La mayoría de los pozos que producen petróleo y gas acaban sucumbiendo a la entrada de agua, lo que conduce al final de la vida productiva del pozo. 

Una producción excesiva de agua provoca elevados gastos de explotación, el cierre prematuro y, finalmente, el abandono del pozo cuando se rompe la viabilidad económica de la producción. Además, la capacidad de producción de hidrocarburos de un pozo puede disminuir si las presiones hidrostáticas superan las de los yacimientos de hidrocarburos. Además del aumento de los costes de elevación y eliminación, los operadores pueden gastar una cantidad significativa en prevenir la acumulación de incrustaciones o los efectos de la corrosión causada por la producción de agua.

Huelga decir que, para minimizar el impacto ambiental de la perforación de pozos y mantener al mismo tiempo unos niveles de rendimiento razonables, una reducción significativa de la producción de agua y/o el cierre de la misma pueden reducir las necesidades de elevación artificial, disminuir los costes de explotación, prolongar la vida útil del yacimiento y aumentar la recuperación final de petróleo de un yacimiento.

PROBLEMAS DEL CEMENTO DE LOS POZOS DE PETRÓLEO

La cementación del revestimiento es una parte fundamental de la construcción de pozos; el cemento se utiliza para sellar el espacio entre el revestimiento del pozo y el agujero de perforación con el fin de mantener el revestimiento en su sitio, estabilizar el pozo y evitar que el petróleo y el gas se filtren a las aguas subterráneas circundantes.

El cemento utilizado para este proceso debe ser lo suficientemente robusto como para resistir los agentes mecánicos y químicos de degradación a los que está expuesto dentro de un pozo petrolífero. Para ello será necesario lo siguiente:

• minimización de la porosidad del cemento mediante un sistema de grano más fino para reducir la permeabilidad y, por tanto, evitar/minimizar la entrada de agua

• Mayor resistencia a la compresión y a la flexión del cemento.

• mayor resistencia a la corrosión para una durabilidad sostenida

Los cementos para pozos petrolíferos utilizados en los trabajos de cementación en la perforación de pozos petrolíferos están sometidos a altas temperaturas y presiones. Debido a su granulometría y a sus propiedades químicas, los cementos convencionales y los materiales puzolánicos no pueden conseguirlo por sí solos.

SUPERANDO LAS LIMITACIONES CONTEMPORÁNEAS DEL CEMENTO PORTLAND Y PUZOLANA:

La resistencia desarrollada por el cemento portland depende de su composición y de la finura a la que se muele. Para conseguirlo, los sistemas de cemento contemporáneos utilizan un proceso de molienda del cemento, para aumentar el área específica del polvo de cemento. Es decir, se aumenta la superficie total de las partículas de una unidad de masa de cemento, para conseguir partículas finas con valores típicos de superficie específica (la superficie total de las partículas de una unidad de masa de cemento) de 320-380 m2-kg-1 para los cementos de uso general, y de 450-650 m2-kg-1 para los cementos de "endurecimiento rápido". Un aumento de la superficie específica del polvo de cemento aumenta el rendimiento y la velocidad de fraguado del sistema. 

Sin embargo, durante la construcción de pozos se utiliza cemento portland o puzolánico con retardadores orgánicos especiales para evitar que el cemento fragüe demasiado rápido. Esto significa que los cementos ultrafinos, de gran superficie y secado rápido pueden no ser los materiales más adecuados para la construcción de pozos petrolíferos. 

De ahí que sea necesario adoptar medidas adicionales para garantizar una mayor resistencia del cemento y una menor porosidad, a fin de mejorar la durabilidad de los pozos petrolíferos, así como un mayor registro de adherencia del cemento (CBL), para una vida útil más larga y un rendimiento superior al que ofrecen los cementos actuales de clase H.

QUANTCRETE - MEJORA NANOTECNOLÓGICA DE CBL

El CBL depende de la resistencia a la compresión del cemento: a mayor resistencia a la compresión, mayor atenuación, y a mayor porcentaje de tubo adherido, mayor atenuación.

La nanotecnología lleva el rendimiento de los materiales de construcción al siguiente nivel, más allá de las capacidades contemporáneas de los sistemas de cemento y hormigón. NANOARC ofrece los nanoaditivos QuantCreteTM, que son nanomateriales de alto rendimiento, ecológicos y desarrollados de forma sostenible, conocidos como Quantum Materials.

