REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGA DE ADMINISTRACIN INDUSTRIALIUTA SEDE NACIONAL ANACO

PRCTICA N 3 LODOS DENSIFICADOS CONTAMINANTES

Profesor: Realizado por:

Prez Evis 18.887.876Natera Yohymar 25.058.450Seccin PG3N1Ing. Omar Pinto

Anaco, 13 de Febrero de 2014

NDICE

Pg.

SUMARIO. 3INTRODUCCIN.5MARCO TEORICO...6Bentonita.....8Generalidades. .9TABLA DE DATOS Y RESULTADOS ...12ANLISIS DE LOS RESULTADOS.13CONCLUSIONES.................14RECOMENDACIONES15

SUMARIO

Un contaminante es cualquier tipo de material (slido, lquido o gas) que tiene un efecto perjudicial sobre las caractersticas fsicas o qumicas de un fluido de perforacin. Lo que en un tipo de fluido de perforacin constituye un contaminante, en otro no ser necesariamente un contaminante. Los slidos reactivos de baja densidad son contaminantes comunes en todos los fluidos de perforacin. Estos slidos se componen de slidos perforados que se han incorporado dentro del sistema o que resultan del tratamiento excesivo con arcillas comerciales. Desde el punto de vista econmico, los slidos perforados y los problemas relacionados con su control tienen un mayor impacto sobre el costo del lodo que los otros tipos de contaminacin.

El objetivo primordial en el control de slidos es el reducir este tipo de contaminacin y los problemas que este genera, a un nivel mnimo de forma que sea aceptable para no alterar las propiedades a un nivel crtico. La necesidad de remover los slidos de perforacin del lodo es generalmente reconocida, sin embargo, esto no recibe toda la atencin requerida en la mayora de las operaciones de perforacin.

Existen muchas razones para utilizar lodos con un bajo contenido de slidos, pero existen slidos que son necesarios dentro del fluido de perforacin, como es el material Densificante, y material viscosificantes, pero si adems existen slidos de perforacin, entonces habr un exceso de slidos en el sistema. Hay dos tipos de slidos de perforacin, los inertes y los reactivos, los inertes pueden ser arena, caliza, cuarzo, dolomita, etc. Este tipo de slido generalmente es abrasivo, y cuya caracterstica puede causar severos daos a los pistones y cilindros de las bombas del sistema de circulacin. En cuanto a los slidos reactivos, estos son de composicin arcillosa que poseen cargas elctricas, como por ejemplo las lutitas.

Tanto los slidos inertes como los reactivos afectan las propiedades reolgicas del lodo, como su viscosidad plstica, punto cedente, resistencia de gel, adems en las emulsiones

inversas tienen una gran influencia, afectando la emulsin y hacindolo menos estable, lo que puede resultar en un rompimiento de la emulsin.

En laboratorio se realizo la prctica del lodo agua bentonita para obtener el resultado de densificante; continuamente se realizo otra prueba al lodo aadindole un contaminante para determinar como resultado el % de aditivos.

INTRODUCCIN

LODOS DENSIFICADOS CONTAMINANTESEl fluido de perforacin, es un fluido que posee caractersticas fsicas y qumicas, que deben ser apropiadas, para realizar las labores de perforacin de pozos.

Uno de los tipos de fluidos de perforacin que se encuentra en el mercado es el base aceite, el cual puede ser 100% aceite o emulsiones inversas de distintas relaciones aceite-agua, de este tipo de fluido se han desarrollado una gran cantidad de trabajos de investigacin, en los cuales, se expresan las diferentes ventajas que ellos ofrecen en las labores de perforacin de pozos. Una de las tantas ventajas que ofrece el lodo base aceite es su capacidad para tolerar la accin de los agentes contaminantes presentes durante la perforacin. Cuando un pozo se perfora, es inevitable que el fluido de perforacin entre en contacto directo con una serie de agentes contaminantes que pueden mermar en poca o gran manera sus propiedades.

