Upload
pablo-alcudia-jimenez
View
161
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
CURSO BÁSICO FLUIDOS DE PERFORACÍON
FLUIDO DE PERFORACIÓN
FLUIDO CIRCULATORIO EMPLEADO EN UN EQUIPO DE PERFORACIÓN.
PROPORCIONA PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ACUERDO A LAS CONDICIONES OPERATIVAS
FUNCIONES BÁSICAS
1 .- TRANSPORTE DE LOS RECORTES A LA SUPERFICIE
Eliminar los Recortes del fondo Pozo.
Tamaño forma y densidad de los recortes
Velocidad de penetración
Rotación de la sarta
Viscosidad y densidad del fluido
Velocidad anular
Pozos Verticales
Velocidad de Transporte ( Van & Vs ).Reologia ( Vp, Pc, Geles ).
Pozos Desviados
Pozos de alto ángulo ( Angulo Crítico ).Pozos horizontales ( Asentamiento, Caída de Recortes ).Velocidad de Transporte ( Van & Vs ).Reología ( Vp, Pc, Gel ).
2 .- CONTROLAR LAS PRESIONES DE LA FORMACION
Densidad del lodo = Presión hidrostática
Controlar los Fluidos de formación.
Zonas depresionadas
Zonas de alta presión.
3.- SUSPENSIÓN DE RECORTES Y MATERIAL DENSIFICANTE.
Impedir el asentamiento durante los viajes y las conexiones.
Impedir el empacamiento cuando no hay circulación.
Permitir la remoción de los recortes por el equipo de control de sólidos
Factores involucrados:
Disminución de la viscosidad con el esfuerzo de corte.
Esfuerzos de gel y tixotropía
4 .- MANTENER LA ESTABILIDAD DEL AGUJERO
Erosión mecánica del pozo
Flujo turbulento en el espacio anular.Velocidades de corte de la tobera .
Arcillas Hidratables
Lodos base agua inhibidosLodos base aceite
Calidad del agujero
5 .- OBTURAR LAS FORMACIONES PERMEABLES
Fluir a través de formaciones porosas
Enjarre de baja permeabilidad
Arenas.
Formaciones fisuradas.
Fracturas.
Cavernas.
6 .- TRANSMITIR IMPACTO HIDRÁULICO A LA BARRENA
Proporcionar suficiente energía para la barrena.
Limpiar por debajo de la barrena antes de moler de nuevo los recortes ( Toberas).
Optimizar la Hidráulica de la barrena :
Fuerza de Impacto ( 30 – 50 Gal/in)
Velocidad de las Toberas ( 350 – 450 ft/seg)
7 .- MINIMIZAR EL DAÑO A LA FORMACION
Impedir el bloqueo de las gargantas de poro
Impedir el bloqueo por emulsión
No cambiar la humectación natural de la formación.
Impedir la hidratación y el hinchamiento de las arcillas en las zonas productoras.
Minimizar los daños superficiales.
8 .- ENFRIAR Y LUBRICAR LA BARRENA Y LA SARTA DE PERFORACIÓN
Intercambiador de temperatura
Reducir el coeficiente de fricción.
9 .- EFECTO DE FLOTACIÓN DE LA SARTA Y TR
Empuje igual al peso del fluido desplazado.
Efecto de flotación relacionado con el peso del lodo
10 .- FACILITAR LA EVALUACION DE LA FORMACION
Evitar zonas lavadas excesivas
Compatibles con los registros necesarios
No fluorescente
11 .- CONTROLAR LA CORROSION
Agentes corrosivos
OxígenoDióxido de CarbonoSulfuro de Hidrógeno
Inhibición, barrera química, pH
Secuestrante, neutralizar a los agentes corrosivos.
12 .- FACILITAR LA CEMENTACION Y TERMINACIÓN
Lodo fácilmente desplazado sin canalización
Enjarre fino, fácil de eliminar
Los aditivos del lodo no deberán afectar la química del cemento.
13 .- MINIMIZAR EL IMPACTO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE
No tóxico:
Cumpla con el LC50 o protocolo local de toxicidad.Cumpla con las normas sobre metales pesados.
No persistente, cumpla con las normas legales sobre la degradación.
Densidad
Reología
Pérdida de fluido
Inhibición
Contenido de Sólidos
Deben lograrse en el marco de un ambiente ecológico, seguro
efectivo desde el punto de vista de costos.
Propiedades básicas de un fluido de perforación,
“ IMPORTANCIA VITAL “
TemperaturaDensidad del LodoPropiedades Reológicas
Viscosidad de EmbudoViscosidad PlásticaPunto de CedenciaResistencia de Gel
pH y Alcalinidad del Lodo Caracteristicas de Filtración
API , APAT ( HT – HP )
PROPIEDADES FISICO – QUIMICAS DE LOS FLUIDOS DE PERFORACION
Análisis del Filtrado
Alcalinidad : Pm, Pf, Mf Contenido de Sal ( Cloruros)Contenido de Calcio
Análisis de Sólidos
Contenido de ArenaContenido Total de Solidos
LGS : Sólidos de baja gravedadHGS : Sólidos de alta gravedad
Contenido de AceiteContenido de Agua
Capacidad de Intercambio Catiónico.
Estabilidad Eléctrica
Alcalinidad en Fluidos Inversos
Salinidad en Fluidos Inversos
Densidad
• Por convención se llama a la densidad, peso del lodo.– Las unidades son ppg o g/cm3
– Ocasionalmente se usan lbs/pie3 o psi/pie
• Una medición correcta y frecuente es esencial.– Mantener limpia la balanza – Revisar la calibración
diariamente
• Hay dos tipos de balanza.– Balanza Presurizada– Balanza No Presurizada
• Registrar la densidad cada media hora
MANTENER LIBRE EL HUECO PARA LA EXPULSIÓN DE LODO
CALIBRAR
AÑADIENDO/
REMOVIENDO
CARGAS DE PLOMO
BARRA DE ESCALA
PESO DESLIZANTE
RELOJ DE VISIÓN
Densidad - Balance de las Presiones de la Formación
• Entre los puntos de la tubería de revestimiento se perforarán zonas de presiones variadas.
El peso del lodo debe estar:– Por debajo de la presión de fractura de la
formación más débil– Por encima de la presión porosa más
elevada observada.
