Fluido de Perforación

Fluido de Perforación.

El Lodo de perforación es un fluido circulante generalmente a base de agua o aceite cuyas propiedades has sido modificada y controladas por sólidos y líquidos disueltos o mantenidos en suspensión y que es utilizado principalmente para extraer los recortes de la mecha hacia superficie durante las actividades de perforación de pozos.

Fluidos de Perforación Base Agua.

Contienen agua como fase liquida continua y son utilizados para perforar la mayoría de los pozos superficiales. Son relativamente simples y de costo razonable. Pueden ser densificados o no.

Resultados:

Excelente inhibición.

Se obtuvieron pozos estables.

Previene o reduce la dispersión de los recortes perforados.

Reducción de tiempos operacionales.

Reducción de la tasa de dilución.

Reducción de costos totales de operación.

Tipos de fluidos

Fluido de Arranque: son usados para comenzar la perforación del pozo. Contiene arcilla comercial para incrementar viscosidad y construir revoque y el más común es el sistema agua-gel. Su utilización se realiza principalmente cuando la formación a perforar esta mayormente compuesta por arenas poco consolidadas y grava. Se puede convertir a otro sistema mediante la adición de productos químicos.

Fluidos Químicamente Tratados: Independientemente del nombre que se le asignen, usualmente contienen todos ó algunos de los siguientes compuestos: arcillas, químicos solubles (incluyendo sales), un aditivo para control de pH, uno ó más polímeros orgánicos, surfactante y desfloculante.

Ligeramente Tratados: Son usualmente no densificados y son usados en problemas menores en el hoyo. Se emplean en hoyos superficiales y hoyos de producción de yacimientos someros. Ejemplo: Sistemas Gel – PAC, Agua – Goma Xántica.

Altamente Tratados: Generalmente son densificados (barita, hematita, carbonato de calcio) y contienen significativas concentraciones de productos químicos y arcilla comercial en su formulación para mantener control estricto de la reología, perdida de filtrado, densidad e inhibición de arcillas y lutitas. Los productos químicos utilizados pueden ser los considerados como convencionales, como el lignosulfonato, lignito, tanino, asfalto, cal, KCl, etc. ó especializados como complejo de aluminio, glicoles y aminas.

Fluidos de Bajos Sólidos: Fluidos no densificados con menos de 6% de sólidos, no deben contener más de 3% v/v de sólidos totales de arcillas y exhibir una relación sólidos perforados a bentonita, no menor de 2:1. Son costosos de mantener debido a la necesidad de mantener los sólidos bajos. Los principales productos que se utilizan en sus formulaciones son bentonitas de alto rendimiento, bentonita sódica convencional, extendedores de bentonita, almidones, goma xántica, KCl y algunas veces PHPA.

Fluidos Poliméricos: Se caracterizan por su bajo contenido de arcilla comercial, pueden ser densificados y por la utilización de uno o varios polímeros, ya sea para inhibir arcillas (encapsulación), controlar propiedades de acarreo y/o propiedades de filtración. El agua a utilizar en su preparación puede ser fresca, de mar y salmueras. Los sistemas PHPA son ejemplos clásicos de esta categoría.

Fluidos a Base de Agua Salada: en ellos tienen lugar los siguientes sistemas:

Sistemas de Fluido Agua de Mar: El agua de mar es a menudo usada para la formulación y mantenimiento de lodos de perforación en operaciones costa afuera, principalmente debido a su disponibilidad y características inhibidoras. Los productos que comúnmente se utilizan para formular fluidos a base agua de mar son: Bentonita prehidratada, CMC (carboximetil celulosa), almidón tratado, soda cáustica, soda ash, lignosulfonato, lignito, tanino, PHPA y antiespumante.

Sistemas de Fluido Saturado con Sal: Son preparados adicionando NaCl al agua hasta su saturación (± 10,6 lb/gal), posteriormente se le adicionan los demás aditivos. Los productos que generalmente se utilizan en la formulación de estos sistemas son: Bentonita prehidratada, soda cáustica, almidones tratados, taninos, lignosulfonatos y diversos polímeros.

Aditivos de Lodos.

Bentonita: Es una arcilla coloidal plástica que se compone principalmente del mineral montmorillonita de sodio, un silicato de aluminio hidratado. Para ser usada en fluidos de perforación, la bentonita tiene un rendimiento mayor que 85bbl/tonelada. El término genérico “bentonita” no constituye un nombre mineralógico exacto, y la arcilla no tiene una composición mineralógica definida. El termino bentonita se usa para describir la montmorillonita sódica explotada comercialmente que se usa como aditivo para el lodo de perforación. La montmorillonita sódica también se añade normalmente a un lodo para aumentarla viscosidad y reducir el filtrado. Las propiedades de filtración y reológicas del lodo dependen de las cantidades de las diferentes arcillas contenidas en el lodo. Como la montmorillonita es añadida intencionalmente aun lodo para controlar estas propiedades, los otros tipos de arcillas pueden ser considerados como contaminantes, visto que no son tan eficaces como una arcilla comercial.

Barita, Baritina o Sulfato de Bario: el Sulfato de bario natural usado para aumentar la densidad de los fluidos de perforación. Cuando se requiere, normalmente se mejora a una gravedad específica de 4,20. La barita existe en minerales o masas cristalinas blancas, grisáceas, verdosas y rojizas.

Soda Caústica: La soda cáustica es el hidróxido de sodio (NaOH) que se puede usar en salmueras monovalentes como fuente de iones hidroxilo para controlar el pH. Otros nombres comunes para el hidróxido de sodio son cáustica, álcali y lejía. Se trata de una base fuerte que es extremadamente soluble en agua y se disocia formando iones sodio (Na+) e hidroxilo (OH-) en solución.

Potasa Caústica: es una base fuerte de uso común en la industria de los fluidos de perforación como aditivo, y es utilizado cuando existe una disminución en el pH del mismo, por lo que se agrega potasa caustica para aumentarlo. La mayoría de las aplicaciones explotan su reactividad con ácidos.

Dispersantes: El empleo de dispersantes, o reductores de viscosidad, mejora en forma notable el control de la pérdida de filtrado. Al dispersar o deflocular las partículas

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