1. Muchas lechadas de cemento contienen aditivos, para modificar las propiedades de la lechada y optimiza las operaciones de cementacion. Aditivos que pueden ser usados para :
1.1. ACELERADORES
1.1.1. Los aceleradores son especialmente importantes en pozos poco profundos donde las temperaturas son bajas y por tanto la lechada de cemento puede tomar un largo periodo de tiempo para fraguar. En pozos profundos las altas temperaturas estimulan el proceso de fragüe y los aceleradores pueden no ser necesarios. Los aceleradores de fragüe más comunes son:
1.1.1.1. CLORURO DE CALCIO (CaCl2).
1.1.1.2. CLORURO DE SODIO (NaCl).
1.1.1.3. AGUA SALADA,
1.1.1.4. SULFATO DE CALCIO (CaSO4).
1.2. RETARDADORES
1.2.1. Son productos químicos que prolongan el tiempo de fraguado inicial de las lechadas de cemento y brindan la posibilidad de trabajar el cemento en un amplio rango de temperatura y presión. En pozos profundos, las altas temperaturas reducen el tiempo de bombeabilidad de las lechadas de cemento. Los tipos más comunes de retardadores son:
1.2.1.1. LIGNOSULFATO.
1.2.1.2. ÁCIDO HIDROXILCARBOXILICOS
1.2.1.3. ORGANOFOSFATOS
1.3. ADITIVOS ESPECIALES
1.3.1. Estos pueden ser: Antiespumantes y Agentes expandidores del cemento fraguado. Debido a la velocidad con que se maneja el cemento en el campo cuando se esta elaborando la lechada (aprox. 1 Ton/min), el cemento tiende a entrampar una gran cantidad de aire, propiciando un erróneo control de la densidad; asimismo, algunos productos químicos ayudan a mantener el aire dentro de la mezcla y dificulta el trabajo de las bombas de alta presión con que se maneja esta para ser bombeada al pozo.
1.3.1.1. CLORURO DE SODIO18%
1.3.1.2. CLORURO DE POTACIO 5%
2. 1.Variar la densidad de la lechada. 2.Cambiar la resistencia a la compresión. 3.Acelerar o retardar el tiempo de fragüe. 4.Control de filtrado y perdida de fluido. 5.Reducir la viscosidad de la lechada
2.1. MATERIALES DENSIFICANTES
2.1.1. Son materiales químicos inertes, de alto peso específico y que manejan poco agua. Estos materiales son usados cuando se realizan operaciones de cementación en zonas sobrepresurizadas. Los densificantes más comunes usados son:
2.1.1.1. BARITA (SULFATO DE BARIO)
2.1.1.2. HEMATITA (Fe2O3)
2.1.1.3. ARENAS
2.2. ADITIVOS PARA LA PERDIDA DE FLUIDOS.
2.2.1. Se usan para prevenir la deshidratación de las lechadas de cemento y evitar un fragüe prematuro. Generalmente los reductores de filtrado son productos derivados de celulosa. El valor del filtrado estipulado por el API varía de acuerdo con el tipo de operación a realizar:
2.2.1.1. Cementación de Tubería de Revestimiento = no mayor a 200 cm3.
2.2.1.2. Cementación de Tubería Corta (Liner) = no mayor a 50 cm3.
2.2.1.2.1. El valor del filtrado API se mide en cm3 a 30 minutos bajo una presión diferencial de 1000 psi. Los aditivos más comunes son:
2.2.1.3. Cementación Forzada = de 30 a 50 cm3
3. Los aditivos pueden ser entregados en la locación de perforación en estado granular o líquido y pueden ser mezclados con el cemento en polvo o ser añadidos al agua de mezcla antes de que la lechada de cemento sea mezclada.
3.1. REDUCTORES DE DENSIDAD (EXTENDEDORES)
3.1.1. Son materiales que reducen la densidad de las lechadas de cemento y/o reducen la cantidad de cemento por unidad de volumen por producto fraguado (extendedor). Los extendedores se usan para reducir la densidad de la lechada en lugares donde la hidrostática generada por la lechada excede la resistencia a la fractura de ciertas formaciones.Los mas comunes son:
3.1.1.1. BENTONITA(2-16 %).
3.1.1.2. PUZZOLANAS. (50/50)
3.1.1.3. TIERRAS DIATOMEAS (10-40%)
3.1.1.4. METASILICATO DE SODIO ANHIDRO.(1-3%)
3.2. REDUCTORES DE FRICCION (DISPERSANTES)
3.2.1. Son productos químicos que reducen la viscosidad de las lechadas de cemento y son añadidos para mejorar las propiedades de flujo de las lechadas. Ayudan a obtener regímenes turbulentos con caudales bajos de bombeo y reducen la fricción entre granos y entre estos y las paredes.
3.2.2. De acuerdo a muchas investigaciones se ha demostrado que la mayor eficiencia en la limpieza del lodo del espacio anular se logra en régimen turbulento; es decir, cuando la lechada de cemento y los colchones de limpieza se desplazan a una velocidad tal que corresponda a un número de Reynolds de 3.000 – 4.000 o mayor, en función de las características reológicas n y k. Generalmente, son sales de ácidos grasos y se dosifican del 0,2 – 2,5 % por peso de cemento. También tenemos:
3.2.2.1. POLIMEROS (0,3- 0,5lb/sx de cemento)
3.2.2.2. SAL (1-16lb/sx)
3.2.2.3. LIGNOSULFATO DE CALCIO( 0,5 - 1,5lb/sx)
3.3. HARINA DE SILICE
3.3.1. Estos agentes evitan la regresión de la resistencia a la compresión por efectos de la temperatura. Son silicatos de alta pureza, con una textura que va de malla 100 a 325 para poder tener una distribución grande y homogénea en el cuerpo del cemento.