UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERIA DE PETROLEOSLABORATORIO DE LODOS Y CEMENTOS

Trabajo complementario practica 5 y 6. Contaminantes y Tratamiento de lodos base agua

MARIA PAULA ESPINOSA QUINTERO Cod: 2092236MARIA ALEJANDRA PLATA SANCHEZ Cod: 2092237CAMILO EDUARDO LONDOO SANCHEZ Cod: 209226AANDRES FELIPE OLARTE Cod:

PROFESOR: ALEXANDER

BUCARAMANGA2012

CONTENIDO

1. CONTAMINATES: EFECTOS, IMPLICACIONES, REPERCUSIONE SOBRE EL LODO Y COSTOS. TRATAMIENTO

1.1 Contaminacin de anhidrita o yeso1.1.1 Efectos iniciales 1.1.2 Repercusiones en el lodo1.1.3 Tratamiento1.1.4 Control/costos1.1.5 Convirtiendo el sistema a un sistema base calcio.1.2 Contaminacin con cemento1.2.1. Efectos inciales1.2.2. Pretratamiento1.2.3. Tratamiento1.2.4. Comentarios sobre el tratamiento 1.2.5 Control/costos1.3 Contaminacin con carbonatos/bicarbonatos1.3.1 Efectos iniciales1.3.2 Fuentes de carbonatos1.3.3. Tratamiento y aditivos1.3.4 Comentarios adicionales1.3.5. Costos1.4 Contaminacin con sal1.4.1 Efectos y deteccin1.4.2. Tratamiento1.5 Contaminacin con solidos: control de solidos1.5.1. Efectos iniciales1.5.2. Fundamento1.5.3 Causas de los problemas de control de solidos1.5.4 Prevencin y cura de los problemas de control de solidos1.5.4.1 Tratamiento qumico1.5.4.2. Dilucin1.5.4.3 Tratamiento mecnico1.5.5. Control/costos2. SISTEMAS DE LODOS BASE AGUA2.1 BARASILC Formulacin Pautas guas de formulacin Pautas guas de mantenimiento2.2 CARBONOX/AKTAFLO-S2.3 CARBONOX/ Q-BROXIN2.4 CAT-I2.5 EZ-MUD

Contaminantes y tratamiento de lodos base agua

1. Contaminates: efectos, implicaciones, Repercusiones sobre el lodo y costo. tratamiento.

Antes que nada, cabe mencionar y enmarcar lo que en realidad se considera como un contaminante. 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 objetivos principales de la prctica de contaminantes y su respectivo tratamiento como correctivo son: Poner de manifiesto la(s) fuente(s) de cada contaminante qumico Describir la manera en que cada contaminante afecta las propiedades del lodo. Describir la manera de usar los cambios de las propiedades del lodo para identificar al contaminante. Describir la manera de tratar el lodo para restablecer las propiedades originales.

1.1 CONTAMINACION DE ANHIDRITA O YESOEl yeso (CaSO42H2O), con su agua fijada, es ms soluble que la anhidrita (CaSO4). La severidad de este contaminante depende principalmente de la cantidad perforada. Si se encuentra solamente una pequea cantidad de un contaminante, ste puede ser tolerado mediante la precipitacin del ion calcio. Si se encuentran grandes cantidades, el sistema de lodo debera ser convertido en un sistema a base de calcio. Los sistemas a base de cal y de yeso pueden tolerar la contaminacin de anhidrita o yeso sin afectar negativamente las propiedades del lodo.

1.1.1 Efectos iniciales en el lodoLa primera indicacin de contaminacin de anhidrita o yeso es el aumento de las propiedades fsicas, incluyendo la viscosidad Marsh, el punto cedente y los esfuerzos de gel.El efecto inicial de la contaminacin de calcio sobre un sistema de lodo a base de bentonita es: la alta viscosidad, altos esfuerzos de gel y un mayor filtrado. La medida en que estas propiedades son afectadas depende de la concentracin del contaminante, la concentracin de slidos reactivos y la concentracin de desfloculantes qumicos en el lodo de perforacin.

