Cementación en Perforación de Pozos

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INGENIERÍA PETROLERA 
 
7° “A” 
ASIGNATURA 
 
Ingeniería de Perforación de pozos avanzada 
ALUMNO: 
Alfonso Abraham Pérez Rosas 
 
 
 
 
DOCENTE 
 
Blanca Estela Romo Serrano 
 
 
POZA RICA DE HGO, VER. 26 DE SEPTIEMBRE. DEL 2022 
 
INSTITUTO 
TECNOLÓGICO 
 SUPERIOR DE POZA RICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TEMA 
 
Cementación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cementación 
El cemento es una mezcla compleja de caliza (u otros materiales con alto contenido de carbonato 
de calcio), sílice, fierro y arcilla, molidos y calcinados, que al entrar en contacto con el agua 
forma un cuerpo sólido. Esta mezcla de ingredientes se muele, se calcina en hornos horizontales 
con corriente de aire y se convierte en clinker, el cual contiene todos los componentes del cemento, 
excepto el sulfato de calcio, que se le agrega como ingrediente final. 
Los componentes que forman el cemento son óxidos superiores de oxidación lenta. Esto significa 
que terminan su grado de oxidación al estar en contacto con el aire al enfriarse. 
De todos los cementos, el Portland es el más importante en cuanto a términos de calidad. Es el 
material idóneo para las operaciones de cementación de pozos. 
Algunos cementos Portland son de fabricación especial, debido a que las condiciones de los pozos 
difieren significativamente entre sí al variar su profundidad. En la solución de algunos problemas 
específicos de pozos se utilizan cementos de menor uso. 
El cemento Portland es, además, el ejemplo típico de un cemento hidráulico: fragua y desarrolla 
resistencias a la compresión como resultado de la hidratación, la cual involucra reacciones químicas 
entre el agua y los componentes presentes en el cemento. 
El fraguado y endurecimiento no solamente ocurre si la mezcla de cemento y agua se deja estática 
al aire, también se presenta si la mezcla se coloca en agua. El desarrollo de resistencia es predecible, 
uniforme y relativamente rápido. 
El cemento fraguado tiene baja permeabilidad y es insoluble en agua, de tal forma que expuesto a 
ésta no se destruyen sus propiedades. 
Tales atributos son esenciales para que un cemento obtenga y mantenga el aislamiento entre las zonas 
del subsuelo. 
 
Compuestos y sus funciones 
1. Silicato tricálcico (3CaO.SiO2) habitualmente conocido como C3S.- Es el componente más abundante 
en la mayoría de los cementos y, además, el factor principal para producir la consistencia temprana 
o inmediata (1 a 28 días). Generalmente, los cementos de alta consistencia inmediata contienen en 
mayor concentración este compuesto; más que el Portland común y los retardados. 
 
2. Silicato dicálcico (2CaO.SiO2) habitualmente conocido como C2S.- compuesto de hidratación 
lenta que proporciona la ganancia gradual de resistencia. Ocurre en un periodo largo: después de 
28 días. 
 
3. Aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3) habitualmente conocido como C3A.- Tiene influencia en 
el tiempo de espesamiento de la lechada. Es responsable de la susceptibilidad al ataque químico de 
los sulfatos sobre los cementos. Esta susceptibilidad se clasifica en moderada y alta resistencia
 al ataque químico, cuando contienen este compuesto 
en 8 y 3% respectivamente. 
 
4. Alumino ferrito tetracálcico (4CaO.Al2O3 .Fe2O3) habitualmente conocido como C4AF.- Este 
compuesto es de bajo calor de hidratación y no influye en el fraguado inicial. 
 
