ALEXANDER FONSECA UB24818SPE33160 ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY DRILLING MUDS AND CUTTINGS HONOLULU, HAWAI SUMMER 2013 PETROLEUM ENGINEERING PROGRAM.

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1 ALEXANDER FONSECA UB24818SPE33160 ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY DRILLING MUDS AND CUTTINGS HONOLULU, HAWAI SUMMER 2013 PETROLEUM ENGINEERING PROGRAM BACHELORS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA

2 INTRODUCCION……………………………………………................3 DESCRIPCION…………………………………………………...........4 ANALISIS GENERAL…………………………………………….....14 ACTUALIZACION…………………………………………………..17 RECOMENDACIONES………………………………………….......18 CONCLUSIONES…………………………………………………....19 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………...22 DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA TABLA DE CONTENIDO

3 EN ESTE CURSO ANALIZAREMOS EL DESEMPEÑO Y LA IMPORTACIAN DE CONOCER EN DETALLE LOS CORTES Y LODO DE PERFORACION, VEREMOS LAS FUNCIONES Y PROPIEDADES DEL LODO CLASES DE LODOS, METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS, CLASIFICACION DE SOLIDOS, TAMAÑOS DE LAS PARTICULAS, PUNTOS DE CORTE Y CONFIGURACION DE LOS EQUIPOS. ES IMPORTANTE CONOCER EL SISTEMA DE CONTROL DE SOLIDOS YA QUE ESTO ASEGURA LA INTEGRIDAD Y LIMPIEZA DEL POZO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA INTRODUCCION

4 LODO DE PERFORACION: ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y SOLIDOS. LOS SOLIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL (ADICIONADOS PARA ALCANZAR PROPIEDADES DESEADAS) O SOLIDOS PERFORADOS (NO COMERCIALES Y CONTAMINANTES). FUNCIONES DEL LODO:  TRANSPORTAR LOS CORTES DE LA PERFORACION Y DERRUMBES A LA SUPERFICIE.  MANTENER EN SUSPENSIÓN LOS CORTES Y DERRUMBES EN EL ANULAR CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION.  CONTROLAR LA PRESION SUBTERRANEA.  ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y SARTA  DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL POZO  AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE LA SARTA Y REVESTIMIENTO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

5 FUNCIONES DEL LODO:  TRANSMITIR POTENCIA HIDRAULICA SOBRE LA FORMACION, POR DEBAJO DE LA BROCA.  PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA LA EVALUACION DE LA FORMACION.  AYUDAR A MINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTAL. PROPIEDADES DEL LODO:  DENSIDAD SE MIDE MEDIANTE LA BALANZA, LOS LODOS SE CONSIDERAN LIVIANOS HASTA UN PESO DE 10.5 lpg (LIBRAS POR GALON) Y PESADOS CON PESOS MAYORES. LOS LODOS CON PESOS MAYORES DE 14 lpg SON CONSIDERADOS MUY PESADOS Y COSTOSOS POR LA CANTIDAD DE BARITA USADA. LOS DESINFECTANTES LE DAN UN MAYOR PESO AL LODO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

6 PROPIEDADES DEL LODO:  CONTENIDO DE SOLIDOS SE MIDE POR RETORTA EN LABORATORIO. ES LA RELACION ENTRE EL VOLUMEN TOTAL DE SOLIDOS / VOLUMEN TOTAL DEL LODO. EXPRESADO EN PORCENTAJE.  FILTRACION Y TORTA ES LA PERDIDA DE FLUIDO A TRAVES DEL TIEMPO (VOLUMEN DE FILTRADO / TIEMPO DE FILTRACION). SE MIDE POR MEDIO DE UNA FILTROPRENSA EN DONDE SE SIMULA LAS CONDICIONES DEL POZO BAJO CIERTA PRESION Y TEMPERATURA. LA TORTA ES EL RESULTADO FINAL DE FILTRACION QUE QUEDA AL PASAR EL LIQUIDO POR EL FILTRO DE PAPEL DE PRESION, EN DONDE SE OBTIENE CIERTA CONSISTENCIA Y ESPESOR SEMEJANTE A LA PARED DEL POZO, EL CUAL DEPENDE DE LA FASE SOLIDA DEL LODO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