1.1.2 Repercusiones en el lodo

Las principales indicaciones de contaminacin de yeso o anhidrita incluyen:

I. Aumento de la cantidad de calcio en el filtrado. Es posible que este aumento inicialmente no resulte evidente si hay algn excedente de iones carbonato, bicarbonato o fosfato en el lodo, o si se est aumentando el pH del sistema de lodo. Sin embargo, una vez que el yeso solubilizado haya agotado estos elementos qumicos, el pH disminuir porque el pH del yeso (6 a 6,5) es muy bajo. Esta reduccin del pH resultar en un aumento importante de la cantidad de calcio en el filtrado, visto que la solubilidad del calcio vara en relacin inversamente proporcional al pH.

II. La reduccin del pH y de la alcalinidad y el aumento de la cantidad de calcio en el filtrado constituyen los indicadores ms confiables.

III. Debido a la solubilidad relativamente limitada de la anhidrita y del yeso, los recortes pueden contener trazas del mineral. Esto es demostrado frecuentemente en los recortes por la presencia de bolitas blandas de material soluble en cido.

IV. La prueba cualitativa para el ion sulfato debera indicar un aumento. Sin embargo, esta prueba tambin detecta el ion sulfonato. La prueba carece de sentido si se usa lignosulfonato como desfloculante principal, a menos que se efecte una comparacin con el lodo no contaminado.

1.1.3 Tratamiento Con los Aditivos

II. Aumentar la concentracin de desfloculante en el sistema. El lignosulfonato y el lignito son desfloculantes eficaces en presencia de calcio. Este tratamiento puede ser suficiente, segn la cantidad perforada de anhidrita o yeso. El lignito causa la quelacin del ion calcio, eliminndolo de esa manera. Si hay demasiado calcio, ser necesario usar carbonato de sodio (Na2CO3) para precipitarlo.

III. El pH debe ser mantenido dentro del rango de 9,5 a 10,5 con soda custica (NaOH) o potasa custica (KOH). Este rango de pH limita la solubilidad del yeso y aumenta el rendimiento del lignosulfonato.

IV. Cualquiera de los siguientes productos qumicos puede precipitar un aumento de la cantidad de calcio en el filtrado. La precipitacin del calcio con una fuente de iones carbonato es sumamente eficaz.

Debido al bajo pH de la anhidrita/yeso (6 a 6,5), el carbonato de sodio constituye el carbonato preferido porque tiene un pH ms alto (11 a 11,4) que el bicarbonato de sodio (8 a 8,5). Cuando se mezcla carbonato de sodio en agua, el pH aumenta debido a la formacin de un ion hidroxilo. Si los iones calcio estn presentes, stos se precipitarn como CaCO3 insoluble (caliza).

V. Con la cantidad adicional de soda custica para mantener el pH encima de 9,7, el ion bicarbonato se convierte en carbonato. Luego reacciona con el calcio del filtrado para precipitar CaCO3. Sin embargo, el periodo intermedio durante el cual el ion bicarbonato est presente puede crear problemas que pueden ser casi tan graves como la contaminacin propiamente dicha. Por lo tanto se prefiere usar carbonato de sodio en vez de bicarbonato de sodio. Evitar el tratamiento excesivo con carbonato de sodio o bicarbonato.

VI. Los fosfatos tambin tienen la capacidad de complejar el calcio del filtrado. Esta reaccin produce un fosfato de calcio insoluble. Los fosfatos estn limitados por su estabilidad trmica relativamente baja (aproximadamente 200F). Cuando se excede esta temperatura, los fosfatos se convierten en ortofosfatos. Como tales, no son eficaces como desfloculantes pero an son capaces de eliminar el calcio. Sin embargo, el carbonato de sodio constituye el producto preferido para tratar el calcio de la anhidrita o del yeso a temperaturas mayores de 200F.

1.1.4. Control/CostosUn mtodo comn para perforar formaciones con Anhidrita es ajustar pH a 9.5 y adicionar adelgazantes. Es necesario mantener MBT bajo. Una contaminacin severa es antieconmicamente tratable