• Debe tenerse en cuenta la ECD a fin de evitar fracturar la formación.– Debe haber al menos 0.06 gr/cc de EMW
entre el ECD y la Presión de Fractura (tolerancia de influjo)
DENSIDAD
ECD P
RE
SIÓ
N D
E F
RA
CT
UR
A
PR
ES
IÓN
DE
PO
RO
pro
fun
did
ad
Señales de Densidad Excesiva
Pérdida de Circulación
Pegadura Diferencial
ROPs lentas
Señales de Insuficiencia en el Peso de Lodo
El pozo no se llena correctamente en los viajes El fluido de la formación es
barrido hacia el agujero
Se experimenta un incremento del arrastre en las conexiones y viajes
Ganancia de fluido Fluido de formación que penetra
la boca del pozo. (El pozo fluye o produce manifestaciones)
Incremento en el registro de gases Los recortes podrían liberar gas.
Un incremento del gas de fondo podría ser provocado por un aumento del espacio poroso en los recortes o por una presión de formación aumentada.Circular las fracciones hacia arriba para observar la diferencia
Gas de conexión
Gas de Fondo
Gas de conexión
Tie
mp
o
Gas de viaje visto en fracciones después de un viaje
%o unidades del nivel de gas
Viscosidad - Limpieza del Agujero
• La viscosidad es la resistencia del fluido a fluir.
• Se requiere viscosidad además de la tasa de flujo para limpiar el agujero
• Viscosidad
Las unidades pueden ser en dinas/cm2, Pascals, Centipoises
Esfuerzo de corte (presión de flujo)
Velocidad de corte (tasa de flujo)
Instrumentos Usados para Medir la Viscosidad
• Embudo de Marsh– Los resultados dependen
mucho de la temperatura– Usado para indicar
tendencias
• Viscosímetro Fann – Puede medir diferentes
esfuerzos cortantes a diferentes tasas de corte
– Debe usarse con una termocopa a fin de tener lecturas a temperaturas establecidas
– Se usa también para medir esfuerzos gel.
Llenar lodo hasta la marca
Resorte de torsión
Bob
Camisa de rotación de velocidad variable
Medir el tiempo requerido para llenar un cuarto en segundos
CLASIFICACIÓN REOLÓGICA DE LOS FLUIDOS
Reología . Estudio de la deformación y flujo de la materia
Fluidos
Newtonianos. Viscosidad constante
No Newtonianos. Viscosidad variable
Dependientesdel tiempo
Independientesdel tiempo
Tixotrópicos
Reopépticos
Plástico de Bingham
Pseudoplásticos
Dilatantes
FLUIDOS NO NEWTONIANOSINDEPENDIENTES DEL TIEMPO
Dilatante
Pseudoplástico
Plástico de Bingham
Velocidad de corte (s-1).
Esf
uer
zo d
e C
ort
e
(li
bra
s/10
0 p
ies2
.
yPlástico de Bingham
Ley de Potencias nK K = índice de consistencian = índice de comportamiento de flujo
n = 1 Newtonianon < 1 Pseudoplásticon > 1 Dilatante
Modelo Plástico de Bingham
VP = L.600 - L.300 (cps)
La viscosidad plástica se debe al tamaño y presencia física en el fluido de cualquier sólido o gota emulsificada.
La VP debe ser lo más baja posible A fin de reducir la VP se reduce los
sólidos
Punto de Cedencia (YP)= L.300 - VP (lbs/100 ft2) El punto de cedencia es la resistencia
al flujo debido a la atracción química entre las partículas.
A fin de incrementar el YP añadir productos con fuerzas de atracción.
A fin de reducir, añadir productos que reduzcan las fuerzas de atracción
y
VP
Velocidad de corte (
Esf
uer
zo d
e c
ort
e
y
Modelo de la Ley Exponencial
n = 3.32 log (L.600 ) / (L.300) (adimensional) Es el índice de flujo de la ley exponencial
e indica el grado de comportamiento no Newtoniano . n debe ser lo más baja posible, la
viscosidad efectiva disminuye con la tasa de corte
valores n bajos dan perfiles de flujo uniformes
Los aditivos con fuerzas de atracción reducen a n
• K = (5.11*(L.300 ))/ (511n )– K es el índice de consistencia e indica
la viscosidad de la fase líquida y contenido de sólidos.
– cualquier material que aumente la viscosidad de corte, aumentará a k.
Pre
sió
n c
ort
an
te
Pre
sió
n c
ort
an
te
Tasa de corte (
Log de tasa de corte (
= Kn
nK
Modelo Ley Exponencial Modificado
Es
fue
rzo
de
co
rte
Velocidad de corte (
= o + Kn
Modelo que combina plástico de Bingham y ley de Potencias.
Implica el efecto del punto cedente y el comportamiento pseudoplástico del fluido.
n = 3.32 log (L.600-G0 ) / (L.300-G0) (adimensional)
K = (L.300-G0 ))/ (300n )
= o + Kn
• Se refieren al incremento de la viscosidad a una tasa de corte cero
• Es la medida de las fuerzas de atracción bajo condiciones estáticas
• Se mide después de los :
– 10 segundos
– 10 minutos
– 30 minutos
Esfuerzos de Gel
Progresivas
Buenas
Gel
es (
lib
ras/
100
pie
s2
Planas
Tiempo (minutos).
Frágiles
Efectos de la Viscosidad Excesiva
Incremento de la presión de la bomba
Aumento del riesgo de sondeo/surgencia en el agujero
Pérdida de lodo en las temblorinas
Poca eficiencia del equipo de control de sólidos
Riesgo aumentado de fracturar la formación, especialmente con esfuerzos de geles altos
Efectos de una Viscosidad Baja
Limpieza deficiente del agujero
Camas de recortes Degradación de los recortes
Sobrecarga del espacio anular que incrementa la hidrostática
Erosión aumentada si el fluido está en flujo turbulento
Asentamiento de barita
Filtración
• Paso de filtrado ( Fase continua ) hacia la formación debido a la presión diferencial .
• Los sólidos en el lodo generalmente forman un enjarre que previene la pérdida de fluido a la formacion, éste debe ser :
– Delgado, compresible, excelente adherencia a la formacion.
– Poseer baja permeabilidad - corregir distribución de sólidos.
– Flexibilidad y Lubricidad - Tener un coeficiente de fricción bajo.
Filtración - Tipos
• Filtración Dinámica
– Se forma un enjarre hasta que la tasa de erosión iguala a la tasa de deposición .
– Cuando el enjarre alcanza un espesor ( grado) de equilibrio la pérdida de fluido es constante.
• Filtración Estática
– Crecimiento del enjarre con el tiempo.– Tasa de filtración continúa disminuyendo.– El enjarre estático es más grueso que el enjarre dinámico. – La tasa estática de filtración es menor
Filtración Dinámica
• Ocurre durante la circulación– La tasa de erosión = la tasa de formación del enjarre.– El enjarre se mantiene con el mismo grosor.