Dependiendo de la dosificación utilizada, los nanoaditivos QuantCrete ofrecen los siguientes beneficios :

• una mejor trabajabilidad

• reducción de la porosidad del cemento 

• densificación de la estructura del compuesto de cemento para minimizar la entrada de agua

• un aumento sustancial de la resistencia a la compresión y a la flexión del cemento para mejorar la durabilidad mecánica y minimizar las fracturas 

• mayor resistencia a la deformación por cizallamiento debida a los movimientos de tierra

• mayor resistencia a la corrosión por sulfatos y cloro

• protección contra la corrosión y los daños inducidos por bacterias

• gestión térmica

• atenuación de radiaciones nucleares

QUANTCRETET​M  NANOFILLER

APLICACIONES : Refuerzo de la resistencia a la compresión, mejora de la trabajabilidad, filtrado de los rayos UV, antibacteriano, antiincrustante, anticorrosión (resistencia al ataque de los cloruros), reducción de la reactividad de los álcalis, repelente al agua, menor permeabilidad al aire, aditivo blanqueador/colorante, retardante de la llama sin halógenos. 

Ayuda en la consolidación de formaciones poco sólidas, reparando las fugas del revestimiento en operaciones de compresión, particularmente las fugas "estrechas" que son inaccesibles a las lechadas de cemento microfinas y convencionales debido a su mayor tamaño de partícula y a su limitada penetrabilidad.

QUANTCRETET​M  FLEX 

APLICACIONES : Refuerzo de la resistencia a la compresión y a la flexión/tracción, mejora de la trabajabilidad, filtrado de los rayos UV, antibacteriano, antiincrustante, anticorrosión (mejora de la resistencia al ataque de los cloruros), reducción de la reactividad a los álcalis, repelente al agua, menor permeabilidad al aire, aditivo blanqueador/colorante, retardante de la llama sin halógenos. 

Ayuda a la consolidación de formaciones poco sólidas, a la reparación de fugas en la tubería de revestimiento en operaciones de compresión, particularmente fugas "estrechas" que son inaccesibles para QuantCrete Filler, QuantCrete CURE, QuantCrete Accelerator, microfinos y lechadas de cemento convencionales debido a su mayor tamaño de partícula y penetrabilidad limitada.

QUANTCRETET​M CURE (NANOCEMENTO)

APLICACIONES : Sistema nanocementicio para acelerar la velocidad de fraguado del hormigón y compensar el impacto negativo de las cenizas volantes y escorias de alto horno sobre las propiedades precoces del hormigón. Trabajabilidad mejorada, Nano-Filler, Reforzamiento de la resistencia a la compresión de morteros y pastas cementosas, Aditivo blanqueador/colorante, retardante de llama libre de halógenos.

Ayuda en la consolidación de formaciones poco sólidas, reparando las fugas del revestimiento en operaciones de compresión, particularmente las fugas "estrechas" que son inaccesibles a las lechadas de cemento microfinas y convencionales debido a su mayor tamaño de partícula y a su limitada penetrabilidad.

QUANTCRETET​M  EARTH

APLICACIONES : En la construcción de adobes, tierra apisonada y carreteras, este sistema sirve como nanoaditivo ecológico de suelos, cemento y hormigón para mitigar el ataque de los sulfatos. Aumenta el valor del coeficiente de soporte de California (CBR) del suelo de la subcapa tratada, en particular, los suelos ácidos sulfatados. Minimiza el índice de hinchamiento del suelo e inicia reacciones químicas esenciales que crean compuestos que forman fuertes fuerzas de unión entre las partículas del suelo, reduciendo así la porosidad del suelo, lo que, en consecuencia, mejora sus propiedades de ingeniería y su durabilidad. 

Sirve como agente expansivo para reducir la contracción autógena, aumenta la resistencia a la compresión y a la tracción, inhibidor de la corrosión (mitiga el ataque de sulfatos) y elevador del pH, resistencia al moho, baja permeabilidad al aire, resistencia a la abrasión, agente antiestático, retardante de llama sin halógenos. 

QUANTCRETET​M  THERM

APLICACIONES : Material de alta masa térmica para el aislamiento del hormigón, el hormigón de alta densidad es más eficaz que el hormigón estándar en el transporte balístico del calor y en la retención del calor. Esto permite utilizarlo para retardar la retención del calor solar en exteriores (climas cálidos) o retardar la pérdida de calor solar en interiores (climas templados y fríos) o como revestimiento de alta emisividad para liberar calor al entorno, cuando bajan las temperaturas circundantes. 

Blindaje contra rayos gamma, árido flexural en hormigón de alta densidad para blindaje contra radiaciones en centrales nucleares, instalaciones de rayos X y explotaciones mineras de uranio. Aditivo de color, retardante de llama sin halógenos.

QUANTCRETET​M NEUTRON 

APLICACIONES : Relleno de nanopartículas, retardante de llama sin halógenos, atenuador de neutrones de alta eficacia.