1.1.5 CONVIRTIENDO EL SISTEMA EN UN SISTEMA A BASE DE CALCIO

Cuando se perforan grandes secciones de anhidrita o yeso, la magnitud de la contaminacin hace que sea prcticamente imposible mantener las propiedades de flujo y el control de filtrado deseables. Por lo tanto es necesario aadir sulfato de calcio para convertir el sistema en un sistema de lodo a base de calcio.El lodo puede ser convertido en un lodo yeso mediante el tratamiento con soda custica, lignosulfonato y yeso adicional. Un lodo yeso es un sistema de bajo pH, pero se requieren grandes cantidades de soda custica para mantener el pH dentro del rango deseado de 9,5 a 10,5. Una cresta de viscosidad (aumento) ocurrir a medida que se aade el yeso adicional, pero con las adiciones apropiadas de agua, soda custica y lignosulfonato, el tipo de lodo cambiar despus de una circulacin y la viscosidad disminuir. El yeso es aadido hasta que no tenga ningn efecto perjudicial sobre las propiedades del lodo, despus de lo cual se mantiene un excedente de yeso (5 a 8 lb/bbl) para alimentar las reacciones qumicas que se estn produciendo.Los niveles tpicos de calcio varan de 600 a 1.200 mg/l en un lodo yeso, segn el pH.El lodo tambin puede ser convertido en lodo clcico mediante la aplicacin del tratamiento qumico que acabamos de describir. Para convertir el lodo en lodo clcico, se aade una cantidad adicional de cal en vez de yeso, manteniendo un excedente. Para mantener un excedente de cal, la mayora de la cal debe permanecer insoluble. Por lo tanto, el pH del lodo clcico debe ser controlado en exceso de 11,5, mediante adiciones de soda custica y cal.

1.2 CONTAMINACION CON CEMENTO

Las nicas circunstancias bajo las cuales el cemento no es un contaminante son cuando se usa agua clara, salmueras, lodos a base de calcio o lodos base aceite, o cuando el cemento est totalmente curado. El sistema de lodo ms usado es el sistema de bentonita de bajo pH. El Cemento es un silicato de cal complejo, Ca(OH)2. Al solubilizarse en agua o en la fase acuosa de un fluido de perforacin, produce una abundancia de iones hidroxilo.

1.2.1 Efectos iniciales en el lodo

El efecto inicial de la contaminacin de cemento es: Alta viscosidad, Altos esfuerzos de gel Reduccin del control de filtrado. Floculacion Alta concentracion de Calcios Alto Pf /Mf y pH. Incrementa el Filtrado API y HPHT.

El efecto del pH sobre la solubilidad del cemento dificulta el tratamiento con precipitantes, a menos que se cuente con suficiente tiempo para realizar la dilucin y la reduccin del pH. Los iones hidroxilo producidos por el cemento aumentan el pH, haciendo que el calcio (cemento) sea insoluble. Por lo tanto, un lodo muy contaminado puede tener propiedades de flujo tpicamente bajas, debido a la reaccin de intercambio de iones calcio, al alto pH, alta alcalinidad, alto Pm, bajo calcio de filtrado y al filtrado generalmente alto, segn la concentracin qumica del lodo.

1.2.2 Pretratamiento

El pretratamiento del sistema de fluido con bicarbonato de sodio puede causar la contaminacin por carbonato. No se recomienda pretratar con ms de 0,5 a 0,75 lbm/bbl de bicarbonato de sodio. El pretratamiento con UNI-CAL o LIGCO contribuir.

1.2.3 Tratamiento

2. Aumentar la concentracin de desfloculantes en el sistema. El lignosulfonato y el lignito son muy eficaces en la presencia de calcio dentro de un amplio rango de pH. Si se desea lograr un mayor control del filtrado, los productos TANNATHIN, RESINEX y XP-20 son muy eficaces en un ambiente que tiene una alta concentracin de calcio. La mayora de los problemas de contaminacin de cemento pueden ser tolerados de forma aceptable con este mtodo. Sin embargo, si se perfora una cantidad excesiva de cemento, el lodo puede ser convertido en un sistema de bajo contenido de cal, si las temperaturas lo permiten.

3. El cemento aumenta la alcalinidad al volverse soluble. Por lo tanto, no es necesario aadir soda custica con los desfloculantes. El bajo pH de los desfloculantes como el lignito y el SAPP compensa algunos de los iones hidroxilo generados por el cemento. Esto ayuda a reducir el pH y Pm, lo cual aumenta la solubilidad del cemento (y calcio), permitiendo la precipitacin.

4. El calcio de filtrado disponible puede ser precipitado por el bicarbonato de sodio o el SAPP. Hay diferentes opiniones acerca de cul de estos productos es ms eficaz, pero el bicarbonato de sodio reduce el pH y Pm de la misma manera que el SAPP.

