FLUIDOS DE PERFORACIÓN

FLUIDOS DE PERFORACIÓN
POZOS DE AGUA
Funciones de los Fluidos de
Perforación
•
Remover los sedimentos del pozo
•
Prevenir que las paredes del pozo se
derrumben
•
Sostener los sedimentos cuando se detiene la
circulación
•
Decantar el sedimento cuando este llega a la
superficie
•
Enfriar y lubricar la herramienta de corte y las
barras
Remoción de los sedimentos del
pozo
DETRITOS
DETRITO
LODO DE SALIDA
Cont.
Remoción de los sedimentos
del pozo
La limpieza del pozo depende de la capacidad de arrastre del
fluido, la que a su vez depende de:
•
Velocidad anular
a > velocidad > capacidad de arrastre
•
Viscosidad
a > viscosidad > capacidad de arrastre
Cont.
Remoción de los sedimentos
del pozo
Velocidad de caída de la partícula
Características del fluido
1. Viscosidad
2. Densidad
Características de la partícula
1. Diámetro
2. Coeficiente de esfericidad
3. Peso específico
Prevenir que las paredes del pozo se
derrumben
Presión Hidrostática = Ph
Ph (psi)= Profundidad (mt) x
donde:
ρ (gr/cm3)
ρ = densidad del agua
Cont.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
¨Formación de pared¨
Depende de la permeabilidad de
la formación y de la diferencia
entre la presión del lodo y la
presión del poro.
Cont.
1.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
Características físicas
del fluido
•
Viscosidad
•
Densidad
Cont.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
a) Velocidad
anular en zona de contacto
Dependiendo del tamaño del sedimento
a mayor diámetro:
> velocidad y/o > viscosidad
Evitar la erosión hidráulica: ≤ 30 mts/min
Cont.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
Cont.
2.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
Características químicas del fluido
a) Capacidad de revestir/recubrir
- Polímeros y Bentonita
b) Capacidad de dispersar
- Dispersantes
Cont.
2.
Prevenir que las paredes del
pozo se derrumben
Características químicas del fluido
c) Capacidad de inhibir la absorción
de agua por la formación
- Inhibidores químicos
d) En general, compatible con la
mineralogía de la formación
Sostener los detritos cuando se
detiene la circulación
1.
Viscosidad
2.
Fluidos pseudo-plásticos (polímeros)
a mayor energía de corte menor viscosidad
a menor energía de corte mayor viscosidad
REPOSO
AGITACIÓN
Decantar el sedimento cuando éste
llega a la superficie
1. Fluido en movimiento más la
fuerza de gravedad precipita
los sólidos encapsulados por
polímeros.
2. Sistema de superficie debe
reducir la velocidad del fluido
para promover la decantación.
Enfriar y lubricar la herramienta de
corte y las barras
Depende de:
z
Caudal mínimo Q (lt/min)
Litros por minuto que pasan por la herramienta de
corte para reducir la temperatura producida por
fricción.
z
Características lubricantes del fluido de perforación
Viscosificadores tienen un grado de lubricidad
Lubricantes líquidos de alta resistencia
Cont. Enfriar y lubricar la
herramienta de corte y las barras
Otros problemas del pozo
Controlar presiones
Aumentar la densidad
del fluido.
Pérdida de Circulación
Utilisar aditivos de pérdida
de circulación.
Productos
1. Viscosificadores
- encapsuladores de clastos
- sellador transitorio de pared permeable
a)
Arcillosos (bentonita) sólidos
Producen fluidos de alta densidad (peso)
b)
Poliméricos (de bajo peso)
Cont.
Productos
1. Viscosificadores
Γ
Artificiales
Γ No degradables
L Degradables
Naturales ―
L
- Aumentan capacidad de arrastre
- Estabilizan las paredes del pozo
- Reducen la fricción
- Reducen la vibración
No degradables
(dispersables)
Degradables
Biodegradables
Cont.
2. Lubricantes
Lubricar barras y
herramientas de
corte.
Productos
3. Detergentes - dispersantes
Homogeneizar mezclas con
arcillas y finos
Cont.
4. Inhibidores
Evitar expansión de las
arcillas
Productos
5.
a)
b)
Químicos
Reductores de dureza
Elevadores de pH
Aguas para la preparación
de lodos
1. pH
Idealmente entre 7 y 8,5
1
7
14
Ácido
Neutro
Básico
(H+)
Na2CO3
NaOH
(OH-)
Ceniza de soda
Soda cáustica
Cont. Aguas para la preparación
de lodos
2. Dureza
Comunmente iones Ca++ y Mg++
> 200 ppm afecta a los polímeros
Na2CO3
Ceniza de soda
3. Ion (Cl-)
Ideal bajo 10.000 ppm
A este nivel, la bentonita se flocula severamente.
Polímeros se ven afectados por sobre este nivel y
se reduce su viscosidad, dependiendo
de su naturaleza y tipo.
Desarrollo del pozo
Durante la etapa incial del desarrollo del pozo, se deben cumplir
los siguientes objetivos:
• Retirar la pared temporal impermeabilizadora del pozo
• Restaurar el terreno, lo mas cercano, a su estado original
• Remover los sólidos de menor tamaño
Tareas:
Degradar polímeros con la acción de una solución de Hipoclorito
de sodio al 2 % . Este proceso no deja residuos.
Agregar a la solución anterior Drilldet, el cual dispersará las
arcillas y otros materiales finos que puedan encontrarse en el
pozo y acuífero circundante.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN