LODOS DE PERFORACIÓN
Definición de Lodos de Perforación
“Mezcla de agua (o petróleo o una emulsión) con una arcilla natural (y aditivos), suspendidos por un tiempo considerable”.
Funciones de lodos-perforación Refrigeración y lubricación de la broca y la sarta de perforación. Transporte de detritos y cortes de la formación perforada Suspensión de detritos y cortes de la formación. Servir de soporte de las paredes del pozo que aún esta sin revestir
Control de presiones del Subsuelo. Suspensión de la sarta de perforación y tubería de revestimiento. Obtener muestras geológicas . Servir de medio apropiado para las operaciones de registros eléctricos. Transmisión de la fuerza hidráulica.
Clasificaci贸n de los lodos de perforaci贸n.
Lodos de perforación base agua (WBM).
Lodos de perforación que se clasifican por que su fase continua es agua (Dulce o salada). Se clasifican en: No dispersos /Dispersos. Salinos. Calcicos Bajo en sólidos. Poliméricos.
LODOS NO DISPERSOS Presentan composición básica de agua y bentonita sodica. No contienen adelgazantes. Se denominan lodos primarios. No soportan altas temperaturas. Afectan arcillas sensibles.
Lodos Calados Se obtienen por adiciĂłn de cal apagada Ca(OH)2 y yeso en altas concentraciones. De esta forma la arcilla bentonitica sodica se transforma en arcilla calcica (lodos calados). ď Ź Controla perforaciones de shale. ď Ź
Lodos Dispersos Se utilizan para perforar a grandes profundidades o en formaciones altamente problemáticas. Presentan como características, la principal, la dispersión de arcillas constitutivas usando lignosulfonatos. Alta resistencia a la temperatura.
Lodos Salinos Son aquellos cuya fase continua es agua salada. Con una concentración mínima de 10000ppm de NaCl (1% en peso). Utiliza como fase dispersa la arcilla attapulguita. Se usan para perforar formaciones salinas o formaciones afectadas por la presencia de agua dulce.
Se clasifican en: Salobres: con una [] entre 10000 y 35000 ppm. Salados: con una [] entre 35000 y 350000 ppm. Saturados con sal: con una [] 350000 ppm.
Lodos con Materiales Poliméricos Presentan compuestos químicos de Cadena larga y peso molecular larga. Son polímeros; naturales semisintéticos, Sintéticos. Contribuyen al: control de perdidas por filtrado, estabilidad térmica, resistencia ante contaminantes , protección de las zonas productoras, lubricar la broca, prevenir pegas, etc.
Materiales poliméricos más usados: El almidón , gomas de Guar y Xanthan y de Algarrobo, CMC, Lignito, Copolimero de vinil amida, Poliacrilamida parcialmente hidrolizada, polisacáridos. son muy costosos y presentan poca perforabilidad en comparación con OBM.
Lodos Emulsionados Pueden ser Normales (Aceite en Agua) o Invertidos. Aumentan la rata de perforación. Evitan la corrosión de la broca y sarta. Evitan daño de formación Evitan problemas de arcillas sensibles.
Son estables a altas temperaturas (200 ÂşF). ď Ź Su principal desventaja corresponden: costo inicial y mantenimiento, dificultad de identificar zona productoras por medio de los cortes. ď Ź
Fluidos Base Aceite (OBM) Son lodos cuya fase continua o externa corresponde a petróleo crudo o minerales de éste. Sus propiedades están influenciadas por:
Relación aceite/agua.
Tipo de emulsificador y concentración. Contenido de sólidos.
Fluidos Base Aceite (OBM) Usos: Perforación y corazonamiento de zonas productoras. Perforación con problemas de estabilidad de pozos- arcillas sensibles. Perforación de pozos profundos a altas temperaturas y presiones.
Fluidos Base Aceite (OBM)
Fluidos Base Aceite (OBM)
Fluidos Base Aceite (OBM)
Lodos Neumáticos Son usados en situaciones donde la perforación con fluidos (líquidos) no es adecuada. Estos fluidos corresponden a aire, espumas, lodos aireados y son utilizados para perforar :
Formaciones muy porosas. Formaciones Subnormalmente presurizadas. Formaciones cavernosas.
Aire de Perforación. El aire que más comúnmente se usa es gas comprimido para limpiar el pozo, también se usa gas natural. Se presentan problemas:
Regulación de la presión del gas. Influjo de los fluidos de formación. Erosión del pozo.
El aspecto más importante consiste en mantener la velocidad del gas (3000ft/min).
Espumas de Perforación
Es una combinación agua o polímetro/bentonita mezclada con un agente espumante y aire de un compresor para formar las burbujas.
La espuma actúa como agente transportador y removedor de los cortes generados.
Espuma de Perforación Requiere menos volúmenes que el aire para la perforación. Permite mejorar la estabilidad del pozo debido a una delgada costra formada en la pared del hueco. Presentan flujo continuo y regular en las líneas.
Espuma de PerforaciĂłn. ď Ź
Se utilizan aditivos para controlara influjos de agua o aceite, como:
Referencia: Bariod Company.
Lodos Aireados Puede ser un lodo base agua el cual se adhiere aire. Presenta menos presión hidráulica y tendencia a fracturar formaciones débiles. Reduce perdidas de circulación en áreas muy porosas y con bajo gradiente de fracturas. Peso de 4 a 6 lb/gal. Permite alcanzar altas ratas de perforación.
Lodos Aireados Equipos requeridos: Compresor de aire de SCFM Un bypass de aire. Separador de aire en la líneas de flujo. Tanque de descargas Accesorios y líneas.
Lodos Neumáticos –Tabla de Comparación.
Lodos Neumáticos –Tabla de Comparación.
EQUIPOS DE CIRCULACION
CICLO DE CIRCULACION DEL LODO La mayor parte del lodo que se utiliza en una operaci贸n de perforaci贸n se recircula en un ciclo continuo:
El lodo se mezcla y guarda en el tanque de lodo.
Una bomba extrae el lodo del tanque y lo envía a través de la tubería de perforación directo hacia el pozo.
El lodo emerge a través de la tubería de perforación, desde el fondo del pozo, donde la broca de perforación está fragmentando la formación rocosa.
El lodo sube a través del anular, el espacio existente entre la tubería de perforación y las paredes del pozo. En la superficie, el lodo viaja a través de la línea de retorno del lodo, una tubería que conduce a la zaranda vibratoria.
Los detritos de las rocas se deslizan por la deslizadora de detritos que se encarga de desecharlos.