5. Si el cemento es perforado con un sistema de polmeros, los polmeros sern hidrolizados por el alto pH y precipitados por el calcio (Ca). Por lo tanto, es necesario reducir el pH y separar el calcio (Ca2+) por precipitacin lo antes posible.

6. En este caso, el cido ctrico (H3C6H5O7) es el aditivo que se debe usar. ste precipita el cemento como citrato de calcio y reduce el pH.

7. La utilizacin de los equipos de eliminacin de slidos para eliminar las partculas finas de cemento constituye otro mtodo para reducir la contaminacin. De esta manera se retira el cemento antes de que ste pueda disolverse a un pH ms bajo.

8. Mantener calcios entre 150-200 mg/l para evitar sobretratamiento.

9. Adicionar agua para evitar deshidratacion.

10. Convirtiendo el sistema a base de calcio.

1.2.4 Comentarios adicionales sobre el tratamiento

1. Sosa - El tratamiento del cemento con sosa es posible pero no recomendado, a menos que se monitoreen muy de cerca los aumentos del pH. En la reaccin de la cal con sosa, ninguno de los iones hidroxilo se neutraliza. A medida que aumenta el pH, disminuye la solubilidad de la cal, por lo cual se tendrn menos iones Ca+2 para reaccionar con el CO3=, adems de producirse un aumento gradual de la concentracin de CO3=.Tratamiento con sosa (Na2CO3)Ca+2 + 2(OH) + 2Na+ + CO3= CaCO3 + 2Na+ + 2(OH)2. Altas temperaturas - A temperaturas mayores de 250F, se puede producir la solidificacin de los fluidos contaminados con cemento. Es posible estabilizar las propiedades del flujo de un sistema contaminado con cemento mediante la adicin de 1 a 3 lbm/bbl de MILTEMP o de ALL-TEMP.

1.2.5 Control/Costos

El tratamiento de una contaminacin por cemento puede aumentar hasta un 100%el costo diario del fluido. Si la contaminacin es severa, se deber considerar convertir el lodo a un sistema clcico.

1.3 CONTAMINACION CON CARBONATOS

La contaminacin qumica causada por los carbonatos solubles es uno de los conceptos menos comprendidos y ms complicados de la qumica relacionada con fluidos de perforacin.

1.3.1 Efectos iniciales en el lodo

La contaminacin de carbonatos/bicarbonatos resulta generalmente en: Alta viscosidad de la lnea de flujo Alto punto cedente Esfuerzos de gel progresivos Posible causar la solidificacin del lodo. Incremento del filtrado Aumento del Pm y Pf

Estos aumentos de la viscosidad son producidos cuando los carbonatos y/o bicarbonatos floculan los slidos de tipo arcilloso en el lodo.

1.3.2. Fuentes de carbonatos

Las fuentes de carbonatos y bicarbonatos son las siguientes:

1. El dixido de carbono (CO2) del aire se incorpora en el lodo a travs de las tolvas mezcladoras de lodo en los tanques de lodo, y mediante las descargas de los equipos utilizados para mezclar el lodo y eliminar los slidos. Al disolverse, el CO2 se transforma en cido carbnico (H2CO3) y es convertido en bicarbonatos (HCO3) y/o carbonatos (CO3) segn el pH del lodo.2. Los excedentes de carbonato de sodio o bicarbonato de sodio que resultan del tratamiento de la contaminacin de cemento o yeso.3. El gas CO2 proveniente de la formacin y agua de formacin.4. Bicarbonatos y/o carbonatos de los productos secundarios de la degradacin trmica del lignosulfonato y del lignito a temperaturas mayores de 325F.5. Algunas baritas impuras contienen iones carbonato/bicarbonato.Las siguientes ecuaciones qumicas ilustran la manera en que el CO2 se disuelve para formar cido carbnico (H2CO3) y se convierte en bicarbonatos (HCO3) y/o carbonatos (CO3), segn el pH del lodo. Estas ecuaciones indican que las reacciones qumicas son reversibles de acuerdo con el pH. Por lo tanto, el CO3 puede transformarse de nuevo en HCO3, o incluso CO2, si se permite que el Ph disminuya.CO2 + H2O H2CO3 H2CO3 + OH HCO3 + H2O y HCO3 OH CO32 + H2OEsto tambin est ilustrado grficamente en la Figura siguiente, la cual la cual muestra la distribucin del cido carbnico (H2CO3), del bicarbonato (HCO3) y de los carbonatos (CO3) en relacin con el pH.

