Contenido Introduccin. Objetivo de la cementacin. Causas que afectan al sello hidrulico. Diferentes tipos de Fallas en el Sello Hidrulico. Soluciones a las Fallas en el Sello Hidrulico. Antecedentes Histricos. Deformacin de los materiales. Clasificacin de los materiales segn su deformacin. Caracterizar los cementos vs Modulo de Young. Comportamiento del Cemento en Confinamiento. Mtodos de Prueba. Instrumentos. Aditivos. Modelos Matemticos. Anlisis de Elementos Finitos FEA. Retrogresin trmica

IntroduccinLa perdida del sello genera:Objetivos de la Cementacin Fijar y soportar el revestidor con la formacin. Aislar las zonas alta presin con las zonas de baja (Sello hidrulico). Evitar la corrosin del revestidor Perdida de reservas de gas. Reduccin de produccin. Operaciones insegura. Produccin prematura de agua o gas. Operaciones de remediacin no programadas. Cierre de pozos.

Causas que afectan al sello hidrulico Encogimiento del cemento. Continuacin de la perforacin aguas abajo.Pozos de alta presin y /o de Alta Temperatura. Pozos Inyectores o productores profundos. Pruebas de presin. Formaciones no consolidadas. Desplazamientos Tectnicos. Ciclos trmicos en Pozos Inyectores de vapor. Fracturamiento Hidrulico. Pozos depletados naturalmente.Presin y Temperatura

Diferentes Fallas en el Sello HidrulicoHidratacinDescompresin y/o enfriamientoPresurizacin y/o CalentamientoEncogimiento volumtrico ( Micro anillo en la interfase formacin- cemento)Cambio de lodo por fluido de completacin ( Micro anillo en la interfase cemento-revestidor)Fractura radialMicro anillo en la interfase cemento-revestidor Deformacin PlsticaMicro anillo en la interfase cemento-revestidor

Ejemplo de Fallas en el Sello Hidrulico

Soluciones a las Fallas en el Sello HidrulicoHidratacinDescompresinPresurizacin o CalentamientoAgentes ExpansivosAgentes ExpansivosAgentes Flexibles Agentes Expansivos Agentes Flexibles Agentes Expansivos

Soluciones a las Fallas en el Sello HidrulicoLos cementos que se disean considerando estos parmetros son los llamados Cementos Elsticos !

Antecedentes Histricos1660- El cientifico Robert Hooke comenz a estudiar el comportamiento de los slidos cuando son sometidos a esfuerzos.Hooke observ que los slidos se deformaban en funcin de la esfuerzo aplicado y demostr que esta dependencia era, hasta cierto lmite, lineal. Donde: = deformacin. = Esfuerzo. C= Constante de RigidezLa Constante de C representa la capacidad elstica del material . La inversa de la constante la llam Modulo de Elasticidad (K)La relacin as definida se conoce como La Ley de HookeRescribiendo la formula anterior se tiene:Durante la dependencia lineal si se elimina el esfuerzo los cuerpos regresan a su posicin original. A este fenmeno se le conoce como elasticidad de los materiales

A principios de 1700 Thomas Young continu los estudios sobre la elasticidad de los materiales.Young demostr utilizando la Ley de Hooke que: Las dimensiones del materiales influyen en los esfuerzos mximos soportados.Relacion la deformacin del material como la relacin fraccional de la elongacin entre la longitud total del material.Partiendo de este hecho, el modulo de elasticidad puede calcularse como:El modulo de elasticidad segn esta nueva concepcin pas a llamarse Modulo de Young.Antecedentes Histricos

Esfuerzo de tensin:Es la fuerza por unida de rea necesaria para alongar un materialEsfuerzo Mximo de Tensin:La fuerza por unidad de rea requerida para romper el material.Etapa elstica:La deformacin se mantiene mientras se aplica el esfuerzo.Punto Cedente:Es el esfuerzo lmite de la etapa elstica.Conceptos Importantes

Materiales DctilesMateriales FrgilesClasificacin de los materiales vs deformacin

K1< K2< K3

La Ductilidad (deformacin Plstica) depende de los esfuerzos de confinamientoComportamiento del Cemento en ConfinamientoMayor presin de confinamiento mayor ductilidad!Ser ventajosa esta ductilidad ???

