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## obturacion o taponamiento** y Abandono de Pozos Profundos

**Adiestramiento  de Inspectores del Programa para el Control de la Inyección Subterránea (CIS) **
**San Juan, Puerto Rico **
**diciembre 2004**

- ** Aunque el término “obturacion o taponamiento es mas castizo y elegante, tecnicamente en los campos petroleros se usa el término “taponamiento.”

## Requisitos Federales  40 CFR 146.10

- Los pozos de las Clases I, II y III se deberán obturar o taponar de una manera que no se permita el movimiento de fluidos hacia o entre fuentes subterráneas de agua potable (USDW)
- Se permiten por lo menos tres métodos de colocación de tapones: Método de Equilibrio, de Cuchara Vertedora (método “bailer”) y de obturacion o taponamiento Doble
- Condiciones estáticas en el pozo (el peso del lodo debe compensar la presión de la zona de injección, determinando una presión de zero en la superficie)

## Propósitos de la obturacion o taponamiento

- Prevenir que los fluidos se salgan de la zona de inyección hacia fuentes subterráneas de agua potable (USDW)
- Prevenir el movimiento de líquido desde la superficie hacia el fondo del pozo y hacia las USDW
- Proteger los recursos naturales en la zona inferior al punto de inyección del pozo

## La obturacion o taponamiento Empieza con el Permiso

- El permiso contiene un plan de obturacion o taponamiento y abandono que describe la forma de obturar o taponar el pozo
- Debe prevenir que el líquido salga de la zona de inyección
- Debe proteger los recursos contra el flujo de otras zonas
- Debe proteger la USDW contra el flujo procedente del fondo y de la superficie
- Considera el diámetros del revestimiento** y el hueco**
- Considera las características del cemento que se va a usar
- Volumen final de cada bolsa de cemento

- **Este son los términos técnicos usado en ingenieria de petroleos para el revestimiento y el hueco del pozo.

## El Encargado de Escribir el Permiso debe Saber

- Las normas sobre colocación de tapones
- Cómo obturar o taponar la zona de inyección
- obturar o taponar con o sin tapón de soporte mecánico
- Pies cúbicos de cemento
- Cómo obturar o taponar el revestimiento superficial y otras características
- Importancia de las propiedades del cemento
- Cómo usar las tablas de aplicación de cemento
- Encontrar la capacidad de el revestimiento y el hueco
- Encontrar e interpretar las propiedades del cemento
- Cómo calcular el relleno de cemento

## El Formulario 7520- 

- Este formulario consta de tres secciones
- Sección para la ubicación del operador y el pozo
- Descripción del plan de construcción y obturacion o taponamiento
- Costo del plan de obturacion o taponamiento y abandono
- Formatos disponibles
- En papel
- PDF interactivo
- Hoja electrónica Lotus123
- Requiere la firma original en la copia del permiso (es decir, no se aceptan firmas copiadas)

## hueco
Cemento
Revestimiento superficial

hueco abierto

Tope de  revestimiento

Cemento

Perforaciones

**Cemento**
**Revestimiento superficial**
**hueco abierto**
**Tope de  revestimiento**
**Cemento**
**Perforaciones**

-  	Se han extraído los revestimientos y tubulares del pozo
-  	Se cortó y retiró los revestimientos para reutilizarlo

**Pozo Profundo de Dos Sartas de Tubos**

## hueco 
Cemento
Revestimiento superficial

**Cemento**
**Revestimiento superficial**

**hueco **
**Cemento**
**Primer revestimiento intermedio**

**hueco**
**Cemento**
**Segundo revestimiento intermedio**

**hueco**
**Cemento**
**Camisa**

**hueco abierto**

**Un Pozo Profundo de Cuatro Sartas de Tubos**

## Pasos para obturar o taponar Pozos Profundos

- Retirar la cabeza o boca del pozo
- Retirar el revestimiento no cementado
- Evaluar las condiciones del pozo
- Acondicionar el pozo
- La circulación del lodo en el pozo para lograr un estado de equilibrio
- Mezclar el cemento
- Poner los tapones de cemento
- Cerrar el pozo
- Limpiar el sitio

## Cómo Evaluar las Condiciones del Pozo

- ¿Posee el pozo integridad mecánica?
- ¿Tienen fugas los revestimientos?
- ¿Fluye el agua detrás del revestimiento?
- ¿Se ha colapsado el revestimiento?
- ¿Altura del cemento detrás del revestimiento?
- ¿Se necesita limpiarlo?
- ¿Hay basura o relleno en el fondo?
- ¿Hay empaquetaduras viejas?