Fig. 1 Equilibrio carbonato-bicarbonatoFuente: Manual MI

1.3.3. Tratamiento y aditivos

El tratamiento de este contaminante es complicado porque los iones HCO3 y CO3 pueden existir juntos a varios niveles de pH. Slo el ion CO3 puede ser tratado con el calcio libre para formar el precipitado CaCO3. La coexistencia de CO3 y HCO3 forma un compuesto amortiguador que permanece al mismo nivel de pH pero con niveles crecientes de Pf y Mf. Todos los iones bicarbonato no son convertidos en iones carbonato hasta que se alcance un pH de 11,7. Por lo tanto, los iones bicarbonato/carbonato coexisten en el rango de pH de 8,3 a 11,7.

I. Si el pH es inferior a 10,3, la cal (Ca(OH)2) debera ser usada para aumentar el pH, porque constituye una fuente de iones hidroxilo y de calcio para precipitar los carbonatos. II. III. Si el pH est comprendido entre 10,3 y 11,3, la cal y el yeso deberan ser usados juntos para proporcionar una fuente de calcio sin modificar el pH.

IV. Si el pH del lodo es superior a 11,3, pH al cual el calcio es poco soluble, se debera usar yeso como fuente de calcio y para reducir el pH.

Problemas graves del lodo pueden surgir si la contaminacin de carbonatos/bicarbonatos no es identificada y tratada correctamente. Si se permite que el pH del lodo baje hasta 10 o menos, los carbonatos, los cuales son beneficiosos en bajas concentraciones, se convertirn en bicarbonatos. Si esto ocurre, viscosidades y esfuerzos de gel muy altos pueden desarrollarse. La adicin de una gran concentracin de desfloculantes y soda custica parece desflocular el lodo, pero lo que sucede realmente es que la adicin de soda custica convierte los bicarbonatos en carbonatos.La adicin de desfloculantes puede ser necesaria para mejorar las propiedades de flujo despus de que los iones carbonato hayan sido neutralizados.

Un intervalo general para los carbonatos en la mayora de los fluidos es 1200 a 2400 mg/L. Algunos fluidos pueden tolerar el doble de esta cantidad o verse seriamente afectado por 1200 mg/L. La concentracin aceptable de carbonatos en un fluido de perforacin siempre depender de la concentracin de slidos, la temperatura y las concentraciones qumicas.

1.3.4. Comentarios adicionales

En la determinacin de si existe o no un problema de carbonatos, la presencia de calcio en el filtrado no elimina el problema. El calcio que se detecta en la titulacin de dureza podra no estar disponible para reaccionar con los carbonatos. Con frecuencia, la accin de los quelatos, las tasas de reaccin menores y cambios en los equilibrios, evitan que el calcio medido reaccione con los carbonatos. Al menos, se deberan poder medir 100 a 200 mg/L de calcio en la prueba de dureza, para asegurar que exista algo de calcio libre para reaccionar con los carbonatos.Generalmente se interpreta que la alcalinidad representa la presencia de iones hidroxilo, carbonato o bicarbonato, pero tambin existen otros materiales alcalinos que contribuyen con la alcalinidad de los fluidos de perforacin. Debido a estas interferencias y las limitaciones de procedimiento al realizar las pruebas, las titulaciones de alcalinidad para el anlisis de carbonatos son simples aproximaciones. Por esa razn, el Tren de Gas de Garrett ofrece una mayor precisin. Independientemente del mtodo utilizado, se recomienda realizar pruebas piloto minuciosas, antes de tratar el sistema de fluido por la presencia de carbonatos.

1.3.5. CostosEl tratamiento puede aumentar hasta un 20% el costo promedio diario del fluido.

1.4. Contaminacin con Sal

Los tres tipos de sales de roca naturales encontradas durante las operaciones de perforacin son la halita (NaCl), la silvita (KCl) y la carnalita (KMgCl36H2O). Estas sales estn clasificadas por orden de solubilidad creciente. Otras dos sales comunes son el cloruro de magnesio (MgCl2) y el cloruro de calcio (CaCl2). Estas dos sales no existen naturalmente en la forma cristalina, debido a su extrema solubilidad. Sin embargo, ambas pueden existir individualmente, juntas o con otras sales disueltas en agua irreductible.

