Materia: Ingeniería de YacimientoEquipo 1

Integrantes:Pamela GarzaAzenth Ruiz Edgar Mireles Manuel HernandezCatedrático: Carlos Barrera

El fluido de perforación es un líquido o gas que circula a través de la sarta de perforación hasta a la barrena y regresa a la superficie por el espacio anular. Hasta la fecha un pozo de gas o aceite no se puede perforar sin este concepto básico de fluido circulante.

· El fluido de perforación es una parte clave del proceso de perforación, y el éxito de un programa de perforación depende de su diseño.

· Un fluido de perforación para un área particular se debe diseñar para cumplir con los requerimientos específicos.

· En general los fluidos de perforación tendrán muchas propiedades que son benéficas para la operación, pero también algunas otras que no son deseables. Siempre hay un compromiso.

Fluidos de perforación

Funciones Básicas• Hay por lo menos diez funciones importantes del fluido de perforación:• Remover los recortes del fondo del agujero, transportarlos a lasuperficie y liberarlos con la ayuda de los equipos para control de sólidos.• Enfriar y lubricar la barrena y la sarta de perforación,• Recubrir el agujero con un revoque de pared de baja permeabilidad,• Controlar las presiones sub superficiales,• Sostener los recortes y el material pesado en suspensión cuando se detenga la circulación,• Soportar parte del peso de la sarta de perforación y del revestimiento,• Prevenir o reducir al mínimo cualquier daño a las formaciones aledañas,• Permitir la Obtención de información sobre las formaciones penetradas,• Transmitir potencia hidráulica a la barrena,• Controlar la corrosión de los tubulares y herramientas dentro del pozo.

Aplicaciones de Lodo Base Aceite y Sintético• Inhibición de lutitas

• Pozos de alta temperatura

• Lubricidad

• Pozos de alto ángulo y de alcance extendido

• Contaminantes, minerales evaporíticos y gases ácidos

• Fluidos de emplazamiento (spotting)

• Fluidos de rehabilitación, completación y empaque

Limitaciones del Lodo Base Aceite y Sintético

• Ambientales• Costos• Los cálculos de hidráulica, presión hidrostática y

ECD son complicados• Mayor riesgo de pérdida de circulación

• Detección difícil de amagos ( kick) debido a la solubilidad del gas

Fase Acuosa

Agua

Fase Externa: Aceite Fase Externa: AguaSólidos y superficies

humectados por aceite

Sólidos y superficieshumectados por agua

Aconsejable para la Perforación Cementación / Estimulación

WBM(lodo base agua)

OBM(lodo base aceite)

• VISCOSIFICADORES:- VG -69- VG - PLUS- VG - HT

- VERSA HRP - Necesita sólidos reactivos.- VERSAMOD - Necesita agua y temperatura.

Productos de lodos base aceite

Productos de lodos base aceite

• REDUCTORES DE VISCOSIDAD:- VERSATHIN - (Desfloculante físico)

• Solución temporal para alta viscosidad debido a sólidos• NO BAJARA VISCOSIDAD DEL VERSAHRP• BAJARA VISCOSIDAD del VERSAMOD• Para el sobretratamiento, usar viscosificador de arcilla.

- VERSAWET- VERSACOAT- VERSATRIM - Reduce la HSRV (AV, PV)

Productos de lodos base aceite

• ATAP – REDUCTORES DE PÉRDIDA DE FILTRADO:- VERSATROL – Base Asfalto / Gilsonita- VERSALIG – Lignito tratado con amina

- EMI 157 – (Ácido Oleico)

Productos de lodos base aceite

• OTROS PRODUCTOS ESPECIALIZADOS:- CAL - Ca(OH)2

- CAL CALIENTE / CAL VIVA - CaO- CLORURO DE CALCIO - CaCl2

- Tecnología FAZE-PRO (Emulsiones Reversibles)• FAZE-MUL – Emulsificante• FAZE-WET – Agente Humectante

- FLUIDO BASE- VISCOSIFICADORES- EMULSIFICANTE

- SALMUERA- AGENTE TENSIOACTIVO HUMECTANTE

• ORDEN DE ADICIÓN:

