Universidad Tecnológica de Tabasco Division Académica de Química TSU. En Química Área Fluidos de Perforación METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN Villahermosa, Tab. 09 de Mayo del 2016

Fluidos de Perforación Es un fluido de características físico-químicas apropiadas. 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.

FUNCIONES: Remover los sólidos del fondo del hoyo y transportarlos hasta la superficie. Densidad y viscosidad Velocidad de circulación

FUNCIONES: Enfriar y lubricar mecha y sarta de perforación. Fricción con formaciones Gasoil y químicos (lubricantes)

FUNCIONES: Cubrir las paredes del hoyo con un revoque liso, delgado, flexible e impermeable. Concentración y dispersión de sólidos arcillosos comerciales.

FUNCIONES: Facilitar la separación de arena y demás sólidos en la superficie.

¿Por qué se utilizan lodos de perforación? "Hacer más fácil el trabajo de barrenación". Esta afirmación sería satisfactoria hasta hace poco tiempo, pero en la actualidad se deben considerar seriamente las alteraciones que se provoca al medio ambiente, entonces: Hacer más fácil el trabajo de barrenación, minimizando el impacto negativo al ambiente natural

La variedad de arcilla más común para preparar un lodo de perforación es la bentonita. Ésta se caracteriza por su habilidad para absorber grandes cantidades de agua y expandirse de 10 o 12 veces su volumen.

Bentonita H2O Lodo Bentónico Cuando es amasada sin que se produzca variaciones de agua, pierde consistencia compactándose como un fluido, sin embargo, vuelve a adquirir esta resistencia una vez que esta en reposo.

Los principales factores que determinan la selección de fluidos de perforación son: Tipos de formaciones a ser perforadas. Rango de temperaturas, esfuerzos, permeabilidad y presiones exhibidas por las formaciones. Procedimiento de evaluación de formaciones usado. Calidad de agua disponible. Consideraciones ecológicas y ambientales. Sin embargo, muchas veces impera el ensayo y error

Tipos de Fluidos de Perforación Fluidos Base Agua La fase continua es el agua y es el medio de suspensión de los solidos Fluidos Base Aceite Emulsión: Dispersión de partículas finas de un liquido en otro liquido Fluidos Base Aire o Gas Se produce cuando se perfora una zona de gas muy porosa a altas tasas de penetración. El gas al expandirse produce cambios en la Densidad del lodo.

F l u i d o B a s e A g u a

Lodo de Agua Fresca – no Inhibido Son simples, baratos. Aditivos viscosificantes, dispersantes, Soda Cáustica y Barita. Diseñados para perforar zonas arcillosas hasta 220 °F. Muy sensibles a contaminaciones Fase acuosa con sal a bajas concentraciones y Arcilla Sódica.

Lodo de Agua Fresca – no Inhibido Este sistema esta conformado de la forma siguiente: Aguas Frescas Formaciones duras Agua dulce o salada Altas velocidades anulares para remoción de sólidos. Lodos Nativos Al mezclar agua con Arcillas y Lutitas Requieren de continua dilución P. Zona Superficiales (1500) Agua - Bentonita Buena capacidad de acarreo Viscosidad controlada y control de filtrado Buena limpieza del hoyo Bastante económico. Con Taninos Es un lodo base agua con Soda Cáustica y Taninos como adelgazantes, puede ser de alto como de bajo Ph. No se utilizan con frecuencia, son afectados por la temperatura Fosfatos Utilizado en formaciones con poca sal o Anhidrita Máxima temperatura de uso: 180°F Bajo costo y simple mantenimiento Muy susceptible a contaminaciones

F l u i d o B a s e A c e i t e

Lodo Base Aceite No se disuelve en el aceite pero permanece suspendida Lodo Inverso Agua ( fase dispersa) Agua ( fase dispersa) EMULSIFICANTE No se disuelve en el aceite pero permanece suspendida en forma de gotas pequeñas EMULSION ESTABLE

Lodo Base Aceite Prevenir atascamiento diferencial Reducción de torques en pozos direccionales Bajas perdidas de fluido Perforación en ambientes corrosivos Ventajas Toma de núcleos Perforación de formaciones de baja presión Controlar y prevenir la hidratación de Arcillas y Lutitas Son resistentes a altas temperaturas, no son afectados por formaciones solubles.

Controlador de Filtrado Arcillas Organofílicas Humectantes Componentes Aceite (Gas-oil) Agua Emulsificantes Controlador de Filtrado Arcillas Organofílicas Humectantes Espaciadores Cloruro de Calcio

Los fluidos Base Aceite se pueden agrupar en los siguientes tipos. Convencionales Base Aceite Mineral Este sistema no contiene agua, sino que se formula completamente con aceite mineral. Base Aceite Sintético reemplazo de los sistemas tradicionales base diésel y base aceite mineral, con la intensión de reducir el impacto sobre el medio ambiente Especiales Conductivo Los fluidos base aceite no conducen la corriente eléctrica y por consiguiente no permiten desarrollar un potencial espontáneo. Con polímeros y un Emulsificantes Actualmente los fluidos 100 % aceites se vienen utilizando como sistemas Drill-in para perforar zonas productoras Los sistemas de lodo viscoelásticos han demostrado en los últimos años ser excelentes para la perforación de horizontes inestables, formaciones sensibles al daño y perforaciones difíciles de limpiar como pozos de alto ángulo, calibres grandes o tramos de alta penetración.

F l u i d o B a s e A i r e o G a s

Lodo Base Gas o Aire Se produce cuando se perfora una zona de gas muy porosa a altas tasas de penetración. El gas al expandirse produce cambios en la Densidad del lodo. Síntomas: Aumento del volumen del lodo en los tanques Presencia de burbujas en los tanques Olor a gas en líneas de flujo Disminución de la densidad del fluido Tratamiento: Detener la circulación y circular el pozo (columna estabilizada) Aplicar tratamiento químico para mantener geología Reanudar lentamente circulación y continuar perforando

Clasificación de los F.P. Una amplia clasificación de fluidos de perforación se observa a continuación: Líquidos Base agua Gas natural Base aceite Aire Mezclas gas-líquido Espuma Agua aireada Gases