Un flujo de agua salada puede ser mucho ms perjudicial para las propiedades de flujo que la perforacin dentro de sal de roca, porque las sales ya estn solubilizadas y reaccionan ms rpidamente con las arcillas.

Cuando se produce algn flujo de agua salada, la densidad del lodo debe ser aumentada para controlar el flujo antes de que se pueda tomar el tiempo de acondicionar las propiedades del lodo.

1.4.1. Efectos y deteccin

Los efectos iniciales son la alta viscosidad, altos esfuerzos de gel, un filtrado alto y un aumento importante del contenido de cloruros, acompaado por pequeos aumentos de la dureza en el filtrado del lodo. Se produce un intercambio catinico entre la sal y las arcillas para expulsar el ion calcio de las partculas de arcilla, lo cual resulta en un aumento de la dureza.

Contaminacin por halita y silvita

La halita (sal comn) es la sal que perforada con ms frecuencia y constituye el principal componente de la mayora de los flujos de agua saladaEl efecto inicial sobre el lodo de perforacin es la floculacin de las arcillas causada por la accin de masas del ion sodio. La viscosidad Marsh, el punto cedente, los esfuerzos de gel y el filtrado aumentan cuando se encuentra la halita. Tambin hay una reduccin del pH y Pf. La presencia de halita puede ser confirmada por un aumento de los cloruros.

Las arcillas se deshidratan cuando hay suficiente sodio y tiempo.Cuando esto ocurre, el tamao de la partcula disminuye debido a la reduccin de agua adsorbida. El agua liberada se reincorpora a la fase continua del lodo, lo cual puede resultar en una ligera reduccin de la viscosidad plstica. Pero las partculas de arcilla deshidratada floculan, causando un alto punto cedente, altos esfuerzos de gel y un filtrado alto. El filtrado aumentar en proporcin directa a la cantidad de sal que se ha incorporado en el lodo.

Contaminacin por flujos de agua salad.

Dentro de las formas de detectar la contaminacin de este tipo es el aumento en los niveles de los tanques y el aumento de la velocidad de retorno del pozo. Hay un deterioro en las propiedades similar a los que causan la contaminacin por halita y silvita.

1.4.2 Tratamiento

I. Contaminacin con halita y silvita

Aadir suficiente desfloculante para mantener las propiedades de flujo Y Diluir la concentracin de NaCl con agua, si la formacin de sal debe ser entubada poco despus de terminar la perforacin.

II. Tratar el fluido con lignosulfonatos para controlar la viscosidad;

III. Si el Ph disminuye hasta menos de 9,5, ser necesario aumentarlo con soda custica para que los desfloculantes base cido se vuelvan solubles a fin de ser eficaces. La halita pura tiene un pH de 7. Por lo tanto, cuanta ms halita se perfore, ms soda custica ser requerida para mantener el pH a ms de 9,5.

IV. Soda custica y cal segn una proporcin de 1:2 para controlar el pH y Pf.

V. PAC-L y bentonita para controlar el filtrado.

VI. Si no se entuba la sal y la formacin queda expuesta por un largo periodo, saturar el sistema con cloruro de sodio (sal) para impedir el ensanchamiento adicional del pozo. Controlar la viscosidad con tratamientos de lignosulfonatos, adems de soda custica y cal. Pequeos tratamientos de PAC son eficaces para controlar la viscosidad si los slidos estn controlados dentro del rango apropiado. Controlar el filtrado mediante adiciones de almidn y/o PAC, y adiciones de bentonita prehidratada. Si se usa almidn para controlar el filtrado, mantener una concentracin de NaCl de 190.000 mg/l para evitar la fermentacin del almidn, o usar un biocida.

Tratamiento para la contaminacin por flujos de agua salada.

a. Parar la bomba.b. Subir el conjunto de fondo para despejar el buje de junta kelly.c. Cerrar el pozo con un BOP (preventor de reventones).d. Medir la presin de la tubera de perforacin y calcular la densidad de lodo adicional requerida para compensar la arremetida.e. Aumentar el peso del lodo hasta obtener la densidad requerida, haciendo circular la arremetida hacia afuera, a una velocidad de bombeo reducida.f. Descargar el agua salada en la superficie (si es posible), y acondicionar el fluido con cantidades adicionales de desfloculantes y soda custica.g. Puede que sea necesario diluir la concentracin de iones NaCl con agua dulce. Pequeos tratamientos de cal y soda custica tambin pueden requerirse para controlar el pH y Pf.

