemento antimigratorias éste tiempo no debe ser mayor de 90 minutos. Así mismo, se observó que propiedades como pérdida de fluido, tiempo de espesamiento y permeabilidad no presentaron relación con el control de la migración de gas, a las condiciones a las cuales se sometieron las pruebas. En conclusión, se enfatiza en la necesidad de estudiar el desarrollo de los geles del cemento a través de otras técnicas, a fin de establecer una metodología para evidenciar propiedades antimigratorias en lechadas de cemento.