Fluidos de perforación base agua.

Introducción

En la industria petrolera, después de la  actividad de exploración el próximo paso es la perforación, la misma supone una actividad rodeada de diversos desafíos y retos, debido a que los resultados obtenidos de los estudios de superficie  y subsuelo apenas son una visión previa de lo que nos depara en este largo proceso.

 Escoger el lodo adecuado es una laboriosa tarea, porque debe tomarse en cuenta factores como densidad, reologia (punto cedente, viscosidad plástica, esfuerzo de gel) los cuales no deben afectar la producción. El lodo de perforación es definido como un fluido circulante a base de agua, aceite o gas que contiene aditivos sólidos y líquidos disueltos o mantenidos en suspensión para controlar sus propiedades, este tiene diferentes funciones pero la principal es extraer los recortes de mecha hasta la superficie durante las actividades de perforación, teniendo en cuenta que se deben mantener controladas sus propiedades físicas y químicas entre los rangos óptimos para que así el fluido de perforación pueda realizar sus funciones de la mejor forma posible,  ya que estas varían de acuerdo al sistema o tipo de fluido con que se este trabajando, los cuales pueden ser a base agua, aireados y aceite; sin embargo los más utilizados son los base agua los cuales se clasifican en sistemas agua-gel, dispersos, inhibido y viscoelasticos. El primero generalmente pueden ser utilizados para iniciar la perforación y luego pueden cambiados a otro sistema, son de bajo costo y fácil de formular. Los dispersos por su parte, son económicos y de altas tolerancia a sólidos de formación, así como tienen la capacidad de dispersar las arcillas de la formación por neutralización de sus cargas.

En la práctica  fueron formulados los sistemas antes definidos, para el sistema agua-gel se utilizo en su composición: agua, potasa caustica y bentonita; para el segundo se utilizaron otros componentes como agua, bentonita, potasa caustica, lignosulfonato, lignito y barita; como en ambos se utilizaron aditivos que tienen efectos diferentes, las propiedades variaron y su estudio será intensificado en el presente informe. En el que se  podrá observar cómo se determinaron las propiedades físicas y químicas de los sistemas agua-gel, el efecto de la variación de las concentraciones de lignito y lignosulfonato sobre estas propiedades  en el caso de los sistemas de fluidos dispersos y como se ven estos afectados cuando se encuentran contaminados con carbonatos y bicarbonatos.  

Sumario

Practica 1

En esta práctica se conocieron las formulas para determinar las masas, volúmenes y densidades de cada uno de los componentes que hicieron parte de las formulaciones de las sucesivas practicas. Se hicieron los cálculos correspondientes para el fluido agua-gel, así como también se formulo la muestra para determinar sus propiedades, esto mediante el uso de los equipos correspondientes: filtro prensa (filtrado, espesor del revoque), viscosímetro (viscosidad plástica, punto cedente, geles), balanza de fluidos (densidad), retorta (% de sólidos y líquidos), phmetro (ph), equipos de titulación (pm, pf, mf, cloruros y dureza). Finalmente los resultados obtenidos fueron tomados como base para la siguiente practica.

Practica 2

En la practica 2 se buscó determinar el efecto que causaría la presencia de cemento y sales sobre las propiedades físicas y químicas de los sistemas de fluidos de perforación agua-gel. Primero se procedió a preparar dos suspensiones de agua-gel (2 barriles cada una) por supuesto utilizando las concentraciones de bentonita y potasa caustica previamente indicadas. Luego se procedió a colocar cada formulación en recipientes separados para que  se les agregaran los agentes contaminantes que tendrían influencia sobre las  propiedades. Finalmente se utilizaron estas formulación para determinar las propiedades tanto física como químicas a través de sus respectivos equipos para luego  ser comparadas con los resultados obtenidos en la práctica anterior (se consideraron estos resultados como bases o testigos) y así poder identificar el contaminante presente.

Practica 3

En la practica 3 se buscó determinar el efecto al variar las concentraciones de lignosulfonato y lignito sobre las distintas propiedades físicas y químicas de los sistemas de fluidos de perforación dispersos. Principalmente estudiando la excesiva dispersión de este sistema y los efectos que esto podría causar en las propiedades  como por ejemplo la disminución de las propiedades reologicas. Primero se procedió a realizar los cálculos correspondientes para así poder preparar las 2 muestras de fluidos (dispersos) tomando en cuenta que eran dos barriles cada una,  por supuesto  haciendo uso de las concentraciones indicadas para cada caso. Cabe destacar, que la muestra B tenía en su composición exceso del material dispersante, mientras que en la muestra A se utilizaron cantidades limites de cada componente, para ser tomada como la formulación base.

Practica4

En la practica 4 se buscó determinar efecto por causa de sobretratamientos con bicarbonato y carbonato sobre las distintas propiedades físicas y químicas de los sistemas de fluido de perforación (lignosulfonato). Al igual que en las demás practicas primero se procedió a realizar los cálculos correspondientes para así preparar las muestras, en este caso fueron dos muestras de fluido disperso (lignosulfonato), utilizando la formulación indicada, posteriormente al tener las dos muestras se procedió a contaminarlas con carbonato y bicarbonato que luego de hacerles las pruebas correspondientes se determino cual contaminante estaba presente en cada una.

Practica 1 y 2.  Propiedades físicas y químicas de los sistemas de fluidos de perforación

AGUA-GEL.

-Efecto a evaluar: Variación de las propiedades físicas y químicas de los sistemas de fluidos de perforación Agua-Gel por efecto de los agentes contaminantes.

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