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La operación de perforación, puede ser definida tan simple como el proceso de hacer UN AGUJERO, sin embargo es una tarea bastante compleja y delicada, por lo que debe ser planeada y ejecutada de tal manera que sea efectuada en forma segura, eficiente y produzca un pozo económico y útil. FORMULACION DE FLUIDOS DE PERFORACION EN CAMPO. Los Fluidos de Perforación constituyen una parte vital e importante para ser empleado durante la construcción de un pozo. Sus funciones son tan básicas como fundamentales para llevar a buen término la perforación del hoyo que permitirá la explotación de un pozo de petróleo y/o gas. Estos fluidos deben ser formulados de manera tal que puedan conservar su calidad y utilidad de la manera mas óptima posible, es por ello que su preparación se realiza en el campo y para un tiempo próximo a la fase en la cual ha de ser empleado, de manera tal que conserve sus propiedades lo más óptimo posible. Como condiciones generales, estos fluidos no tienen que ser tóxicos ni corrosivos, pero si mantenerse inerte ante la presencia de otras sustancias, como fluidos de la formación por ejemplo, y así como permanecer estable ante altas temperaturas. Las operadoras contratan los servicios de empresas de Fluidos como BAROID, CNPC Fluidos y MiSWACO para que los mismos estén al frente de esta valiosa responsabilidad como lo es: FORMULAR EL LODO. Para ello los Ingenieros de Lodo, popularmente llamados “los Químicos”, reciben cargas en paletas de sacos que llegan a la locación, se rigen por un Programa de Fluidos desarrollado por los Ingenieros de Planificación y, mediante el apoyo de los arenilleros, preparan el Fluido a ser empleado en los tanques activos, de acuerdo a la fase. Por lo general, cuando se emplea lodo base agua: - HOYO DE SUPERFICIE: Aguagel. - HOYO INTERMEDIO: Polimérico Inhibido. - HOYO DE PRODUCCION: Viscoelástico. REVISION DE TANQUES y CAPACIDADES. La revisión constante de los volúmenes en cada uno de los tanques es responsabilidad vital de los Ingenieros de Lodos. Ya que con ello monitorean la funcionabilidad del circuito cerrado, identificando cualquier situación que conduzca a problemas con el fluido (pérdida de circulación, por ejemplo) y responder a tal situación de la manera correcta. El ingeniero de Fluidos por lo general emplea una serie de fórmulas para estimar el comportamiento teórico de cada desplazamiento. Entre las fórmulas mas empleadas están: TANQUES RECTANGULARES: V = L (pies) x W (pies) x h (pies) / (5,61 bls/ft3) Donde L es la longitud, w el ancho y h la altura del tanque. Todas estas medidas están en pies, y para transformar los pies cúbicos en barriles dividimos entre la constante 5,61.

Fluidos de Prforcion

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La operación de perforación, puede ser definida tan simple como el proceso de hacer UN AGUJERO, sin embargo es una tarea bastante compleja y delicada, por lo que debe ser planeada y ejecutada de tal manera que sea efectuada en forma segura, eficiente y produzca un pozo económico y útil.

FORMULACION DE FLUIDOS DE PERFORACION EN CAMPO.

Los Fluidos de Perforación constituyen una parte vital e importante para ser empleado durante la construcción de un pozo. Sus funciones son tan básicas como fundamentales para llevar a buen término la perforación del hoyo que permitirá la explotación de un pozo de petróleo y/o gas.

Estos fluidos deben ser formulados de manera tal que puedan conservar su calidad y utilidad de la manera mas óptima posible, es por ello que su preparación se realiza en el campo y para un tiempo próximo a la fase en la cual ha de ser empleado, de manera tal que conserve sus propiedades lo más óptimo posible. Como condiciones generales, estos fluidos no tienen que ser tóxicos ni corrosivos, pero si mantenerse inerte ante la presencia de otras sustancias, como fluidos de la formación por ejemplo, y así como permanecer estable ante altas temperaturas.

Las operadoras contratan los servicios de empresas de Fluidos como BAROID, CNPC Fluidos y MiSWACO para que los mismos estén al frente de esta valiosa responsabilidad como lo es: FORMULAR EL LODO. Para ello los Ingenieros de Lodo, popularmente llamados “los Químicos”, reciben cargas en paletas de sacos que llegan a la locación, se rigen por un Programa de Fluidos desarrollado por los Ingenieros de Planificación y, mediante el apoyo de los arenilleros, preparan el Fluido a ser empleado en los tanques activos, de acuerdo a la fase.

Por lo general, cuando se emplea lodo base agua:

- HOYO DE SUPERFICIE: Aguagel.- HOYO INTERMEDIO: Polimérico Inhibido.- HOYO DE PRODUCCION: Viscoelástico.

REVISION DE TANQUES y CAPACIDADES.

La revisión constante de los volúmenes en cada uno de los tanques es responsabilidad vital de los Ingenieros de Lodos. Ya que con ello monitorean la funcionabilidad del circuito cerrado, identificando cualquier situación que conduzca a problemas con el fluido (pérdida de circulación, por ejemplo) y responder a tal situación de la manera correcta.

El ingeniero de Fluidos por lo general emplea una serie de fórmulas para estimar el comportamiento teórico de cada desplazamiento. Entre las fórmulas mas empleadas están:

TANQUES RECTANGULARES:

V = L (pies) x W (pies) x h (pies) / (5,61 bls/ft3)

Donde L es la longitud, w el ancho y h la altura del tanque. Todas estas medidas están en pies, y para transformar los pies cúbicos en barriles dividimos entre la constante 5,61.

REVISION DE PARAMETROS DE LODO.

Para monitorear el comportamiento del lodo siempre es bueno hacerle un seguimiento o revisión a sus parámetros de manera constante y continua, y así detectar si el lodo está cumpliendo con las propiedades del plan. Generalmente el Ingeniero de Lodos coordina tres pruebas diarias: 4:00 am , 12:00 pm y 8:00 pm.

En cada una de ellas se revisan una serie de propiedades de acuerdo al tipo de lodo que se está preparando y si es base Aceite o base Agua. En los lodos base agua los parámetros a revisar son la densidad o peso, la Viscosidad de Embudo, filtrado API, Propiedades Reológicas, pH, y los Porcentajes de Arena, Agua, Aceite y sólidos.

La densidad se determina a través de una Balanza de Lodo, que brinda lecturas en lbs/gal y en lbs/pie3. Llenando la tasa de la balanza con lodo y tapándola se expulsa el exceso de fluido mediante un orificio, que luego es tapado con el dedo. Se coloca la balanza sobre el soporte y se va arrimando el cursor hasta que la balanza se estabilice y el “ojo de pescado” o burbuja niveladora esté en el centro.