- CAL

- MATERIAL DENSIFICANTE

Orden de Formulación

RELAJADO- FLUIDO BASE- VG – ARCILLA- VERSACOAT- CAL

SALMUERAVERSAWETMATERIAL DENSIFICANTE

---

- FLUIDO BASE-

- CAL

- VERSACOAT- MATERIAL

- PÉRDIDA DE FI

CONVENCIONAL

VISCOSIFICANTESVERSAMUL

SALMUERA

MATERIAL DENSIFICANTEADITIVOS DE CONTROL DE

LTRADO

Pruebas API Estándar para Emulsiones Inversas

Peso del lodo (kg/m3, lb/gal)••••••••

•

Viscosidad Embudo (seg/litro) o (seg/cuarto de galón)Reología @ 50oC, “65oC”, 80oC (1200, “1500”, & 1750F)ATAP @ 150°C , 3000F o temperatura de fondoRetorta (% aceite/sintético, % agua, % sólidos)Pom, Psm (volumen total en cc de 0,1N H2SO4 tres valoraciones)Exceso cal - Pom (cc) x 3,7 = kg/m3 x 1,3 = lb/bblCloruros (lodo entero) mg/l

Estabilidad Eléctrica (ES) @ 65oC

Pruebas API Estándar para Emulsiones Inversas

• Peso del lodo• Reología @ 120º, 150º o 180ºF• ATAP @ 300ºF o temperatura de fondo• Estabilidad Eléctrica (ES) @ 120º o 150º F• Retorta (% aceite/sintético, % agua, % sólidos)• Pom, Psm• Cl- (lodo entero)

Análisis por retorta de emulsiones inversa

• ¡Precisión!• La retorta nos permite determinar:

- % Sólidos- % Aceite o Fluido Sintético

- Contenido de sal• Busque tendencias y cambios importantes

- % Agua

CÁLCULOS

PARA LODO BASE ACEITE

Datos Calculados

• Relación de Aceite o Sintético / Agua• Cal, (lb/bbl)• % CaCl2 y % Sólidos Corregido• Sólidos: (lb/bbl) Barita y (lb/bbl) LGS• Cloruro de Calcio (lb/bbl)

Cálculos

1. m3 AGUA / m3 LODO = WRd X ( Fo + Fw ) - (100 X Fw)

Ord

2. m3 ACEITE / m3 LODO = ORd X ( Fo + Fw ) - ( 100 X Fo)

WRd

DONDE:ORd = PROPORCIÓN DE ACEITE DESEADA (Número entero) WRd = PROPORCIÓN DE AGUA DESEADA (Número entero)

Fo = FRACCIÓN DE ACEITE (Como decimal de la retorta) Fw = FRACCIÓN DE AGUA (Como decimal de la retorta)

Esta es la formula de calculación para la elaboración de lodos de perforación

Cálculos

1. BBL H2O / BBL LODO = WRd X ( Fo + Fw ) - (100 X Fw)

Ord

2. BBL ACEITE / BBL LODO = ORd X ( Fo + Fw ) - ( 100 X Fo)

WRd

DONDE:ORd = PROPORCIÓN DE ACEITE DESEADA (Número entero) WRd = PROPORCIÓN DE AGUA DESEADA (Número entero)

Fo = FRACCIÓN DE ACEITE (Como decimal de la retorta) Fw = FRACCIÓN DE AGUA (Como decimal de la retorta)

x 5,48LB/BBL CaCl2

= ml LodomlAgNO 3

x 5,48LB/BBL CaCl2

= ml LodomlAgNO 3

mlAgNO 3

CaCl2 % en Peso. = ml LodoX

15,65 1000xFw

15,65X 100

mlAgNO3

ml Lodo

Agente Humectante a añadir:- Una libra de agente humectante para cada saco de 100 lbs de barita

Emulsificante a añadir:- lb/bbl = [(bbl agua / bbl lodo) x (10)]

añadido.