7 PROPIEDADES DEL LODO:  VISCOSIDAD ES LA RESISTENCIA DEL LODO A FLUIR. A MAYOR CANTIDAD DE SÓ LIDOS MAYOR SERÁ LA RESISTENCIA AL FLUJO O VISCOSIDAD. LA UNIDAD DE MEDIDA ES CENTIPOISES (CP).  PUNTO DE CEDENCIA ES LA RESISTENCIA DEL FLUJO DEBIDO A LAS FUERZAS ELÉCTRICAS O LA CAPACIDAD DE ACARREO DEL LODO POR ÁREA DE FLUJO. SE MIDE EN LIBRAS / 100 PIES2 CON LA LECTURA DEL VISCOSMETRO.  VISCOSIDAD PLASTICA ES LA RESISTENCIA AL FLUJO DEBIDO AL TAMAÑ O, FORMA Y NÚMERO DE PARTÍCULAS. SE MIDE EN EL LABORATORIO POR MEDIO DEL VISCOSÍ METRO Y LA UNIDAD ES EL CENTIPOISE. VP (cp) = 600 – 300 DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

8 PROPIEDADES DEL LODO:  RESISTENCIA DE GEL ES LA CONSISTENCIA TIXOTRÓ PICA DEL LODO O LA PROPIEDAD DEL LODO DE SER GEL (GELATINA) Y MANTENER LAS PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN CUANDO NO EXISTA CIRCULACIÓN. LA UNIDAD DE MEDIDA ES LIBRAS / 100 PIES2.  PH Y ALCALINIDAD TODO LODO DEBE SER ALCALINO CON RANGO ENTRE 9.0 – 10.5 SE MIDE POR UN MÉTODO COLORÍMETRICO O DIRECTAMENTE POR PH–METRO. ES ADIMENSIONAL.  CLORUROS Y CALCIO INDICAN LA PRESENCIA DE AGUAS DE FORMACIÓN ENTRANDO AL POZO Y CONTAMINACIÓN POR CEMENTO Y/ YESO. SE MIDEN POR MEDIO DE REACTIVOS QUÍMICOS EN EL LABORATORIO DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

9 CLASES DE LODO: LOS LODOS DE PERFORACIÓN SE CLASIFICAN SEGÚN LA NATURALEZA DE LA FASE LÍQUIDA EN CUATRO GRANDES GRUPOS PRINCIPALES:  LODOS BASE AGUA LODOS AGUA BENTONITA, LODOS NATURALES, LODOS FOSFATO, LODOS TRATADOS CON CALCIO, LODOS DE CAL. LODOS DE YESO, LODOS DE LIGNOSULFONATO, LODOS DE AGUA SALADA  LODOS BASE ACEITE  EMULSIONES INVERTIDAS  LODOS NEUMATICOS AIRE SECO, NIEBLA, LODOS AIREADOS, ESPUMA DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

10 METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS:  DILUCION LA DILUCIÓN REDUCE LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS PERFORADOS ADICIONANDO UN VOLUMEN AL LODO DE PERFORACIÓN  DESPLAZAMIENTO ES LA REMOCIÓN O DESCARTE DE GRANDES CANTIDADES DE LODO POR LODO NUEVO CON OPTIMAS PROPIEDADES REOLOGICAS  PISCINAS DE ASENTAMIENTO ES LA SEPARACIÓN DE PARTICULAS SÓLIDAS POR EFECTO DE LA GRAVEDAD, DEBIDO A LA DIFERENCIA EN LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS Y EL LÍQUIDO. DEPENDE DEL TAMAÑO DE PARTICULAS, GRAVEDAD ESPECIFICA Y VISCOSIDAD DEL LODO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

11 METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS:  TRAMPA DE ARENA ES EL PRIMER COMPARTIMIENTO LOCALIZADO EN LA SECCIÓN DE REMOCIÓN DEL SISTEMA ACTIVO. ES UN COMPARTIMIENTO DE ASENTAMIENTO QUE ESTA LOCALIZADO DIRECTAMENTE DEBAJO DE LAS ZARANDAS. RECIBE EL LODO Y LO ENTREGA AL SIGUIENTE TANQUE POR REBOSE. ACTUA COMO UN APARATO DE ASENTAMIENTO PARA REMOVER SÓLIDOS GRANDES QUE PUEDAN OCASIONAR TAPONAMIENTOS EN LOS HIDROCICLONES. ESTOS GRANDES SÓLIDOS LLEGAN A LA TRAMPA CUANDO HAY MALLAS ROTAS O SE HA HECHO BY- PASS EN LAS ZARANDAS.  SEPARACION MECANICA SEPARACION SELECTIVA DE LOS SÓLIDOS PERFORADOS DEL LODO POR DIFERENCIAS DE TAMAÑO Y MASA. HAY VARIOS TIPOS DE EQUIPOS LOS CUALES SON DISEÑADOS PARA OPERAR EFICIENTEMENTE BAJO CONDICIONES ESPECIFICAS. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