Para la Viscosidad se emplea un embudo de Marsh, en donde se agrega lodo y se calcula el tiempo en que se desplaza un cuarto de galón (946 cc.) . Por esta razón, este parámetro se mide en unidades de

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seg/qt. Es decir, segundos por cuarto de galón.

La reología se determina a través de un viscosímetro de lectura directa, en el cual se miden las lecturas de 600 RPM, 300 RPM, 6 RPM y 3 RPM. Con estos datos podemos encontrar las siguientes propiedades reológicas:

- Viscosidad Plástica, expresada en centipoise (cp): se obtiene de Lect 600 RPM – Lect, 300 RPM.- Punto Cedente, expresado en libras por cada 100 pies cuadrados (lbs/100 ft2): se obtiene de Lectura de 300 RPM – Viscosidad Plástica.- Fuerza de Gel: se corre a 3 RPM.- Viscosidad Aparente, expresada en cp, que se obtiene de dividir la lectura de 600 RPM entre 2.

Las otras propiedades fisicoquimicas que se revisan son:

- Filtrado API, mediante un Filtro Prensa.- pH: empleando un pHmetro digital, solución Buffer y agua ionizada.- Porcentaje de arena.- % de Sólidos y Líquidos: empleando el instrumento llamado retorta- Dureza.- Alcalinidad del Filtrado (Pf).- Alcalinidad del Filtrado (Mf).- Alcalinidad del Lodo (Pm).- MBT (Prueba de azul de Metileno).

PREPARACION DE SISTEMAS DE INHIBICION DE ARCILLA .

Una vez terminada la fase del hoyo superficial en la que se emplea un Lodo Aguagel, se procede a preparar un lodo de tipo Polimérico Inhibido, debido a la próxima presencia de una zona lutítica como lo es la Formación Freites. El lodo Polimérico Inhibido es útil para evitar el control de pérdidas de filtrado, tiene una buena estabilidad térmica y resistencia ante contaminantes. Además de proteger las zonas productoras y lubricar la sarta y prevenir pegas y corrosión.

El lodo Polimérico Inhibido empleado en la perforación en Campo Uracoa tiene que ir aumentando su densidad a medida que se va perforando la formación Mesa – Las Piedras, de manera que una vez llegando a la Formación Freites se cuente con una densidad de 9,2 libras por galón. Tambien ha de cumplir con los siguientes parámetros:

- Viscosidad de Embudo: 40 – 45 seg./qt.- Viscosidad Plástica: 13 centipoise.- Punto Cedente: 17 lb/100 ft2.- MBT: 12 – 17- pH : alrededor de 10.

Para su preparación se emplean productos tales como:

- Biopolímero de Goma Xántica.- Celulosa Polianiónica.- Carbonato de Calcio.- Lignosulfonato Libre de Cromo.- Soda Cáustica.- Complejo de Aminas o NH4-PAM

PREPARACION DE PILDORAS.

Las Píldoras constituyen fluidos elementales que se bombean para garantizar la limpieza del hoyo durante y después de terminada una fase de perforación. Generalmente durante la perforación se bombean por cada 300 pies perforados un tren o secuencia compuesto por 30 Bls de píldora dispersa seguida de 30 bls de píldora de barrido.

La píldora dispersa, como su nombre lo indica, tiene como función principal dispersar los componentes de los fluidos en el hoyo. La Píldora de barrido genera turbulencia en estos y permite que los mismos sean desplazados hasta superficie para luego pasar por los ECS.

Por lo general la dosificación de estas píldoras tienen que tener una densidad de casi 2 lb/gal adicional a las del fluido para que este peso pueda acarrear el lodo y las partículas sólidas remanentes en el hoyo.

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Otro método de limpieza es la circulación hasta obtener retornos limpios mediante los fondos arriba, que implican un viaje de circulación que llegue hasta el fondo y regrese hasta superficie.

CALCULOS DE PRESION DE BOMBAS, CAMISAS, DIAMETROS DE HOYOS.

Es muy importante para los Ingenieros de Lodo conocer y manejar los cálculos que permitan conocer las presiones de las bombas y del diámetro del hoyo perforado para tener un estimado del galonaje y el volumen que se requiera preparar de lodo. Entre las fórmulas empleadas para estos cálculos, están:

VOLUMEN EN HOYO ABIERTOV= ID¨2/1029,4

Donde ID es el diámetro Interno del hoyo y 1029,4 es una constante que permite convertir las pulgadas cuadradas (in2) x pie a Barriles.

VOLUMEN EN REVESTIDOR SIN TUBERIA

V= (ID¨2 x L)/1029,4En donde L es la longitud del revestidor.

VOLUMEN EN EL ESPACIO ANULAR.

V= (OD¨2 -ID¨2) x L/1029,4Donde OD es el Diámetro externo del hoyo, también expresado en pulgadas.

DESPLAZAMIENTO DE BOMBAS

DUPLEX:

Fpd = 0.0068*(2dt2 – dr2)*(Ls)*Ev

TRIPLEX:

Fpt = 0.000243*(D2 )*(Ls)*Ev

En donde:Fpd= Desplazamiento volumétrico de la bomba duplex (gal/emb)Fpt = Desplazamiento volumétrico de la bomba triplex (gal/emb)dt = Diámetro del pistón (pg)dr = Diámetro del vástago (pg)Ls = Longitud de la camisa (pg)Ev = Eficiencia volumétrica (adimensional)

FORMULACION DE FLUIDOS VISCOELASTICOS EN CAMPO.

Para la fase del Hoyo de Producción se recomienda el empleo de lodo Viscoelástico, debido a que es el idóneo para la lubricación de la sarta y crear revoque en la formación Oficina, en donde están presentes las arenas productoras, y ello debido a que en esta fase el pozo presenta un alto grado de inclinación de tipo horizontal. Los fluidos viscoelásticos son de tipo pseudoplásticos, siendo viscosos como un líquido y elásticos como un sólido, que permite lograr suspensión en el hoyo.

Los aditivos que se emplean para su preparación son por lo general:

- Salmuera.- Viscosificador no Iónico (polímeros), con concentraciones de 1 a 2 lb/bbl.- Antiespumante.- Reductores de Filtrado.- Aditivos para pH, como soda cáustica.- Agente Densificante: como por ejemplo el Carbonato de Calcio TT 200.

Las propiedades reológicas de este tipo de lodo son, aproximadamente, las siguientes:

- RPM : 600 (17) , 300 (13), 6 (5), 3 (4).- Viscosidad Plástica: 12 cps.

