FLUIDOS DE PERFORACION

El objetivo principal de un pozo petrolero es alcanzar la zona de hidrocarburos. Se perforan varias capas de formaciones litolgicas cada vez ms profundas, que contienen contaminantes, entre ellos las temperaturas y presiones de la formacin perforada. Estos contaminantes afectan a los Sistemas de Fluidos de Control (lodos de perforacin), sin embargo en la actualidad tenemos diseos de fluidos con aditivos qumicos resistentes y estables ante estos contaminantes, siendo nuestra prioridad que sean adems biodegradables y no txicos para proteger el medio ambiente donde se perfora un pozo petroleroI N T R O D U C C I N

Antecedentes de los Fluidos de ControlSe remonta a Egipto 3000 A. C. donde se perforaban pozos de hasta 6 mts , utilizando agua para ablandar la roca y limpiar el hueco.

La perforacin petrolera naci accidentalmente, ya que el objetivo original de la perforacin de pozos era la bsqueda de agua.

El primer pozo perforado con propsito de produccin petrolera fue el pozo Drake, terminado el 27 de agosto de 1859, a una profundidad de 22.4 mts. en Pensilvania, Estados Unidos.

Antecedentes de los Fluidos de ControlLos primeros trabajos de exploracin para encontrar petrleo en Mxico se iniciaron en 1869. En Abril de 1904 se descubri el primer campo, cuando se perfor a la profundidad de 503 mts en el Cerro La Pez en bano, San Luis Potos.

El uso de los fluidos de perforacin para ser utilizados de una forma ms compleja fue propuesto en 1887 por M. J. Chapman, proponiendo una mezcla de arcilla, cemento y diferentes fibras para producir un fluido viscoso y de esta manera mejorar la estabilidad del hoyo reduciendo la cantidad de derrumbe.

Antecedentes de los Fluidos de ControlComo generalmente ocurre, la solucin que se formula para resolver un problema crea una secuencia de otros problemas, por ejemplo, el uso de materiales para incrementar la densidad requiri el uso de mejores viscosificantes y agentes de suspensin a los que existan en esa poca. Estos a su vez, incrementaban los valores de la viscosidad hasta niveles elevados y se necesit el desarrollo de los adelgazantes. Esta bsqueda llev al desarrollo de ms de 2000 diferentes productos que actualmente se hayan en el mercado. Muchos de estos materiales tienen la misma composicin y slo difieren en el nombre.

T E M A S 1.-Fluidos de perforacinConceptos BsicosClasificacin y seleccin de un FluidoFuncionesPropiedadesDeterminaciones Fsico-Qumicas.2.- Sistemas de Fluidos ProtexaBase aguaEmulsin Inversa.Frmulas Bsicas utilizadas en Fluidos3.-Prdida de circulacinCausas ProcedimientosPrograma de trabajo

FLUIDO DE CONTROL . (LODO DE PERFORACIN)

Es el fluido circulatorio que se utiliza en un equipo de perforacin o terminacin de un pozo, formado por una mezcla de aditivos qumicos que proporcionan propiedades fisico-quimicas requeridas para las condiciones operativas y adecuadas a las caracteristicas de la formacin litolgica a perforar.

La estabilidad de estos parametros fisico-qumicos al contacto con los contaminantes liberados por la formacin debern ser controlados mediante anlisis continuos.

SalidaEntradaEntradaSalida ColumnaHidrosttica Interior Tubo AnularProfundidad totalCirculacin en Perforacin Rotaria

Densidad.- Es el peso por unidad de volumen y puede expresarse de diferentes maneras, peso especifico, libras por galn, etc.Factores de conversin: lbs/galon a gr/cc x 0.12gr/cm3 a lbs x galn x 8.33C O N C E P T O S B S I C O SViscosidad.- Es la resistencia al flujo de un fluido, la mas comn de las mediciones es la viscosidad de embudo, este mide la velocidad del flujo en un tiempo medido, es el nmero de segundos requerido para que 1000 ml. (Un litro) de lodo pase a travs de un tubo de 3/16 de pulgada de diametro, colocado a continuacin de un embudo de 12 pulgadas de largo con capacidad de 1500 ml.- El valor resultante es un indicador cualitativo de la viscosidad del lodo.

Presin hidrostatica.-Es la presin ejercida por el peso de una columna de fluido, sobre una unidad de area, no importa cual sea el rea de la seccin de la columna, y se expresa de la siguiente manera:PH= densidad (gr/cc) x p (mts.) /10= kg/cm2PH= densidad (lbs/galon) x p (pies) x 0.052= lbs/pg2Presin de sobrecarga.- Es la presin ejercida por el peso combinado de la matriz de la roca y los fluidos contenidos en los espacios porosos de la misma (agua, hidrocarburos etc. ), sobre las formaciones subyacentes y se expresa de la siguiente manera:S = peso matriz rocosa + peso fluido intersticial

Un valor promedio del gradiente de sobrecarga es 0.231kg/cm2/m, que corresponde a una densidad media del sistema roca-fluido de 2.31 gr/cm2, valor de la presin de sobrecarga generalizado en el terciario de la zona continental del golfo de mxico.

