Unid 1 Tema 5 Clasificacion de lodos 20-08-15.pdf

8/20/2019 Unid 1 Tema 5 Clasificacion de lodos 20-08-15.pdf

1/40

ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA PETROLERA

MATERIA: FLUIDO DE PERFORACIONY LABORATORIO

SIGLA: PET-06328

DOCENTE: PATRICIA A. RAIMONDI M.

UNID 1 ANTECEDENTES DE LOS FLUIDOS

DE PERFORACION

TEMA 1 CLASIFICACION DE FLUIDOS DE

PERFORACION


2/40

Contenido Unidad Didáctica 1


3/40

CLASIFICACION GENERAL DE LOS

FLUIDOS DE PERFORACION

• 1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios

• 2.- Lodos de Emulsión Inversa

• 3.- Lodos de Agua Salada

• 4.- Lodos Tratados con Calcio

• 5.- Lodos de Lignosulfonato• 6.- Lodos no Dispersos de Sólidos Mínimos

• 7.- Lodos Biopolímeros

• 8.- Lodos de Polímeros Celulósicos

•

9.- Lodos de Almidón


4/40



1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios• Simples y poco costosos

• Se limitan al uso de:

• Viscosificantes

• Dispersantes

• Soda cáustica

• Algunas veces baritina

• Se perfora hasta casi 3000 metros

• Limitaciones:

• Formaciones dificultosas

• Contaminación marcadas

• Temperaturas arriba de los 220 °F

• Densidades de lodo requeridas mayores a 14 lb/gal


5/40



• 1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios

• Clasificación de estos lodos:

• 1.1.1 Lodos de agua Pura

• 1.1.2 Lodos Nativos

• 1.1.3 Lodos de Agua y Bentonita

• 1.1.4 Lodos de agua salada o atapulguita

• 1.1.5 Lodos de Fosfato

• 1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con sustancias

orgánicas

2 0 / 0 8 / 2 0 1 5

I n g . P a t r i c i a A . R a i m o n d i M

.


6/40



1.1 Clasificación de estos lodos

1.1.1 Lodos de agua Pura

- Para formaciones duras, compactas, con presionesvecinas a la normal

- El agua puede ser agua dulce o salmuera saturada

- Se emplean velocidades anulares elevadas para unamejor limpieza

- Limpieza con baches viscosos

- Para controlar la corrosión se añade soda cáustica

- La remoción de recortes de formación puede ser porsedimentación o floculación


7/40



1.1.2 Lodos Nativos

- Formaciones que contienen arcilla o lutita

productoras de lodo

- Aumento de la viscosidad con la circulación

continua

- Para una menor perdida del filtrado naturalagregar bentonita

- Para control de la corrosión soda cáustica


8/40


FLUIDOS DE PERFORACION1.1.3 Lodos de Agua y Bentonita

Mezcla de bentonita y agua produce un

lodo:- Con buena capacidad de acarreo de

recortes

- Buen control de filtrado- Es un lodo de inicio

- En algunos casos para mayoresprofundidades


9/40


FLUIDOS DE PERFORACION1.1.3.1 Propiedades de estos lodos

- Sal y dureza del agua interfieren con la hidratación y rendimiento de labentonita

- El calcio (dureza) debe ser eliminado del agua por adición de carbonato desodio

- Adición de 1/4 a ½ lb/bbl ayuda a disminuir la dureza

- Sal50000 ppm muy poca hidratación

1.1.3.2 Agregado- Agregado por medio del embudo a razón de 12 a 15 minutos por bolsa

- Agitar suficiente las piletas hasta que con la circulación y el tiempo seamas espesa

- Agregado de 20-25 lb/bbl de bentonita produce una viscosidad de 35 a 40segundos por cuarto de galón


10/40



1.1.3.3 Acarreo de recortes

- Añadiendo mas bentonita

- Fibras de Asbesto

- Extendedor de bentonita

- Floculando la bentonita con cal o cemento1.1.3.4 Reducción de la viscosidad- Por dilución- Sedimentación