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- Densidad: 8.70 libras por galón.- Viscosidad de Embudo : 45 seg /cuarto de galón.- Punto Cedente: 20 lb/100 ft2 .- MBT: 10- pH: 12.- % Sólidos: 4CALCULO DE HIDRAULICAS.

Una vez que se han determinado las propiedades reológicas del lodo y estimado sucomportamiento, se hacen cálculos de hidráulica para determinar el efecto que tendráel lodo en un sistema de presiones. De esta manera se balancea el control del pozo, lalimpieza del hoyo, la presión de la bomba, el ECD (Densidad Equivalente de Circulación) y las pérdidas de presión debidas a la mecha.

De esta forma, los ingenieros de Lodos hacen cálculos de Hidráulica para determinar la velocidad de flujo en la tubería y en el espacio anular del hoyo. Ello se obtiene mediante el empleo de las siguientes ecuaciones:Velocidad promedio en Tubería.Vp= 24,48 x Q / D2Donde:Vp = es la velocidad en Tubería expresa en Pies por Minuto.Q = es el caudal, expresado en Galones por minuto (gpm).D = es el diámetro de la tubería expresado en pulgadas.24,48 = es una constante que nos permite convertir las unidades involucradas apie/minuto.

Velocidad Promedio en Espacio Anular.Va = 24,48 x Q / (D22 – D12)

Donde D2 es el diámetro externo y D1 el interno.Otros cálculos de Hidraulica lo conforman el Numero de Reynolds, que permiteidentificar si el comportamiento de fluido es laminar o turbulento, la velocidad crítica,que es la que tiene lugar cuando se está pasando de flujo laminar a turbulento, y laspérdidas de presión.

DOSIFICACION DE BIOCIDA Y SECUESTRANTE DE OXIGENO.

Los Biocidas son sustancias químicas destinadas a destruir la germinación de bacterias en el pozo, producto de la presencia de oxigeno en el hoyo. Estas bacterias constituyen un grave problema para la construcción del pozo, debido a que son altamente corrosivas y su metabolismo produce ácido sulfhídrico (H2S) que provocan serios daños al Equipo de Control de Arena del Pozo.

Para combatirlas, el biocida empleado en la perforación de Pozos en Campo Uracoa, es el THPS (Sulfato-Tetrakis-Hidroximetil-Fosfonio). El empleo de este producto puede reducir drásticamente la presencia de bacterias en el pozo.

También es común emplear agentes secuestrantes de oxígeno, soluciones que soncapaces de reaccionar con las moléculas de oxígeno, transportarlas o transformarlas en otros productos. Con ello se logra reducir la concentración de oxígeno y por ende, la corrosión en los sistemas de completación del pozo.

MANEJO DE DESECHOS SÓLIDOS Y LIQUIDOSLos desechos sólidos que son acarreados desde el pozo hacia superficie como efecto del circuito cerrado generado por el sistema de circulación, comprenden un problema que tiene que ser solventado para que se pueda recuperar por lo menos cierta parte del lodo que fue bombeado. El equipo de control de sólidos consta de un sistema de bombas centrífugas cuya función es filtrar o retener las partículas sólidas que se añaden al lodo mientras éste está regresando del hoyo.Durante la fase de perforación del hoyo superficial, el sifón se encarga de absorber el lodo retornado y enviarlo hacia el tanque de Trampa 1. Luego de la instalación de la BOP, esta función la recibe el Flow Line, que envía directamente el fluido hacia el Diversificador de Flujo, o Flow Divider, de donde pasa a las zarandas, las cuales por medio de agitación van decantando el fluido, separándolo de las partículas sólidas por medio de un sistema de mallas.

El lodo cae en el tanque Trampa y luego pasa por el Mud Cleaner, llamado también 3 en 1, en donde se encuentran además el Desander (desarenador) y el Desilter (desarcillador, literalmente). Estas centrífugas

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poseen hidrociclones que se encargan de las partículas mas pequeñas como lo son los granos de arena y arcilla.

El lodo ya limpio cae en el tanque de asentamiento para luego continuar la circulación pasando por los tanques de succión de donde serán bombeados nuevamente hacia el pozo. Los desechos sólidos caen hacia un tanque denominado Canoa. La limpieza y recolección de estos desechos está a cargo de la empresa de Control Ambiental del taladro.

Ciclo del lodo

El fluido es circulado en un circuito cerrado durante el proceso de perforación.Para comenzar la circulación se debe seleccionar un punto de partida y generalmente se parte de la bomba. El lodo contenidoen el tanque de succiónsituado a un extremo del tanque activoes succionado por la bomba que sería el punto de partida. Después que el lodo sale de las bombas a alta presión, este fluido viaja a través de los equipos y accesorios ya mencionados. Luego de estar en la bomba es expulsado a gran presión a tra vés del sistema con el siguiente recorrido: Circula por líneas horizontales de la bomba a la base del pozo. Luego por líneas verticales o tubo vertical de la base del pozo hasta más o menos la mitad de la torre. Llegando hasta la manguera de lodo o circulación que sirve de conexión entre el tubo vertical y la unión giratoria o polea giratoria. De allí el fluido llega al cuadrante o Kelly a la sarta de perforación o tubería de perforación, hasta salir por las boquillas de la mecha para posteriorment e subir por los distintos espacios anulares (anular hoyo); llegando hasta el conjunto de válvulas impide reventones. Después mediante la línea de retorno es dirigido nuevamente al tanque activo en el extremo del tanque de succión, pasando por los quipos separadoresde sólidos(zaranda, tanque de sedimentación o trampa de arena, tal vez hidrociclones,desarenadores, deslimadores, centrifugas y desgasificadores), todoantes de serexpulsado nuevamente por las bombas ybombeado de nuevo al pozo. Reiniciandoasíel ciclode circulación del lodo.

Componentes o equipos y accesorios del sistema de circulaciónÁrea de Preparación del Fluido:Es el área donde se encuentra almacenado los materiales a utilizar para la perforación del pozo, así como los tanques y equipos utilizados para tal fin.DEPÓSITOS DE QUÍMICAEs el sitio donde se almacenan los productos químicos y aditivos necesarios(viscosificante, densificantes, adelgazantes, materiales de control de filtrado,emulsificantes).TANQUESDE LODOSEstán conjugados con el equipo de control de sólidosya que en ellos se prepara o acondiciona el lodo proveniente del pozo para ser nuevamentesuccionado por las bombas y expulsado por la misma al sistema de circulación.

Tanques AuxiliaresSon tanques complementarios y pueden subdividirse en: tanque de mezcla, depósitos de agua y tanques de reservas.