PRESIN DE FORMACIN.- Presin de formacin es aquella en la que se encuentran confinados los fluidos dentro de la formacin, tambin se le conoce como PRESIN DE PORO, las presiones de formacin o de poro que se encuentran al perforar un pozo, pueden ser: NORMALES, ANORMALES (ALTAS), SUBNORMALES (BAJAS).

PRESIN DE FRACTURA.- Es la fuerza por unidad de rea necesaria para vencer la presin de formacin y la resistencia de la roca.

POROSIDAD.- Es el volumen del espacio vaco de la roca, expresada como un porcentaje total del volumen de roca.

PRESIN NORMAL.- Es la ejercida por una columna de agua dulce extendida desde la superficie hasta la profundidad de la formacin de inters.PRESIN ANORMAL.- Son aquellas presiones mayores a la presin hidrosttica normal de los fluidos de formacin.PRESIN SUBNORMAL.- Son aquellas presiones menores a la presin hidrosttica normal de los fluidos de formacin.GRADIENTE DE PRESIN.- Se obtiene dividiendo la presin de formacin entre la profundidad y sus unidades sern Kg/cm2/m o lbs/pul2/pie.GRADIENTE DE PRESIN NORMAL EN ZONAS TERRESTRES.- El valor del gradiente de presin normal en zonas terrestres es igual a 0.1 kg/cm2/metro 0.433 lbs/pulg2/pie.GRADIENTE DE PRESIN NORMAL EN ZONAS COSTA AFUERA.- El valor del gradiente de presin normal en Zonas Costa afuera es igual a 0.107 kg/cm2/m 0.465 lbs/pulg2/pie, supuestamente porque el fluido de formacin es agua salada de 80,000 ppm.

Clasificacin

TIPO DE FORMACIN A PERFORARPOZOS EXPLORATORIOSPOZOS DE DESARROLLODATOSESTUDIOSGEOFSICOSPOZOSCORRELATIVOSESTUDIOSGEOLGICOSANLISIS Y CARACTERSTICASCONTAMINANTESGASES DE FORMACIN, CO2,H2S, CH4, C2H8, FLUIDODE AGUA SALADA,YESO, ANHIDRITA,DEGRADACIN DEADITIVOS QUMICOSCONDICIONESOPERATIVASHIDRULICA,DENSIDAD DETRABAJO,DISPONIBILIDAD DEEQUIPO:BOMBAS DE LODOPLANTAS DE LODOEQUIPOS DECONTROL DESLIDOS Y GASSELECCIN DEL FLUIDODE CONTROLBASE AGUA:BENTONTICO,DISPERSO INHIBIDO,POLIMRICO DISPERSO,POLIMRICO INHIBIDOSALADOS:FORMIATOSBASE ACEITE:EMULSIN INVERSA CONSALMUERA DE CALCIO,EMULSIN INVERSAREBAJADA SIN ASFALTOSELECCIN DEFLUIDOS

FUNCIONES DE UN FLUIDO DE PERFORACION1.-Transportar los recortes de perforacin y derrumbes a la superficie.Los recortes y los derrumbes son mas pesados que el lodo.Por lo tanto,al mismo tiempo que el lodo los empuja hacia arriba ,estn sometidos a la fuerza de gravedad que tiende a hacerlos caer hacia el fondo del pozo. La velocidad con que caen depender de la densidad y viscosidad del lodo, asi como del tamao, densidad y forma de la partcula. Si el pozo no se limpia en forma apropiada,los slidos se acumularn en el espacio anular causando aumento en la torsin,el arrastre,y en la presin hidrosttica. 2.- Mantener en suspensin los recortes y derrumbes, en el espacio anular, cuando se detiene la circulacin.Cuando el lodo no esta circulando,la fuerza de elevacin por flujo ascendente es eliminada. Los recortes y derrumbes caern hacia el fondo del pozo a menos que el lodo tenga la capacidad de formar una estructura de tipo gel cuando no est en movimiento. El lodo debe, por supuesto recuperar su fluidez cuando se reinicia la circulacin.3.-Controlar las presiones subterrneas de la formacin.Los fluidos de formacin que se encuentran en las capas del subsuelo a perforar estn bajo gran presin,estas presiones deben balancearse a travs de la PRESIN HIDROSTATICA.El control se logra manteniendo una presin hidrosttica suficiente en el anular. La presin hidrosttica es directamente proporcional a la densidad del lodo y a la altura de la columna de lodo.

4.-Enfriar y lubricar la barrena y la sarta.A medida que la barrena va perforando el pozo y que la sarta rota,se genera temperatura por friccin mas la temperatura que aporta la formacin y algunas adicionales como las que se dan por reacciones qumicas de algn tratamiento. El lodo debe absorber ese calor y conducirlo hacia fuera al circular. Este fluido, tambin ejerce un efecto de lubricacin en la barrena, y la tuberia de perforacin en movimiento. Actualmente en nuestros sistemas base agua se utilizan aditivos qumicos especiales para mejorar las propiedades de lubricacin. 5.-Dar sostn a las paredes del pozo.A medida que la barrena va perforando se suprime parte del apoyo lateral que ofrecen las paredes del pozo, esta falta de apoyo se sustituye con el fluido de perforacin, de esta manera evitamos cerramiento del agujero y por ende resistencias y fricciones.6.-Ayudar a suspender el peso de la sarta y del revestimiento.Mantiene en suspensin la sarta y las tuberas de revestimiento, debido al empuje ascendente del fluido de perforacin, conocido tambin como EFECTO O FACTOR DE FLOTACIN