• La ecuación de Darcy rige la velocidad de filtración
dV/dt = ( K*dP*A)/( t * µ )
V = volumen del filtrado (cm3) k = permeabilidad del enjarre (darcys) A = área (cm2) µ = viscosidad de la fase líquida (cps) t = grosor del enjarre (cm) dP = presión diferencial (atm)
Filtración Estática
• Ocurre durante situaciones en las que no hay circulación del fluido
– El espesor del enjarre aumenta con el tiempo– La velocidad de filtración disminuye con el tiempo
La pérdida instantánea es el volumen del fluido que pasa a través de lapared del pozo ( papel filtro) antes de que se forme el enjarre.
Pé
rdid
a d
e f
luid
o (
cc
)
t (mins)
pérdida instantánea}
Efectos de la Temperatura y Presión
Para la filtración estática
q = volumen del filtrado (cm3)
dP = presión diferencial
El efecto de la Presion sobre la velocidad de filtracion depende de las caracteristicas del enjarre, si este es compresible , un aumento en la dP reduce la permeabilidad y disminuye la perdida de filtrado.
Un revoque incompresible, la permeabilidad del mismo no es afectada por dP, la velocidad de filtracion varia con la raiz cuadrada de la presion.
• El aumentar la temperatura elevará la tasa del filtración – Reduce la viscosidad del filtrado – Los derivados del tipo de Lignito/Gilsonita se volverán más
maleables.
Pkq
Velocidad de FiltraciónConsecuencias
• Una velocidad muy baja generará:– Una ligera reducción de la ROP
• Una tasa muy alta provocará:– Daños a la formación, yacimientos y arcillas .– Enjarres gruesos provocarán :
• Pegadura diferencial • Arrastre excesivo
• La velocidad de filtración debe ajustarse a fin de lograr una equivalencia con la ROP de acuerdo a la formación encontrada en el intervalo .
Inhibición
• Reducir la hidratación o dispersión de arcillas y lutitas por medios químicos y fisicos.
• Un 60% de las rocas sedimentarias del mundo son Lutitas - la mayoría requieren cierto grado de inhibición.
• Generalmente el tipo de fluido de perforación usado se basa en el nivel de inhibición requerido.
Inhibición Insuficiente
• Hidratación de Arcillas– Aumenta el torque y arrastre– Tiempo de viaje aumenta– Embolamiento de la herramienta– Pegadura de tubería o tubería revestimiento
• Dispersión ( desintegración) ) de arcillas – Derrumbes - limpieza pobre del agujero– Viscosidad aumenta– Falta de eficiencia en la remoción de sólidos– Incremento en los costos de lodo
“ La dispersión (desintegración) de arcillas es el estado siguiente a la hidratación de las mismas “
Inhibición Insuficiente
Estabilizador embolado Barrena embolada.
FACTORES QUE AFECTAN LA SELECCION DEL FLUIDO DE
PERFORACION
1.- Aplicación
Perforación del Intervalo SuperficialPerforación del Intervalo IntermedioPerforación del Intervalo Productor
2.- GeologiaTipo de lutitaTipo de Arena .- PermeabilidadOtros Tipos de Formaciones .- Rocas Carbonatadas : Caliza, DolomíaSales
3.- Datos de Perforación
Profundidad del pozo Diámetro del PozoAngulo del PozoTorque - ArrastreVelocidad de PenetraciónPeso del LodoTemperatura Máxima
4.- Problemas Potenciales
Problema de Lutitas Embolamiento de la Barrena / Conjunto de Fondo Pegadura de la TuberíaArenas AgotadasPérdida de Circulación
5.- Equipo de Perforación / Plataforma
Localización Remota Capacidad Superficial Limitada Capacidad de MezclaBombas de LodoEquipos de Control de Sólidos
6.- Contaminación
SólidosGases Ácidos ( CO2 , H2S )Anhidrita / Yeso Sal
FLUIDOS DE PERFORACION
Suspensión de sólidos, líquidos o gases en un líquido
Fase continua: Mayor volumen de líquido
Fase dispersa: Menor volumen de sólidos, líquidos o gases
TIPOS DE ADITIVOS DISPERSANTES VISCOSIFICANTES ALCALINIZANTES REDUCTORES DE FILTRADO DESPEGADOR DE TUBERÍA LUBRICANTES REDUCTORES DE CALCIO SECUESTRANTE DE ÁCIDO SULFHIDRICO ESTABILIZADORES TERMICOS EMULSIFICANTES DESESPUMANTES CONTROLADORES DE PERDIDA DE CIRCULACION BACTERICIDAS HUMECTANTES FLOCULANTES DENSIFICANTES ESPUMANTES INHIBIDORES DE CORROSION
DISPERSANTES O DEFLOCULANTES
LIGNOSULFONATOS LIGNITOS LIGNITOS MODIFICADOS
EL PROPÓSITO PRINCIPAL ES REDUCIR LA ATRACCIÓN (FLOCULACIÓN) DE LAS PARTÍCULAS DE ARCILLA QUE CAUSAN ALTAS VISCOSIDADES Y ESFUERZOS DE GELATINOSIDAD.
VISCOSIFICANTES
BENTONITA . ARCILLAS ORGANOFILICAS GOMA XANTANA GOMA GUAR CARBOXIMETILCELULOSA POLIACRILAMIDAS HIDROXIETIL CELULOSA CELULOSA POLIANIÓNICA
INCREMENTAN LA VISCOSIDAD PARA MEJORAR LA LIMPIEZA DEL AGUJERO Y LA SUSPENSIÓN DE LOS SÓLIDOS DEL FLUIDO Y LOS RECORTES.
ALCALINIZANTES
SOSA CÁUSTICA CAL CARBONATO DE SODIO BICARBONATO DE SODIO AMINAS
PRODUCTOS USADOS PARA EL CONTROL DEL GRADO DE ACIDEZ O ALCALINIDAD DE UN FLUIDO
REDUCTORES DE FILTRADO
BENTONITA LIGNOSULFONATOS LIGNITOS ALMIDONES GILSONITA CARBOXIL METIL CELULOSA CELULOSA POLIANONICA
DISMINUIR LA PÉRDIDA DE FLUIDO, A MEDIDA QUE LA TENDENCIA DEL LÍQUIDO DEL FLUIDO DE PERFORACIÓN PASA A TRAVÉS DEL ENJARRE DENTRO DE LA FORMACIÓN.