## Carbón
o petróleo

**Carbón**
**o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**Tubería superficial**
**revestimiento**

**Pozo con revestimiento y Empaquetadura**

**Empaquetadur****a**

**Fluido del anillo de salmuera inhibido**

**Lodo de  perforar con agua**

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**Tubería superficial**
**Fluido obturador compensado**

**Pozo sin revestimiento ni Empaquetadura **

**Lodo de perforar con agua**

## Carbón o petroleo

**Carbón o petroleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**Tubería superficial**
**Fluido taponador compensado**

**Pozo sin revestimiento ni Empaquetadura**

## Cálculo del Cemento

- La cantidad de cemento requerido para una obturacion o taponamiento depende de:
- El tipo de cemento y los aditivos
- El hueco o revestimiento
- Tamaño y peso
- La pérdida de cemento debido a formaciones
- Impredecible
- Use un porcentaje estimado

## Escoja el Cemento

- Tipo de desperdicio inyectado
- Se necesita la resistencia a la compresión
- Presión en el lugar del tapón de cemento
- Temperatura en el lugar del tapón de cemento
- Tiempo de fraguado del cemento
- Duración del cemento
- Costo

## Slide 16

| Propiedades del Cemento  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- |
| Clase de cemento  | Rendimiento
(pies cúb. por bolsa) | Características
 | Límite general de profundidad |
| A y B | Generalmente 1.18 | Común |  |
| C | Generalmente 1.32 | Fraguado acelerado (muy adelantado) |  |
| D, E y F | Generalmente 1.05 | Fraguado retrasado |  |
| G y H | 1.05 a 1.15 | Fraguado retrasado o acelerado |  |

## Slide 17

| Más Propiedades del Cemento |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- |
| Ingredientes activos | Nombre común | Tasa de hidratación | Características importantes |
| 3CaO-Al2O3 | C3A | Rápida |  |
| 3CaO-SiO2 | C3S | Rápida
 |  |
| 2CaO-SiO2
 | C2S | Intermedia |  |
| 4CaO-Al2O3-Fe2O3 | C4AF | Lenta
 |  |

## Colocación del Tapón de Cemento 

**Colocación del Tapón de Cemento**** **

**Método de Cuchara Vertedora (“bailer”)**
- El cemento se transporta por cable
- Ventajas:
- El cable permite llegar rápido al fondo
- Desventajas:
- Poco cemento en cada pasada – no es bueno para tapones gruesos

**Lodo o fluido  obturador**

**Cuchara vertedora (“bailer”)**

**hueco para el revestimiento**

**Tapón de retención**

**Tapón de cemento**

## Colocación del Tapón de Cemento 

**Metodo de Tapón Equilibrado**
- El cemento se vierte por una tubería
- Ventajas:
- Sencillo, no requiere equipo especial
- Desventajas:
- Requiere un operador adiestrado y con experiencia para asegurar que el cemento no se contamine

**Se inserta el revestimiento de verter en el hueco**

**Se vierte la mezcla de cemento en el hueco**

**Se equilibra el nivel de la mezcla de cemento**

**Se retira el revestimiento de verter**

## Colocación del Tapón de Cemento 

**Colocación del Tapón de Cemento**** **

**Método de obturacion o taponamiento doble**
- El cemento se vierte por una tubería
- Ventajas:
- Se asegura la calidad del cemento. No se desplaza cemento en exceso
- Desventajas:
- Más costoso

**El cemento entra en el anillo**

**Se extrae el tapón del fondo**

**Exceso de mezcla**

**Se sujeta el tapón superior**

**Circulación inversa para cortar el tapón**

**Tapón del fondo**

**Captador del tapón**

## Slide 21

| Métodos de Colocación del Cemento |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- |
| Método | Profundidad del pozo | Desventajas | Ventajas |
| Tapón equilibrado | Profundo | Puede contaminarse el cemento | Conocido, no se necesita equipo especial |
| Retenedor | Profundo | Requiere experiencia para no dañar la herramienta | Colocación positiva del cemento |
| Cuchara vertedora (“bailer”) | Poco profundo | Poco cemento por pasada | Tapones fáciles de poner |
| obturacion o taponamiento doble | Profundo | Más costoso | Menos probabilidad de que se contamine el cemento |

