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ADITIVOS PARA LODOS DE PERFORACIÓN

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Un aditivo es una sustancia que se le agrega al lodo para cambiar sus propiedades, en busca de mejorar la perforación, para prevenir o corregir problemas durante la misma o para ofrecer protección a los equipos y herramientas utilizados en la operación.

ADITIVO

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- En perforación, aunque la base es un lodo bentonítico puro formado por una suspensión de arcilla en agua, se adicionan ciertos productos para conseguir unas características y propiedades del lodo que se aproximen a las consideradas experimentalmente como más óptimas. 

ADITIVOS PARA LODOS DE PERFORACIÓN

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- El agua es la sustancia más importante involucrada en la tecnología de los fluidos de perforación

- En algunos casos el volumen del agua puede llegar a ser el 60% del volumen total del sistema de lodo

ADITIVOS PARA LODOS DE PERFORACIÓN

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CONTENIDO

• DENSIFICANTES

• VISCOSIFICANTES

• DISPERSANTES Y DEFLOCULANTES

• CONTROLADORES DE FILTRADO

• CONTROLADORES DE ALACALINIDAD Y pH

• MATERIAL PARA PERDIDA DE CIRCULACION

• INHIBIDORES DE CORROSION

• LUBRICANTES

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CONTENIDO

• EMULSIFICANTES

• FLOCULANTES

• SURFACTANTES

• ANTIESPUMANTES Y ESPUMANTES

• PRINCIPALES ASPECTOS A TENER EN CUENTA PARA LA SELECCIÓN DEL ADITIVO

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DENSIFICANTES

Se utilizan para controlar la presión de los fluidos de la formación previniendo reventones.

La característica de importancia de los materiales densificantes es su gravedad especifica, debido a que a una mayor gravedad especifica se tiene una menor concentración de sólidos en el lodo

Ejemplo: Barita, Hematita, carbonato de calcio

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VISCOSIFICANTES

Son aditivos que se utilizan para aumentar la viscosidad de los fluidos de perforación para mejorar el rendimiento en el lodo y así mantener limpio el pozo sacando todos los ripios de la perforación

Ejemplos: Bentonita, Xanthan Gum, Bentonitas modificadas, Atapulgita, Sepiolota, Polímeros extendedores

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DISPERSANTES Y DEFLOCULANTES

Aditivos utilizados para evitar la formación de laminas o paquetes mas gruesos de las partículas, que puede generar una disminución de la viscosidad, gelificacion y filtrado

Ejemplo: Lignosulfonato de cromo, Lignosulfonato libre de cromo, Lignito, Lignito de cromo, Lignito caustizado, Lignito caustizado potásico, Poliacrilatos

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CONTROLADORES DE FILTRADO

Aditivos utilizados para controlar la perdida relativa del fluido a través de membranas o formaciones permeables cuando el fluido de perforación esta sometido a una presión diferencial, una perdida de viscosidad o deficiencia en la torta. Ejemplo: Resinas, Resinas modificadas, Celulosa, polianiónica, Poliacrilatos, Carboxi Metil Celulosa CMC, Almidones

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CONTROLADORES DE ALCALINIDAD Y pH

Aditivos utilizados para aumentar o disminuir la alcalinidad del fluido de perforación alterada por el uso de viscosificantes, densificantes o materiales que aumentan la gelatinosidad del lodo

Generalmente, los fluidos de control que se manejan en los pozos, deberán mantenerse en ciertos grados de alcalinidad (pH 8 á 9.5).

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MATERIALES PARA PERDIDA DE CIRCULACIÓN

Aditivos utilizados para disminuir la porosidad y la permeabilidad de la formación, además modificar la composición de las arcillas presentes en la arena

Representa el problema mas común y costoso durante la perforación y/o cementación

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Escamosos: Celofán, Cascaras de semillas de algodón, Mica. Granulares: Carbón, Cascaras de frutos secos, Almendras, Nueces.

Fibrosos: Asbesto, Bagazos, Pelo de cerdo, Madera, Papel, Llantas de goma.

