Efectos d el Dióxido de Carbono Sobre la Durabilidad de Cementos API Clase G a Condiciones de Yacimiento

Abstract

En los pozos de la región occidental de la Cuenca Caguán-Putumayo, se conoce que además de agua de formación, petróleo y gas natural, existe dióxido de carbono (𝐶𝑂2) disuelto en el yacimiento en altas concentraciones, cuyo efecto sobre la durabilidad del cemento colocado detrás del revestidor se desconoce y se constituye como objeto de la presente investigación. El presente proyecto consistió en el diseño y puesta en marcha de dos experimentos de laboratorio que permitieron evaluar el efecto del 𝐶𝑂2 sobre la durabilidad del cemento. Ambos experimentos se llevaron a cabo sobre probetas de cemento API CLASE-G las cuales estuvieron expuestas a diferentes condiciones de alta presión y temperatura dentro de reactores de acero inoxidable tipo Parr de 1L de capacidad, en ambientes de sobresaturación de 𝐶𝑂2 en estado supercrítico. Los resultados obtenidos permitieron concluir que en las condiciones estudiadas se presentan simultáneamente los fenómenos de carbonatación y retrogresión, los cuales afectan de diferente manera la durabilidad del cemento. La retrogresión implica microfracturamiento del cemento que se traduce en pérdida de resistencia a la compresión y en la creación de canales de flujo, mientras que la carbonatación implica inicialmente aumento de la resistencia a la compresión seguida de pérdida de la resistencia debido a la disolución del calcio del cemento. La pérdida neta de resistencia a la compresión es de alrededor 50%; esto se traduce en pérdida de durabilidad del cemento, la cual es una de las posibles causas de la canalización del agua en campos ricos en 𝐶𝑂2.