Agente Humectante a añadir:- Una libra de agente humectante para cada saco de barita añadido.- 0,5 Kg/Saco

Emulsificante a añadir:- lb/bbl = [(bbl agua / bbl lodo) x (10)]

PROBLEMAS

CON LODO BASE ACEITE

Problemas: Aceite / Sintéticos

• Viscosidad Insuficiente• Viscosidad Excesiva• Contaminación de Sólidos• Flujos de Agua Salada• Sólidos Humectados por Agua• Dióxido de Carbono – CO2

• Sulfuro de Hidrógeno – H2S• Sales Masivas y Filones de Sal• Asentamiento / Sedimentación de Barita• Pérdida de Circulación

Viscosidad insuficinte

• Sedimentación de Barita• Limpieza Inadecuada del Pozo• Tratamiento:

- Añadir Viscosificadores – Arcilla, Polímeros, Mod.

- Someter la Salmuera al Esfuerzo de Corte- Añadir Agua (Salmuera)

Viscosidad Excesiva

- Eliminar / Diluir – Sólidos, Reducir el Contenido de Agua

del lodo

•••••••

Sólidos – Alto Contenido, Finos, HumectadosAlto Contenido de AguaInestabilidad a las Temperaturas ElevadasGases ÁcidosSólidos Humectados por AguaSobretratamiento con ViscosificadoresTratamiento:

por Agua

- Añadir – Emulsificante, Agente Humectante, Versathin, Cal, Aumentar el peso

Contaminación de solidos

• Alta viscosidad• Revoque grueso• Tratamiento:

- Zaranda de malla más fina

- Diluir con fluidos base y añadir emulsificante- Agente humectante

- Centrífugas en tándem

Flujos de Agua Salada

- Emulsificante y cal

- Barita para ajustar el peso y parar el influjo

••••••

Aumento del % agua, disminuciónAlta viscosidadSólidos humectados por aguaEstabilidad Eléctrica Más BajaAgua en el filtrado ATAPTratamiento:

de la relación aceite:agua

- Agente humectante para densificar o sólidos humectados por agua

Sólidos Humectados por Agua

• Mayor viscosidad• Menor Estabilidad Eléctrica• Aspecto granuloso• Sedimentación• Taponamiento de la malla de la zaranda• Prueba• Tratamiento:

- Si la fase de salmuera está saturada de sal, añadir agua dulce- Agente humectante

Dióxido de carbono

• Disminución de POM• Disminución del contenido de cal• Disminución de la Estabilidad Eléctrica• Tratamiento:

- Añadir cal para mantener un exceso, tener cuidado para

- Aumentar el peso del lodo para controlar el influjocontrolar el exceso de cal

en fluidos a base de éster

Sulfuro de Hidrógeno, H2S

- Mantener el exceso de cal- Secuestrante de zinc inorgánico (SULF-X)

••••••

Sulfuros detectados con el Tren de Gas de GarrettDisminución de POMDisminución del contenido de calDisminución de la Estabilidad Eléctrica El lodo puede volverse negro Tratamiento:

- Aumentar el peso del lodo para controlar el influjo

Sales masivas y filones de sal

• Las sales son insolubles, pueden resultar en un problema de sólidos de baja gravedad específica

• CaCl2 y MgCl2 de la formación pueden causar la

• Pegadura del flujo plástico (no diferencial)- Desplazar el espacio anular desde la barrena hasta el punto

humectación por agua de los sólidos

libre con agua dulce

Pérdida de Circulación

aumentando la posibilidad de fracturación de la formación

Celofán y fibras de caña pueden romper la emulsión

- Mica, MIX-II, cáscaras de nueces-

• La compresibilidad aumenta la densidad en el fondo,

• Los materiales de pérdida de circulación (LCM) tales como

• Tratamiento:

Inyección inversa de arcilla organofílica (arcilla organofílica en agua

DESPLAZAMIENTOS

desplazador a la viscosidad más alta.

desplazador esté en el sitio.

••

Reunirse, comunicar, organizar.Acondicionar el lodo a desplazar a la viscosidad más baja y el fluido

• No comenzar el desplazamiento hasta que todo el fluido

••••

El espaciador debería cubrir 500’ a 1.000’ de espacio anular.Bombear a una velocidad cerca de la turbulencia.No Parar la circulación una vez que se ha iniciado el desplazamiento.Hacer Girar / Reciprocar la Tubería

DESPLAZAMIENTOS

• Colocar la barrena al fondo del pozo cuando el lodo base aceite se separa de la barrena.

• Cambiar las mallas.• Añadir agente humectante.• Monitorear con el medidor de Estabilidad.