## Garantizando la Integridad del Cemento

- La integridad del cemento depende de la ejecución y del método
- Las actividades para prevenir la contaminación del cemento incluyen raspadores, prelavados químicos o fluidos separadores
- Use agua limpia para mezclar el cemento cada vez que sea posible (el agua con sulfato hará que el cemento “frague instantáneamente” y se desmorone)
- Considere el tiempo de fraguado del cemento (Generalmente el cemento necesita de 8 a 24 horas para fraguar, a menos que se usen aceleradores)
- Mueva el revestimiento lentamente (para no dañar el cemento que está fraguando)

## Cálculos para un Tapón Simple

- Hipótesis para el tapón de cemento en la zona de inyección
- revestimiento de 5 1/2”, 15.5 libras
- hueco de pozo de 7 7/8”
- 3,000 pies, profundidad hasta la parte superior de la zona de inyección
- 150 pies, grosor de la zona de inyección
- 3,400 pies, profundidad total

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**revestimiento superficial**
**revestimiento**

**Pozo con revestimiento y Empaquetadura**

**Empaquetadura**

**Fluido del anillo de salmuera inhibido**

**Lodo de perforar con agua**

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**revestimiento superficial**

**Pozo sin revestimiento ni Empaquetadura**

## obturacion o taponamiento de la Zona de Inyección

- ¿Cuántas bolsas de cemento Clase A se necesitan para obturar o taponar 200 pies de revestimiento de 5 1⁄2” y15.5 libras?

## obturacion o taponamiento de la Zona de Inyección

- En la sección sobre capacidad en las Tablas de Cementar, busque el revestimiento correcto en la columna de la izquierda y vaya hasta la columna que muestra el número de pies cúbicos/lineales para ese revestimiento
- Inserte el resultado, 0.1336 pies cúbicos/lineales, en la ecuación siguiente:
- 	**Bolsas necesarias** = 200 pies lineales  x  0.1336 pies cúbicos/lineales  / 1.18 pie cúbico/bolsa
-                         = 23 bolsas de cemento Clase A .

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**revestimiento superficial**
**Fluido obturador compensado**

**Pozo con las Zonas de Inyección y de Confinación Obturadas**

## obturacion o taponamiento en el Area del Collarín

- El tapón debe llenar 50 pies de tubería por debajo de la parte más profunda de la parte superior del saliente del revestimiento a 1,950 pies o la zona de petróleo de 2,150 a 2,250 pies y a 50 pies del hueco abierto sobre el saliente del revestimiento
- Conociendo la capacidad por pie del revestimiento, solo necesitamos encontrar la capacidad del hueco abierto de 7 7/8”.  Determinamos que es de 0.3382 pie cúbico/pie lineal.  Debido a la posible pérdida de cemento por formaciones, agregaremos un 20 por ciento

## obturacion o taponamiento en el Area del Collarín

- 	Bolsas necesarias = (250  pies lineales x 0.1336 pie cúbico/pie lineal + 1.2 x 50 pies lineales x 0.3382 pie cúbico/pie lineal) / 1.18 pie cúbico/bolsa.
- 			= 46 bolsas de cemento Clase A

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**revestimiento superficial**
**Fluido obturador compensado**

**Pozo de Inyección Obturado con el Tapón en el el Punto de Rotura de la Camisilla**

## Tapón de superficie

- El tapón debe llenar 50 pies del hueco abierto por debajo de la base del revestimiento superficial a 180 pies y 180 pies de tubería superficial de 8 5/8” y 28 libras.
- Sabemos que la capacidad de un pie de hueco abierto de 7 7/8” es de 0.3382 pie lineal.

## Tapón de superficie

- Determinamos que la capacidad del revestimiento superficial es de  0.3505 pie cúbico/pie lineal.
- 		Bolsas necesarias = 50 pies lineales x .3382 pie lineal/pie x 1.2 + 180 pies lineales
- 				 x 0.3505 pie cúbico/pie lineal / 1.18 pie cúbico/bolsa
- 				= 71 bolsas.

## Carbón o petróleo

**Carbón o petróleo**

**USDW**

**Zona de confinación**

**Zona de inyección**

**Parte superior del cemento**

**revestimiento superficial**
**Fluido taponador compensado**

**Pozo con el revestimiento Superficial Taponado**