Clasificación de los cementos 
Clasificación de los cementos según las Normas API: 
• Cemento clase A o tipo I Está diseñado para emplearse a 1830 m de profundidad como 
máximo, con temperatura de 77 °C, y donde no se requieran propiedades especiales. 
• Cemento clase B o tipo II Diseñado para emplearse hasta a 1830 m de profundidad, con 
temperatura de hasta 77 °C, y en donde se requiere moderada resistencia a los sulfatos. 
• Cemento clase C o tipo III Está diseñado para emplearse hasta 1830 m de profundidad como 
máximo, con temperatura de 77 °C, donde se requiere alta resistencia a la compresión 
temprana; se fabrica en moderada y alta resistencia a los sulfatos. 
• Cemento clase D Este cemento se emplea de 1830 hasta 3050 m de profundidad con 
temperatura de hasta 110 °C y presión moderada. Se fabrica en moderada y alta resistencia 
a los sulfatos. 
• Cemento clase E Este cemento se usa de 1830 hasta 4270 m de profundidad con 
temperatura de 143 °C y alta presión. Se fabrica en moderada y alta resistencia a los sulfatos. 
• Cemento clase F Este cemento se usa de 3050 hasta 4880 m de profundidad con 
temperatura de 160 °C, en donde exista alta presión. Se fabrica en moderada y alta resistencia 
a los sulfatos. 
• Cementos clase G y H Comúnmente conocidos como cementos petroleros, son básicos para 
emplearse desde la superficie hasta 2240 m tal como se fabrican. Pueden modificarse con 
aceleradores y retardadores para usarlos en un amplio rango de condiciones de presión y 
temperatura. 
• En cuanto a su composición química son similares al cemento API Clase B. Están fabricados 
con especificaciones más rigurosas tanto físicas como químicas, por ello son productos más 
uniformes. 
• Cemento clase J Se quedó en fase de experimentación y fue diseñado para usarse a 
temperatura estática de 351 °F (177 °C) de 3660 a4880 metros de profundidad, sin 
necesidad del empleo de harina sílica, que evite la regresión de la resistencia a la compresión. 
 
Aditivos y sus funciones 
• Aceleradores: Estos aditivos químicos acortan el tiempo de bombeo e incrementan el 
desarrollo de resistencia compresiva; disminuyendo el tiempo equipo de perforación. 
• Retardadores: Son aditivos químicos que incrementan el tiempo de fraguado inicial y 
brindan la posibilidad de trabajar el cemento en un amplio rango de temperatura y 
presión. 
• Como la aceleración, los mecanismos para retardar el fraguado del cemento Portland son 
aún materia de controversia. Así han surgido varias teorías que intentan explicar el proceso 
retardante. Estas son: de la adsorción, la precipitación, la nucleación y la complejidad. 
Consideran dos factores: la naturaleza química del retardador y la fase del cemento 
(silicato o aluminato) sobre la cual actúa el retardador. 
• Extendedores : Son materiales que bajan la densidad de los sistemas de cemento y/o 
reducen la cantidad de cemento por unidad de volumen del producto fraguado. 
• Densificantes: Son materiales que incrementan la densidad de los sistemas del cemento.Son 
materiales químicos inertes, de alto peso específico y que manejan poco agua. 
• Controladores de filtrado: Son materiales que controlan la pérdida de la fase acuosa de los 
sistemas de cemento, frente a zonas permeables. 
• Controlador de pérdida de circulación: Son materiales que controlan la pérdida de 
cemento hacia zonas débiles de la formación o fracturas. 
• Aditivos especiales: Es la miscelánea de aditivos complementarios para la cementación, 
tales como antiespumantes, controladores de la regresión de la resistencia compresiva, etc. 
 
Lechadas de cemento 
 
Las lechadas de cemento son suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en agua. 
El contenido de sólidos de una lechada de cemento puede llegar hasta un 70%. La reología de 
la lechada de cemento está relacionada con la del líquido de soporte, la fracción volumétrica de 
los sólidos (volumen de partículas/ volumen total) y la interacción entre las partículas. En una 
lechada de cemento, el fluido intersticial es una solución acuosa de varias clases de iones y aditivos 
orgánicos. Por lo tanto, la reología de la lechada difiere de la reología del agua. Las lechadas de 
cementos son suspensiones altamente concentradas de partículas sólidas en agua que deben tener 
la capacidad de colocarse en una posición deseada en cualquiera de las fases de construcción de 
un pozo por medio de un equipo de bombeo y cuyas propiedades van a depender de la utilidad que 
esta tenga en el proceso decementación. 
 