Tanque de MezclaEn este tanque se pueden preparar fluidos con características definidas ya que cuentan con equipos de mezclas Independientes del sistema de los tanques activoscomo porejemplo agitadores, los cuales se encargan de batir el lodo.Tanque de ReservaSe usa para mantener cualquier fluido ya preparado y listo para ser usado.En pozos exploratorios, se mantiene en reserva un lodo con densidad de 0.5 lbs/gal mayor que la densidad del lodo en uso.

Tanques de Asentamientoo sedimentaciónTambién se le conoce como trampa de arena. Es el tanque donde se recibe el retorno del pozo. Aquí se instalan los equipos separadores de sólidos primarios (zarandas), para descartar los cortes de tamaño mayor a 74 μ (micrones).La arena se asienta en el mismo por gravedad.

Tanques Intermedios

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Es el tanque donde se instala el resto de los equipos separadores de sólidos (desarenadores, deslimadores y centrifugas), elimina partículas y sólidos indeseables y siempre contendrá partículas finas de la formación que no se pueden eliminar por su tamañoentre 4 y 74 μ.

Tanques de SucciónEs el tanque desde donde el fluido, casi libre de sólidos, es succionado por las bombas de lodos. En el que se instalan los equipos de mezcla.

EMBUDO DE MEZCLAEquipo utilizado para agregar al lodo los aditivos enforma rápida.

BOMBAS DE LODOSSon las encargadas de hacer cumplir el ciclo de circulación del lodo, desde que lo succionan del tanque respectivo, hasta que el fluido retorna al extremo opuesto del tanque de succión, después de pasar por el interior de las tuberías y los espacios anulares respectivos.Estas bombas toman el lodo de los tanques y lo impulsan hasta la sarta de perforación. Cada equipo de perforación debetener como mínimo tres bombas para el fluido de perforación; dos deben estar conectadas de tal manera que puedan operar solas, enparalelo y una tercera como auxiliar.

Bomba DúplexSon bombas de doble acción, es decir, desplazan fluidos en las dos carreras del ciclo de cada pistón mediante válvulas y descargas en ambos lados de la Camisa.Cuando el pistón se desplaza en su carrera de enfrente, al mismo tiempo succiona por la parte posterior y viceversa.

Bomba TriplexSon bombas de acción sencilla, es decir, el pistón desplaza fluido solamente en su carrera de enfrente y no succiona.Debido a esto, las bombas triples necesitan mantener las camisas llenas de fluido y esto se logra a través de bombas centrífugas.La bomba mas emplea es la dúplexya que son de doble acción y por manejar caudales variados y su alto rendimiento.

Factor de emboladaEs el desplazamiento de las bombas de lodo por cada embolada.Una embolada es un ciclo del pistón, es decir, el movimiento recíproco querealiza un pistón en el interior de la camisa, desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior y regresando al punto muerto inferior.El factor de emboladas se expresa en barriles por embolada (bls/emb) o galones por emboladas (gal/emb) o sus recíprocos (emb/bl, emb/gal)

LA SARTA DE PERFORACIÓNLa sarta de perforación es una columna de tubos de acero, de fabricación yespecificaciones especiales, en cuyo extremo inferior va enroscada la sarta de lastrabarrena y en el extremo de ésta está enroscada la barrena, pieza tambiénde fabricación y especificaciones especiales, que corta los estratos geológicos para hacer el hoyo que llegará al yacimiento petrolífero.Está compuesta de tubería de perforación y una tubería especial de paredesgruesasllamada Portamechas o Lastrabarrenas. El lodo circula a través de losportamechas aligual que a través de la tubería de perforación. Transmite lapotencia rotatoria a la mecha para poder perforar.

Tubería de perforaciónConstituye la mayor parte de la sarta de perforación, esta soportada en la partesuperior por el cuadrante, el cual le transmite la rotación a través de la mesa rotatoria. UnTubo de perforaciónmide aproximadamente 30 píes, cada tubo tiene dos roscas, una interna denominada caja y otra externa conocida como espiga o pin. Cuando se conecta un tubo a otro, la espiga se inserta en la caja y la conexión se enrosca. La tubería deperforación puede sufrir fallasoriginadas por corrosión,la cual comienza generalmente en el interior de la tubería.

ESPACIOSANULARESSon los diferentes espacios que hay entre el hoyo perforado y la pared interna del revestidor y la sarta de perforación, desde el fondo hasta el cabezal del pozo.LÍNEA DE RETORNOEs el conductoo tuberíaque va desde la boca del pozo donde llega el lodo con los ripios y gases hasta los equipos de control de sólidos

EQUIPO DE CONTROL DE SÓLIDOSSon los equipos encargados de limpiar y acondicionar el fluido de perforación, antes de ser inyectado nuevamente al pozo. La ubicación ideal para los equipos separadores de sólidos, en función del orden de

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su secuencia de operación es: la zaranda, trampa de arena, los desarenadores, los deslimadores y las centrifugas.El volumen y tipo de sólidos que se encuentren enel lodo de perforación afecta directamente las propiedades del mismo, la hidráulica, la rata de penetración, la estabilidad del hoyo y el costo total del pozo. De allí la importancia del control de sólidosen los lodos. El buen funcionamiento del fluido depende del control diario de sus características. El control de sólidos es la función más important del tratamiento del lodo.Es una tarea difícil pero necesaria para prolongar la vida útil de la barrena, prolongar la vida útil de las bombas de lodo.

ZarandaEs el primer equipo que intervieneen el proceso deeliminación de sólidos. Maneja lodos de cualquier peso. El lodo cargado de sólidos llega al vibrador; el cual retiene a los sólidos grandes con su malla y deja caer el líquido y sólidos máspequeños al fondo.Es el principal equipo de control de sólidos que remueve partículas de gran tamaño. Procesa todo tipo de lodo, con o sin peso, y de su eficiencia depende del funcionamiento del resto de los equipos. Su función principal es la remoción de los ripios o desechos de formación de tamaño considerable que retoman a la superficie arrastrada por el lodo de perforación. Se clasifican en dos grupos.

Trampas de Arenas o asentamiento:Sirve de asentamiento a las partículas sólidas por efecto de la gravedad luego de pasar a través de las mallas instaladas.

