Cementación de pozos: objetivos y métodos.

En el artículo trataremos de averiguar por qué y con qué métodos se realiza la cementación. Acordaremos de inmediato: consideraremos de cerca un área relativamente estrecha: la perforación de agua.

La industria del petróleo y el gas tiene sus propios detalles, que solo trataremos en parte.

¿Por qué se hace esto?

Las principales razones para cementar un pozo son:

1. La cementación mejora la resistencia estructural general.. La carcasa sostiene las paredes del pozo; sin embargo, cuando el suelo se mueve, las fuerzas resultantes pueden ser prohibitivamente grandes para la resistencia de sus paredes. Si la cubierta se refuerza con cementación, las posibilidades de destrucción del pozo se reducen notablemente.
2. La cementación crea una capa protectora., Evita la erosión de la tubería por el agua del suelo y la corrosión de la tubería de acero.
3. Finalmente, lo último y lo más importante. A diferentes niveles de suelo existen diferentes acuíferos. ¿Qué hace un pozo? Los combina

Como resultado, el agua en diferentes niveles se mezcla. Los desagües de pozos negros y tanques sépticos junto con el agua de lluvia caen en el agua artesiana desde las capas profundas; Sí, y simplemente combinando el acuífero con el suelo arenoso y arenoso, el canal de compresión puede llevar al hecho de que el agua comienza a caer en la arena. (Ver también el artículo Cómo equipar un pozo cualitativamente).

La cementación de pozos está diseñada para dificultar este proceso. Forma un corcho sordo alrededor de la carcasa, un sello que evita que el agua migre entre los niveles.

Tenga en cuenta: la cementación de pozo y la cementación no son sinónimos, ya que es fácil de resolver por el sonido similar de las palabras.

La cementación, o taponamiento, es la eliminación de un pozo, su llenado con una solución (generalmente bajo presión).

El objetivo es de nuevo separar los acuíferos de diferentes niveles del suelo.

¿Cómo se hace esto?

Materiales

En general, las soluciones utilizadas en la cementación de pozos se dividen según varios criterios.

• Temperatura bien. Cuanto más profundo es el pozo, más alta es la temperatura y más rápido se seca la solución. Los cementos se dividen para pozos fríos (hasta 40 C); caliente con temperaturas de hasta 75 ° C y profundas con temperaturas de hasta 120 ° C. Las primeras se endurecen en las mismas condiciones mucho más rápido. Por supuesto, cuando se perfora en el agua, las dos últimas opciones son irrelevantes. Los pozos simplemente no alcanzan las profundidades con tales temperaturas.
• Suplementos. Cemento usado con arena de cuarzo, no encoge; Fibra de cemento con la adición de celulosa, que casi no penetra en la roca suelta; Cemento en expansión, que compacta el suelo alrededor del pozo cuando se solidifica. Finalmente, los cementos puzolánicos que pasan agua y al mismo tiempo no tienen miedo de las impurezas agresivas.
• Proporción agua / cemento. Cuanta más agua, más fluida es la solución, pero más tiempo se deposita. Además, las soluciones con un menor contenido de agua después de la solidificación son más duraderas.

Métodos

Los siguientes métodos de cementación de pozos se utilizan durante la perforación:

1. Cementación sólida. También es un pozo de una sola etapa de cementación. La esencia del método es la siguiente: se vierte una solución de cementación en la carcasa; se cubre con un tapón apretado; Después de eso, la solución de lavado se inyecta en la columna. El corcho desplaza gradualmente el cemento al espacio alrededor de la columna.

1. Cementación en dos etapas. El pozo se cementa en dos pasos: el inferior y luego su parte superior. El método se aplica si es problemático preparar inmediatamente la cantidad correcta de solución, o si el estado de las capas del suelo y la temperatura en las partes superior e inferior del pozo difieren mucho.

Tenga en cuenta: la cementación en dos etapas se puede realizar con un intervalo de tiempo, después de que la primera porción de la solución se haya endurecido, o inmediatamente.

Para capas de cemento, se necesita un anillo separador.

1. Cementación de labios. Esta tecnología de cementación de pozos se utiliza si solo la parte superior del pozo se va a aislar del suelo. En el nivel requerido entre la carcasa y el suelo se coloca una banda anular. La solución se inyecta sobre ella a través de las perforaciones en el barril.
2. Cementación inversa. El cemento no se inyecta en la columna, sino en el espacio entre esta y el suelo. Cuando este líquido de limpieza o perforación se desplaza a través de la cavidad de la columna.

Equipo

El equipo para cementar pozos es bastante engorroso y requiere el uso de un camión como transportista móvil. Normalmente, los sistemas de cementación se montan en vehículos Ural, KamAZ o KrAZ.

El motor de un automóvil se utiliza como fuente de energía para el funcionamiento de los transportadores de carga y dosificación, los sistemas de mezcla y control. Las bombas de presión pueden estar ubicadas en el mismo chasis. Su máxima presión de inyección de la solución puede alcanzar un impresionante 35 MPa. (Ver también el artículo Características de la sustitución de la bomba en el pozo).

¿Qué pasa con el mortero de cemento en esta instalación?

• El cemento se dosifica en el mezclador. También viene la cantidad correcta de agua.
• La solución de cemento se mezcla para completar la homogeneidad.
• Luego, las bombas de inyección introducen la solución en la carcasa o en el espacio circundante utilizando un cabezal de cementación.

¿Quién se especializa en equipos de cementación de pozos en nuestro país? En primer lugar, es un centro de cementación de pozos ubicado en el pueblo de Novy Urengoy, que forma parte de la perforación de Gazprom. Sus sucursales y talleres se encuentran en Astrakhan, Orenburg, Krasnodar y Ukhta.

Control de calidad

La evaluación de la calidad de los pozos de cementación se realiza actualmente mediante los siguientes métodos:

• Térmica. En el proceso de endurecimiento del cemento, se libera una cierta cantidad de calor. Para saber qué tan alto se levantó el cemento fuera de la carcasa, es suficiente medir la temperatura de sus paredes en varios puntos.
• Acústica. Las secciones de la carcasa, rodeadas de cemento y libres de ella, fluctúan de manera diferente con el paso de una onda acústica a través de ella. Donde las vibraciones disminuyen rápidamente, la cementación es confiable. Donde la onda se propaga sin atenuación, no hay cemento detrás de la columna.

• Método radiológico (también conocido como gamma-gamma logging). La fuente de radiación gamma se introduce en el pozo y la radiación se registra mediante sensores espaciados radialmente en la superficie.

Si, a medida que la fuente de radiación aumenta y disminuye, los gráficos de intensidad son uniformes y iguales en todos los sensores, la cementación es satisfactoria. Si los gráficos son desiguales y diferentes, la cementación es desigual, tiene defectos o no está completamente implementada.

Nota: estos métodos son apropiados en el caso de cementar las paredes de la carcasa. Cuando se instala un puente de cemento en un pozo (una especie de segundo fondo del pozo, que corta su parte inferior de la parte superior y separa las capas de suelo en diferentes niveles), es muy difícil verificar su estanqueidad y resistencia mediante métodos no destructivos. (Consulte también el artículo Qué bomba es mejor para un pozo a elegir).

Conclusión

Desafortunadamente, en el marco de este artículo solo podemos familiarizar al lector con los conceptos básicos de terminología y tecnología. La cementación de pozos es una ciencia bastante complicada que, por desgracia, no se puede decir en dos palabras. Sin embargo, esperemos que tengas una idea general del problema.