7.-Transmitir potencia hidrulica sobre la formacin, por debajo de la barrena.Esta se produce con la presin de bombeo del fluido de perforacin a travs de las toberas de la barrena, con esta accin mejora la limpieza del agujero y aumenta la velocidad de penetracin.Actualmente esta trasmisin de energa se utiliza para operar motores de fondo asi como en perforaciones direccionales.8.-Proveer un medio adecuado para llevar a cabo los registros elctricos.Los fluidos de perforacin generan la toma de informacin a travs de registros elctricos al efectuarse con fluidos que no erosionan fsica o qumicamente las paredes del agujero y que propicien la conduccin elctrica, adems de que presenten propiedades similares a las de los fluidos de la formacin.

Propiedades Qu son las propiedades fisico qumicas de un fluido de perforacin?

Son las caracteristicas que debe reunir un fluido de perforacin como condicionantes para obtener los parmetros fsico-qumicos ptimos, a fin de alcanzar el objetivo de perforar y terminar un pozo, las principales son: Densidad, Viscosidad, Salinidad, Potencial de hidrgeno (pH), propiedades reolgicas y tixotrpicas, filtrado, anlisis de slidos, temperatura.

Temas a tratar: Densidad.Propiedades Reolgicas.Propiedades TixotrpicasTemperatura.Filtracin.Potencial de Hidrgeno (pH)AlcalinidadSalinidadAnlisis de Slidos

Viscosidad EmbudoViscosidad AparenteViscosidad PlsticaPunto de Cedencia

Densidad:La densidad de un fluido por lo general se expresa en Lbs/Gal Gr/Cc, cualquier instrumento de suficiente exactitud para permitir mediciones de 0.1 Lbs/Gal, 0.01 Gr/Cc puede ser utilizado. La balanza de lodos es el instrumento generalmente usado. La funcin primordial de la densidad dentro de los fluidos de perforacin, es la de contener las presines de formacin, as como tambin dar sostn a las paredes del pozo.

Propiedades ReolgicasReologa.- Es la ciencia que se ocupa del estudio de los comportamientos y deformaciones de los fluidos. La medicin de las propiedades reolgicas de un fluido de perforacin es importante en el clculo de las prdidas de presin por friccin, para determinar la capacidad del lodo para elevar los recortes y desprendimientos (derrumbes) hasta la superficie;para analizar la contaminacin del fluido por slidos, sustancias qumicas y temperatura.Viscosidad.- Es la resistencia interna al flujo movimiento ofrecida por un fluido, la medicin mas simple de la viscosidad es con el embudo de Marsh, este mide la velocidad de flujo en un tiempo medido. La viscosidad de embudo es el nmero de segundos requerido para que 1000 ml de lodo pase a travs del mismo, el valor resultante es un indicador cualitativo de la viscosidad del lodo.

EMBUDO MARSHEMBUDO: Long: 12 pulg.Dimetro Sup: 6 pulg.Abertura malla :1/16 pulg.Capacidad :1500 mlTUBO:Long: 2 pulg.Diam. Int: 3/16 pulg.

Viscosidad AparenteComo su nombre lo indica es un valor de la viscosidad simulada, es una funcin de la viscosidad plstica y el punto de cedencia. Su valor puede estimarse de la siguiente forma: Va = L 600 / 2 (Cps.)

Viscosidad Plstica Es la resistencia al flujo del lodo, causada principalmente por la friccin entre las partculas suspendidas.

Vp = L 600 L 300 (Cps.)

La viscosidad plstica es afectada por la concentracin, tamao y forma de las partculas suspendidas en el lodo. En general , al aumentar el porcentaje deslidos en el sistema, aumentar la viscosidad plstica.

El control de la viscosidad plstica en lodos de baja y alta densidad es indispensable para mejorar el comportamientohidrulico en la barrena sobre todoparalograr altas tasas de penetracin. Este control se obtiene pordilucin, dispersin o por mecanismos de control de slidos.

Punto de Cedencia Se define como la resistencia al flujo causada por las fuerzas de atraccin electroqumicas entre las partculas . Esta fuerza atractiva es a su vez causada por las cargas elctricas depositadas sobre la superficie de las partculas dispersas en la fase fluida del lodo.

Pc=L 300 Vp (lbs/100 pies2)

Punto de Cedencia: Generalmente , el punto cedente alto es causado por los contaminantes solubles como el calcio, carbonatos, etc.,y por los slidos arcillosos de la formacin.Altos valores del punto cedente causan la floculacin del lodo, que debe controlarse con dispersantes.

TIXOTROPAEs la capacidad de un fluido en reposo para desarrollar un esfuerzo de gel con el tiempo, es decir, que desarrolla una estructura rgida o semi rgida, pero que puede volver a un estado fluido bajo agitacin mecnica.

