Fluidos De Perforacion

Fluidos de perforación: Es un fluido circulatorio que se utiliza en un equipo de perforación o terminación de pozos, formado por una mezcla de aditivos químicos que proporciona propiedades físico-químicas idóneas a las condiciones operativas y a las características de la formación litológica a perforar.

Puede ser aire, gas, agua, petróleo y combinaciones de agua y aceite, con diferente contenido de sólidos. No debe ser tóxico, corrosivo, ni inflamable, pero sí inerte a contaminaciones de sales solubles o minerales y estable a cambios de temperaturas. Debe mantener sus propiedades según las exigencias de las operaciones y ser inmune al desarrollo de bacterias.

Circuito del fluido :

vía el circuito descendente formado por tubería de descarga de la bomba, tubo de paral, manguera, junta rotatoria, junta kelly, sarta de perforación (compuesta por tubería de perforación y sarta lastra barrena) y barrena para ascender a la superficie por el espacio anular creado por la pared del hoyo y perímetro exterior de la sarta de perforación.

Funciones:

Remover los sólidos del fondo del hoyo y transportarlos hasta la superficie.

• Densidad y viscosidad

• Velocidad de circulación

Enfriar y lubricar mecha y sarta de perforación.

• Fricción con formaciones

• Gasoil y químicos (lubricantes)

Cubrir las paredes del hoyo con un revoque liso, delgado, flexible e impermeable.

• Concentración y dispersión de sólidos arcillosos comerciales.

• Controlar las presiones de las formaciones.

Suspender sólidos y material densificante, cuando es detenida temporalmente la circulación.

Mantener en sitio y estabilizada la pared del hoyo, evitando derrumbes.

• Estabilidad en paredes del hoyo.

• Minimizar daño.

Facilitar la máxima obtención de información sobre las formaciones perforadas.

• Información geológica.

• Registros eléctricos.

Toma de núcleos.

9. Transmitir potencia hidráulica a la mecha.

10. Facilitar la separación de arena y demás sólidos en la superficie.

Velocidad de perforación:

Clasificación:

agua, aceite

Mezcla gas liquido: espumas, agua aireada

Gases: aire, gas natural

Los principales factores que determinan la selección de fluidos de perforación son:

1. Tipos de formaciones a ser perforadas.

2. Rango de temperaturas, esfuerzos, permeabilidad y presiones exhibidas por las formaciones.

3. Procedimiento de evaluación de formaciones usado.

4. Calidad de agua disponible.

5. Consideraciones ecológicas y ambientales.

Sin embargo, muchas veces impera el ensayo y error

Los lodos base agua son los más comúnmente usados. Los lodos base aceite son generalmente más costosos y requieren más procedimientos de control de contaminación que los base agua. Su uso normalmente se limita a perforación de formaciones de muy altas temperaturas, o formaciones adversamente afectadas por lodos base agua.

Un F.P. base agua se compone de varias fases, cada una con propiedades particulares y todas en conjunto trabajan para mantener las propiedades del fluido en óptimas condiciones. Estas fases son:

1. Fase Líquida.

2. Fase Sólida Reactiva.

3. Fase Sólida Inerte.

4. Fase Química.

 FASE LÍQUIDA

1. Es la fase continua o elemento que mantendrá en suspensión los diferentes aditivos o componentes de las otras fases.

Generalmente, agua dulce, agua salada, aceites.

 FASE SÓLIDA REACTIVA

1. Constituida por la arcilla, elemento que le dará cuerpo y gelatinosidad al fluido. En agua dulce, es la bentonita y su principal mineral es la montmorillonita. En agua salada, atapulguita.

2. La arcilla tiene una gravedad específica de 2.5 y su calidad se mide por el Rendimiento de la misma.

3. FASE SÓLIDA REACTIVA (bentonita)

 FASE SÓLIDA INERTE

1. Es el elemento más pesado en el fluido. Se usa para aumentar la densidad del mismo, comúnmente es barita, cuya gravedad específica es 4.3. También están la hematita, galena, etc.

2. Existen otros sólidos inertes no deseables, los cuales son producto de la perforación. Su gravedad específica no es alta: arena, caliza, dolomita.

 FASE QUÍMICA

1. Grupo de aditivos que se encargan de mantener el fluido dentro de parámetros deseados.

Dispersantes, emulsificantes, reductores de viscosidad, controladores de filtrado, neutralizadores de pH, etc

Determinación de la densidad final de un F.P:

1. Peso final igual a la suma del peso de sus componentes.

2. Volumen final igual a la suma de volúmenes de sus componentes.

La densidad final será la relación entre el peso final y el volumen final, por ejemplo:

Parámetro que afectan la limpieza del pozo:

La acumulación de arenas y solidos, incremento o baja viscosidad produce una limitada capacidad de suspencion, la velocidad de perforación sea inadecuada, los efectos térmicos en los F.P, selección del F.P incorrecto, el diámetro de la boquilla inadecuada, mal controlde solidos.

Algunas de la propiedades reologicas mas importantes son:

• Viscosidad aparente (relacion entre esfuerzo de corte y velocidad decorte).

• Coeficientes de esfuerzos normales

• Viscosidad compleja (respuesta ante esfuerzos de corte oscilatorio)

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