curso bÁsico fluidos de perforaciÓn

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


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.


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).


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


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


EMULSIÓN DIRECTA (BAJA DENSIDAD)

APLICACIÓN PRIMARIA.

PERFORACIÓN DE ZONAS DEPRESIONADAS (PRODUCTORA). COMO FLUIDO DE CONTROL EN OPERACIONES DE REPARACIÓN

Y/O TERMINACIÓN DE POZOS.


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.


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


TRATAMIENTO.

Remover el cemento con equipo de control de sólidos.

Reducir alcalinidades. (por presencia de OH-)

Precipitar el ión Ca+2.

SISTEMAS BASE AGUA


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.


BICARBONATOS

INCREMENTOS DISMINUCION

Viscosidad de Embudo pHPunto Cedente Ca++

Geles Filtrado PmPfMf


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-


BICARBONATOSCarbonate / Bicarbonato Equilibrio

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14

Porciento

pH

CO3=H2CO3

HCO3-


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:


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


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.


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-


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.


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


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


PROBLEMÁTICA

Viscosidad InsuficienteViscosidad ExcesivaContaminación de SólidosFlujos de Agua SaladaSólidos Humectados por aguaDióxido de Carbono ( CO2 )Sulfuro de Hidrógeno ( H2S )Asentamiento y Sedimentación de Barita


PROBLEMÁTICA

VISCOSIDAD INSUFICIENTE

Sedimentación de la BaritaLimpieza Inadecuada del Pozo

TRATAMIENTO

Viscosificantes – Arcilla Modificadores Reológicos.Agua ( Salmuera ).Someter la Salmuera al Esfuerzo de Corte.


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.


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.


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.


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.



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.



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.



EXCESO DE SÓLIDOS DE BAJA GRAVEDAD ESPECIFICA.PROPIEDADES FÍSICAS.

Incremento en:

Densidad

Viscosidad de embudo

Viscosidad Plástica

Punto Cedente

Geles.

Sólidos



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.



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



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.



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.


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


SALMUERAS CLARAS

VENTAJAS.

No contienen sólidos

Son inhibidoras

Amplio rango de densidades

Pueden ser recuperadas para reutilizarlas


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


SALMUERAS CLARAS

Reducción de la densidad debido a la expansión térmica CaCl2


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


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

curso bÁsico fluidos de perforaciÓn

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