Existe una gran variedad de contaminantes como por ejemplo, cemento, sales solubles, temperatura, gases (H2S, CO2), slidos de perforacin entre otros, sin embargo, de todos estos contaminantes el que siempre estar presente en mayor o menor grado durante la perforacin de un pozo son los slidos de formacin, los cuales pueden alterar crticamente sus propiedades reolgicas. El volumen y tipo de slidos que se encuentran en el fluido de perforacin influyen directamente en las propiedades del mismo, las tasas de penetracin, la estabilidad del hoyo y el costo total del pozo. El control de slidos, sin duda alguna, es uno de los aspectos ms importantes de la tecnologa de fluidos de perforacin.

Desde el punto de vista prctico, los slidos de perforacin se pueden considerar como contaminantes del lodo. Por lo tanto, es evidente que estos slidos deben ser removidos del sistema de lodo tan pronto y eficientemente sea posible.

MARCO TERICO

Contaminantes De Fluidos De Perforacin

| |INDICACIN |TRATAMIENTO ||PROBLEMA | | ||Contaminacin por cemento |Aumento de viscosidad |Agregar carbonato de sodio || |Gelatinosidad |Bicarbonato de sodio || |Prdida de filtrado |Dispersantes || |Exceso de calcio | ||Contaminacin de agua salada, sin fluir |Aumento de viscosidad |Agregar dispersantes || |Gelatinosidad |Sosa castica || |Aumento de filtrado |Bajar el filtrado con bentonita || |Disminucin de alcalinidad | || |Disminucin de densidad | ||Contaminacin de agua salada con flujo o |Aumento de volumen en las presas |Cerrar el pozo, tomar lecturas de presiones ||presin |Cambio en el contenido de cloruros |Calcular la nueva densidad || |Disminucin de pH |Agregar dispersantes y sosa castica. ||Contaminacin con gas y aceite |Aumento de viscosidad |Agregar barita para ajustar densidad || |Disminucin de densidad |Pasar el fluido a un desgasificador ||Gelificacin a alta temperatura |Circulacin difcil de romper |Reducir la concentracin de slidos por || |Alta viscosidad |medios mecnicos || |Resistencia de geles |Agregar dispersantes || |Disminucin de la alcalinidad, y | || |aumento de filtrado | || |PH por debajo de 7 |Agregar sosa castica ||Bajo pH | | | BENTONITA. Es una arcilla coloidal plstica, incrementa la capacidad de limpieza del agujero ayuda al fluido a despear sus propiedades reolgicas se emplea para el control de viscosidad.

SOSA. Controla la alcalinidad dentro del sistema.

PROTEPAC R. Se utiliza como agente de control de filtrado y como viscosificantes secundario, es un polmero de cadena media.

PROTOX OH. Se emplea para controlar la corrosin y reduce el contenido de carbonatos en el lodo.

Disper X. Es utilizado como dispersante y como estabilizante para altas temperaturas es trmicamente estable a 160 C. Es estable a las contaminaciones de cemento gases cidos y flujos de agua salada.

PRODET PLUS. Detergente.

PROTELUBE. Reduce sustancialmente el esfuerzo de torque en la sarta de perforacin.

GILSONITA LQUIDA. Acta como reductor de prdidas de filtrado y como estabilizador del agujero. Se utiliza para formar una enjarre firme y delgado permite el control de la reologa a altas temperaturas.

| |INDICACIN |TRATAMIENTO ||CONTAMINACIN | | ||Contaminacin con agua |Incremento de las propiedades reolgicas |Aadir emulsificantte || |Reduccin en la relacin aceite- agua |Ajustar la relacin aceite agua, agregando|| |Aumento de agua en el filtrado APAT |diesel || |Aumento de volumen en el fluido de las presas |Aadir los dems reactivos || |Disminucin de la densidad |(reductores de filtrado, humectantes, etc.)||Alta concentracin de slidos |Aumento en las propiedades reolgicas |Aumentar la relacin aceite-agua || |Incremento de slidos |Operar con el equipo de reduccin de || | |slidos || |Asentamiento de la barita |Ligera disminucin de la densidad |Aadir Geltex || |Poco retorno de recortes a la superficie |Bajar la relacin aceite-agua || |Bajos valores de punto de cedencia y |Aadir emulsificante || |tixotropa | ||Contaminacin con gas |Disminuye la densidad |Aadir cal viva para la contaminacin con || |Aumenta la viscosidad |CO2 || |Hay inestabilidad en la emulsin y toma un |Aumentar agitacin || |aspecto grumoso |Aumentar densidad ||Contaminacin con agua salada |Disminuye la relacin aceite-agua |Aumentar densidad || |En la temblorina se obtienen recortes de sal |Aumentar la relacin aceite agua || |Aumentan las propiedades reolgicas |Trabajar con eliminadores de slidos. || |Aumentan los cloruros | ||Inestabilidad de la emulsin |Aspecto grumoso del fluido |Aadir humectantes y emulsificantes || |Baja estabilidad elctrica | || |Hay presencia de agua en el filtrado APAT |