- Control mecánico de sólidos1.1.3.4 Control del pH- En lodos de inicio no hay control del pH- En otros lodos debe ser de 8 a 9.5


11/40


FLUIDOS DE PERFORACION1.1.4 Lodos de agua salada o atapulguita

- La atapulguita es una Arcilla

- Viscosificante para cualquier tipo de lodo de base agua

- Razones de 15 -20 lb/bbl produce un lodo con una viscosidad de

embudo de 35 -40 seg/qt

- Buena facilidad de mezclado para un buen rendimiento

1.1.4.1 Desventaja

- No contribuye al control de perdida de filtrado

- En lodos de agua dulce se prefiere la bentonita


12/40


FLUIDOS DE PERFORACION1.1.5 Lodos de Fosfato

- Son reductores de viscosidad a temperaturas que no excedan180° F

- Agregado de 0.2 lb/bbl de tetrafosfato de sodio o pirofosfatoacido de sodio en lodos nativos de agua dulce o bentoniticospueden convertirlos en un lodo de fosfato

- El pH se mantiene entre 8.0 y 9.5

- Una mejor viscosidad y filtrado con bentonita1.1.5.1 Desventaja

- A temperatura mayores a 150° F los fosfatos setransforman en ortofosfatos

- Actúan como floculantes y no como dispersos


13/40


FLUIDOS DE PERFORACION1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con

sustancias orgánicas

- Dispersantes o reductores de viscosidad de naturaleza

orgánica- Reducen la viscosidad y la resistencia de gel

- Mejora el control de filtrado

- Dispersantes ¼ hasta 2 a 4 lb/bbl (en medio alcalino)

- PH el adecuado 8.5, en la mayoría de los casos hasta9.5, 11, 12+

- Para una mejor viscosidad y control de filtrado agregarbentonita

- Un lodo de alto pH, aumenta la actividad de los

dispersantes y resiste a la contaminación


14/40



1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con sustancias

orgánicas

1.1.6.1 Tratamiento

- Con dispersante para disminuir la concentración de sólidos, reducir

la viscosidad y la resistencia al gel

- La contaminación con calcio con carbonato de sodio o bicarbonato

de sodio

- Con dispersante o dilución reducen los efectos de contaminación

con sal


15/40



2. Lodos de emulsión inversa- Adición de petróleo a cualquier sistema de lodo entre 6 a 10% por

volumen

- Mejora la lubricidad

- Reduce la torsión

- Aumento en la penetración2.1 Tipo de emulsiones- Emulsión de petróleo en agua- Emulsión de agua en petróleo o emulsión inversa2.2 Preparación- Se añade petróleo a cualquier lodo de agua o arcilla

- Un agente emulsionante y agitación- El petróleo es la fase interna y el agua la externa continua

2.3 Agentes emulsionantes

- Sólidos: Arcilla, Almidones, CMC, sólidos de perforación, etc.

- Taninos, Lignitos, Lignosulfonatos, etc.


16/40



2.4 Tipos de petróleos que se emplean

- Petróleo diesel

- Numero de anilina elevado >155

- Peso especifico de 28° a 36° API

- Alto punto de inflamación

- Bajo punto de congelación

- Petróleo crudo

- Numero de anilina elevado >155, por lo generales desconocido

- Bajo peso especifico

- Ausencia del contaminante como agua salada


17/40


FLUIDOS DE PERFORACION2.5 Ventajas- Disminuye la perdida del filtrado

- Aumenta la velocidad de penetración

- El pozo es mas resbaladizo

- Aumenta la vida del trepano- Ahorra energía y reduce la torsión

- Evita el embotamiento del trepano

- Ayuda a proteger la zona productiva2.6 Precauciones- Puede producir espuma

- Verificar aire atrapado en pistolas- Si son sólidos de baja gravedad agregar arcilla comercial- Como ultimo recurso antiespumantes