Composición de la lechada 
La lechada contiene por lo menos cemento y agua; y comprende además por lo menos una cantidad 
de fibras en una proporción de entre un 0,1 y 0,8% en peso respecto del peso del cemento, donde las 
fibras pueden ser fibras de polipropileno, poliestireno, carbono, vidrio resistente a los álcalis, celulosa 
y polímeros en general. 
El cemento portland, ha sido el principal constituyente para cementar la mayoría de los pozos 
petroleros, obtuvo su nombre de su similitud con una piedra de construcción que se encontró en la isla 
de portland, cerca de las costas de Inglaterra. Es un producto de calcinación y sus principales 
constituyentes son: caliza, barro, esquistos, escoria, bauxita y diversos materiales que contiene 
hierro. La composición química del cemento varia, pero en general, está compuesta de 
diferentes porcentajes de materiales como el silicato tricálcico, aluminato tricálcico, el silicato 
dicálcico, ferro-aluminato tetracálcico, yeso y magnesio. 
El silicato tricálcico y aluminato tricálcico, reaccionan rápidamente con el aguay son los 
constituyentes principales de la característica de alta resistencia del cemento; el silicato 
dicálcico y el ferro aluminato tetracálcico, reaccionan más despacio y constituyen al incremento 
lento del fraguado del cemento; el yeso se utiliza para controlar la velocidad de reacción del 
aluminato tricálcico. El magnesio es un elemento indeseable y su porcentaje se mantiene lo más bajo 
posible, reacciona con el agua aunque muy despacio para formar hidróxido de magnesio. Si el 
cemento tiene muy alto porcentaje de magnesio, esto causara grietas; también por lo general, se 
encuentra presente cal viva en el cemento portland hasta cierto porcentaje, pero esta también 
reacción despacio con el agua causar expansión del cemento, la cantidad también se mantiene 
al mínimo. Las cementaciones de las tuberías de revestimiento en los pozos, es casi una práctica 
universal y se hace por muchas razones; dependiendo de la clase de tubería que se esté cementando. 
El cemento sirve para proteger eficientemente la tubería de revestimiento de la corrosión, 
principalmente del fluido corrosivo que existe en las formaciones. 
 
Diseño de lechada de cemento. 
Para condiciones del pozo, así como la potencia hidráulica requerida, caudal de desplazamiento, 
volumen de lechada y relación entre el diámetro del pozo y el revestimiento. Los datos de resistencia 
del cemento están basados en las temperaturas y presiones a que está expuesta la lechada en el 
fondo del pozo, e indican el tiempo requerido para que el cemento resulte suficientemente fuerte para 
soportar el revestimiento. Más detalladamente, algunos de esos parámetros necesarios para el diseño 
son: 
• Tiempo de cementación: Es el tiempo mínimo requerido para el endurecimiento de la lechada 
por la deshidratación del cemento; este tiempo es 1.5 veces mayor que el tiempo de 
duración de las operaciones de cementación; es decir si las operaciones duran 5 horas, el 
tiempo de fraguado del cemento será 7.5 horas. 
• Tiempo de espesamiento: Es el tiempo que se le da a una lechada para que permanezca lo 
suficientemente fluida para poder bombearse en el agujero bajo determinadas condiciones 
de temperatura y presión. 
• Tiempo mezclando y bombeado: Es el tiempo mínimo para mezclar y bombear la lechada de 
cemento dentro del pozo hasta el espacio anular. Las consideraciones técnicas. Dependen 
del tiempo de bombeabilidad depende del tipo de trabajo, condiciones de pozo y el volumen 
de cemento que se desea bombear. 
• Tiempo soltando los tapones: Es el tiempo requerido para soltar los tapones antes y después 
de la lechada de cemento para iniciar el desplazamiento. El tiempo que dura colocando 
cada tapón es de aproximadamente 10 minutos. 
• Tiempo de desplazamiento: Es el tiempo requerido para que la columna de cemento se 
desplace dentro del revestimiento hasta llegar al fondo del agujero. Este factor está en 
función de la profundidad de la sección a cementar, el caudal de bombeo y las propiedades 
del revestidor. 
 
 
 Clasificación de las cementaciones 
Cementación primaria 
La cementación primaria es el proceso que consiste en colocar cemento en el espacio anular, entre 
la tubería de revestimiento y la formación expuesta del agujero, asegurando un sello completo 
y permanente, observar figura. 
Objetivos de las cementaciones primarias 
 Proporcionar aislamiento entre las zonas del pozo que contienen 
gas, aceite y agua. 
 Soportar el peso de la propia tubería de revestimiento. 
 Reducir el proceso corrosivo de la tubería de revestimiento con los 
fluidos del pozo y con los flui- dos inyectados de estimulación. 
 Evitar derrumbes de la pared de formaciones no consolidadas. 
 
El reto principal es obtener sellos hidráulicos efectivos en las zonas 
que manejan fluidos a presión. Para lograrlo es indispensable 
mejorar el desplazamiento del lodo de 
perforación del tramo de espacio anular que se va a cementar consiguiendo así una buena 
adherencia sobre las caras de la formación y de la tubería de revestimiento, sin canalizaciones en la 
capa de cemento y con un llenado completo. 
Se ha vuelto práctica común que para cumplir con el segundo y tercer objetivos, el cemento debe 
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desarrollar un esfuerzo compresivo mínimo de 500 psi (35 kg/cm2) dentro de las primeras 8 horas. Este 
valor es producto de la práctica. 
 
Cementación Forzada 
La cementación forzada es necesaria por muchas razones, pero probablemente el uso más 
importante es el de aislar la producción de hidrocarburos de aquellas formaciones que producen 
otros fluidos. El elemento clave de una cementación forzada es la colocación del cemento en el 
punto deseado o en puntos necesarios para lograr el propósito. Puede ser descrita como el proceso 
de forzar la lechada de cemento dentro de los agujeros en la tubería de revestimiento y las 
cavidades detrás del mismo. Los problemas que soluciona una cementación forzada se relacionan 
con el objetivo de aislar las zonas productoras. 
Es el proceso que consiste en inyectar cemento a presión a través de disparos o ranuras en la tubería 
de revestimiento al espacio anular. Ésta es una medida correctiva a una cementación primaria 
defectuosa. 
Objetivos de las cementaciones forzadas 
• Mejorar el sello hidráulico entre dos zonas que manejan fluidos. 
• Corregir la cementación primaria en la boca de una tubería corta, o en la zapata de una 
tubería cementada, que manifieste ausencia de cemento en la prueba de goteo. Esta 
prueba consiste en la aplicación al agujero descubierto, inmediatamente después de 
perforar la zapata, de una presión hidráulica equivalente a la carga hidrostática, que ejercerá 
el fluido de control con el que se perforará la siguiente etapa. Esto se realiza durante 15 a 
30 minutos, sin abatimiento de la presión aplicada 
• Reducir la relación gas-aceite. 
• Sellar un intervalo explotado. 
• Sellar parcialmente un intervalo que se seleccionó incorrectamente. Corregir una 
canalización en la cementación primaria. 
• Corregir una anomalía en la tubería de revestimiento. 
• Eliminar la intrusión de agua al intervalo productor. 
 
 
 
Tipos de tapón 
• Tapón de desvió: Durante las operaciones de perforación direccional puede ser difícil 
alcanzar el ángulo y dirección correctos cuando se perfora a través de una formación 
suave. Es común colocar un tapón de desvío en la zona para alcanzar el objetivo y curso 
deseado. Además, cuando una operación de pesca no se puede llevar a cabo por 
motivos económicos, la única solución disponible para alcanzar el objetivo del pozo es el 
desvío por arriba del pez. 
• Tapón de Abandono: Cuando se requiere abandonar un pozo y prevenir la comunicación 
entre zonas y la migración de fluidos que pueden contaminar los mantos acuíferos, se 
colocan varios taponesde cemento a diferentes profundidades. Los pozos productores 
de presionados también se abandonan con tapones de cemento. En muchos países, como 
México entre otros, el gobierno regula el abandono de los pozos petroleros con 
procedimientos específicos. Los tapones de abandono de pozos se colocan generalmente 
frente a zonas potenciales de alta presión. Se pone un tapón en la zapata de la tubería de 
revestimiento anterior (algunas veces con algún tapón puente mecánico) y se colocan todos 
los necesarios hasta la superficie. 
• Tapón para pérdida de circulación: la pérdida de fluido de perforación puede ser detenida 
si se coloca correctamente un tapón de cemento frente a la zona de pérdida. Aunque la 
lechada se puede perder, también puede endurecer y consolidar la ormación. Un 
tapón de cemento también se puede colocar encima de una zona para prevenir su fractura 
debido a presiones hidrostáticas que pueden desarrollarse durante la cementación de una 
tubería de revestimiento. 
• Tapones para prueba de formación: Cuando se programa una prueba de formación, y bajo 
el intervalo por probar existe una formación suave o débil, o que pueda aportar a la 
prueba fluidos indeseables, se colocan tapones de cemento para aislar la formación por 
probar, siempre y cuando sea impráctico o imposible colocar un ancla de pared. Esto 
permite evitar el fracturamiento de la zona débil 
 