DesarenadoresEstá diseñado para manejar grandes volúmenes de fluidos y remover sólidoslivianos que han pasado por la malla de la zaranda. Es usado para remover arena con algo de limo, es decir, partículas mayores de 74 micrones. Debe ser puesto en operación al comienzo de la primera fase de la perforación de un pozo y preferiblemente en el hoyo superficial ya que en el aumento, en el porcentaje de sólidos en esta fase es muy rápido, esto debido a la selevadas tasas de perforación y circulación.Deslimadores:Remueve sólidos que no retiene el desarenador.Opera un rango menor a 20 micrones (tamaño del ripio) los conos son por lo general de 4 pulgadas de diámetros y debe ser puesto en operación al comenzar la operación y que de esta manera se presión de 30-40 LPCA. Esta capacidad para mover hasta un 150% del caudal de circulacióndescarta un alto porcentaje de sólidos indeseables. El Deslimador está diseñado para operar con una.Centrifuga de decantaciónRemueve sólidos mas pequeños (3.5 micrones). Elimina además de sólidos, parte de la fase liquida del lodo que contiene material químico en solución, tales como lignosulfonato, soda caustica, entre otros.Es un equipo diseñado para separar los componentes de un liquido según la densidad, la centrifuga funciona incrementando la fuerza gravitacional sobre un sistema para acelerar el proceso de sedimentación de los sólidos suspendidos en el fluido permitiendo separar partículas mayores de 2 micrones de diámetros.

HidrociclonesMecanismo que separa sólidos de distintos tamaños, por asentamiento de partículas. El lodo pasa tangencialmente por la parte del cono o ciclón, simultáneamente se propicia una fuerza centrifuga que obliga las partículas a orientarse hacia lapared del cono. Las partículas grandes y pesadas precipitan y son eliminadas por el fondo del cono. El lodo restante se desborda por arriba y sale por la abertura del vértice.

DesgasificadorMecanismo que se encarga de retirarle gas al lodo a fin d propiciarle la densidad debida al lodo, evitar arremetidas y para facilitar bombeos efectivos de lodo y no de lodo con gaS.

TIPOS DE LODOS DE PERFORACIÓNFLUIDOS BASE AGUAEl más usado es sin duda el fluido base agua tratado con una gama amplia de aditivos que irán a definir sus propiedades principales. Hay una tendencia para la utilización de polímeros.La fase continua de un lodo base agua es el agua. Algunos aditivos químicos que son sólidos se disuelven o se dispersan en la fase continua. Los sistemas de fluidos base agua más conocidos son:FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO (NO DISPERSO)El término no disperso indica que no se utilizan dispersantesLas arcillas comerciales agregadas al lodo, al igual que las que se incorporan de la formación, van a encontrar su propia condición de equilibrio en el sistema de una forma natural.Este fluido es utilizado en el inicio de la perforación.FLUIDOS BASE AGUA BENTONITICO POLIMERICO

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Es empleado para perforar formaciones de bajo contenido de arcillas.Se puede realizar con agua fresca o salada, considerando el contenido de calcio menor de 200 ppm. El Ca++ se controla con carbonato de sodio.FLUIDOS BASE AGUA FLUIDO DISPERSO NO INHIBIDOSe utilizan dispersantes químicos para deflocular a la bentonita sódica, no se utilizan iones de inhibición ya que los dispersantes van a actuar sobre los sólidos perforados, maximizando su dispersión.Es el fluido de perforación más versátil y más utilizando en la industria.La viscosidad del sistema es controlada con facilidad mediante el uso de dispersantes Se trata de un sistema con buena tolerancia a los contaminantes más comunes y a grandes contenidos de sólidos. Además, si se le agrega surfactantes y mayor dosis de lignitos resulta excelente para perforar pozos de alta temperatura.FLUIDOS GAS-AIREUsando como fluido de perforación aire, gas natural, gases inertes o mezclas con agua, se han obtenido grandes ventajas económicas en secciones de rocas consolidadas donde difícilmente se encontrarían grandes cantidades de agua, pues un aporte adicional de líquido contribuiría a formar lodo, embotando la sarta, especialmente la broca; el aire o gas seco proveen la mayor rata de penetración de los diferentes fluidos de perforación, los cortes son usualmente reducidos a polvo al mismo tiempo que se dirigen a la superficie, al ser bombardeados a alta velocidad contra los tool joints.

El transporte de los cortes depende de la velocidad en el anular, al no poseer propiedades que garanticen por sí mismas la suspensión de los cortes o sólidos transportados; siendo no recomendable su uso ante paredes de pozo inestables, formaciones productoras de agua, formaciones con alta presión de poro y adversos factores económicos. En general el uso de este tipo de fluidos resulta en una rata de perforación más rápida, mayor footage para la broca, mayor posibilidad para tomar pruebas de las formaciones, limpieza de los corazones, mejores trabajos de cementación y mejores completamientos. Se usa mist drilling o perforación de niebla cuando una pequeña cantidad de agua entra al sistema, eventualmente agentes espumantes son inyectados en la corriente por tanto disminuyen la tensión interfacial entre el agua, dispersándola dentro del gas, lo cual incrementa la habilidad de eliminar el agua producida por la formación. Agentes anti-corrosión normalmente no son usados pero cuando ocurre o se encuentra agua, un inhibidor tipo amina sirve para proteger la sarta.

- LODOS ESPUMOSOSFabricados mediante la inyección de agua y agentes espumantes dentro de una corriente de aire o gas creando un espuma estable y viscosa o mediante la inyección de una base gel conteniendo un agente espumante, su capacidad de acarreo es dependiente más de la viscosidad que de la velocidad en el anular. En cuanto a los lodos aireados en una base gel, tienen el propósito de reducir la cabeza hidrostática y prevenir pérdidas de circulación en zonas de baja presión, además de incrementar la rata de penetración.

- LODOS BASE AGUALa bentonita es usada para tratar lodos de agua fresca para satisfacer las necesidades reológicas del lodo, así como para controlar las pérdidas de fluido; obtiene su mejor desempeño en lodos que contengan menos de 10,000 ppm (partes por millón) de cloruro de sodio, al afectar grandemente sus propiedades. Los fosfatos (siendo el pirofosfato ácido de sodio (SAPP) el más usado) son químicos inorgánicos usados para dispersar estos lodos cuyas viscosidades aumentan mediante la contaminación con cemento o con sólidos perforados, sin embargo, no reducen la pérdida de fluido y no son estables a temperaturas superiores a los 150°F.

Rara vez un lodo formado a partir de solo bentonita es usado, gracias a su facilidad a ser contaminado.- LODOS NO DISPERSOSUtilizados para perforar pozos poco profundos o los primeros metros de pozos profundos (lodos primarios), en la mayoría de casos compuesto de agua dulce, bentonita y cal apagada (hidróxido de calcio), donde primero se hidrata la bentonita y luego se agrega cal para aumentar el valor real de punto de cedencia, que le da la capacidad de transportar recortes, a bajas ratas de corte (shear rate). Las cantidades requeridas de bentonita y cal dependen del punto de cedencia deseado (en muchos pozos se puede usar entre 15 y 25 lbm/bbl de la primera y entre 0.1 y 1 lbm/bbl de la segunda). El objetivo de este sistema es reducir la cantidad total de sólidos arcillosos, resultando en una rata de penetración alta. No son muy estables a altas temperaturas, aproximadamente 400°F.