12  ESTRATEGIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS ALCANZAR PASO A PASO LA REMOCIÓN PROGRESIVA DE LOS SÓLIDOS PERFORADOS. ESTO PERMITE QUE CADA EQUIPO OPTIMICE EL DESEMPEÑO DEL EQUIPO SIGUIENTE. ADEMÁS, EL SISTEMA DEBE TENER LA HABILIDAD PARA DIFERENCIAR ENTRE LOS SÓLIDOS PERFORADOS Y EL VALIOSO MATERIAL PESANTE. CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS  DE ACUERDO AL TAMAÑO CLASIFICACIONTAMAÑO EN MICRONES COLOIDALMENOR DE 2 ULTRA FINO2 A 44 FINO44 A 74 MEDIO74 A 250 INTERMEDIO250 & MAYOR DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

13 CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS  DE ACUERDO SUS CARACTERISTICAS DESEABLES INDESEABLES BENTONITASOLIDOS PERFORADOS BARITA  GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS ALTABAJA BARITAARCILLAS – ARENISCAS HEMATITA  DE ACUERDO A SU REACTIVIDAD ACTIVOSINERTES BENTONITAARENISCA ARCILLASLIMO GUMBOGRANITO DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA DESCRIPCION

14 DIAMETRO DE PARTICULA DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA ANALISIS GENERAL

15 EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN VISCOSIDAD DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA ANALISIS GENERAL

16 CONFIGURACION DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA ANALISIS GENERAL

17 EL EQUIPO MAS IMPORTANTE DEL TALADRO EN CUANTO A SEGURIDAD DEL POZO ES SIN DUDA EL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDO. POR ESO ES MUY IMPORTANTE MANTENERLO AL CIEN PORCIENTO OPERATIVO, REALIZARLE LOS MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS Y ADECUADOS PARA SIEMPRE GARANTIZAR SU FUNCIONAMIENTO PERMANENTE. EN EL MERCADO LOS REPUESTOS QUE MAS SE CAMBIAN ESTAN EN LAS BOMBAS DE LODO QUE HACE PARTE FUNDAMENTAL DEL EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS, LAS BOMBAS LE DAN LA FUERZA AL SISTEMA PARA QUE HAGA SU CICLO COMPLETO. CON EL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS GENERAMOS LA PRESION SUFICIENTE PARA EN CASO DE UNA SURGENCIA PODER CONTROLARLA, DEBEMOS MANTENERNOS ACTUALIZADOS EN LOS NUEVOS SISTEMAS QUE SALEN AL MERCADO, UN BUEN EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS DA ECONOMIA A LA OPERACIÓN. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA ACTUALIZACION

18 CONTACTAR PROVEEDORES DE REPUESTOS DE EQUIPOS DE CONTROL SOLIDOS PARA SOLICITARLES ACTUALIZACION DE TECNOLOGIA EN BASE A LOS EQUIPOS ACTUALES, PUEDEN SOLICITAR MUESTRAS DE PRUEBA PARA COMPARARLAS CON DIFERENTES MARCAS Y ESCOGER LA QUE DE EL MEJOR PERFORMANCE MANTENIENDO EL PRESUPUESTO ECONOMICO. LOS AYUDANTES DE LAS AREAS DE EQUIPOS DE CONTROL DE POZO QUE SON ENCUELLADOR Y PERFORADOR DEBEN ESTAR CAPACITADOS PARA OPERAR TODOS LOS EQUIPO DE FORMA ADECUADA Y CONTROLADA. INCLUIR EN EL PROGRAMA DE MANTINIMIENTO DE LAS COMPAÑIAS CONTROLES PREVENTIVOS MENSUALES Y ANUALES PARA MANTENER EN BUEN ESTADO LOS EQUIPOS. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA RECOMENDACIONES

19 EL PRIMER SINTOMA EN UN DESCONTROL DE POZOS LO MUESTRA EL SISTEMA DE LODOS CUANDO SE DENOTA UNA SURGENCIA EN EVOLUCION TODOS LOS NIVELES DE LOS TANQUES EMPIEZAN A SUBIR DE FORMA RAPIDA, UN BUEN SUPERVISOR SIEMPRE SABE COMO ACTUAR EN ESTOS CASOS CON SU PERSONAL, DEBE COLOCARLOS A TODOS EN POSICION DE TAL MANERA QUE ESTEN UBICADOS EN LOS PUNTOS CLAVE DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS PARA QUE ACCIONES LAS VALVULAS QUE SEAN NECESARIAS EN LOS CASOS QUE SEAN NECESARIOS, CON LOS EQUIPOS DE CHOKE MANIFOLD TAMBIEN SE PUEDE DAR DESVIO DE LOS FLUIDOS DEL SISTEMA DE LODOS SI ES NECESARIO, EL POOR BOY JUEGA EL PAPEL IMPORTANTE DE DIVIDIR TODOS LOS GASES GENERADOS EN EL DESCONTROL Y LLEVARLOS AL QUEMADERO PARA ELIMINARLOS POR ESO EL NIVEL DE SUPERVISION DEBE TENER TODO EL CONOCIMIENTO DEL SIST- DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA CONCLUSIONES