MATERIALES PARA PERDIDA DE CIRCULACIÓN

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INHIBIDORES DE CORROSIÓN

Cualquier agente que al ser agregado a un sistema, previene una reacción química o corrosión causada por. sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, oxígeno, agua salada, etc.

Los inhibidores comunes agregados a los fluidos de perforación son las aminas formadoras de película, los secuestrantes de oxígeno, los inhibidores pasivantes y los productos químicos amortiguadores de pH.

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LUBRICANTES Ó REDUCTORES DE FRICCIÓN

Aditivos que al ser añadidos al fluido de perforación, lubrican las superficies de contacto entre la sarta y las paredes del pozo cuando están sometidas a condiciones altas de presión.

Ejemplo: Aceites y Diesel

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EMULSIFICANTESUsado principalmente en lodos base aceite

Emulsión: Una mezcla líquida heterogénea, sustancialmente permanente, de dos o más líquidos que normalmente no se disuelven uno en otro

Emulsificante: Una sustancia usada para producir una emulsión de dos líquidos que no son miscibles. Los emulsificantes se pueden dividir, según su comportamiento, en agentes iónicos y no iónicos.

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FLOCULANTES

Sustancias que producen el espesamiento de la consistencia de un fluido de perforación.

En los fluidos plásticos de Bingham, el punto cedente y el esfuerzo de gel aumentan.

Ejemplo: la mayoría de los electrolitos, algunos polisacáridos y ciertos polímeros naturales o sintéticos,

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AGENTE SURFACTANTE O TENSOACTIVO

Los agentes de actividad superficial son sustancias químicas que reducen la tensión superficial de los líquidos.

Se clasifican en 4 grupos de acuerdo con sus propiedades fisicoquímicas

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• ANIONICOS: son aquellos que en solución se ionizan, el grupo hidrófobo queda cargado negativamente

• CATIONICOS: derivada de ácidos grasos o de un derivado petroquímico y un nitrógeno cargado positivamente

• NO IONICOS: se solubilizan mediante un efecto combinado de un cierto número de grupos solubilizantes débiles (hidrófilos) como éter, y OH-.

• ANFOTEROS: presentan en su molécula grupos aniónicos y catiónicos, formados por una cadena grasa y un nitrógeno cuaternario.

AGENTE SURFACTANTE O TENSOACTIVO

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ANTIESPUMANTES Y ESPUMANTES

Agente Espumante. Una sustancia que produce burbujas relativamente estables en la superficie de contacto aire-líquido, debido a la agitación, aireación o ebullición. En la perforación con aire o gas, se agregan agentes espumantes para ayudar a eliminar los influjos de agua y prevenir la formación de anillos de lodo. Formaciones porosas baja presión

Agente antiespumante. Aditivo que se emplea para evitar la formación de espuma al agitar un líquido, ya que el fluido de perforación ha disminuido su tención superficial.

Ejemplo: Aceite y Alcoholes

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OTROS ADITIVOS

• Bactericidas

• Estabilizadores de Lutita (shale)

• Estabilizadores de temperatura

• Limpiadores de tubería

• Sales para completamientos

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PRINCIPALES ADITIVOS

ADITIVO FUNCIÓN

Barita Aumentar la densidad

Carbonato de calcio Densificante

Bentonita Control de viscosidad y perdida de filtrado

Atapulguita Aumentar viscosidad

Fosfatos Reductor de viscosidad

Lignitos Dispersantes

Quebrancho Proporciona dilusión y control de flitrado

Resinas Control de filtrado

CMC Control perdida de filtrado

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ADITIVO FUNCIÓN

Grafito Reducir el arrastre y la torción

Estearato de aluminio Antiespumigeno

Cascara de nuez triturada Controlar perdida de circulación

Escamas de celofán Controla perdida de circulación

Aminas cationica Inhibidor de corrosión

Secuestrantes de oxígeno Inhibidor de corrosión

PRINCIPALES ADITIVOS

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PRINCIPALES ASPECTOS A TENER ENCUENTA PARA SELECCIONAR EL ADITIVO

• Costo del material

• Disponibilidad del material

• Limite de solubilidad de sales

• Otros problemas relacionados con la complicación que puede generar dicho material

• Sector donde se esta trabajando

• Aspecto ambiental