Modulo de PoissonEs la relacin entre la longitud contrada o alongada lateralmente vs longitud contrada o alongada en direccin a la fuerza aplicadaTener claro cual es la direccin de la carga aplicada!RangosMetales 0.25

Prueba Indirecta de Falla a la tensin ASTM C496-90 Prueba BrasileraMtodos de Prueba de Tensin IndirectaPrueba de esfuerzo a la Rotura por Tensin en ncleos cilndricos

Maquina de Prueba de Tensin y /o Flexin tipo Gilson Co HM 138.Mtodos de Prueba directo uniaxial

Prueba Directa Uniaxial de Falla a la tensin ASTM C190-85Molde tipo Dog BoneLos esfuerzos generados en la mordedura puede afectar los resultados de la prueba:Prueba indirecta Brasilera.Porcentaje de la Prueba de Flexin.

Correlaciones Matemticas entre las Pruebas Uniaxial y la Prueba indirecta (Brasilera)Relacin Experimental Lineal General:T uniaxial = T Indirecto x {0,025x V Cilindro + C Constante combinada }Hay que tener en cuenta con que mtodo se est midiendo el esfuerzo a la tensin, para poder correlacionar resultados de diferentes laboratorios.Los valores obtenidos con el mtodo indirecto son mayores. Relacin de Resultados

Prueba Estndar de Esfuerzos de Flexin. ASTM-348Mtodos de Prueba IndirectaProbetas rectangulares

ADITIVOS

Fibras Orgnicas. Fibras Minerales. Partculas de cauchos. Slica Arena. Agregados Inertes.

Agentes Flexibles (Elsticos)Agentes Expansivos

Sal Marina. Sulfato de calcio. Aditivos generadores de gas in situ. Aditivos que incrementan el tamao de cristales.

FLEX-1Ventajas: Reduce la Permeabilidad. Incrementa el valor final de la resistencia a la compresin. Incrementa la resistencia al ataque de los sulfatos. Incrementa la resistencia la tensin y a la flexin haciendo al cemento mas elsticos. Incrementa la elasticidad del cemento (reduce K). Controla la invasin de gas. Combinado con el agente expansivo CC-SPAND incrementa la vida del sello hidrulico.Rango de utilizacin desde:1% hasta 30%Limite de Temperatura : 400CFibra mineral utilizada como aditivo mltiples propsitos:

Presencia de elementos inertes elsticos cambian el curso de la fractura Incrementando la Tortuosidad Mecanismo de Accin de los Agentes FlexiblesEl retraso en la transmisin de la fractura se traduce en incremento de la resistencia a la Tensin y Flexin. !

CC-SPANDOxido de Magnesio calcinado utilizado para generar expansin volumtrica :MgCO3 --Calor-->MgO + CO2(gas)Depsitos de Magnesita

Grfico3

0000

0.050.150.551.1

0.050.180.581.2

0.060.20.651.3

0.060.20.721.4

0.080.210.81.5

0.10.220.951.9

0.10.240.982.1

0.10.251.12.3

0.110.251.152.38

0.110.261.162.42

0.110.271.182.44

0.110.271.22.46

0.110.271.22.46

0.110.271.212.46

0.110.271.212.47

0.110.271.212.47

2%

3%

5%

10%

TIEMPO (DIAS)

EXPANSION LINEAL (%)

EXPANSION LINEAL DEL CEMENTO CON DIFERENTES PORCENTAJES (%) DE CC-XPAND

Hoja1

EXPANSION LINEAL (%)

% CC XPAND012345678910111213141516

200.050.050.060.060.080.10.10.10.110.110.110.110.110.110.110.11

300.150.180.20.20.210.220.240.250.250.260.270.270.270.270.270.27

500.550.580.650.720.80.950.981.11.151.161.181.21.21.211.211.21

1001.11.21.31.41.51.92.12.32.382.422.442.462.462.462.472.47

Hoja1

2%

3%

5%

10%

TIEMPO (DIAS)

EXPANSION LINEAL (%)

EXPANSION LINEAL DEL CEMENTO CON DIFERENTES PORCENTAJES (%) DE CC-XPAND

Hoja2

Hoja3

Que tenemos hasta ahora ?Si reducimos El Modulo de Young (K).Si incrementamos el Esfuerzo a la Tensin (T).Preferiblemente si logramos ambas metas. Esto se caracteriza como la Relacin de elasticidad (T/K) Cementos ms elsticos o flexibles.Que tanta elasticidad se necesita ???.

Modelo Matemtico - ObjetivoRepresentar como se comportan los esfuerzos en el sello de cemento

Ecuaciones de Esfuerzo triaxial para materiales termo-elsticos Ecuaciones de Calor Con la ecuacin de difusin de calor (independiente de ) se obtiene la variacin de la temperatura en funcin del tiempo.Donde:T = Temperatura.K = Conductividad trmica.C = Capacidad Calrica. = Densidad.Donde:,r,z = Deformaciones en todos los planos.r = Esfuerzo Radial. =Esfuerzo Tangencial.E = Modulo de Young. = Modulo de Poisson.G = Modulo de Corte. = Coeficiente de expansin lineal trmico.Formulas utilizadas

Esfuerzo radial r y Esfuerzo Tangencial Ejemplo: Incremento de Presin o Temperatura dentro del revestidorEl esfuerzo radial es de compresin.El esfuerzo de reaccin en el eje angular es de tensin

Programa de Anlisis Elementos Finitos- FEARetculas y NodosSeccin representada en los grficos

Ejemplo: Anlisis de Resultados FEAIncremento en el anular de 1000 psiDatos:Revestidor: 7OH: 8.5En el grfico de Tensin Cual de los dos cementos fallar ?En el Grfico de compresin podra fallar el cemento por compresin ?

