DrillingMud

ControlPressure

SupportDrill String

Cool &LubricateBHA

Lift DrillCuttings

ProtectPay Zone

MaintainBorehole

SuspendDrillCuttings

PowerDownhole

Motors

ReduceCosts

El lodo de perforación mueve los sólidos cortados por la mecha de perforación desde el fondo del hueco hacia la superficie. La remoción de los sólidos de perforación es esencial para poder continuar perforando.

El lodo de perforación resiste las presiones ejercida por la formación previniendo reventones del pozo.

El lodo de perforación protege y mantiene las paredes del pozo para evitar derrumbamientos.

La habilidad del lodo de perforación para cumplir sus funciones depende de varias propiedades del lodo, la mayoría de las cuales son cuantificables y afectadas por la remoción de sólidos.› Densidad: Peso› Viscosidad: Resistencia a fluir, suspensión de sólidos› Viscosidad Plástica : Resistencia a fluir causada por la

fricción de las partículas suspendidas, depende en el numero y tamano de particulas

› Yield Point: Resistencia a fluir causada por atraccion electrica entre las partículas suspendidas

› Geles - Resistencia a fluir causada por atraccion electrica entre las partículas suspendidas cuando el fluido no esta en movimiento sobre tiempo

› Contenido de Sólidos› Contenido de Arena (> 74 micrones)› Filtrado

DrillingMud

Increasedcosts

PoorCement

Jobs

ReducedROP

LostCirculation

ExcessDrag &Torque

IncreasedViscosity

Excessabrasion

Stuck PipeLost

Production

Menos ROP› Cabeza hidrostática mas alta› Interferencia con la mecha/formación interfase

Incremento de viscosidad:› Geles mas altos› Menos eficiencia de todos los equipos de SCE

Uso de mallas mas grueso Ratas de asentamiento más bajas (Stokes Law)

› Costos de dilución y tratamiento químico mas alto

Torta de mala calidad› Torta mas gruesa

Mas arrastre Posible pega de

tubería› Menos control de

filtración Se daña la formación Interpretaciones de

registros REMUEVALOS AHORA

MISMO!

Mas abrasión afecta:› Bombas y repuestos› Equipo Control de

Sólidos Mallas y soportes de

mallas Hidrociclones Ensamblaje

rotacional de centrifugas

› Turbinas y MWD› Brocas o mechas› Tubería

Costos operacionales mas alta

La principal razón para remover sólidos perforados del sistema es para prevenir problemas de perforación y reducir costo de lodo y costo de manejo de desechos. En definitiva reducir el costo total de perforación.

$

Tamaño Forma

› Granular› Esférico› Laminar

Gravedad especifica (Densidad)› Bajo

Sólidos perforados Sólidos comerciales

› Alta Barita o hematita

Reactividad› Interfase entre

partículas› Afecta la viscosidad

Permeable o inerte› Retención de fluido

internamente› Porcentaje humedad en

los recortes

OBJETIVO OSENTIDO

DIAMETRO(MICRONES)

TAMAÑO MESHEQUIVALENTE

Arena 74-2000 200-10

Resolución de ojo 44 325

Pelo 30-180 475-80

Talco 5-50 ?-275

Sensibilidad de dedos 20 625

Sentido entre dientes 8 ?

Arcillas Menor que 2 ?

En Micrones (µ) - 25,400 Micrones = 1 pulgada

Gravedad específica› Sólidos de alta gravedad (material densificante)› Sólidos de baja gravedad ( Sólidos comerciales y ripios)

Tamaño de partículas› Recortes ( partículas descargadas por zarandas)› Arena API ( partículas > 74 micrones)› Silt o Limo (partículas de 2 a 74 micrones)› Coloidales (partículas <2micrones)

Actividad eléctrica› Sólidos inertes: Arena, barita› Sólidos reactivos: arcilla, bentonita (aglomeración,

afecta viscosidad)

Clas. API Rango Nombre Común

Grueso > 2000 Gravilla

Intermedio 250 – 2000 Arena

Medio 74 – 250 Arena

Fino 44- 74 Silt

Ultra Fino 2 – 44 Silt/Arcilla

Coloidales 0 –2 Arcilla

Volumen=1x1x1x8 cubos=8mt3Área de cubos=1 x 1 x 6 ladosx 8 cubos=48mt3 (100% mas)