Propiedades de los tapones de cemento 
Diseño de la lechada de cemento 
El diseño de la lechada de cemento para los tapones por circulación, y sus propiedades, dependen 
de la aplicación del tapón así como de la densidad requerida. Generalmente se utilizan 
volúmenes pequeños de lechada y se deben mezclar en volumen siempre que sea posible. Es muy 
importante considerar que el diseño de la lechada reviste más del 50% del éxito del tapón. 
 Reología 
Para tapones de control de pérdida de circulación se requieren lechadas viscosas con fuerte 
gelificación para restringir el flujo a fracturas o poros. Las lechadas tixotrópicas o de baja densidad 
y los materiales para pérdida de circulación son muy utilizados para tapones de desvío. Se requiere 
que la lechada sea de alta densidad, pero con la fluidez necesaria para que el cemento salga de la 
sarta de perforación al extraer la tubería. 
Filtrado 
La pérdida de agua de la lechada durante su colocación modifica sus condiciones de diseño 
originales. Esto trae como consecuencia el fracaso del trabajo al no alcanzar el objetivo planeado. 
Se puede requerir, entonces el control de filtrado para mantener una buena calidad de la lechada 
cuando se hacen movimientos con la tubería. Si una lechada se somete a periodos de condición 
estática mientras está siendo colocada, se desarrollan esfuerzos de gelificación que pueden 
conducir al atrapamiento de la tubería. Es muy importante, por lo tanto, mantener el valor de filtrado 
de diseño durante el trabajo. 
Tiempo de espesamiento 
Los tiempos de espesamiento deben diseñarse de acuerdo con las condiciones del pozo, los 
procedimientos de colocación y un factor de seguridad razonable. Para pozos profundos de alta 
temperatura, el tiempo de espesamiento debe ser considerablemente mayor. Como una medida más 
de seguridad, en México los tiempos de espesamiento para pozos, con temperaturas menores de 
140 °C, se calculan considerando el tiempo de la colocación más una hora adicional y la prueba se 
realiza en el laboratorio con temperatura circulante. Para pozos arriba de esta temperatura, hasta 
175 °C, se toma el mismo criterio respecto al tiempo; solamente que las pruebas de laboratorio se 
consideran a una temperatura intermedia entre la circulante y la estática con excelentes resultados. 
En todos los casos, es muy importante la selección de los retardadores adecuados. En la 
minimización de gelificación de la lechada, y con la finalidad de evitar costos innecesarios, se 
consideran tiempos de espera de fraguado de acuerdo con el objetivo del tapón, que no serán 
mayores a 24 horas. 
Resistencia a la compresión 
La resistencia a la compresión para tapones de desvío es primordial. Se requiere el desarrollo de 
alto esfuerzo compresivo en cortos periodos de tiempo. Las mejores lechadas para esta aplicación 
son las de agua reducida y alta densidad (por arriba de 2.16 gr/cm3); se pueden obtener esfuerzos 
compresivos de hasta 8,500 psi, en contraste con las 5,000 psi de una lechada de 1.95 gr/cm3. La 
adición de arena o agentes densificantes no mejora el esfuerzo compresivo de una lechada con bajo 
contenido de agua; además de dispersantes y retardadores se requieren muy pocos aditivos. Para 
tapones de abandono colocados a profundidades con temperaturas mayores de 100 °C es necesario 
agregar harina o arena sílica, dependiendo de la densidad requerida, para evitar la regresión de la 
resistencia compresiva del cemento. Sin que esto implique que agregando harina sílica o arena 
sílica aumente el esfuerzo compresivo del cemento, lo cual no debe confundirnos. 
 