Figura 2. Tratamiento qumico en unidades inglesasFuente: Baroid

Figura3. Tratamiento qumico en unidades mtricasFuente: Baroid

1.5. Solidos: Control de solidos

1.5.1. Efectos iniciales

Se identifica por un incremento de solidos, a travs del anlisis de retorta. A su vez, un aumento del MBT y disminucin de la alcalinidad.Los tipos y las cantidades de slidos presentes en los sistemas de lodo determinan la densidad del fluido, la viscosidad, los esfuerzos de gel, la calidad del revoque y el control de filtracin, as como otras propiedades qumicas y mecnicas. Los slidos y sus volmenes tambin afectan los costos del lodo y del pozo, incluyendo factores como la Velocidad de Penetracin (ROP), la hidrulica, las tasas de dilucin, el torque y el arrastre, las presiones de surgencia y pistoneo, la pegadura por presin diferencial, la prdida de circulacin, la estabilidad del pozo, y el embolamiento de la barrena y del conjunto de fondo. A su vez, estos factores afectan la vida til de las barrenas, bombas y otros equipos mecnicos.

La remocin de slidos es uno de los ms importantes aspectos del control del sistema de lodo, ya que tiene un impacto directo sobre la eficacia de la perforacin.

1.5.2 Fundamento

No se debe subestimar la importancia de reducir al mnimo los slidos no deseables en los fluidos de perforacin. El monitoreo cuidadoso y el mantenimiento de un mnimo de slidos de perforacin han sido determinados para ahorrar tiempo y dinero. Estos ahorros provienen de:

Mayor velocidad de perforacin - menos das por pozo Mayor vida de la barrena - menos barrenas por pozo Mayor vida de las partes de las bombas Costo reducido de mantenimiento del lodo Reduccin del tiempo no productivo Reduccin de los incidentes de pega de tubera

1.5.3. Causas de los Problemas de Control de Slidos

Los slidos son un componente inevitable de todos los fluidos de perforacin.Los slidos pueden ser agregados como materiales comerciales procesados o como resultado de la operacin de perforacin. Los slidos perforados incluyen sales, limo, arenas, carbonatos y arcillas. La acumulacin de estos slidos puede presentar problemas para mantener las propiedades deseadas, especialmente viscosidad y densidad, y pueden disminuir la velocidad de perforacin y la vida de las partes de la bomba.Pequeas cantidades de slidos de perforacin incorporados al fluido de perforacin no pueden ser evitados y generalmente no se consideran nocivos.Sin embargo, al permitir estas pequeas cantidades, stas se recirculan y se acumulan generando serios problemas.Los slidos se reducen gradualmente en tamao como resultado de la molienda en la barrena y la ruptura mecnica causada por la bomba en la superficie y los equipos de control de slidos. Los slidos ms pequeos aumentan el rea superficial resultante. Esto significa que si bien el contenido de slidos real no ha cambiado, se requiere ms fluido para recubrir la superficie expuesta. Cuando esto ocurre, habr un aumento de viscosidad, prdida de fluido, revoque y fuerzas de gel. Esto conduce a un aumento de los costos qumicos y a una mayor dilucin.Eventualmente estos slidos se vuelven tan pequeos que no se pueden remover si no es a travs de la dilucin con lodo. Estos slidos finos pueden tambin causar dao de formacin en las formaciones productivas, limitando severamente la produccin y la rentabilidad del pozo.Efectos qumicos y mecnicos pueden resultar en problemas de control de slidos, especialmente cuando se perforan formaciones de lutitas reactivas.

Los slidos del lodo de perforacin pueden ser separados en dos categoras:Slidos de Baja Gravedad Especfica (LGS), con una Gravedad Especfica (SG) comprendida en el rango de 2,3 a 2,8, y los Slidos de Alta Gravedad Especfica(HGS), con una SG de 4,2 o ms. Los materiales densificantes como la barita o la hematita componen la categora de HGS y son usados para lograr densidades superiores a 10,0 lb/gal (SG>1,2). Los slidos perforados, las arcillas y la mayora de los dems aditivos de lodo estn incluidos en la categora de LGS y son frecuentemente los nicos slidos usados para obtener densidades de hasta 10,0 lb/gal (SG