Diesel . Es la fase continua o externa, se encuentra en mayor proporcin. El diesel que se utiliza es de bajo contenido de azufre y de bajo puntos de anilina.

Lignamin. Ayuda a aumentar los slidos dentro del lodo tales como viscosidad plstica, viscosidad aparente, punto de cedencia y geles.

Dispermul I. Ayuda a que se forme la emulsin, ayuda a que la fase continua y la fase dispersa se unen y formen la emulsin.

Salmuera. Aumenta la actividad del fluido y de esta forma se logra que dicha actividad sea mayor que la lutita a perforar. Para que debido al proceso de smosis se deshidrate dicha lutita. Debido a la deshidratacin de la lutita se permite perforar sin problemas y lograr una buena calibracin y estabilidad del pozo. Hace que la actividad de la fase interna del fluido sea igual o mayor a la de formacin y que con ello se obtenga la deshidratacin de la lutita

Cal. Se utiliza como reductor de filtrado cuando se tienen contaminaciones con CO2 durante la perforacin.

Dispermul II. Aparte de ser un humectante proporciona viscosidad al sistema y es un reductor de filtrado.

Geltex. Es dispersable en diesel que genera tixotropa y permite que los slidos en suspensin (densificantes) logren quedar en suspensin cuando se interrumpe la circulacin del fluido de perforacin.

GENERALIDADES.

Una emulsin, es la dispersin de un lquido inmiscible en otro lquido y generalmente es el que se encuentra en menor proporcin es la fase dispersa interna y el de mayor proporcin es la fase continua externa.

Para formar una emulsin se requiere la presencia de tres componentes: aceite, agua, un agente tenso-activo emulsificante y agitacin mecnica. El agente tenso-activo debe ser de naturaleza qumica, en su molcula debe de tener dos grupos:

Un hidrfilico (afn al agua) y otro lipoflico (afn al aceite). Estos grupos reducen la tensin interfacial de los lquidos permitiendo as la emulsificacin.

La agitacin mecnica es para dispersar la fase interna en pequeas gotas y las mantiene separadas unas de las otras para evitar la coalescencia al suspender la agitacin mecnica.En una emulsin inversa las partculas de agua dispersas en el aceite actan como viscosificantes y contribuyen a la formacin de gel. En cada emulsin existe una relacin aceite- agua ptima en la cual se obtiene el mejor equilibrio entre estabilidad,

poder de sustentacin y estabilidad sin embargo, para obtener un sistema emulsionado ms resistente a la temperatura y a las contaminaciones se le aaden agentes viscosificantes, tixotrpicos reductores de filtrado y densificantes.

En los fluidos de perforacin de emulsin inversa se utilizan comnmente los electrolitos del tipo NaCl y de CaCl2 para aumentar la actividad del fluido y de esta forma lograr que dicha actividad sea mayor que la de la lutita a perforar para que debido al proceso de smosis se deshidrate dicha lutita.

Los lodos base aceite permiten perforar bajo balance, es decir, con este tipo de lodo se puede perforar con un peso menor al requerido que con los lodos base agua. Se utilizan para perforar zonas productoras los lodos base aceite causan problemas de hinchamiento de las arcillas de formacin y en consecuencia no disminuye la permeabilidad. Para perforar hoyos profundos a lata temperatura

Para perforar domos salinos, anhidrita, yeso, los cuales son lo suficientemente solubles para causar la floculacin de un lodo base acuosa.