Gelatinosidad: Entre las propiedades de los fluidos de perforacin, una de lasms importantes es la gelatinizacin, que representa una medidadelas propiedades tixotrpicas de un fluido y denota la fuerza de floculacin bajo condiciones estticas. La fuerza de gelatinizacin , como su nombre lo indica , es una medida del esfuerzo de ruptura o resistencia de la consistencia del gel formado, despus de un perodo de reposo. La tasa de gelatinizacin serefiere al tiempo requerido para formarse el gel. El conocimiento de esta propiedad es importante para saber si se presentarn dificultades en la circulacin.

Gelatinosidad: La resistencia a la gelatinizacin debe ser suficientemente baja para:a. Permitir que la arena y el recorte sean depositados en presa de Asentamiento. b. Permitir un buen funcionamiento de lasbombas y una adecuada velocidad de circulacin. c. Minimizar el efecto de succin cuando se saca la tubera y de pistn cuando se introduce la misma en el agujero. d. Permitir la separacin del gas incorporado al lodo. Sin embargo , este valor debe ser suficiente para permitir la suspensin de la barita y los slidos incorporados cuando:d.1. Se esta agregando barita. d.2. El lodo esta esttico.

Temperatura: La importancia de tomar constantemente la temperatura se debe a que:

En los fluidos de perforacin, cuando se incrementa la temperatura, aumenta la velocidad de las reacciones qumicas entre algunos componentes de estos fluidos. En fluidos contaminados con sal, cemento y cal, el aumentoenla temperatura produce serios daos en sus propiedades, resultando difcil mantenerlosen ptimas condiciones.

En fluidos base agua, la velocidad de degradacin de algunos materiales depende de la temperatura. Muchos de los aditivos y dispersantes para controlar la prdida de filtrado fracasan o llegan a ser inefectivos a medida que la temperatura aumenta. Sin embargo en los fluidos base aceite, la mayora de los aditivos incrementan su efectividad con el aumento de la temperatura.

Filtracin: Cuando un fluido de perforacin circula a travs de una formacin permeable, perder parte de su fase liquida hacia el interior de esa formacin. Los slidos del fluido se depositarn sobre las paredes del pozo, creando una pelcula que comnmente llamamos enjarre. El liquido que se pierde por filtracin hacia la formacin es el filtrado y la velocidad relativa a la cual ocurre este fenmeno se conoce como la prdida de fluido o filtrado. La prdida de fluido se afecta por la permeabilidad de la formacin, por la presin diferencial entre el lodo y la formacin; as como por las caractersticas de filtracin del lodo.

Filtracin:. Los problemas que durante la perforacin se pueden presentar a causa de un control de filtracin inadecuado son varios: Altos valores de prdida de filtrado casi siempre dan por resultado agujeros reducidos lo que origina excesiva friccin y torque, aumentos excesivos de presin anular debido a la reduccin en el dimetro efectivo del agujero como resultado de un enjarre muy grueso, pegaduras por presindiferencial de la tubera debido al aumento en la superficie de contactoentreesta y la pared del agujero; la deshidratacin del fluido de perforacin, asi como la disminucin en la produccin potencial del yacimiento .

pH en el Fluido de ControlEl pH de un lodo indica su acidez o alcalinidad. En la escala de pH el rango de acidez vara de 1 hasta 7 (en acidez decreciente) y el rango de alcalinidad comienza en 7 hasta llegar a 14 (en alcalinidad creciente). Un pH de 7 es neutro.Los fluidos de perforacin son casi siempre alcalinos y el rango habitual de pH es de 9.0 a 10.0; sin embargo en la actualidad estamos manejando el pH mas alto entre 12 y 13.

El pH de los lodos afecta la dispersin de las arcillas, la solubilidad de algunos productos como lignitos y lignosulfonatos (arriba de 9.5), el pH es importante en la prevencin de la corrosin de materiales de acero y en las contaminaciones del gas CO2 y agua salada.

ALCALINIDAD.- La alcalinidad no es lo mismo que el pH, aunque sus valores tienden generalmente a seguir la misma direccin, la alcalinidad es la potencia de combinacin de una base, medida por la cantidad de un cido que puede reaccionar para formar una sal.

AlcalinidadLas medidas de alcalinidad son usadas para calcular las concentraciones de iones oxhidrilos, bicarbonatos y carbonatos, la sosa custica es una base fuerte proveedora de estos iones, estos clculos ayudan a identificar y monitorear la contaminacin de los fluidos con gases como dixido de carbono, carbonatos y bicarbonatos.

Determinacin de ClorurosEn el anlisis de un fluido de perforacin resulta fundamental la determinacin de cloruros como un contaminante, el aumento de la salinidad aumenta generalmente la solubilidad de otras sales (yeso y anhidrita), el agua salada como contaminante provocar un incremento de viscosidad, de las propiedades reolgicas y tixotrpicas, asi como del filtrado.

Anlisis de slidos: En un fluido de perforacin existen slidos deseables como las arcillas de alta calidad (bentonita) y la barita, y slidos indeseables como son los slidos perforados, compuestos de rocas y arcillas de bajo rendimiento . Los tipos y cantidades de slidos presentes en los sistemas de lodo, determinarn la densidad del fluido, la viscosidad, los esfuerzos de gel, la calidad del enjarre y el control de filtracin. Los slidos afectan de manera directa los costos del lodo y del pozo, incluyendo factores como la velocidad de penetracin, la hidralica, las tasas de dilucin, el torque y el arrastre, los embolamientos de la barrena y herramientas, las pegaduras por presin diferencial, la prdida por circulacin, la estabilidad del agujero. A su vez estos factores afectan la vida til de las barrenas, bombas y otros equipos mecnicos.