DESPEGADORES DE TUBERÍA
JABONES ACEITES SURFACTANTES
SE COLOCAN O INYECTAN EN EL ÁREA EN QUE SE SOSPECHA QUE ESTÁ PEGADA LA TUBERÍA PARA REDUCIR LA FRICCIÓN E INCREMENTAR LA LUBRICIDAD, PROPICIANDO LA LIBERACIÓN DE LA TUBERÍA PEGADA
LUBRICANTES
DIESEL ACEITES SINTETICOS, MINERALES Y VEGETALES. JABONES
ESTOS PRODUCTOS SON DISEÑADOS PARA REDUCIR EL COEFICIENTE DE FRICCIÓN DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN DISMINUYENDO EL TORQUE Y EL ARRASTRE
REDUCTORES DE CALCIO
CARBONATO DE SODIO (SODA ASH) BICARBONATO DE SODIO. SAPP (PIROFOSFATO ÁCIDO DE SODIO)
LOS MATERIALES UTILIZADOS PARA REDUCIR EL CONTENIDO DE CALCIO EN EL AGUA, TRATAMIENTOS DE CONTAMINACIÓN CON CEMENTO, EFECTOS DE CONTAMINACIÓN CON ANHIDRITA Y YESO (AMBAS FORMAS DE SULFATOS DE CALCIO).
SECUESTRANTES DE H2S
SOSA CAUSTICA POTASA CAUSTICA CARBONATO DE ZINC OXIDO DE ZINC CAL HIDRATADA
EMULSIFICANTES
ÁCIDOS GRASOS MATERIALES A BASE DE AMINAS DETERGENTES JABONES ÁDICOS ORGÁNICOS SURFACTANTES A BASE DE AGUA
CREAN UNA MEZCLA HETEROGÉNEA (EMULSIÓN) DE DOS LÍQUIDOS INMISCIBLES. ESTOS PRODUCTOS PUEDEN SER ANIÓNICOS (NEGATIVAMENTE CARGADOS), NO IÓNICOS (NEUTRALES), O CATIÓNICOS (POSITIVAMENTE CARGADOS).
ANTI O DESESPUMANTES
ÁCIDOS GRASOS ACEITES NATURALES O SINTÉTICOS
DISEÑADOS PARA REDUCIR LA ACCIÓN ESPUMANTE PARTICULARMENTE EN SALMUERAS LIGERAS O EN FLUIDOS SATURADOS CON SAL.
CONTROLADORES DE PERDIDA DE CIRCULACION
CASCARA DE ARROZ CASCARAS NATURALES FIBROSAS MICAS Y CELOFANES CARBONATO DE CALCIO
LA FUNCIÓN PRIMARIA DE UN MATERIAL PARA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN, ES TAPAR LA ZONA DE PÉRDIDA HACIA EL INTERIOR DE LA FORMACIÓN PASANDO LA CARA DEL AGUJERO ABIERTO, PARA QUE LAS OPERACIONES SUBSECUENTES NO RESULTEN EN PÉRDIDAS ADICIONALES DE FLUIDO DE PERFORACIÓN.
BACTERICIDAS
GLUTARALDEÍDO
SE USAN PARA PREVENIR LA DEGRADACIÓN BACTERIAL Y LA DEGRADACIÓN DE ADITIVOS ORGÁNICOS NATURALES, COMO SON, ALMIDÓN Y GOMA XANTANA
ESTABILIZADORES DE FORMACION
INHIBIDORES DE ARCILLA. CATIONES POLIMEROS SINTETICOS GILSONITA ASFALTO POLIACRILAMIDAS
ESTOS PRODUCTOS SE USAN PARA PREVENIR EL ENSANCHAMIENTO EXCESIVO DEL POZO Y DERRUMBE O FORMACIÓN DE CAVERNAS MIENTRAS SE PERFORA CON FLUIDOS BASE AGUA EN LUTITAS SENSIBLES.
ESTABILIZADORES DE TEMPERATURA
POLÍMEROS ACRÍLICOS POLIMEROS SULFONADOS LIGNITO LIGNOSULFONATO POLIACRILAMIDAS
INCREMENTAN LA ESTABILIDAD REOLÓGICA Y LA FILTRACIÓN DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN EXPUESTOS A ALTAS TEMPERATURAS Y PUEDEN MEJORAR SU COMPORTAMIENTO BAJO ESAS CONDICIONES. SE PUEDEN USAR VARIOS MATERIALES QUÍMICOS.
DENSIFICANTES
BARITA, SULFATO DE BARIO (G.E. = 4.2) CARBONATO DE CALCIO OXIDOS DE HIERRO SALES COMO: CLORUROS DE SODIO, POTASIO Y CALCIO HEMATITA (G.E. = 5.2)
ALTA GRAVEDAD ESPECÍFICA SE USAN PARA CONTROLAR LAS PRESIONES DE LA FORMACIÓN
CLASIFICACIÓN
FLUIDOS DE PERFORACIÓN
BASE ACEITE BASE AGUA NEUMATICOS
100% ACEIITE EMULSIÓN INVERSA
NO INHIBIDOS INHIBIDOS AIRE GAS NIEBLA
O
ESPUMA
NO DISPERSOS
DISPERSOS
SÓLIDOS
MINIMOSINHIBICION
IONICA
ENCAPSULACION
K+NH4+
TIPOS DE FLUIDOS DE PERFORACION Fluidos Base Agua.
Bentonítico Polimérico No inhibido disperso Inhibido Disperso Emulsionados Baja Densidad (Emulsión Directa) Bajo contenido de Sólidos
Base Aceite Emulsión Inversa 100 % Aceite Relajados
Sintéticos
Gases Aire Seco Niebla Espuma Fluidos aireados
QUÍMICA DE ARCILLAS
SILICATOS ESTRATIFICADOS CON DIÁMETRO MENOR A 2 m Y CON ESTRUCTURA BIEN DEFINIDA
QUÍMICA DE ARCILLAS
Presentan carga eléctrica, lo cual les otorga propiedades físico-químicas muy particulares:
Retención de moléculas orgánicas e inorgánicas, Capacidad para mantenerse dispersas o reunirse en agregados
voluminosos.Hinchamiento.
TIPOS DE ARCILLAS
TIPO I. EN FORMA DE AGUJA NO HINCHABLES
Ventajas:Incrementa la viscosidad conalta estabilidad coloidal.Estable en altas concentracionesde sal.
Desventajas:No imparte control de filtrado
Ejemplos: Atapulguita. Mejorador de viscosidad en lodos salados.