Dividir el cubo 3 veces

Volumen de un cubo=2x2x2=8mt3Área de cubo=2x2x6 lados=24mt3

2

2

2

Partículas mas pequeña tiene mas área superficie por unidad de volumen › Requiere mas fluido para

cubrirlos› Formas cúbicas tiene mas

área de superficie que esféricas

El área superficial aumenta exponencialmente con la degradación de partículas

Aumento en área de superficie› aumenta viscosidad› Menos liquido libre

disponible› Mas dilución

› Dilución o desplazamiento Única manera a completamente eliminar sólidos

perforados Normalmente lo mas Costoso Restricciones ambientales

› Sedimentación Efectivo para sólidos grandes Requiere espacios grandes

› Medios Mecánicos (Equipo de control de sólidos) Económico Efectivo si la instalación es adecuada

› Medios Mecánico-Químico

Desplazamiento› Única manera a sacar todos los contaminantes (sin adición

de químicos).› Normalmente la manera de control de sólidos mas costoso.› Ultimo opción en muchos casos.

Dilucion› Método común para controlar el contenido de sólidos.› La dilución no reduce el contenido de sólidos, este reduce

su concentración.› Dilución es costosa.› Cada barril de dilución, requiere de aditivos químicos para

mantener las propiedades del lodo.› Dilución crea exceso de lodo que finalmente debe ser

desechado.› Sólidos no removidos por ECS debe ser diluido, para

mantener propiedades del lodo.

Sólidos no removidos por el SCS, debe ser diluido con agua para mantener las propiedades del lodo.

Dilución crea excesos de lodo que finalmente deben ser desechados.

Mayor remoción de sólidos› Menor dilución› Menor excesos de lodo› Menor generación de desechos› Menor impacto ambiental

Stokes Law

V = d2• (SGS-SGL) • G

K •

V = Velocidad de asentamiento

d = Diámetro de sólidoSGS= Gravedad especifica

sólidoSGL= Gravedad especifica

liquido G = Fuerza gravitacional K = Constante = Viscosidad de liquido

SI

Aumenta diámetro de partícula

Diferencia en gravedades especificas aumenta

Fuerza gravitacional aumenta

Aumenta viscosidad

AFECTO VELOCIDAD Aumenta

Aumenta

Aumenta

Disminuía

Tamaño(mm)

Micrones Mesh Tipo deParticula

AreaSuperficial*

Asentar 1’21 1,000 18 Arena 4.87 in 3 seg2.1 100 150 Arena

fina48.7 in 38 seg

2.01 10 1000? Silt 3.38 ft 33 min2.001 1 N/A Bacteria 33.8 ft 55 hr.2.0001 .1 N/A Coloidal 3.8 yd. 230 días

Ft

Tiempopara

*Area of particles of indicated size produced from a single 10mm diameter sphere of 2.6 specific gravity

Mallas › Primer línea de

defensa Centrifugación

› Aumenta fuerza de G› Basado en Stokes Law› Remueve partículas

mas fina Equipo Combinación

› Acondicionadores de lodo

› Sistemas recuperación de fluidos

Tratamiento químico› Floculación› Coagulación› Ajuste pH

Método usado depende en:

Tamaño de sólidos Tipo de sólidos Programa de lodo Factores ambientales Factores económicos

ARENALIMO

COLOIDALES

745 44 100 180 595

325 MESH

200 MESH

150 MESH

80 MESH30 MESH

TAMAÑO DE PARTICULAS

CA

NT

IDA

D

CORTES

ZARANDAS

HIDROCICLONES

CENTRIFUGA

ARENALIMO

COLOIDALES

745 44 100 180 595

200 MESH

TAMAÑO DE PARTICULAS

CA

NT

IDA

D

SOLIDOS PERFORADOS

SOLIDOS COMERCIALES

CORTES

ZARANDAS

HIDROCICLONES

CENTRIFUGA

LODO

SOLIDOS

MATERIALESDE PESO

RIPIOSADITIVOSCOMERCIALES

LIQUIDO SALCloruro de SodioCloruro de CalcioCloruro de Potasio

GelPolímeroTinerOtros Aditivos

BaritaHematitaCarbonato de Calcio

AguasAceiteSalmueraAgua Salada

Sólidos de Baja Gravedad

El Contaminante

Lodo dePeforación

AltaEficiencia

de Perforación

Reduce Costos

Disposición

ReduceCostos de Lodo

MejoraVida Util

de Equipos

BajosCosto

de Proyectos

BajosCosto

de Proyectos

BuenasPropiedades

Lodo

ReduceProblemasdel Pozo

MejoraTorta de Filtrado