Anlisis de slidos El control de slidos es un problema constante cada da, en todos los pozos, los slidos perforados de bajo rendimiento afectan negativamente muchas propiedades del fluido, de hecho es el contaminante mas constante de un sistema de lodo.

Anlisis de slidos Aunque esimposible removertodoslosslidos perforados, con el equipo y las prcticas adecuadas, es posible controlar el tipo y la cantidad de los mismos en un nivel que permita una perforacin eficiente. Los slidos de perforacin se pueden controlar utilizando los siguientes mtodos:a. Decantacinb. Remocin Mecnicac. Dilucind.Dispersin Qumica

Anlisis de SlidosDefinicin de Arena Material granular suelto, resultante de la desintegracin de las rocas. Est formado fundamentalmente por cuarzo y slice. Abarca las partculas de tamao mayor que una malla 200 (74 micrones).

% de Arena:Problemas causados por un alto porcentaje de arena en el fluido :

Incremento en la densidad.Alteracionesde laspropiedades reolgicas , aumentoen el filtrado y formacin de un enjarre deficiente:Dao por abrasividad a las partes metalicas de las bombas de lodos.Desgaste prematuro de las barrenasDaos por abrasividad a las tuberias (TP, HW, DC y TRS).Velocidades altas de penetracin.

Sistema de fluidos base agua y emulsin inversa.

SISTEMA DE FLUIDO BASE AGUA POLITEXADiseado para proporcionar agujeros estables durante la perforacin de formaciones constituidas por arenas, lutitas deleznables e hidratables, evitando la incorporacin excesiva de slidos en el sistema. Adems esta diseado para minimizar fricciones y repasadas del agujero. Esta Integrado con aditivos qumicos de calidad con funciones especificas como lo son los Polmeros, inhibidores de lutita, lubricantes, Dispersantes, detergentes, Selladores de arenas no consolidadas.

MaterialUnidadConcentracin kg o lt/m3.Funcin EspecificaBENTONITAKG.25-50Montmorrillonita SdicaSOSA CAUSTICAKG.2-4AlcalinizanteDISPER-XKG.16-22DispersanteINHIBISHALELT12-18Inhibidor de lutitaPROTELUBELT3-6Lubricante de Presin ExtremaPRODET PLUSLT1-2DetergentePROTELIGKG.12-14Reductor de FiltradoPROTEPAC-RKG.2-6Reductor de FiltradoPROTOX-OHKG.8-14Proveedor de Iones Calcio

SISTEMA DE FLUIDO DE EMULSIN INVERSA SIN ASFALTOS NI GILSONITA PROTEXIL Son fluidos totalmente inhibitorios y son diseados para atravesar zonas de alta presin y para perforar las formaciones constituidas por lutitas deleznables altamente activas. Manejan altas densidades sin alterar sus parmetros fisicoquimicos. Es formulado con aditivos de calidad y rendimiento.

MATERIALUNIDADCONCENTRACION KG O Lt/M3.FUNCIN ESPECIFICADispermul ILt.20-25Emulsificante PrimarioDispermul IILt.6-10Agente HumectanteGeltexKg.8-12Arcilla OrganofilicaProtox-OHKg.20-25AlcalinizanteLignaminKg.15-18Reductor de Filtrado L/A.Cloruro de CalcioKg.50-70Electrolito

CROQUIS DE INSTALACIN DE EQUIPO AUXILIARPARA PERFORAR CON SISTEMA DEFLUIDO ESPUMADO

SISTEMA DE FLUIDO DE ESPUMADOSistema de Fluido, utilizado para perforar formaciones constituidas de rocas carbonatadas y que se encuentran severamente fracturadas. Formulado con aditivos qumicos de calidad. Este sistema de fluido ha sido aplicado exitosamente en pozos de la Regin Sur. Con inyeccin de Nitrgeno, se ha obtenido circulacin en pozos donde se tenan intervenciones de perforacin ciega.

MATERIALUNIDADCONCENTRACIN KG O Lt/M3.FUNCIN ESPECIFICABentonitakg.10-25ViscosificanteProtepac-Rkg.4-8Reductor de FiltradoSosa causticakg.1-4AlcalinizanteProaminkg.4-6Estabilizador trmicoProtefoamlt.10-20EspumanteInhibishalelt.8-12Inhibidor de Arcilla

SISTEMA DE FLUIDO BASE ACEITE SIN ADICIN DE AGUA LIBRE DE ASFALTO

MaterialUnidadConcentracin kg o lt/m3.Funcin EspecfcaDispermul ILt12-16EmulsificanteProactiveLt20-30Activador polarGeltexKg30-40Arcilla OrganofilicaLignaminKg25-35Reductor de FiltradoProtox-OHKg20-30AlcalinizanteProtex-VisLt4-8Estabilizador Reolgico

1.- LA CANTIDAD DE BARITA NECESARIA PARA INCREMENTAR LA DENSIDAD DE UN VOLUMEN DE LODO CONOCIDO DESDE UN VALOR INICIAL HASTA UNA DENSIDAD FINAL DESEADA, SE CALCULA DE LA SIGUIENTE MANERA :

2.- VOLUMEN GENERADO AL AGREGAR BARITA PARA DENSIFICAR CUALQUIER LODO.3.- VOLUMEN NECESARIO DE AGUA O DIESEL PARA DESMINUIR LA DENSIDAD DE UN LODO.