No son arcillas de formación, generalmente
TIPOS DE ARCILLAS
TIPO II. LAMINARES NO, O LIGERAMENTE HINCHABLES
ILITA.
Arcilla de tres capas.Carga negativa ocasionada por intercambio: Si+4 por Al+3
Catión compensador: K+
Separación entre capas unitarias: 2.8 ÅCombinada puede ocasionar problemas de hinchamiento y dispersión de agua
TIPOS DE ARCILLAS
TIPO II. LAMINARES NO HINCHABLES
CLORITA.
Arcilla de tres capas.Carga negativa ocasionada por intercambio: Mg+2 por Al+3
Separación entre capas unitarias: 14 ÅNo es problemática
TIPOS DE ARCILLAS
TIPO II. LAMINARES NO HINCHABLES
KAOLINITA.
Arcilla de dos capas.Sin carga por la presencia de puentes de hidrógenoNo tienen cationes compensadores
TIPOS DE ARCILLASTIPO III. MONTMORILLONITAS MUY HINCHABLES
Existen de sodio, calcio y magnesio.
Carga negativa, producto del intercambio entre Al+3 y Mg+2.
Incrementan la viscosidad y reducen el filtrado.
Meq / 100 g3 - 10Kaolinita
Meq / 100 g10 – 40Ilita, Clorita
Meq / 100 g80 – 150Montmorillonita
UNIDADESCECARCILLA
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO
CEC: Cantidad de cationes por peso unitario de arcilla. Se expresa en miliequivalentes por cada 100 gramos: meq/100 g.
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO
Orden de reemplazo: H+ > Al+3 > Ca+2 > Mg+2 > K+ > NH4+ > Na+ >Li + .
18.01.00Al3+
19.21.98Ca2+
21.61.30Mg2+
5.02.86NH4+
7.62.66K+
11.21.90Na+
14.61.56Li+
Diámetro Hidratado (Å)
Diámetro Iónico (Å)
Catión
HIDRATACIÓN DE ARCILLAS
Agua de
hidratación
Ca+2
Montmorillonita Sódica
40 A
17 A
Montmorillonita Cálcica
NaNa
NaNa
NaNa
NaNa
+ Agua
Montmorillonita
Sódica o Cálcica
Sílice
Alúmina
Sílice
10 – 12 A
1 – 2
ESTADOS DE ASOCIACIÓN DE ARCILLAS
RENDIMIENTO DE ARCILLAS
Número de barriles de lodo de 15 cP que se obtienen con 1 ton de arcilla seca.
Factores Calidad de aguapH
SISTEMAS BASE AGUA
La fórmula de estos tipos de fluidos se conocen como base agua.
Bentonita, Barita, Dispersantes.Ciertos polímeros se integran del 7 al 27% de los sólidos y el 3% de lubricante líquido como volumen.
El agua integra del 60 al 90% del volumen como base en la formulación de un sistema.
TIPO DE FLUIDOFASE DISPERSA
(menor volumen de sólidos o líquidos)
FASE CONTINUA(mayor volumen de
líquido)
TIPOS DE FLUIDOS BASE AGUA
Bentonítico Polimérico No inhibido disperso Inhibido Disperso Emulsionados Baja Densidad (Emulsión Directa) Bajo contenido de Sólidos
Fase Continua : Agua Dulce, Agua de Mar, Agua Salada
Fase Dispersa :Viscosidad : ( Coloides – Pólimeros alto peso molecular )Filtrado : ( Polímeros de medio peso molecular – Coloides )Inhibición : ( Química – Mecánica)Lubricidad : ( Sólido – Alta Presión )Densidad : ( Hidrostática : Material Soluble – Material Dispersos)
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS DE FLUIDOS BASE AGUA
Densidad. Viscosidad Marsh Reologías (Viscosidad aparente, viscosidad plástica, punto cedente, geles) Filtrado API Contenido de sólidos, agua y aceite Porcentaje de arena Alcalinidad del lodo Prueba de azul de metileno (MBT) pH Alcalinidad del filtrado a la fenolftaleína Alcalinidad del filtrado al naranja de metilo Cloruros Calcio Potasio libre (si aplica)
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
BENTONÍTICO
DE NATURALEZA DISPERSA O NO DISPERSA ( SEGÚN SE REQUIERA)
EMPLEADO EN LA PERFORACIÓN DEL AGUJERO CONDUCTOR
ADITIVOS EMPLEADOS: BENTONITA. VISCOSIFICANTE Y REDUCTOR DE FILTRADO SOSA CAUSTICA. ALCALINIZANTE LIGNITO O LIGNOSULFONATO. DISPERSANTE (DE SER
NECESARIO).
PRIORIZAR ATENCIÓN EN LA REOLOGÍA PARA ASEGURAR LA LIMPIEZA DEL POZO Y EL ASENTAMIENTO DEL TUBO CONDUCTOR
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
BENTONÍTICO
APLICACIÓN PRIMARIA.
INICIOS DE LA PERFORACIÓN DE CUERPOS ARENOSOS Y CONGLOMERADOS.
COMO FLUIDO DE CONTROL PRIMARIO EN OPERACIONES DE REPARACIÓN Y/O TERMINACIÓN DE POZOS.
MOLIENDAS DE EMPACADORES Y RESTOS DE ACCESORIOS USADOS EN LAS TERMINACIONES.
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
Q POLYMER (POLIMÉRICO INHIBIDO)
SU FUNCIÓN PRINCIPAL ES LA INHIBICIÓN DE LA HIDRATACIÓN DE LUTITAS Y ARCILLAS.
PRINCIPIO BÁSICO: INTERCAMBIO CATIÓNICO POR MEDIO DE K+ Y NH4
+
ADITIVOS EMPLEADOS: BENTONITA. VISCOSIFICANTE PAC HV. POLÍMERO VISCOSIFICANTE PAC LV. POLÍMERO REDUCTOR DE FILTRADO XCD POLYMER. POLÍMERO VISCOSIFICANTE SOSA CAUSTICA. ALCALILIZANTE MONOETANOLAMINA. ALCALINIZANTE E INHIBIDOR CLORURO DE POTASIO. INHIBIDOR QLUBE 100. AGENTE LUBRICANTE LIGNITO O LIGNOSULFONATO. DISPERSANTE (DE SER NECESARIO).
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
Q POLYMER (POLIMÉRICO INHIBIDO)
LOS RECORTES ARCILLOSOS SON ELIMINADOS CASI ÍNTEGROS Y EL CONTENIDO DE ARCILLA SE MANTIENEN BAJO (MBT).
