PROGRAMA DE FLUIDOS DE PERFORACIÓN

CAPITULO 4

INTRODUCCIÓN.

Dentro de la etapa del diseño de los pozos petroleros sin duda alguna un aspecto importante en este es la selección de fluido de perforación, ya que parte de los problemas que ocurren durante las operaciones de perforación están relacionados directa o indirectamente con las propiedades de dicho elemento. Entre algunos de los posibles problemas que puedan presentarse están las pedidas de circulación, brotes, resistencias y atrapamientos de la sarta de perforación por la inestabilidad del agujero, pegaduras por presión diferencial, bajos ritmos de penetración y lo que menos se desea el daño a la formación productora.

Es por ello que la selección del fluido debe ser realizada teniendo en cuenta evitar riesgos operativos, reducir costos, tiempos y maximizar la productividad del pozo, sin dejar de lado el aspecto ambiental.

Para esta etapa del diseño, la selección del fluido de perforación adecuado representara un papel importante en el éxito de la perforación por lo cual el fluido debe diseñarse de acuerdo a las condiciones y problemáticas específicas del campo a perforar y para ello debe analizarse detalladamente cada etapa. Los problemas registrados en los pozos vecinos nos dan indicios de las áreas en donde se debe enfocar más el diseño a fin de optimizar el programa de fluidos.

La información que debe colectarse durante el proceso de selección del fluido de perforación, se refiere a las presiones de poro y fractura, antecedentes de pérdidas de circulación, brotes, litología, temperatura y presencia de fluidos contaminantes.

PROGRAMA DE FLUIDOS DE PERFORACIÓN.

Un fluido de perforación, denominado también lodo de perforación es una mezcla de aditivos químicos que proporcionan propiedades fisicoquímicas idóneas a las condiciones operativas y a las características de formación a perforar. Dicha mezcla se trata de una suspensión de sólidos, líquidos o gases en un líquido. El componente líquido se conoce como fase continua (fase líquida) y las partículas sólidas o líquidos suspendidos dentro de otro constituirán la fase discontinua (fase sólida). Conociendo la fase continua, inmediatamente se obtiene el sistema de fluido conocido como base del lodo.

Independientemente del tipo de fluido, las funciones que debe desempeñar son las mismas, siendo estas:

• Limpiar el fondo del agujero de los recortes de roca fragmentados por la barrena y acarrearlos a superficie.

El remover los recortes del fondo del agujero es una de las funciones del fluido de perforación, ya que cuando sale de las toberas de la barrena debe ejercer una suficiente fuerza provocando una acción de chorro que debe mantener la superficie del agujero y los dientes de la barrena limpios de recortes. Esto permite a su vez mantener una larga vida a esta y tener una mayor eficiencia en la perforación.

• Proporcionar una presión hidrostática suficiente que prevenga flujos de la formación hacia el pozo.

La columna del fluido de perforación ejerce una presión hidrostática la cual debe ser suficiente para controlar las presiones de formación y evitar el flujo de sus fluidos hacia el pozo. Esta columna es función de la densidad del fluido de perforación.

• Mantener en suspensión los recortes en caso de suspender bombeo.

Al momento de tener un paro de bombeo por algún problema o por cierre del pozo el fluido de perforación debe ser capaz de mantener en suspensión durante el mayor tiempo posible, esto con el fin de evitar que se tengan problemas de atrapamiento por los sólidos que se asientan en el fondo del pozo. La suspensión es función de la resistencia o fuerza de gel, propiedad geológica del fluido que retarda la caída de los sólidos pero no la evita. La precipitación de los sólidos es mayor en los pozos desviados, por ello la propiedad importante para este control es la viscosidad a baja tasa de corte (LSRV), minimizando las camas de recorte que se forman en el lado bajo del agujero

• Enfriar y lubricar la sarta de perforación así como la barrena.

Al tener la sarta perforando estará en contacto con la pared del pozo y la barrena con el fondo generándose de estas acciones temperaturas altas debido a la fricción. El fluido debe estar preparado con el fin de mitigar estos fenómenos y poder trabajar en condiciones óptimas. La gran cantidad de calor que se genere por fricción debe disiparse al salir el lodo a superficie. En algunas ocasiones es necesario adicionarle al fluido algún aditivo que incremente su capacidad de lubricación con el fin de reducir la torsión y el arrastre.

• Transmitir la potencia hidráulica a la barrena.

El fluido de perforación debe proporcionar la suficiente potencia hidráulica o el impacto hidráulico con el fin de remover los recortes de la formación ya que este depende de la cantidad de energía del fluido gastada a la salida de la barrena y del efecto de erosión (lavado) en el fondo.

• Facilita la toma de información de las formaciones perforadas.

La obtención de información necesaria para valorar la capacidad productiva de la formación y los contactos litológicos dependen del fluido de perforación por lo tanto este debe tener las características fisicoquímicas correctas con el fin de asegurar la información proveniente del fondo y a su vez información cuando se realice alguna toma de registros o núcleos, especialmente cuando se entra en la zona productora.

• Dar un efecto de flotación a las tuberías.

Otra función del fluido de perforación es sustentar tanto a la sarta de perforación como la de revestimiento cuando se introduce en el pozo. Esto se realiza por medio del empuje ascendente que actúa sobre la tubería al estar sumergida en el fluido de perforación. Este empuje depende de la profundidad a la que este sumergida la tubería y de la densidad del fluido que la sustenta, un aumento en la densidad del fluido incrementa el empuje y reduce el peso total que soporta el equipo de perforación.

• Mantener la integridad del pozo hasta que este sea revestido.

En la perforación a menudo se presentan problemas de estabilidad con las paredes del agujero descubierto probablemente debidos a fenómenos geológicos como son zonas fracturadas, arcillas hinchables, formaciones depresionadas y zonas presurizadas, que provocan un derrumbe o algún problema en el pozo, por tal motivo el fluido debe ser capaz de controlar dichos problemas de tal manera que la sección perforada se mantenga estable pudiendo profundizar más el pozo de

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