4.- DENSIDAD PROMEDIO DE LOS SLIDOS DE LODO 5.- CONTENIDO DE BARITA DEL LODO (%)% BARITA = ( Dps - 2.5 ) x % SOLIDOS RETORTA x 0.5566.- CALCULO DEL % DE SOLIDOS DIFERENTES A LA BARITA CONTENIDOS EN EL LODO.% SOLIDOS DE BAJA DENSIDAD = % SOLIDOS DE RETORTA - % BARITA

7.- CALCULO DE LA RELACION ACEITE / AGUA PARA LODOS DE EMULSIN INVERSA.RAA = % FASE ACEITE / % FASE AGUALa =LECTURA % AGUA DE RETORTALd = LECTURA % ACEITE DE RETORTA8.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE DIESEL PARA AUMENTAR LA RELACIN ACEITE / AGUAVd =VOLUMEN DE DIESEL M3 / M3 LODO

EJEMPLO: % SLIDOS = 10 %% AGUA = 30 %% ACEITE = 60 % AUMENTAR RAA @ 75/25 = 300 LTS / M3 LODO 9.- CLCULO DE LA CANTIDAD DE AGUA O SALMUERA PARA DISMINUIR LA RELACION ACEITE/AGUA Va = VOLUMEN DE AGUA O SALMUERA M3 / M3 DE LODOVa = VOLUMEN DE AGUA O SALMUERA M3 / M3 DE LODO

EJEMPLO:% SLIDOS = 10 %% AGUA = 30 %% ACEITE = 60 % DISMINUIR LA RAA @ 63 / 37 = 0.052 M3 / M3 LODO= 52 LTS / M3 LODO 10.- VELOCIDAD ANULAR ( PIES / MIN ) ES LA VELOCIDAD PROMEDIO EN EL ESPACIO ANULAR MAS AMPLIO ENTRE LA T.P. Y LA T.R.Q = GASTOS DE LA BOMBA ( G.P.M. )D = DIAMETRO INTERIOR DE T.R O DEL AGUJERO ( PULGS.)d = DIAMETRO EXTERIOR DE T.P. ( PULGS. )

11.- VELOCIDAD DE CAIDA DE LOS RECORTES ( FLUJO TURBOLENTO )

12.- VELOCIDAD DE CAIDA DE LOS RECORTES ( FLUJO LAMINAR )

13.- TEMPERATURA A UNA PROFUNDIDAD PROPUESTA. 14.- GASTO DE LA BOMBA.

15.- GASTO DE LA BOMBA TRIPLEX.16.- TIEMPO DE ATRASO. ( MIN.)ES EL TIEMPO QUE TARDA EL LODO EN RECORRER LA DISTANCIA DEL FONDO A LA SALIDA DEL AGUJERO.

PERDIDA DE CIRCULACIN

Uno de los problemas ms serios que se presentan durante el proceso de perforacin es el llamado PERDIDA DE CIRCULACION.La prdida de circulacin consiste en la prdida delodo hacia las formaciones expuestas en el pozo El flujo de lodo hacia la formacin implica que hay menos lodo regresando por la lnea de flotequeel quese bombea ( Perdida Parcial) bien que no hay retorno (Perdida Total).INTRODUCCION:

Los recortes sepueden acumularenla zona de baja velocidad y caeralfondo cuando se detiene el bombeo. La menor velocidad enel anular disminuye la capacidad de acarreo del lodo y como consecuencia delaacumulacin derecortessepuede ocasionar un atrapamiento de la tubera prdidadel pozo.Ademslaprdida del lodo en el anular trae consigouna reduccin de la presin hidrostticaenel pozo.

En formaciones lutticas, esta disminucin del sostn de la pared puede inducir a que las arcillas flojas se desmoronen (Derrumbe), haciendo que la sarta quedeaprisionada o, en casos graves, la prdida del pozo. El pozo fluir si la presin hidrosttica se hace inferior a la presin de la formacin, cuando esta es permeable. Esto presenta unasituacin sumamente peligrosa de prdida de circulacin en un pozo con aportacin. Si el fluido de la formacin invade el lodo se convierte en un problema bastante delicado (Brote) convirtindose en ocasiones en un Reventn.

CAUSAS QUE ORIGINAN UNA PERDIDA DE CIRCULACION:Existen solamente dos causas que originan una perdida de circulacin; la de origen Natural (Geolgico), y la de origen Humano.La primera esta en funcin a las propiedades naturales de las formaciones a perforar.La segunda esta relacionada con la capacidad tcnica, responsabilidad y habilidad del personal involucrado en la operacin.