TOLERANCIA A IOS CONTAMINANTES MÁS COMUNES Y A GRANDES CONTENIDOS DE SÓLIDOS.
BENEFICIOS INHIBE LA HIDRATACIÓN Y DISPERSIÓN DE LAS LUTITAS Y ARCILLAS. ALTAMENTE ECOLÓGICO. FÁCIL DE MEZCLAR Y DE MANTENER HOMOGÉNEO EL SISTEMA. MINIMIZA EL DAÑO DE FORMACIÓN EN FORMACIONES SENSIBLES AL
AGUA. GENERA ALTAS TAZAS DE PENETRACIÓN
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
EMULSIÓN DIRECTA (BAJA DENSIDAD)
ALTO CONTENIDO DE ACEITE DISPERSO EN AGUA.
FLUIDO DE ALTA VISCOSIDAD CON BAJOS ESFUERZOS DE CORTE Y
DENSIDADES INFERIORES A 1 g/cm3.
DEBEN SER RESISTENTES A LA TEMPERATURA. EMULSIFICANTES Y POLÍMEROS. ACTUAL HASTA 150 °C.
INHIBIR LA HIDRATACIÓN DE ARCILLAS HIDROFÍLICAS
ADITIVOS EMPLEADOS: XCD POLYMER. POLÍMERO VISCOSIFICANTE SOSA CAUSTICA. ALCALINIZANTE QMUL DIRECT. EMULSIFICANTE - TENSOACTIVO MONOETANOLAMINA. ALCALINIZANTE E INHIBIDOR DIESEL. FASE DISPERSA
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
EMULSIÓN DIRECTA (BAJA DENSIDAD)
APLICACIÓN PRIMARIA.
PERFORACIÓN DE ZONAS DEPRESIONADAS (PRODUCTORA). COMO FLUIDO DE CONTROL EN OPERACIONES DE REPARACIÓN
Y/O TERMINACIÓN DE POZOS.
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
QFLOW (BAJO CONTENIDO DE SÓLIDOS)
Sistema no disperso.
No contiene arcillas hidrofílicas como la bentonita, es un fluido 100% polimérico de bajo contenido de sólidos.
Alta inhibición para evitar la hidratación de las arcillas del pozo y no generar inestabilidades del mismo.
Mínima capacidad dispersiva para reducir al máximo la incorporación de las arcillas de la formación.
SISTEMAS BASE AGUA QMAX
QFLOW (BAJO CONTENIDO DE SÓLIDOS)
ADITIVOS EMPLEADOS: Q-Na Material Densificante Q-K Inhibidor Q BIOPOLIMER Viscosificante PAC LV Reductor de Filtrado PAC R Viscosificante Q-BUFFER Alcalinizante e Inhibidor Q-STABLE Lubricante Tensoactivo
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN
FACTORES QUE AFECTAN LA SEVERIDAD DE LA CONTAMINACION
Tipo de Sistema de Lodo
Tipo de Contaminante
Concentración del Contaminante
Tipo y Concentración de Sólidos
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN
CONTAMINANTES QUIMICOS COMUNES
Cemento
Anhidrita / Yeso
Carbonatos - Bicarbonatos
Sal
Gases Acidos ( CO2 Y H2S )
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON CEMENTO
CAUSARebajando cemento Cemento no fraguado
INCREMENTOViscosidad de Embudo Punto CedenteGelesFiltradopH, Pm, Pf, Mf, Ca++ Aumenta
Ca(OH)2 Ca2+ + 2(OH)-
pH < 11.5
pH > 11.5
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON CEMENTO
TRATAMIENTO.
Remover el cemento con equipo de control de sólidos.
Reducir alcalinidades. (por presencia de OH-)
Precipitar el ión Ca+2.
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON CEMENTO
Lignito - reduce la alcalinidad.
Ca(OH)2 + 2RCO2H Ca2+ + 2RCO2- + 2H2O
(ácido orgánico)
Bicarbonato de Sodio – precipita el Ca+2.
Ca2+ + NaHCO3 Na+ + H+ + CaCO3
SAPP - reduce la alcalinidad y precipita Ca+2.
Na2H2P2O7 + 2Ca(OH)2 2Na+ + 3H2O + Ca2P2O7 + O-2
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON ANHIDRITA O YESO
Ca SO4 Ca++ + SO4-2
Ca SO4*2H2O Ca++ + SO4-2 + 2H2O
FUENTEFormación
INCREMENTO DISMINUCIONViscosidad de Embudo pH, Pm, Pf, Mf, Punto CedenteGelesFiltradoCa++
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON ANHIDRITA O YESOTRATAMIENTO
Precipitar el Ca+2.Incrementar la alcalinidad
Soda Ash “Carbonato de Na”- tratamiento ion Ca+2.
Ca2+ + Na2CO3 2Na+ + CaCO3
Incrementar la alcalinidad con NaOH.
TOLERANCIAIncrementar el pH a 9.5 – 10.5DiluciónLignosulfonato para defloculacionSi se espera grandes secciones de anhidrita, convertir a un sistema de Lodo de Yeso. (Exceso de Yeso = 23 – 30 kg/m3)
SISTEMAS BASE AGUA
CONTAMINACIÓN CON SAL
Halita NaCl + H2O → Na+ + Cl- + H2O
Silvita KCl + H2O → K+ + Cl- + H2O
Carnalita KMgCl3*6H2O + H2O → K+ + Mg++ + 3 Cl- + 7H2O
FUENTESal de RocaAgua de Preparación : ( Na+ , K+, Ca++, Mg++, Cl- )Agua de la Formación : ( Na+ , K+, Ca++, Mg++, Cl- )
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON SAL
INCREMENTO DISMINUCION
Peso del Lodo pHViscosidad de Embudo PmViscosidad Plástica PfPunto Cedente MfGelesFiltradoSólidosIon Cloruro ( Cl- ) Ion Calcio ( Ca++ )
TRATAMIENTO
Tolerar : Diluir, Añadir NaOH para controlar el pH, Adicionar Lignosulfonato para controlar el Punto Cedente.Convertir a un Lodo Saturado de Sal Desplazar con un Lodo Base Aceite
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOS
CO2 + HOH H+ + HCO3- 2H+ + CO3
2+
Carbonatos CO3=
Bicarbonatos HCO3-
FUENTE
Aire ( Atmosférico) Inyectado por las bombas, Tolvas Mezcladoras, Temblorinas y Agitadores.Intrusión de gas CO2.Sobretratamiento con Carbonato de Sodio o Bicarbonato.Barita.