Para el control de pérdidas de filtrado en estos lodos se recomienda agregar a la mezcla, un polímero no iónico tal como el almidón o el XC que respeten el punto de cedencia logrado por la cal. Su concentración común varía entre 0.5 y 0.75 lbm/bbl. No toleran contaminaciones salinas de 10,000 ppm y superiores o contaminaciones de calcio que excedan las 100 ppm. No es recomendado el uso de CMC que actúa como adelgazante a ratas de corte bajas. Pero a altas velocidades de corte (común en la tubería de perforación y en las boquillas de la broca) aumenta la viscosidad efectiva del lodo, elevando la resistencia friccional requiriéndose mayores presiones de bombeo. No contienen adelgazantes.

- LODOS DE CALCIO

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Altamente tratados con compuestos de calcio, catión divalente que inhibe el hinchamiento de las arcillas de las formaciones perforadas, muy utilizados para controlar shales fácilmente desmoronables. También aplicados en la perforación de secciones de anhidrita de considerable espesor y en estratos con flujos de agua salada. Estos lodos difieren de los otros base agua, en que las arcillas base sodio de cualquier bentonita comercial o la bentonita que aporta la formación es convertida a arcillas base calcio mediante la adición de cal o yeso, tolerando altas concentraciones de sólidos arcillosos con bajas viscosidades a comparación de los otros fluidos base agua fresca.

Estos sistemas son referidos como lodos base cal o base yeso dependiendo cual de estos químicos es usado para convertir el sistema a base calcio. Normalmente se obtienen por la adición de cal apagada, de tal forma que la arcilla sódica (bentonita), se convierta en arcilla cálcica, manteniéndose usualmente concentraciones en exceso de cal: de 1 a 2 lbm/bbl (en lodos bajos en cal) o de 5 a15 lbm/bbl (en lodos altos en cal) y en los sistemas de yeso un exceso de 2 a 4 lbm/bbl, para no aceptar los que puedan aportar las formaciones, inalterándolas, previniendo formar cavernas.

LODOS DISPERSOSMuy útiles cuando se perfora a grandes profundidades o en formaciones altamente problemáticas, pues presentan como característica principal la dispersión de arcillas constitutivas, adelgazando el lodo. Compuestos por bentonita, sólidos perforados y bajas concentraciones de agentes dispersantes, tales como los lignosulfonatos y lignitos; el PH de este lodo está entre 8.5 y 10.5 para mantener estable el NaOH que es requerido para activar el agente dispersante usado.

Estos lodos pueden ser similares en aplicabilidad a los lodos con fosfato, pero pueden ser usados a mayores profundidades gracias a la estabilidad del agente dispersante, los lignitos son más estables que los lignosulfonatos a temperaturas elevadas y son más efectivos como agente de control de pérdida de circulación, aunque los lignosulfonatos son mejores agentes dispersantes, el carácter reductor de filtrado para el lignosulfonato se degrada a 350°F. Esta combinación de aditivos ha sido una de las mayores razones para perforar a altas presiones y por lo tanto a altas temperaturas mediante observaciones realizadas en una celda de alta temperatura y presión; no obstante indican que estos lodos desestabilizan shales que contienen arcillas de montmorillonita e incluso en arcillas illíticas, cloríticas y caoliníticas; esto también se ha verificado en numerosas operaciones de campo. La valiosa propiedad del lignosulfonato, para deflocular y dispersar arcillas, se convierte en responsable de daños en la formación (reducción en la permeabilidad) altamente significativos a medida que invade zonas potencialmente productoras que contengan arcillas, estas permeabilidades pueden reducirse de tal manera, que intervalos potencialmente productores pueden inicialmente pasarse por alto o incluso después de probar para mirar el potencial de productividad, dejarlos abandonados.

- LODOS BAJOS EN SOLIDOSSon aquellos lodos en los cuales la cantidad y tipos de sólidos son estrictamente controlados. Estos no deben presentar porcentajes en volumen de sólidos totales por encima de 10% y la relación de sólidos perforados a bentonita, debe ser menor que 2:1.

En años recientes han aparecido productos nuevos que hacen práctico el uso de lodos con cloruro de potasio, cuya concentración de cloruro de potasio usada depende del tipo de formación a perforar. Los lodos con concentraciones bajas (de 5 a 7 % en peso de agua utilizada para preparar el lodo) se usan en formaciones de shales firmes o de shales inestables que contengan muy poca esmectita y en arenas potencialmente ricas en hidrocarburos que pueden sufrir daños en su permeabilidad al ponerse en contacto con agua dulce. Los lodos con concentraciones altas (de 10 a 20 % en peso de agua) se utilizan para perforar shales tipo gumbo (que se hacen pegajosos y pierden su porosidad al contacto con el agua dulce), y para perforar “shales” ricos en esmectita.

La composición básica de estos lodos es: agua dulce o agua de mar, cloruro de potasio, un polímero para inhibición ( poliacrilamida generalmente), un polímero generador de viscosidad (tipo XC con frecuencia), bentonita prehidratada, almidón estabilizado o CMC, potasa cáustica o soda cáustica, y otros aditivos como lubricantes. Como factores importantes a considerar se contemplan:

· Baja tolerancia a los sólidos, por consiguiente tienden a ser altamente procesados, haciendo de este lodo uno de los más onerosos.

· Debido al presencia necesaria de polímeros, para controlar las pérdidas de filtrado, limita su uso a temperaturas de 250°F como máximo.

· Exhiben un comportamiento de plástico de Bingham, con puntos de cedencia altos y buenas viscosidades a ratas de corte bajas; su capacidad de limpieza del pozo es grande.

· Según visualizaciones, en laboratorio, en una celda de alta temperatura y alta presión, indican que el lodo con cloruro de potasio es el lodo base agua más efectivo para estabilizar shales problemáticos.

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· El consumo de cloruro de potasio es muy elevado en shales con capacidad de intercambio catiónico alta (shales tipo gumbo), por lo tanto el valor de la concentración cae demasiado bajo y se reduce la efectividad para estabilizar shales.