Cementos Flexibles vs Flexible + Expansivo

La cementacin de pozos petroleros no es una ciencia en particular, por el contrario es una matriz donde participan una gran variedad de ingenieras (mecnica; elctrica; qumica; petrleo; etc) Las variables relacionadas con estas y la manera como se deben atender cada una de ellas est bien documentada en diferentes libros relativos al servicio, especialmente en el Curso de Cementacin de CPVEN, en esta presentacin curso no pretendemos entrar en detalles sobre el diseo de cementacin, pero si queremos enfatizar que el objetivo buscado con las cementaciones es alcanzar el sello hidrulico del anular revestidor - formacin.Sin embargo, a travs del tiempo ha sido experiencia generalizada el hecho que pozos que han sido cementado con excelentes resultados en lo que al sello hidrulico se refiere, resulta que despus que en estos pozos se realizan actividades operativas propias de la produccin, se empieza a notar comunicacin entre zonas y reduccin inesperada en la produccin. La interrogante de que pas con el sello hidrulico es una de los misterios que han mantenido preocupados a los ingenieros de produccin.No es sino hasta finales de los 80, que investigadores abocados a resolver esta interrogante demostraron que la rigidez de los cementos utilizados era la causa principal por la cual se pierde el sello cuando se introducen cambios de presin y/o temperatura en el sistema revestidor-cemento-formacin.Investigacin posteriores (mediados de los 90) demostraron que utilizando cementos mas elsticos capaces de soportar mayor carga de flexin y de tensn, eran capaces de soportar los esfuerzos causados por los cambios de presin y / o temperatura.Esta nueva visin en el negocio de cementacin eleva el alcance del objetivo principal de este servicio, con el cual no solamente se debe alcanzar el buen sello hidrulico sino tambin que este sello perdure en el tiempo.Las causas por las cuales se puede perder el sello hidrulico son muy variadas, a continuacin detallaremos los mas importantes. Si observamos de talladamente, todas estas causas tiene su origen en esfuerzos inducidos, que se producen en la matriz del cemento debido a cambios de presin o de temperatura en el sistema revestidor-cemento-formacin.Las causas por las cuales se puede perder el sello hidrulico son muy variadas, a continuacin detallaremos los mas importantes. Si observamos de talladamente, todas estas causas tiene su origen en esfuerzos inducidos, que se producen en la matriz del cemento debido a cambios de presin o de temperatura en el sistema revestidor-cemento-formacin.Las causas por las cuales se pueden generar esfuerzos dentro de la matriz del cemento durante las etapas de construccin/ produccin, son son muy variadas, la severidad de estos efectos pueden llegar a daar el sello hidrulico. A continuacin detallaremos los mas importantes. Si observamos de talladamente el listado expuesto en la lmina, podemos inferir que todas estas causas tiene su origen en esfuerzos debido a cambios de presin o de temperatura en el sistema revestidor-cemento-formacin.El fenmeno del encogimiento por hidratacin no se puede eliminar debido a que este es un efecto inherente a la hidratacin misma. Sin embargo con la utilizacin de ciertos aditivos conocidos como agentes expansivos, se puede COMPENSAR este encogimiento por crecimiento de cristales despus de iniciado el fraguado, o por la presencia de gases comprimidos dentro de la matriz del cemento que se expanden durante el encogimiento y compensan e inclusive incrementan el volumen del cemento.Los problemas de descompresin producto del cambio de lodo de perforacin pesados por fluidos de completacin mas livianos, se pueden contrarrestar tambin con los agentes expansivos.Los efectos causados por la presurizacin de la tubera, o por expansin trmica que esta sufre cuando es sometida a incrementos de temperatura pueden compensarse incrementando las propiedades elstica del cemento y su capacidad de soportar esfuerzos de tensin y flexinEn resumen si se agregan propiedades expansivas al cemento y se transforman sus propiedades mecnicas de elasticidad; esfuerzo de tnsin y flexin, podemos incrementar las posibilidades de obtener un sello hidrulico mas duradero en el tiempoEl fenmeno del encogimiento por hidratacin no se puede eliminar debido a que este es un efecto inherente a la hidratacin misma. Sin embargo con la utilizacin de ciertos aditivos conocidos como agentes expansivos, se puede COMPENSAR este encogimiento por crecimiento de cristales despus de iniciado el fraguado, o por la presencia de gases comprimidos dentro de la matriz del cemento que se expanden durante el encogimiento y compensan e inclusive incrementan el volumen del cemento.Los problemas de descompresin producto del cambio de lodo de perforacin pesados por fluidos de completacin mas livianos, se pueden contrarrestar tambin con los agentes expansivos.Los efectos causados por la presurizacin de la tubera, o por expansin trmica que esta sufre cuando es sometida a incrementos de temperatura pueden compensarse incrementando las propiedades elstica del cemento y su capacidad de soportar esfuerzos de tensin y flexinEn resumen si se agregan propiedades expansivas al cemento y se transforman sus propiedades mecnicas de elasticidad; esfuerzo de tensin y flexin, podemos incrementar las posibilidades de obtener un sello hidrulico mas duradero en el tiempoLos cementos elsticos tema principal de esta presentacin son aquellos que se disean considerando las propiedades enunciadas en la lmina anterior.Antes de continuar con el tema de la presentacin es importante hacer un poco de historia, para repasar algunos conceptos que estaremos utilizando durante la presentacin, y que tambin debemos utilizar de ahora en adelante cuando estemos diseando cementos duraderos en el tiempo.En 1660,el cientfico ingles Robert Hooke comenz sus estudios acerca de la deformacin de la materia, cuando esta es sometida a esfuerzos. De sus estudios demostr que hasta cierto lmite la deformacin en los slidos era directamente proporcional al esfuerzo aplicado. Demostr tambin que la constante (C) que permite la igualdad de ambas variables deformacin (esfuerzo) es una propiedad intrnseca del material y corresponde a la facilidad que ofrecen las partculas de la materia para ser deformado. Durante esta etapa de relacin lineal entre los esfuerzos y la deformacin, los materiales regresan a su estado natural cuando se le retira la carga. Esta capacidad de recuperacin del estado original es lo que se conoce como Elasticidad. Al valor inverso a la constante C se le dio el nombre de Modulo de Elasticidad (K). Pudindose rescribir la igualdad nuevamente como: El esfuerzo aplicado es igual a la relacin modulo de elasticidad por la deformacin. = K x La ecuacin de linealidad entre el esfuerzo aplicado y la deformacin anterior es lo que se conoce como la Ley de Hooke.Es importante resaltar que el modulo de elasticidad es inverso a la elasticidad, es decir a mayor modulo de elasticidad menos elstico es el material.A principios del siglo XVIII, el cientfico tambin de origen ingles Thomas Young continu desarrollando los estudios sobre la deformacin de los slidos, y demostr partiendo de la Ley de Hooke que las dimensiones del material influyen en los esfuerzos mximos soportados. Young relacion la deformacin bajo tensin del material con la fraccin de la longitud elongada vs la longitud total del elemento. El modulo de elasticidad visto bajo esta ptica se le conoce como mdulo de Young en honor a este clebre cientfico.Ideas de Young sobre elasticidad:Una gran garga sobre un cuerpo delgado lo flexiona enormemente.Una carga baja sobre un cuerpo delgado produce poca flexin.Una gran carga en un cuerpo grueso produce poca flexin