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOS
INCREMENTOS DISMINUCION
Viscosidad de Embudo pHPunto Cedente Ca++
Geles Filtrado PmPfMf
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOS
Punto cedente vs. CO32- and HCO3
-
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
YP (lb/100 ft²)
Millimoles / Litro
CO32-
HCO3-
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOSCarbonate / Bicarbonato Equilibrio
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10 12 14
Porciento
pH
CO3=H2CO3
HCO3-
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOSDISCRIMINANTE = D = Mf - Pf
CO3 HCO3 OHCondición del Fluido
D > Pf (Pf)(1200) (D-Pf) (1220) ---------------- Muy Inestable
D = Pf (Pf) (1200) ----------------- ---------------- Inestable
D < Pf (D) (1200) ----------------- (Pf-D)(340) Estable
CÁLCULOS:
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOSTRATAMIENTO
• Ajustar el pH, en el rango donde la mayoria de los CO3 existan y el calcio sea soluble (pH 10-11)
• Agregue Ca+2
pH < 10 AGREGUE CAL• pH 10 - 11 AGREGUE CAL & YESO.
pH > 11 AGREGUE YESO.
Cal:
CO3-2 + Ca(OH)2 CaCO3 ¯ + 2 (OH)-
Yeso:
CO3-2 + CaSO4 CaCO3 ¯ + SO4-2
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON CARBONATOS Y
BICARBONATOSSólidos vs. Carbonatos
En algunas ocasiones un problema de sólidos es relacionado con problemas de carbonatos. En los dos hay incremento de viscosidad y geles.
El siguiente análisis muestra si el problema se debe a sólidos,
carbonatos o bicarbonatos.
Checar el pH del lodo:
Si pH y el Pf es o , indica presencia de carbonatos.
Si el pH y Pf ,el problema son los sólidos.
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON ÁCIDO SULFHÍDRICO
H2S H+ + HS- 2H+ + S2- ( pH 7.0 )
FUENTEFormaciónBacterias Anaerobias ( generalmente insignificante ) Agua de preparación ( generalmente insignificante )
INDICADORESAumento de la Viscosidad, Punto Cedente y Esfuerzos de GelDisminución del pH y las Alcalinidades.Olor Sulfuroso en la línea de flote.Oscurecimiento del lodo.
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON ÁCIDO SULFHÍDRICO
Distribución de H2S, HS-, y S2- en función de pH.
pH
Porcentaje Total de Sulfuros
3 6 9 120.01
0.1
1
10
100
HS-
H2S
S2-
SISTEMAS BASE AGUACONTAMINACIÓN CON ÁCIDO SULFHÍDRICO
TRATAMIENTO
NaOH -- Elevar el pH del lodo ( 11-11.5.)
ZnO --- Secuestrante precipita ión S- como ZnS
H 2 S + Na OH Na HS + H 2 O.
S + Zn O Zn S + O.
SISTEMAS BASE ACEITE
FASE CONTINUA(mayor volumen
de líquido)
FASE DISPERSA(menor volumen
de sólidos o líquidos)
TIPO DE FLUIDO
El aceite integra del 40 al 70% del volumen como base en la formación.
Las salmueras de sales como calcio o sodio ocupan entre el 10 al 20% como volumen. Los emulsificantes el 5%, y de 15% a 35% de sólidos.
Las fórmulas de este tipo de fluidos se conocen como base aceite.
SISTEMAS BASE ACEITE QMAXEMULSIÓN INVERSA Q-VERT
Dispersión de un líquido en otro con la condición de que ambos sean inmiscibles, como el agua y el aceite.
Los emulsificantes pueden ser clasificados de manera general en dos grupos:Químicos: Ciertos jabones cálcicos. Mecánicos: Asfaltos oxidados y gilsonitas actúan como estabilizadores de emulsión mecánicos.
SISTEMAS BASE ACEITE
EMULSIÓN INVERSA Q-VERT
SISTEMAS DE TRES FASES
1.- FASE CONTINUA
DieselAceite Mineral Aceite Mineral Mejorado
2.- FASE ACUOSA
Soluciones Salinas Agua Dulce ( AW ) = 1.0NaCl ( AW ) = 1.0 – 0.76 ( 26% - Saturación )CaCl2 (AW ) = 1.0 – 0.39 ( 40% - Saturación )
SISTEMAS BASE ACEITEEMULSIÓN INVERSA Q-VERT
SISTEMAS DE TRES FASES
3.- FASE SÓLIDA
Material DensificanteSólidos PerforadosAditivos Insoluble ( Aditivos de control de pérdida de filtrado
y control de perdida de circulación) Aditivos Solubles CaCl2 , Cal.
ADITIVOS EMPLEADOSDiesel. Fase continuaQ Mul I. EmulsificanteQ MUL II. Humectante
QMUL GEL. ViscosificanteQMUL LIG. Reductor de filtradoCal. AlcalinizanteAgua. Fase dispersaCaCl2. Sal activa
SISTEMAS BASE ACEITE
EMULSIÓN INVERSA Q-VERT
VENTAJAS
Diseñados debido a la gran sensibilidad de los fluidos base agua.Fase continúa aceite, medio no iónico. Alta lubricación y tensiones superficiales bajasMantener secos los recortes propios de las formaciones hidrofílicas
LIMITACIONES
AmbientalesCostosDetección difícil de gases amargos debido a la solubilidad del gas.
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS DE FLUIDOS BASE ACEITE
Densidad. Viscosidad Marsh Reologías (Viscosidad aparente, viscosidad plástica, punto cedente, geles) Filtrado APAT Contenido de sólidos, agua y aceite Alcalinidad Salinidad Estabilidad eléctrica
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
Viscosidad InsuficienteViscosidad ExcesivaContaminación de SólidosFlujos de Agua SaladaSólidos Humectados por aguaDióxido de Carbono ( CO2 )Sulfuro de Hidrógeno ( H2S )Asentamiento y Sedimentación de Barita
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
VISCOSIDAD INSUFICIENTE
Sedimentación de la BaritaLimpieza Inadecuada del Pozo
TRATAMIENTO
Viscosificantes – Arcilla Modificadores Reológicos.Agua ( Salmuera ).Someter la Salmuera al Esfuerzo de Corte.
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
VISCOSIDAD EXCESIVA
Sólidos – Alto Contenido, Finos, Humectados por agua.Alto Contenido de AguaInestabilidad a las Temperaturas ElevadasGases AcidosSobretratamiento con Viscosificantes
TRATAMIENTO
Eliminar / Diluir Sólidos Reducir el Contenido de AguaAñadir Emulsificante, Agente Humectante, Cal, Aumentar el pesodel lodo.