Consideraciones de diseño 
Factores de éxito del tapón 
Los factores básicos para el éxito de un tapón son los mismos que para lograr una cementación 
primaria óptima. Las posibilidades de éxito del tapón mejoran con el uso de buenas técnicas de 
desplazamiento, así como de la selección de la lechada correcta; la planeación y obtención de 
datos correctos del pozo son esenciales. 
El diseño del trabajo depende del objetivo. La colocación de un tapón para pérdida de circulación 
será muy diferente que la colocación del tapón para una zona depresionada o para la desviación de 
un pozo, así como el diseño para el abandono de una zona en donde tenga aportación de cualquier 
hidrocarburo o la litología en donde se esté colocando. 
 Profundidad y longitud del tapón 
La posición de un tapón de cemento es de primordial importancia. Los registros de calibración del 
agujero sirven para determinar en donde colocar el tapón y cuánto cemento utilizar. Los registros 
de perforación y registros de velocidad de perforación deben ser consultados para determinar en 
dónde colocar el tapón en el agujero descubierto. 
La aplicación del tapón dependerá del tipo de formación frente a la cual se colocará, a menos que 
se desee desviar el pozo, lo mejor es colocar los tapones en formaciones consolidadas. Las lutitas 
deben evitarse pues usualmente están deslavadas y fuera de calibre. Para tapones de desvío, el 
cemento no debe ser colocado en formaciones excesivamente duras. Las formaciones altamente 
permeables o donde existan pérdidas deben ser evitadas, pues puede suceder que las propiedades 
de la lechada cambien por el filtrado, o que el volumen de lechada no sea suficiente, debido a la 
pérdida. 
Desplazamiento y colocación 
El desplazamiento se puede mejorar con lodos fluidos de bajo valor de filtrado. El agujero debe 
ser circulado, por lo menos, con el equivalente a un volumen del pozo y antes de colocar el tapón 
para alcanzar las condiciones reológicas necesarias para el cemento que se va a manejar. 
Preferentemente, el cemento debe tener mayor densidad y propiedades reológicas que los baches 
separadores, y más que el lodo. 0ueda excluido de este orden el frente lavador, pues la mayoría de 
éstos, por ser newtonianos, tienen una densidad que fluctúa entre 1.00 gr/cm3 o menor. El pozo debe 
estar estable para evitar la contaminación del cemento. Algunas características recomendables para 
el lodo son: Viscosidad Funnel= 45-80 seg, Viscosidad= 12-20 cp, Velocidad de corte= 1-5 lb/100ft2 y 
la pérdida de filtrado tan baja como se pueda. Estos valores pueden ser difíciles de conseguir en la 
práctica. 
 
Fallas más comunes 
Una vez que el tiempo de fraguado ha pasado, se toca la cima del tapón y se aplica peso de 
aproximadamente 5 toneladas sobre él. Éste es el principal criterio para medir el éxito de un tapón. 
Cuando el tapón servirá de apoyo para una herramienta desviadora entonces la pruebaes muy 
importante, pues si el tapón está colocado frente a caliza aunque la perforabilidad no alcance a la 
de la caliza, se busca una perforabilidad promedio de 4 min/m. en el punto en donde se iniciará el 
desvío. 
Las causas más comunes de falla son: 
Contaminación con lodo. Se debe a una deficiente remoción de lodo, a espaciadores/lavadores no 
efectivos, a falta de centralización, tiempos de espesamiento y fraguado muy largos, y a técnicas de 
colocación incorrectas. 
Información errónea de la litología y geometría del pozo (especialmente la temperatura de fondo 
estática) ocasiona la utilización de parámetros de diseño incorrectos: cálculo erróneo en la cantidad 
de cemento, propiedades erróneas de la lechada, contaminación o colocación del tapón en un lugar 
incorrecto. 
Un volumen de cemento insuficiente debido a datos del registro de calibración incorrecto o 
desconocido, proporciona un tapón de altura menor que la requerida. Se recomienda una altura de 
100-150 m y hasta el doble de exceso de cemento en secciones de agujero descubierto de diámetro 
desconocido, especialmente cuando largas operaciones de pesca han sido llevadas a cabo y es 
necesario colocar un tapón de desvío en el sitio de pesca. 
Los tapones pueden descolgarse o moverse cuando se utilizan lechadas de cemento de alta 
densidad en pozos con fluidos de control de baja densidad. Como resultado de la interface inestable 
formada, el cemento se canalizará y se diluirá con el lodo. Esto puede ser evitado con la colocación 
de un volumen viscoso u otra técnica de puenteo y con el uso de un difusor. 
 