Para perforar formaciones productoras de H2S/CO2. Estos gases cidos causan problemas de corrosin y alteran notablemente la reologa de los lodos base acuosa. Los lodos base aceite poseen un alto coeficiente de lubricidad que ayuda a minimizar los problemas de torque y arrastre.

Uno de los problemas ms serios que se presentan durante el proceso de perforacin es el llamado Perdida de Circulacin.

La prdida de circulacin consiste en la prdida de lodo hacia las formaciones expuestas en el pozo. El flujo de lodo hacia la formacin implica que hay menos lodo regresando por la lnea de flote que el que se bombea (Perdida parcial) bien que no hay retorno (Perdida Total). La reduccin del flujo en el anular por arriba de la perdida de lodo puede causar muchos problemas.

Los recortes se pueden acumular en la zona de baja velocidad y caer al fondo cuando se detiene el bombeo. La menor velocidad en el anular disminuye la capacidad de acarreo del lodo y como consecuencia de la acumulacin de recortes se puede ocasionar un

atropamiento de la tubera prdida del pozo. Adems la prdida del lodo en el anular trae consigo una reduccin de la presin hidrosttica en el 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 quede aprisionada 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 una situacin 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.

TABLA DE DATOS

DETERMINACIN DE AGUA Y SEDIMENTOS

Tabla # 1 Muestra de agua y sedimentos en el crudo

%

57

Agua

342,78339,76

Bentonita

18,0325,56

Barita

6,230,27

Densidad. Inicial

8.78.7

Arena

5,005,00

Densidad. Final

8,718,72

% Arena

0,21

% Liquido

93%91%

% Solido

7%9%

ANLISIS DE LOS RESULTADOS

En esta prctica se realizo una serie de pruebas al lodo densificante para determinar la densidad de la bentonita, barita y el porcentaje de la arena, liquido, slidos. Usndose los materiales y equipos: Cilindro graduado, Licuadora, Balanza de lodo, Viscosmetro fann, Baker y la retorta.

Anlisis de la Tabla N 1: Como se puede observar en la tabla se obtuvo mediante el procedimiento de Balanza de lodo, Viscosmetro fann. Se procedi agitarse la mezcla de agua y bentonita para tener una muestra homognea, formando el lodo base agua en un tiempo determinado. Luego de ese procedimiento arrogo como resultado una concentracin de ambas muestras: 5(18,03) y 7(25,56) siendo esta de mayor concentracin.

Seguidamente se continuo con el mismo procedimiento para el resultado de arena tenindose los siguientes resultados de su densidad de la muestras: 5. (8,71) 7. (8.72) siendo los resultados semejantes.

Luego se realizo el uso de la retorta para el destilado del lodo con 10 c/c de muestra condensador por 20 min; se denoto los porcentajes obtenido de ambas muestras en:

5 7Arena: 0,2 1Liquido: 93% 91%Slidos: 7% 9%

Importancia de los resultados:

Igual que en muchas otras pruebas, la determinacin de la densidad y porcentajes del los aditivos es de gran utilidad en un lodo de perforacin para la prevencin de los algunos problemas operacionales que se puedan presentar en una zona tratada. El resultado ayuda ala estabilidad de la perforacin.

CONCLUSIONES

1. Se agita la muestra en un envase con el fin de homogeneizarla.

2. Se lee el volumen combinado de agua y de aditivos en el viscosmetro fann.

3. Se toma en cuenta la densidad inicial para determinar posible diferencia con el resultado final.

4. El destilado de las muestra en su tiempo estipulado determina con exactitud el porcentaje especifico de los disolventes.

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RECOMENDACIONES

Usar solo el contenido adecuado para la muestra. La densidad de un lodo no debe ser demasiada alta porque tiende a fracturar las paredes de la formacin ocasionando, atascamiento de la mecha de perforacin hasta se puede reperforar. Prestar mucha atencin al procedimiento. Tomar el tiempo adecuado..

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