SISTEMAS BASE ACEITEPROBLEMÁTICA
FLUJO DE AGUA SALADA
Aumento de % Agua, Disminución de la relación Aceite/AguaAlta ViscosidadSólidos Humectados por aguaEstabilidad Eléctrica mas bajaAgua en el filtrado APAT
TRATAMIENTO
Emulsificante y CalAgente Humectante para densificar o sólidos humectados por Agua Barita para ajustar el peso y parar el influjo.
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
SOLIDOS HUMECTADOS POR AGUA
Mayor ViscosidadMenor Estabilidad EléctricaAspecto granulosoSedimentaciónTaponamiento de la mallas de las temblorinas
TRATAMIENTO
Si la fase de salmuera está saturada de sal, añada agua dulce.Agente Humectante.
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
DIOXIDO DE CARBONO ( CO2 )
Disminución de la AlcalinidadDisminución del contenido de calDisminución de la Estabilidad Eléctrica
TRATAMIENTO
Añadir Cal para mantener un exceso.Aumentar el peso del lodo para controlar el influjo.
SISTEMAS BASE ACEITE
PROBLEMÁTICA
SULFURO DE HIDROGENO ( H2S )
Sulfuros detectados en el Tren de Gas de GarrettDisminución de la AlcalinidadDisminución del contenido de calDisminución de la Estabilidad EléctricaEl lodo puede volverse negro
TRATAMIENTO
Añadir Cal para mantener un excesoSecuestrante de Zinc Inorgánico.Aumentar el peso del lodo para controlar el influjo.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
CAUSAS
Exceso de sólidos de baja gravedad especifica.
Exceso de sólidos finos.
Tamaño de mallas inadecuadas.
Mallas rotas en vibradores.
Mala limpieza del agujero y recirculación de los sólidos.
Mala eficiencia en los equipos de control de sólidos.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
EFECTOS
Estos dependen de:
La concentración de sólidos.
Tipo de sólidos.
Tamaño de sólidos.
A medida que la temperatura de fondo aumenta también
aumentará el efecto de los sólidos.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
Aumento en presión de bomba.
Aumento de presiones anulares y caídas de presión.
Aumento de densidad.
Aumento en la presión hidrostática.
Disminución en la velocidad de penetración.
Aumento de la DEC.
Posible atrapamiento de la sarta por presión diferencial.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
EXCESO DE SÓLIDOS DE BAJA GRAVEDAD ESPECIFICA.PROPIEDADES FÍSICAS.
Incremento en:
Densidad
Viscosidad de embudo
Viscosidad Plástica
Punto Cedente
Geles.
Sólidos
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
EXCESO DE SÓLIDOS DE BAJA GRAVEDAD ESPECIFICA.METODO DE CONTROL.
DILUCION ($)
Adición de fase continua para mantener sólidos aceptables. Desventajas. Mayor gasto de material químico, generación de
volumen de lodo; mayor gasto en logística.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
EXCESO DE SÓLIDOS DE BAJA GRAVEDAD ESPECIFICA.METODO DE CONTROL.
CONTROL MECÁNICO
Vibradores convencionales. Alto impacto. Desarenadores. Desarcilladores. Centrifugas eliminadoras de LGS. Centrifugas eliminadoras de AGS
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
RECOMENDACIONES.
Trabajar con mallas adecuadas.
Checar la eficiencia de los equipos de control de sólidos.
Checar el tipo de formación, tamaño de recortes y su hidratación en la salida de vibradores.
Trabajar todos los equipos de control de sólidos.
Recircular el fluido por medio de los equipos.
CONTAMINACIÓN CON SÓLIDOS PERFORADOS
INDISTINTO AL TIPO DE LODO
El exceso de sólidos aumenta la
severidad de cualquier contaminante.
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
Se debe minimizar el daño a la formación.
Mayor posibilidad de daño durante las operaciones de terminación y reparación.
Funciones. Controlar las presiones de la formación Minimizar el daño a la formación Mantener la estabilidad del pozo Controlar el filtrado Transportar los sólidos.
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
TIPOS
Salmueras claras sin sólidos
Salmueras viscosificadas con polímeros con agentes puenteantes / densificantes.
Otros fluidos: base aceite, base agua.
El criterio de selección principal es la densidad
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
SALMUERAS CLARAS
VENTAJAS.
No contienen sólidos
Son inhibidoras
Amplio rango de densidades
Pueden ser recuperadas para reutilizarlas
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
SALMUERAS CLARAS
FACTORES DE SELECCIÓN
Densidad del lodo Temperatura del pozo Temperatura de cristalización Compatibilidad con los fluidos de la formación Control de corrosión Aspectos económicos Consideraciones ambientales
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
SALMUERAS CLARAS
Reducción de la densidad debido a la expansión térmica CaCl2
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
SALMUERAS CLARAS
Designaciones del punto de cristalización
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓNTIPOS
Salmuera Densidad (g/cm3)
Naturaleza pH Corrosión
NH4Cl 1.08 Inorgánica 6.5 – 7.5 Media
KCl 1.16 Inorgánica 6.5 – 7.5 Media
NaCl 1.20 Inorgánica 6.5 – 7.5 Media
KBr 1.31 Inorgánica 6.5 – 7.5 Media
NaCOOH 1.32 Orgánica 9.4 Baja
CaCl2 1.39 Inorgánica 6.5 – 7.5 Alta
NaBr 1.52 Inorgánica 6.5 – 7.5 Alta
KCOOH 1.60 Orgánica 10.3 Baja
CaBr2 1.70 Inorgánica 6.5 – 7.5 Alta
CaCl2/CaBr2 1.39 – 1.81 Inorgánica 3.0 – 4.0 Muy Alta
CsCOOH 2.14 Orgánica 10.5 Media
CaCl2/CaBr2/ZnBr2 1.75 – 2.30 Inorgánica 2.0 – 4.0 Extremadamente alta
CaBr2/ZnBr2 2.20 – 2.42 Inorgánica 0.8 – 2.0 Extremadamente alta
NaBr/ZnBr 1.50 – 2.30 Inorgánica 2.0 – 5.0 Extremadamente alta
FLUIDOS DE TERMINACIÓN Y REPARACIÓN
SALMUERAS VISCOSIFICADAS
ADITIVOS
Agentes de Puenteo. Carbonato de calcio Inhibidores de corrosión. Aminas Bactericida. Glutraldehído
Modificadores de pH. NaOH (monovalentes), MgO (divalentes), Ca(OH)2 (divalentes o de calcio)
Viscosificantes. HEC