20 EMA, LA PROFESION DE PERFORADOR DEBE ESTAR DIRIGIDA AL CONOCIMIENTO DE TODOS LOS EQUIPOS DEL TALADRO, MANEJO DE PRESIONES, CALCULO DE PRESIONES, SISTEMAS EN GENERAL, ESTO CON EL FIN DE QUE EN SU EXPERIENCIA PUEDA OPERAR DE FORMA SEGURA Y CONFIABLE CUALQUIER EQUIPO. EL GERENTE DE TALADRO Y EL GERENTE DEL AREA DEBE ESTAR EN CONSTANTE CONTACTO CON LOS ELECTRICOS Y MECANICOS DEL TALADRO, ES VITAL QUE EL NIVEL DE SUPERVISION TENGA CLARIDAD DEL ESTADO REAL DE LOS EQUIPOS Y DEBEN EXIGIR AL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO ASEGURE UN PROGRAMA SEGURO Y CONFIABLE EN TODOS LOS EQUIPOS. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA CONCLUSIONES

21 EN LA MAYORIA DE LOS CASOS LOS ACCIDENTES E INCIDENTES EN EL SECTOR PETROLERO SON GENERADOS POR FALLAS HUMANAS ES INDISPENSABLE NO SALTARSE NINGUN PROCEDIMIENTO Y SIEMPRE TENER A TODO EL PERSONAL A TANTO DE LA OPERACIONES QUE SE ESTAN HACIENDO EN TODO MOMENTO, UN SIMPLE DESCUIDO UNA MAGUERA ROTA NO REPORTADA, UN TUBO FUERA DE SU LUGAR, UNA TUERCA MAL APERTADA PUEDE GENERAR LA ROPTURA DE TODO UN SISTEMA Y ESTO ATENTAR SOBRE VIDAS HUMANAS POR ESO ES OBLIGACION DE CADA PERSONA CONOCER CON EXACTITUD SUS ROLES Y RESPONSABILIDADES ANTES DE INGRESAR A LAS AREAS DE TRABAJO. DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA CONCLUSIONES

22 DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA BIBLIOGRAFIA Libros: Autores Guo / Boyun Lyons / William C. Ghalambor / Ali. Petroleum Production Engineering. Editorial Burlington, MA Gulf professional (2007). Autores Vassiliou, M.S. Historical dictionary of The Petroleum Industry. Editorial In Historical Dictionaries of Professions and Industries. Lanham (2009). Autores Reis, John C. Environmental Control in Petroleum Engineering. Editorial Houston, Tex : Gulf Publ. (1996). Autores Cho, E.K. Natural Gas Markets and Lessons Learned. Editorial In Energy Policies, Politics and Prices. New York : Nova Science Publishers (2010). Autores Fabio Gutierrez / Carlos Alberto Espada. Manual de control de pozos. Editorial Well Control International (2007).

23 DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA BIBLIOGRAFIA Paginas Web: http://es.made-in-china.com/co_shanghaisunry/product_Wellhead- Christmas-Tree-with-ESD_hyynoyniy.html http://www.steeltubings.es/2-4-petroleum-casing-pipe.html http://spanish.polyethylenewaterpipe.com/supplier- hdpe_pipe_lining-8474.html http://dynamictoolsservices.com/suministros-y-servicios/tubing http://www.oildrilling.es/5-6-liner-hanger.html http://www.omega-completion.com/downhole_sliding_sleeve.html http://www.loganinternationalinc.com/lcs/LCS-Flow-Lock-Collar.htm http://www.osinerg.gob.pe/newweb/pages/GFH/1656.htm http://www.petro- king.cn/spanish/service/tab.aspx?nodecode=132003002003002001

24 DRILLING MUDS AND CUTTINGS Elaborado por: ALEXANDER FONSECA BIBLIOGRAFIA http://www.tackertools.com/web/index.php/es/component/content/arti cle/414-retenedores-de-cemento-modelo-crh-1505 http://www.hollypipe.com/fishing-tools-rentals.html http://www.hollypipe.com/fishing-tools-rentals.htm http://es.made-in-china.com/co_sj-drilling/product_Cementing-Tools- and-Casing-Accessories-Tools_hyyunreny.html http://www.wireline-engineering.com/technology2.cfm?tech_ID=10 http://mego-afek.com/?pageNumber=2&parent_id=2