- LODOS SATURADOS CON SALNombre común para un lodo de perforación en el que la fase agua está saturada (mínimo 189,000 ppm) de cloruro de sodio (inclusive 315,000 ppm @ 68°F). El contenido salino puede provenir propiamente del agua, mediante adición en la superficie o aporte de las formaciones perforadas; varias sales pueden ser usadas según el propósito específico, como las de sodio, calcio, magnesio y potasio. La base convencional de estos lodos es la atapulguita o bentonita prehidratada y los compuestos de starsh o almidón y carboximetilcelulosa (CMC) que son usados para el control de perdidas de fluido. Debe considerarse que:· Se hace casi inmanejable cuando se permite que el conjunto de sólidos de gravedad específica baja se vuelva alto. Así, para que un lodo saturado con sal y de densidad de 11.1 lbm/gal cumpla bien sus funciones debe presentar- como máximo- 9% en volumen (aproximadamente 75 lbm/bbl), de sólidos de baja gravedad especifica.· Después de los lodos base aceite y de los preparados con cloruro de potasio (excluyendo los preparados con materiales poliméricos), los lodos saturados con sal son de los mejores para perforar “shales” problemáticos. No obstante, muchas veces se opta por no usar los lodos saturados con sal por dos razones: 1) requieren cantidades mayores de materiales para controlar sus perdidas de filtrado, debido a que son sistemas inhibidos (presentan aditivos que impiden o limitan su reacción con las formaciones perforadas), con grandes cantidades de sal común. 2) dificultad para controlar sus propiedades reológicas, por su facilidad de dispersar en el lodo los recortes de la formación, situación debida, principalmente a la caída de la concentración de sal por debajo del punto de saturación o al aumento por encima de los niveles máximos, de sólidos de baja gravedad específica, así el agua permanezca saturada de sal.· Finalmente puede decirse que a pesar de estar las concentraciones de sólidos dentro de los límites apropiados, un lodo saturado con sal alcanza fuerzas de gel muy altas, sin embargo esta situación puede ser remediada con la adición de lignosulfonatos y soda cáustica.

- LODOS CON MATERIALES POLIMERICOSSon aquellos base agua dulce o salada, que tienen incorporados compuestos químicos de cadena larga y peso molecular alto, que pueden contribuir: (1) al control de pérdidas de filtrado y de propiedades reológicas, (2) a la estabilidad térmica, (3) a la resistencia ante contaminantes, (4) a la protección de zonas potencialmente productoras, (5) a mantener la estabilidad de las formaciones atravesadas, (6) a dar lubricación a la sarta, prevenir pegas y corrosión, (7) a mejorar la perforabilidad, (8) a mantener un ambiente limpio, etc.Entre los materiales poliméricos más usados están: el almidón, la gomas de “Guar”, “Xanthan” y de algarrobo, CMC, el lignito, la celulosa polianiónica, los poliacrilatos, el copolimero de vinil amida/vinil sulfonato, la poliacrilamida parcialmente hidrolizada, los ácidos poliaminados y la metilglucosa, entre otros.La desventaja relativa más prominente de los lodos con materiales poliméricos parece ser su alto costo siendo superados en costo por lodos base aceite y base material sintético

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 Los aceites desaromatizados de la familia VASSA™ LP, son utilizados para la formulación de fluidos para la perforación de pozos de petróleo. Son aceites hidrogenados, mediante procesos catalíticos, a altas condiciones de presión y temperatura, por lo que en su composición sólo entran hidrocarburos saturados de mediano y alto peso molecular. Son incoloros e insípidos y poseen un tenue olor, característico de los hidrocarburos saturados.

En vista de la pureza que poseen estos aceites, se les ha clasificado como "Aceites Ambientalmente Amigables", por lo que se les utiliza en pozos donde exista el inminente riesgo de contaminar aguas superficiales y/o subterráneas o la necesidad de disminuir el impacto ambiental en caso de derrames. Adicionalmente, los bioensayos de toxicidad realizados a estos productos indican que los VASSA™ LP no son tóxicos, calificándolos como de muy bajo riesgo para la salud.

Los resultados de las  pruebas de biodegradabilidad los hacen aptos para ser utilizados en operaciones costa afuera, a pesar de que los resultados de las evaluaciones de biodegradabilidad anaeróbicas indican que la seria LP se biodegrada parcialmente en el tiempo estipulado en las normas internacionales que regulan las descargas directas de recortes en cuerpos de agua.

Los productos VASSA™ LP ofrecen ventajas significativas comparadas con los fluidos en base diesel, entre las cuales se encuentran:

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Evitar daños ambientales sobre suelos, flora y fauna.

Evitar daños a la salud de los operadores de los taladros.

Disminuir efectos contaminantes en las fosas del lodo.

Disminuir los costos en el lavado de ripios.

Las series de aceites para fluidos de perforación VASSA™ LP, se produce en grados diferentes, según su aplicación final:

Los productos VASSA™ LP 70 y VASSA™ LP-70P, son recomendados para pozos de perforación cuyas formaciones productoras sean altamente drenadas. La baja gravedad específica del VASSA™ LP 70P, permite formular fluidos de perforación de ultra baja densidad, minimizando el daño causado a las formaciones productoras.

El producto VASSA™ LP-90 representa el grado base para satisfacer una amplia gama de requerimientos en la industria de la perforación petrolera.

El producto VASSA™ LP-90 E, representa un grado procesado, con el cual se pueden preparar fluidos de perforación 100% Aceite con comportamiento reológico viscoelástico, especialmente diseñado para perforar pozos direccionales o altamente inclinados, en condiciones de alta presión y temperatura. El Índice de Lubricidad de este aceite es muy bajo comparado con otros aceites minerales desaromatizados.

Nuestra serie VASSA™ LP cumple con los requerimientos de la más diversa variedad de condiciones de perforación.

El producto VASSA™ LP 120 es adecuado para la elaboración de fluidos de perforación a ser utilizados en pozos profundos, con temperaturas de fondo de pozo superior a los 380°F.

Presión hidrostática

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura del líquido por encima del punto en que se mida.

Se calcula mediante la siguiente expresión:

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Propiedades de los fluidos

El filtrado indica la cantidad relativa de líquido que se filtra a través del revoque hacia las formaciones permeables, cuando el fluido es sometido a una presión diferencial. Esta característica es afectada por los siguientes factores: Presión Dispersión Temperatura Tiempo Se mide en condiciones estáticas, a baja temperatura y presión para los fluidos base agua y a alta presión (HP) y alta temperatura (HT) para los fluidos base aceite.

Su control depende del tipo de formación. En formaciones permeables no productoras se controla desarrollando un revoque de calidad, lo cual es posible, si se tiene alta concentración y dispersión de sólidos arcillosos que son los verdaderos aditivos de control de filtración. Por ello, es práctica efectiva usar bentonita prehidratada para controlar el filtrado API

La arena es un sólido no reactivo indeseable de baja gravedad específica. El porcentaje de arena durante la perforación de un pozo debe mantenerse en el mínimo posible para evitar daños a los equipos de perforación. La arena es completamente abrasiva y causa daño considerable a las camisas de las bombas de lodo.