En general los slidos podemos agruparlos entre elementos dctiles y frgiles, los dctiles son aquellos que despus de alcanzar el punto mximo de elasticidad (Punto cedente) se deforman plsticamente sin fracturarse, incrementando su resistencia mxima a la tensin. Despus de alcanzado este punto el esfuerzo decrece, hasta llegar a la rotura. Los metales tienen normalmente este comportamiento.Los frgiles por el contrario se fracturan tan pronto alcanzan el lmite de cedencia. Los cementos en condiciones atmosfrica tienen este comportamiento.Como ya se expuso anteriormente el modulo de Young es una caracterstica particular de cada material. Los cementos fraguados son por naturaleza de alta rigidez con una gran capacidad para soportar cargas de compresin, pero son muy frgiles a la tensin y a la flexin. Sin embargo como todos los materiales slidos presentan caractersticas elsticas. Como los cementos y el concreto son una amalgama de agregados la variacin en las concentraciones de estos elementos y la sustitucin de parte del cemento por otros elementos inertes pueden alterar las propiedades mecnicas del cemento, como la resistencia a la compresin; la resistencia a la tensin a la flexin y tambin su modulo de Young y la relacin de Poisson tambin.En la grafica ilustrativa se presentan varios tipos de cementos durante su etapa elstica. Este ejemplo permite mostrar que los cementos pueden tener diferentes niveles de rigidez y por consiguiente de elasticidad. En este ejemplo el cemento con modulo de Young K1 es el mas elstico, ya que alcanza la misma elongacin que los dems con menos esfuerzo aplicada.

Los cementos en condiciones atmosfricas son elementos de alta dureza capaces de soportar gran cantidad de carga a la compresin, pero son frgiles al impacto y son dbiles sometidos a esfuerzos de traccin y o flexin. El cemento a semejanza de los suelos y rocas, adquiere caractersticas dctiles cuando est sometido en ambiente confinado, es decir, que soporta cargas tri dimensionales. Esta caracterstica del cemento en confinamiento nos permite inferir que los cementos tal como se muestra en la lmina se van a deformar plsticamente antes de fracturarse, es decir que sern mas dctiles y menos frgiles (Tendrn mayor resistencia a la flexin y a la traccin). Si bien esta caracterstica aparentemente pareciera ventajosa, no es por si sola una ventaja, ya que cuando el cemento se deforma plsticamente de acuerdo a cambios de presin y/o temperatura, al eliminarse la fuente de presin o temperatura, el cemento no puede regresar a su condicin inicial , quedndose deformado y por consiguiente generndose efectos de micro anillos. La manera de sacarle provecho a este incremento de ductilidad, es agregndole al cemento agentes expansivos, los cuales por crecimiento de cristales pueden compensar el cambio volumtrico sufrido por la deformacin plstica.

El Modulo de Poisson define la relacin entre el encogimiento o la elongacin lineal que sufre un cuerpo versus el estiramiento o compresin que sufre dependiendo si es sometido a traccin o si es sometido a compresin. Es una medida de la deformacin sufrida por el materialEsta prueba se realiza utilizando el procedimiento ASTM C496-90, conocido como La Prueba de Fractura segn Esfuerzo de Tensin, tambin conocido como la Prueba Brasilera. La prueba bastante sencilla, ya que no requiere de moldes especiales para curar las probetas. Consiste en aplicar una fuerza de compresin a una probeta cilndrica colocada entre los platos de acero de la maquina. Una vez que se alcanza la carga mxima la falla ocurren por separacin del cilindro en planos casi diametrales.La prueba utiliza dos platos de plexigls, para evitar el desmoronamiento del cilindro en los puntos de contacto con los platos debido a los grandes esfuerzos de compresin que se desarrollan en esos puntos.A pesar de la gran cantidad de esfuerzos Normales de Compresin en la direccin horizontal de la probeta, los cuales hacen que el estado de esfuerzo en la probeta no sean considerados uniaxial, las evidencias experimentales permiten determinar que la medicin indirecta del esfuerzo de tensin mediante este proceso, son una medida muy til y vlida para determinar el esfuerzo de tensin mxima de los probetas de concreto.