Paraquese pierda lodo hacia la formacinse necesitan dos factores:a. Los orificios de la formacin debensertres veces ms grandes que la mayor de las partculas existentes en el lodo.b. La presin hidrosttica debe ser superiora la presin de formacin. Las formaciones que tpicamente se caracterizan por tener orificios lo suficientemente grandes comopara permitir prdida de circulacin son:a. Formaciones no consolidadas sumamente permeables.b. Fracturas naturales.c. Zonas cavernosas.d. Fracturas inducidas.

Las formaciones no consolidadas, varan ensu permeabilidad.Fallas , grietas y fisuras se producenen cualquier formacin como resultado de las tensiones de la tierra. Las formaciones cavernosas estn asociadas con calizas y formaciones volcnicas.El movimiento de la sarta dentro del pozo eleva la presin en el fondo. Cuanto ms rpido es el movimiento, mayores la sobrepresin. Por esto cuanto msprofundo estla barrena, ms lentos deben ser losmovimientos de tubera alsacar o meter la misma en el pozo.Estas sobrepresionesson tambin aumentadas considerablemente por las propiedades deficientes del lodo: altas resistencias de gel y altas viscosidades.

Al perforar las formaciones superficiales , la densidad del lodo puede aumentar debido a la perforacin muy rpida por la concentracin de recortes en el sistema. La perforacin de la parte superior del pozo implica grandes tamaos del espacio anular y bajasvelocidades de lodo. Un aumento en la presin hidrosttica debido a esa sobrecarga, combinado con el bajo gradiente de fractura tpico de la profundidadessomeras, pueden causar prdida de circulacin. Una velocidad de penetracin controlada, mayor viscosidad y el mayor gasto para un buen acarreo de recortes, evitar la sobrecarga del anular y ayudar a impedir muchas prdidas en la parte superior del pozo.

Otra zona potencial de prdida es el caso de arenas .Las formaciones productivas en el mismo yacimiento o en las cercanas pueden causar una presin subnormal debido a la extraccin de losfluidos de formacin. El tratamiento previo del sistema de lodo en su totalidad conmaterial de prdida de circulacindebe realizarsesolamente cuando se conoce con seguridad que es efectivo en una zona particular anticipada.

El material de prdida de circulacin agregadoaumentael contenidodeslidos en el lodo, y por consiguiente, aumenta la viscosidad del mismo. Lo ms recomendable cuando se utilizanmateriales de prdida de circulacin es combinarlos entre si para que surtan mayor efecto. Es tambin recomendable usar bnas. sin toberas y circular a bajo gasto sin pasar el lodo por los vibradores.

ACCIONES PARA PREVENIR UNA PERDIDA DE CIRCULACION Reducir las presiones mecnicas.

a. Mantener la densidad mnima del lodo.b. Mantener la viscosidad y los geles a niveles mnimos.c. Romper geles gradualmente durante la bajada de la tubera.d. Tomar medidas correctivas contra el embolamiento de la barrena y desprendimiento de lutitas.

ACCIONES PARA PREVENIR UNA PERDIDA DE CIRCULACION Seleccionar los puntos de revestimientoen formaciones consolidadas.An cuando se tomen medidas preventivas, nohay ninguna garanta de que no se producir prdida de circulacin. Una vez que se presenta la prdida, se deben tomar rpidamente medidas correctivas, para minimizar los efectos colaterales.

PROCEDIMIENTO: Perdida parcial de circulacin En caso de observarse perdida de circulacin parcial durante las labores de perforacin se recomienda el bombeo de baches de Prosello Fino y Medio en concentraciones de 20 Kg/M3 o mayores. De igual forma si las condiciones de perforacin lo permiten se recomienda la disminucin del gasto a fin de disminuir las presiones en el espacio anular. De igual forma en zonas conocidas donde se espera observar perdida de circulacin se recomienda el bombeo de baches preventivos de Prosello Fino y Medio cada 3 conexiones. (de 5 a 15 kg/m3)

Perforando

PROCEDIMIENTO:Perforando Perdida total de circulacin Durante las labores de perforacin puede presentarse de imprevisto perdida total de circulacin para la cual se recomienda:

PROCEDIMIENTO:PerforandoDetener el bombeo de lodo hacia el pozo.Levantarse hasta la zapata ( Intentar recuperar circulacin ).Ubicar la zona de perdida y realizar clculos (Vols, Concentracin, EPM, Longitud que Cubrir el Bache, etc).Preparar Bache con material de perdida de circulacin ( 30 Kg o mas /M3 ) combinando materiales de granulometra gruesa, media y fina (Evitar en todo momento el uso de materiales que daen la zona productora).Bajar tubera +/- un tramo por debajo de el punto de perdida determinado.Hacer acuerdo con el cliente a fin de bombear y desplazar con preventor cerrado abierto.Bombear y Desplazar Bache concentrado con Obturantes. Sacar tubera +/- Tres Lingadas por encima de la zona de perdida y/o hasta la zapata. Dejar Bache en reposo ( SIN CIRCULAR ) por 8 horas.

Zona de PrdidaRECUERDE:Antes de la preparacin y Bombeo del Bache, entablar pltica con Cia. Desviadora en caso de haber, por las restricciones que hay con los equipos LWD y MWD

PROCEDIMIENTO:Perforando Bajar tubera y comprobar efecto del Bache. En caso de ser necesario repetir procedimiento. De observar zona de perdida obturada mantener el sistema con 10 Kg/M3 de Prosello Fino y continuar labores normales de perforacin. RECORDEMOS QUE EN TODO MOMENTO EL POZO DEBE ESTAR LLENO CON FLUDO PARA EVITAR ASI UN REVENTN.