El porcentaje de sólidos y líquidos se determina con una prueba de retorta. Los resultados obtenidos permiten conocer a través de un análisis de sólidos, el porcentaje de sólidos de alta y baja gravedad especifica. En los fluidos base agua, se pueden conocer los porcentajes de bentonita, arcilla de formación y sólidos no reactivos de formación, pero en los fluidos base aceite, no es posible conocer este tipo de información, porque resulta imposible hacerles una prueba de MBT.

Propiedades químicasDureza Es causada por la cantidad de sales de calcio y magnesio disuelta en el agua o en el filtrado del lodo. El calcio por lo general, es un contaminante de los fluidos base de agua

Cloruros Es la cantidad de iones de cloro presentes en el filtrado del lodo. Una alta concentración de cloruros causa efectos adversos en un fluido base de agua

La alcalinidad de una solución se puede definir como la concentración de iones solubles en agua que pueden neutralizar ácidos. Con los datos obtenidos de la prueba de alcalinidad se pueden estimar la concentración de iones OH– CO3 = y HCO3 –, presentes en el fluido.

MBT (Methylene Blue Test) Es una medida de la concentración total de sólidos arcillosos que contiene el fluido

Viscosidad API:Es determinada con el Embudo Marsh, y sirve para comparar la fluidez de un líquido con la del agua. A la viscosidad embudo se le concede cierta importancia práctica aunque carece de base científica, y el único beneficio que aparentemente tiene, es el de suspender el ripio de formación en el espacio anular, cuando el flujo es laminar. Por esta razón, generalmente no se toma en consideración para el análisis riguroso de la tixotropía del fluido. Es recomendable evitar las altas viscosidades y perforar con la viscosidad embudo más baja posible, siempre y cuando, se tengan valores aceptables de fuerzas de gelatinización y un control sobre el filtrado. Un fluido contaminado exhibe alta viscosidad embudo.

Viscosidad plástica :Es la viscosidad que resulta de la fricción mecánica entre: Sólidos Sólidos y líquidos Líquido y líquidos Esta viscosidad depende de la concentración, tamaño y forma de los sólidos presentes en el fluido, y se controla con equipos mecánicos de Control de Sólidos. Este Densidad o peso :control es indispensable para mejorar el comportamiento reológico y sobre todo para obtener altas tasas de penetración (ROP). Una baja viscosidad plástica aunada a un alto punto cedente permite una limpieza efectiva del hoyo con alta tasa de penetración

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Es la propiedad del fluido que tiene por función principal mantener en sitio los fluidos de la formación. La densidad se expresa por lo general en lbs/gal, y es uno de los dos factores, de los cuales depende la presión hidrostática ejercida por la columna de fluido. Durante la perforación de un pozo se trata de mantener una presión hidrostática ligeramente mayor a la presión de la formación, para evitar en lo posible una arremetida, lo cual dependerá de las características de la formación.

Filtrado de Revoque

El residuo depositado en un medio permeable como un revoque o un fluido de perforación, se ve obligado contra el soporte bajo una presión. El filtrado es el líquido que pasa por el medio, dejando el revoque en el medio. Los lodos de perforación son evaluados para determinar la tasa de filtración y las propiedades de del filtrado de lodo. Las propiedades tales como espesor del revoque, tenacidad, y permeabilidad son importantes porque el revoque que se forma en zonas permeables en el pozo puede causar pegado de tuberías de perforación y otros problemas. Reducción de producción de petróleo y gas pueden resultar del daño depósito cuando una torta de filtro permite pobres profunda filtrado invasión. Un cierto grado de acumulación de pastel es conveniente aislar a las formaciones a partir de fluidos de perforación. En terminaciones de pozo abierto en el ángulo alto o huecos horizontales, la formación de filtrado externo es preferible a un pastel que forma parte dentro de la formación. Este último tiene un mayor potencial de daño de formación

diferentes tipos de trépano

El conjunto de tuberías que se emplea para la perforación se denomina columna o sarta de perforación, y consiste en una serie de trozos tubulares interconectados entre sí mediante uniones roscadas. Este conjunto, además de transmitir sentido de rotación al trépano, ubicado en el extremo inferior de la columna, permite la circulación de los fluidos de perforación.El primer componente de la columna que se encuentra sobre el trépano son los portamechas (drill collars), tubos de acero de diámetro exterior casi similar al del trépano usado, con una longitud de 9,45 m., Con pasaje de fluido que respeta un buen espesor de pared. Sobre los portamechas (o lastrabarrena) se bajan los tubos de perforación (drill pipes), tubos de acero o aluminio, huecos,que sirven de enlace entre el trépano y/o portamechas y el vástago (kelly) que da el giro de rotación a la columna. El diámetro exterior de estos tubos se encuentra en general entre 3 ½ y 5 pulgadas y su longitud promedio es de 9,45 m.La rapidez con que se perfora varía según la dureza de la roca. A veces, el trépano puede perforar 60 metros por hora; sin embargo, en un estrato muy duro, es posible que sólo avance 30/35 centímetros en una hora.Los fluidos que se emplean en la perforación de un pozo se administran mediante el llamado sistema de circulación ytratamiento de inyección. El sistema está compuesto por tanques intercomunicados entre sí que contienen mecanismos tales como:Zaranda/s: dispositivo mecánico, primero en la línea de limpieza del fluido de perforación, que se emplea para separar los recortes del trépano u otros sólidos que se encuentren en el mismo en su retorno del pozo. El fluido pasa a través de uno o varios coladores vibratorios de distinta malla o tamaño de orificios que separan los sólidos mayores;Desgasificador/es: separador del gas que pueda contener el fluido de perforación;Desarenador/desarcillador: dispositivos empleados para la separación de granos de arena y partículas de arcilla del fluido de perforación durante el proceso de limpieza del mismo. El fluido es bombeado tangencialmente por el interior de uno o varios ciclones, conos, dentro de los cuales la rotación del fluido provee una fuerza centrífuga suficiente para separar las partículas densas por efecto de su peso;Centrífuga: instrumento usado para la separación mecánica de sólidos de elevado peso específico suspendidos en el fluido de perforación. La centrífuga logra esa separación por medio de la rotación mecánica a alta velocidad;Removedores de fluido hidráulicos/mecánicos;Embudo de mezcla: tolva que se emplea para agregar aditivos polvorientos al fluido de perforación;Bombas centrífugas y bombas a pistón (2 o 3): son las encargadas de recibir la inyección

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preparada o reacondicionada desde los tanques e impulsarla por dentro de la columna de perforación a través del pasaje o pasajes del trépano y devolverla a la superficie por el espacio anular resultante entre la columna de perforación y la pared del pozo, cargada con los recortes del trépano, y contaminada por los componentes de las formaciones atravesadas.

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