Mientras en algunas circunstancias de pruebas aisladas, se observa una nica fractura diametral, la mayora de las probetas muestran numerosas fracturas, todas en direccin perpendicular al esfuerzo menor aplicado.La STS se puede calcular con la siguiente formula:T = 2x F/( x L x d) Donde:T= Esfuerzo de fractura a la tensin, psi.F= Fuerza Mxima aplicada, lbf.L= Longitud del cilindro.D= Diametro del cilindro, plg.La maquina de Prueba tipo Co HM 138, sirven para realizar las pruebas directas uniaxial de tensin y tambin las pruebas de flexin como se observa en la foto.La Prueba Directa de Tensin Uniaxial (UTS), aunque es muy importante para entender el proceso tericos de falla,no se aplica debido a la necesidad de moldes especiales y al equipo de prueba.Los laboratorios que realizan estas pruebas deben utilizar los moldes (briquetas) tipo hueso de perro en conjunto con la maquina de prueba de tensin y /o flexin tipo Gilson Co HM 138.Aunque esta prueba esta diseada para realizar solamente pruebas de traccin, los resultados de las pruebas pueden ser menores que los esperados, debido a la concentracin de esfuerzos que se generan en los puntos donde las mordazas agarran a la probeta tipo hueso de perroT = F/(4,44 x A) Donde:T= Esfuerzo de fractura a la tensin, psi.F= Fuerza Mxima aplicada, lbf.A= rea de la seccin trasversal, plg2.

Existen correlaciones matemticas entre ambas pruebas, que han sido determinadas mediante pruebas experimentales. Entre estas correlaciones, podemos mencionar la siguiente:T uniaxial = T Indirecto x {0,025x V Cilindro + C Constante combinada }Donde:T uniaxial = Esfuerzo uniaxial, psi.T Indirecto = Esfuerzo indirecto de fractura, psi. V Cilindro = Volumen del cilindro, plg3. C Constante combinada = 0,43 constante

Las probetas utilizadas para esta prueba son de rectangulares. La maquina tiene tres puntos vinculantes, los del extremo ejercen la carga mientras que el del centro acta por reaccin.Existen numerosos agregados que pueden ser utilizados para mejorar las propiedades elsticas y los esfuerzos de tensin y flexin.

Existen numerosos agregados que pueden ser utilizados para mejorar las propiedades elsticas y los esfuerzos de tensin y flexin. El FLEX-1 es un material perteneciente a la familia de los aditivos flexibles de CPVEN, bsicamente es un material de origen natural- mineral, el cual se pulveriza hasta obtener la granulometra especfica, similar a la distribucin de partculas del cemento petrolero. Como se muestra en la lmina el FLEX-1 es un aditivo multipropsito, que le suministra al cemento gran cantidad de beneficios.

VENTAJAS:. Minimiza la percolacin de fluidos de la formacin dentro de la matriz del cemento.. Puede ser utilizado como sustituto de las puzolanas para generar lechadas livianas de alta resistencia.. Genera cementos flexibles y elsticos que soportan los esfuerzos producidos por cambios de presin y temperatura.. Compatible con los aditivos utilizados en cementacin. En combinacin con el agente expansivo CC XPAND incrementa la expansin externa del cemento.Fcil de mezclar con cemento.En la foto de la derecha se observa como la fractura se PROPAGA con poca anchura y casi en forma rectilnea, atravesando y fracturando los granos de silica flour presentes en la matriz. La foto de la derecha muestra como la paso de la fractura no atraviesa los granos de elementos inertes sino que se desva por la zona interfacial de transicin ITZ que rodea a estos granos y que son zonas de menor resistencia que el cemento . Esta desviacin en el paso de la fractura crea un camino tortuoso que retraza la propagacin de la fractura en el material, de esta forma el material se hace mas resistente a la flexin y a la tensin.El CC XPAND es un xido metlico en polvo, utilizado como aditivo en el cemento para proveerle expansin lineal despus de fraguado con la finalidad de incrementar su adherencia y reducir la posibilidad de canalizacin.