El principio en el que se basa la perforacin rotatoria se distingue por dos factores importantes: 1) La barrena rota contra el fondo del pozo. 2) Se circula un fluido hacia abajo del agujero por la sarta a travs de la barrena y, finalmente ,hacia la superficie por el espacio anular. Este fluido de circulacin (usualmente lodo),cumple con los requisitos de eficiencia de limpieza y seguridad durante la perforacin de un pozo. Los fluidos usados en la perforacin rotatoria , son el medio para extraer los recortes del interior del pozo, tambin para evitar que los fluidos de la formacin entren en el mismo durante la perforacin y para impedir derrumbes de las paredes del agujero. son considerados ahora como uno de los factores ms importantes para evitarfallas en las operaciones de perforacin. los fluidos de perforacin deben cumplir con otras funciones de igual importancia y directamente relacionadas con la eficiencia, economa y total automatizacin dela operacin de perforacin. Por esta razn la composicin de los fluidos y sus propiedades resultantes estn sujetas a muchos estudios y anlisis. Atendiendo a las necesidades , los fluidosdeben poseer la capacidad de tener propiedades fsicas y qumicas que le permitan adaptarse a una gran variedad de condiciones, para satisfacer las funciones ms complejas, por ello se ha requerido que la composicin de los fluidos sea ms variada y que sus propiedades estn sujetas a mayor control. El principio en el que se basa la perforacin rotatoria se distingue por dos factores importantes: 1) La barrena rota contra el fondo del pozo. 2) Se circula un fluido hacia abajo del agujero por la sarta a travs de la barrena y, finalmente ,hacia la superficie por el espacio anular. Este fluido de circulacin (usualmente lodo),cumple con los requisitos de eficiencia de limpieza y seguridad durante la perforacin de un pozo. Los fluidos usados en la perforacin rotatoria , son el medio para extraer los recortes del interior del pozo, tambin para evitar que los fluidos de la formacin entren en el mismo durante la perforacin y para impedir derrumbes de las paredes del agujero. son considerados ahora como uno de los factores ms importantes para evitarfallas en las operaciones de perforacin. los fluidos de perforacin deben cumplir con otras funciones de igual importancia y directamente relacionadas con la eficiencia, economa y total automatizacin dela operacin de perforacin. Por esta razn la composicin de los fluidos y sus propiedades resultantes estn sujetas a muchos estudios y anlisis. Atendiendo a las necesidades , los fluidosdeben poseer la capacidad de tener propiedades fsicas y qumicas que le permitan adaptarse a una gran variedad de condiciones, para satisfacer las funciones ms complejas, por ello se ha requerido que la composicin de los fluidos sea ms variada y que sus propiedades estn sujetas a mayor control. Uno de los problemas ms serios que se presentan durante el proceso de perforacin es el llamado PERDIDA DE CIRCULACION.La prdida de circulacin consiste en la prdida delodo hacia las formaciones expuestas en el pozo El flujo de lodo hacia la formacin implica que hay menos lodo regresando por la lnea de flotequeel quese bombea o bien que no hay retorno.La reduccin del flujo en el anular por arriba de la prdida de lodo puede causar muchos problemas.

Uno de los problemas ms serios que se presentan durante el proceso de perforacin es el llamado PERDIDA DE CIRCULACION.La prdida de circulacin consiste en la prdida delodo hacia las formaciones expuestas en el pozo El flujo de lodo hacia la formacin implica que hay menos lodo regresando por la lnea de flotequeel quese bombea o bien que no hay retorno.La reduccin del flujo en el anular por arriba de la prdida de lodo puede causar muchos problemas.

En formaciones lutticas, esta disminucin del sostn de la pared puede inducir a que las arcillas flojas se desmoronen (Derrumbe), haciendo que la sarta quedeaprisionada o, en casos graves, la prdida del pozo. El pozo fluir si la presin hidrosttica se hace inferior a la presin de la formacin, cuando esta es permeable. Esto presenta unasituacin sumamente peligrosa de prdida de circulacin en un pozo con aportacin. Si el fluido de la formacin invade el lodo se convierte en un problema bastante delicado (Brote) convirtindose en ocasiones en un Reventn.

Paraquese pierda lodo hacia la formacinse necesitan dos factores:

Detener el bombeo de lodo hacia el pozo.Levantarse hasta la zapata ( Intentar recuperar circulacin ).Ubicar la zona de perdida. Preparar Bache con material de perdida de circulacin ( 150 Kg/M3 ) combinando materiales de granulometra gruesa, media y fina ( Evitar en todo momento el uso de materiales que daen la zona productora).Bombear Bache hasta la punta de la barrena.Bajar tubera +/- una lingada por debajo de el punto de perdida determinado.Desplazar Bache concentrado con Obturantes. Sacar tubera +/- Tres Lingadas por encima de la zona de perdida y/o hasta la zapata. Dejar Bache en reposo ( SIN CIRCULAR ) por 8 horas.