Efecto de la temperatura en la adherencia y resistencia a la compresión del cemento de pozo geotérmico
Uno de los principales problemas a la hora de realizar la cementación de los pozos geotérmicos es la pérdida de resistencia del cemento debido a las complicadas condiciones presentes en el ambiente del yacimiento. Es importante realizar pruebas de laboratorio para predecir el comportamiento de la le...
- Autores:
-
Barajas Paredes, Silvia Fernanda
Otero Anaya, Daren Juliana
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Industrial de Santander
- Repositorio:
- Repositorio UIS
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14909
- Palabra clave:
- cemento
pozo geotérmico
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Uno de los principales problemas a la hora de realizar la cementación de los pozos geotérmicos es la pérdida de resistencia del cemento debido a las complicadas condiciones presentes en el ambiente del yacimiento. Es importante realizar pruebas de laboratorio para predecir el comportamiento de la lechada ante una exposición a altas temperaturas, determinando propiedades mecánicas como la resistencia a la compresión, el módulo de Young estático y la relación de Poisson. La adherencia es otro factor relevante a la hora de seleccionar un diseño adecuado para la cementación, ya que proporciona una idea de la resistencia de la unión del cemento tanto con el casing como con la formación, esta resistencia se puede llegar a ver afectada, por ejemplo, debido a un choque térmico, que es el efecto que se provoca al momento de inyectar agua fría para producir vapor que después es aprovechado para generar electricidad. Con base en la revisión bibliográfica se seleccionan dos diseños de lechadas para realizar pruebas experimentales de resistencia a la compresión uniaxial a partir de la norma NTC 673 de 2021 y el método de empuje para evaluar la resistencia al corte, para así determinar las propiedades mecánicas y la adherencia de las muestras que son calentadas en un horno a 392°F (200°C). El análisis del efecto de la temperatura es muy importante para identificar los daños que se pueden llegar a presentar después de cementar un pozo y daría claridad a la hora de seleccionar los aditivos más adecuados para los diseños de las lechadas. |
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Es importante realizar pruebas de laboratorio para predecir el comportamiento de la lechada ante una exposición a altas temperaturas, determinando propiedades mecánicas como la resistencia a la compresión, el módulo de Young estático y la relación de Poisson. La adherencia es otro factor relevante a la hora de seleccionar un diseño adecuado para la cementación, ya que proporciona una idea de la resistencia de la unión del cemento tanto con el casing como con la formación, esta resistencia se puede llegar a ver afectada, por ejemplo, debido a un choque térmico, que es el efecto que se provoca al momento de inyectar agua fría para producir vapor que después es aprovechado para generar electricidad. Con base en la revisión bibliográfica se seleccionan dos diseños de lechadas para realizar pruebas experimentales de resistencia a la compresión uniaxial a partir de la norma NTC 673 de 2021 y el método de empuje para evaluar la resistencia al corte, para así determinar las propiedades mecánicas y la adherencia de las muestras que son calentadas en un horno a 392°F (200°C). El análisis del efecto de la temperatura es muy importante para identificar los daños que se pueden llegar a presentar después de cementar un pozo y daría claridad a la hora de seleccionar los aditivos más adecuados para los diseños de las lechadas.PregradoIngeniero de PetróleosOne of the main problems in cementing geothermal wells is the loss of cement strength due to the complex conditions in the reservoir environment. It is important to perform laboratory tests to predict the behavior of the slurry when exposed to high temperatures, determining mechanical properties such as compressive strength, static Young's modulus and Poisson's ratio. Bonding is another relevant factor when selecting an appropriate design for cementing since it provides an idea of the strength of the cement bond with casing and the formation. This strength can be affected, for example, due to thermal shock, which is the effect caused when cold water is injected to produce steam that is later used to generate electricity. Based on the literature review, two grout designs are selected to perform experimental tests of uniaxial compressive strength based on the NTC 673 of 2021 standard and the thrust method to evaluate the shear strength, to determine the mechanical properties and adhesion of the samples that are heated in an oven at 392°F (200°C). Analysis of the effect of temperature is very important to identify damage that may occur after cementing a well and would give insight into the selection of the most appropriate additives for slurry designs.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicoquímicasIngeniería de PetróleosEscuela de Ingeniería de Petróleoscementopozo geotérmicopropiedades mecánicasaditivoadherenciacementgeothermal wellmechanical propertiesadditivebondingEfecto de la temperatura en la adherencia y resistencia a la compresión del cemento de pozo geotérmicoEffect of temperature on bond and compressive strength of geothermal well cementTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/5d9b7853-1e80-4a25-a0b9-67588058f3a0/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD55ORIGINALCarta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf64729https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/e3041115-d0f6-47ad-94cd-090f53b8f914/downloada27d2fd345b2de50c708e0cbb939f3d8MD51Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf63922https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/884a8fed-87b1-41e9-ad19-2edc02234747/download549171997e18e2627ccae7f69d7e8e27MD52Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf1950454https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/7339198e-b4ab-4071-8ab3-99f28578de2d/downloada622fb0606f30f1c3b6e1243ca0c1877MD56Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf311913https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/1964f304-fd2f-4ea2-9018-69eda68cacbf/download7abab2b52657196ef72fa5088bdf2afbMD5720.500.14071/14909oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/149092023-08-17 07:31:09.616http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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 |