VENTAJAS. Expande el volumen del cemento fraguado para una mejor adherencia.. No afecta las propiedades de las lechadas.. Se utiliza en un amplio rango de temperatura 132C (270F).. Fcil de mezclar con cemento.Las caractersticas elsticas del cemento requerida, dependern directamente de varios factores:1.- Propiedades elsticas del revestidor y de la formacin.2. Incremento de Presin y/o Incremento de temperatura.Hay que evaluar el sistema global para decidir cuales son los parmetros elsticos que evitan la falla.Se ajusta el sistema revestidor-cemento-formacin al modelo de cilindros concntricos de diferentes materiales.Haciendo un corte trasversal y asumiendo el limite de la formacin circular tenemos un sistema totalmente asimtrico siendo el eje axial del pozo el punto de simetra. Esto permite utilizar coordenadas cilndricas de tres anillos concntricos. Para completar el desarrollo del modelo de esfuerzo se asumieron las premisas que aparecen en la pantalla

Ejemplo:Incremento de Presin en la tubera.En el caso en que la presin o la temperatura se incrementan en la tubera, como en el caso expuesto en la lamina, la presin o la expansin trmica del revestidor generan esfuerzos de compresin en el cemento en la direccin radial, ya que el cemento est confinado entre esta presin y la pare de la formacin. Por reaccin se genera un esfuerzo de tensin angular conocida como tensin circular. Como el cemento tiene un alta resistencia a la compresin el esfuerzo radial en este caso no es problema. La Tensin circular es la mas importante porque sabemos que el cemento es dbil a la tensin. El punto de mxima concentracin de esfuerzo tangencial, es justo el punto de contacto entre el revestidor y el cemento (Ver graficas).En el caso en que la presin disminuya dentro del revestidor, el sentido de los esfuerzo es al contrario, es decir, el esfuerzo radial se convierte en tangencial y el esfuerzo angular en esfuerzo de compresin, en este caso el radial es el esfuerzo de cuidado. El punto de mxima concentracin de esfuerzo tangencial, es justo el punto de contacto entre la formacin y el cemento.

Las ecuaciones planteadas anteriormente se pueden resuelven por Mtodo Analticos o Anlisis de Elementos Finitos (FEA) s no hay cambios de temperatura. Si existe cambio de Temperatura solamente con Mtodos FEA.Resultados obtenidos despus de resolver las ecuaciones anteriores, para el caso de incremento de presin en el anular. Ntese que el valor mximo de Tensin ocurre en el limite revestidor-cemento. Las graficas pueden representar si se quiere el comportamiento de los esfuerzos desde el revestidor hasta lmite (far field) de la formacin.El nmero de nodos a utilizar depende del programa a utilizar, pero siempre se debe utilizar el mayor nmero de nodos posiblesEn este ejemplo se muestran el comportamiento de los esfuerzos de tensin y compresin de un sistema sometido a incremento de presin, contra el cual se esta analizando el comportamiento de dos tipos de cementos con diferentes resistencia ala tensin e igual modulo de Young.El ejemplo sirve para determinar si un cemento se puede recomendarse o no en funcin de su comportamiento frente a los esfuerzos inducidos por incremento de presin en la tubera. En caso de no ser recomendado el cemento, que hacer?.Tambin podemos analizar el comportamiento de la resistencia a la compresin y definir si el cemento puede o no fallar por compresin.En este ejemplo se muestra el comportamiento en funcin de los esfuerzos desarrollados debido a incremento de presin en la tubera, de dos cementos mejorados, uno flexible y otro flexible mas expansivo. El cemento flexible mas expansivo tiene un modulo de young menor por consiguiente se desarrollan en su matriz esfuerzos de tensin menor. Si ambos cementos mantienen la misma resistencia a la tensin, entonces el cemento flexible segn la grafica falla mientras que el flexible mas expansivo no falla.