Equipos y herramientas empleados en operaciones de cementación 
Accesorios para tubería de revestimiento 
Los accesorios normalmente empleados en las operaciones de cementación de las tuberías de 
revestimiento se presentan en la figura. 
Zapatas 
La parte inferior de la tubería de revestimiento es protegida por una zapata guía. 
 Coples 
Un cople flotador o cople de auto llenado es colocado uno o dos tramos de tubería arriba de la zapata para 
proporcionar, entre otras funciones, un asiento para los tapones de cementación y parar finalizar el trabajo 
de colocación del cemento, cuando llega a este lugar el tapón de desplazamiento. 
 La sección corta de tubería que separa a la zapata y al cople flotador es proporcionada como un 
amortiguador dentro de la tubería para retener la parte final de la lechada, con posible contaminación. Esta 
sección puede ser mayor de dos tramos de tubería para asegurar la colocación de buena calidad de 
cemento en la parte exterior de la zapata. 
Tapones 
Los tapones actúan como barreras de separación entre las lechadas de cemento, y entre el fluido de 
perforación y fluidos de desplazamiento. 
Centradores 
Los centradores son colocados en las secciones críticas de interés para centrar la tubería y obtener 
una mejor distribución del cemento alrededor de ésta, mejorando de esta manera la calidad de la 
cementación primaria. 
Zapata guía 
Es la forma básica de zapata para tubería de revestimiento, no contienen válvulas de contra presión 
ni mecanismos de control de flujo y es usada para proteger las aristas de la parte inferior de la 
tubería. La mayor parte de los tipos de zapata guía contienen una nariz redondeada para guiar la 
tubería a través de desviaciones y restricciones del agujero. Sin embargo, el modelo de zapata guía 
"regular" no tiene una nariz redondeada por lo que no se recomienda su empleo en agujeros 
desviados. Esta zapata regular simplemente sirve para reforzar la arista más baja de la tubería de 
revestimiento debido a su construcción con espesor de pared mayor y proporciona un bisel interno 
para guía de subsecuentes herramientas de perforación, corridas dentro de la tubería de revestimiento. 
Equipo de flotación 
A medida que se van incrementando las profundidades de perforación de los pozos, las estructuras 
de los mástiles del equipo de perforación se ven sometidas a mayores esfuerzos y fatigas por 
incremento de las longitudes y pesos de las tuberías de revestimiento. El uso de un equipo de 
flotación, reduce estos esfuerzos y fatigas, aprovechando el efecto de flotación aplicado a la tubería. 
El equipo de flotación consiste de zapatas y coples especiales con válvulas de contrapresión que 
impiden la entrada de los fluidos del pozo. Conforme la tubería es bajada, la carga al gancho es 
reducida en la misma magnitud dada por el peso del fluido desplazado por la sarta. La tubería es 
llenada desde la superficie y se controla su peso monitoreándolo en un indicador en donde se 
observa el peso sobre la polea viajera. La secuencia del llenado es generalmente cada 5 a 10 tubos, 
sin embargo, algunas tuberías con diámetros mayores o tuberías con pared delgada pueden requerir 
un llenado más frecuente para impedir el colapso de la tubería. Además para un llenado apropiado, 
la tubería debe bajarse en forma lenta y continua para evitar la presión de irrupción o de pistón y 
daño a la formación. 
Equipo de llenado automático 
Las zapatas y coples de llenado automático contienen válvulas de contrapresión similares a las usadas 
en el equipo de flotación; sin embargo, las válvulas de contrapresión se modifican a una posición de 
abierto para permitir el llenado y la circulación inversa. El llenado continuo de la tubería de 
revestimiento ahorra tiempo y reduce la presión de irrupción asociada con el equipo de flotación. 
Las válvulas son usualmente diseñadas para reducir el sobre flujo del fluido de control en la tubería 
de revestimiento mediante la regulación de la velocidad de llenado para una velocidad de 
introducción. 
Válvulas de charnela 
Estas válvulas son convertidas por la expulsión del tubo de orificio, permitiendo al resorte de carga 
cerrar la charnela de la válvula. Esta operación normalmente requiere del uso de pequeñas bolas 
metálicas que viajan al fondo. 
Para ahorrar tiempo, la bola es generalmente lanzada dentro de la tubería de revestimiento, 
permitiendo que caiga libremente, mientras se conectan e introducen los últimos cinco tramos de 
tubería de revestimiento. La velocidad de caída libre se estima en 61 m/min. 
La válvula de acción vertical o válvula de tapón 
El resorte de carga que actúa sobre el tapón para sostenerlo en posición de abierto y permitir el 
llenado de la TR. El tapón es liberado para impedir el flujo en sentido inverso, y establecer un mínimo 
de gasto a través de la válvula. El gasto mínimo está generalmente entre 4 y 8 bl/min. Los coples de 
válvula de acción vertical están diseñados para retener el mecanismo de viaje. Así dos unidades de 
válvulas de acción vertical (zapata y cople) pueden ser usados para proporcionar un seguro de sello 
adicional.