- Cambios en el revoque- Desprendimiento de las lutitas

- Lodos salados difíciles de emulsionar


18/40



3. Lodos de agua salada

- Mayores a 10000 ppm

- No a sido convertido a algún otro tipode lodo

- Se clasifican de acuerdo a la cantidad

de sal presente o la fuente de agua desu constitución


19/40


FLUIDOS DE PERFORACION3.1 Clasificación

A.- Cantidad de sal en partes por millon(ppm)

- Lodos saturados de sal (315000ppm o mas)

- Lodos salados (mas de 10000 ppmpero no saturados)

B.- Fuente de agua- Lodos de agua salobre

- Lodos de agua de mar


20/40


FLUIDOS DE PERFORACION3.2 Propósito- Lodos Saturados con sal

Se emplean para secciones masivas de sal o domos

de sal- Lodos salinos no saturados

Son el resultado de utilizar: agua salobre, agua demar y sal durante la perforación

- Adición ocasional de sal a un lodo con la finalidad de

controlar la resistividad de la formación- La sal puede ser añadida desde 10000 ppm hasta

150000 ppm


21/40


FLUIDOS DE PERFORACION3.3 CaracterísticasA).- Como contaminante produce

- Aumento en la viscosidad- Resistencia de gel- Perdida de filtrado

B).- Hidratación de las arcillas

- mayor concentración de sal aumentala hidratación y dispersión de lasarcillas


22/40



C).- Prehidratar las arcillas- Antes de añadir el agua salada

D).- Velocidad de filtración alta

- Presenta ambiente floculado

E).- Calcio Y magnesio presentes en el agua salada

- Dificultan la hidratación de la montmorillonita


23/40



3.4 Materiales que se empleanA).- Viscosificantes

- Atapulguitas

- Goma Guar

-Fibra de asbesto

- Montmorillonitas para 35000 ppm- CMC hasta 50000 ppm

- Drispack (polímetro celulosa)C).- Dispersantes

- Lignosulfonato modificadoD).- PH entre 9.0 y 11.0

- Soda cáustica

E).- Carbonato de sodio

- Para precipitar calcio

del agua salada y dar

mayor hidratación

F).- Preservativos

- Para evitar que la

goma guar fermente

G).- Antiespumigenos

- Para combatir la

espuma

H).- Emulsionantes


24/40



4. Lodos tratados con calcio

- Son de baja viscosidad y escasaresistencia de gel

- Son para formaciones o seccionesperforadas de cemento o anhidrita

- Para lutitas hidratables o formacionesarcillosas


25/40


FLUIDOS DE PERFORACION4.1 Tipos de lodos de cal

- Lodo de Cal Ca(OH)2-Para formaciones con flujo de agua salada o secciones de cemento

- Lodo de yeso CaSO4

- Para perforar secciones masivas de anhidrita- Lodo de cloruro de calcio CaCl2- Para altas densidades

4.2 Propósito

- Convertir las arcillas sódicas en cálcicas

4.3 Ventajas

- Baja viscosidad y resistencia al gel- Perforar formaciones con lutitas con tendencia a hidratarse

- Resistencia a la contaminación


26/40


FLUIDOS DE PERFORACION5. Lodos de lignosulfonato- Utilizados para reducir la viscosidad y la resistencia de

gel

- En lodos de yeso se utiliza lignosulfonato ferrocromico5.1 Ventajas

- Control de la reología

- Estabilidad de las paredes del pozo

- Control del filtrado

- A bajo PH son estables a T >400° F

- Tratados son utilizados como fluidos de empaque

- Buenas propiedades de flujo


27/40


FLUIDOS DE PERFORACION6. Lodos no dispersos de sólidos mínimos

- Lodo no disperso de baja densidad

- De reología invertida PC > a VP

- Presenta velocidades de filtración alta

- Revoques mas delgados

- Perdidas de filtrado entre 10-20 cm3

consideradas como buenas


28/40



6.1 Tipo de lodos no dispersos

6.1.1 Lodos de bentonita extendida

- Utiliza un polímero para aumentar el

rendimiento de la bentonita pueden

ser del sistema no densificado o delsistema densificado (18.5 lb/gal)


29/40


FLUIDOS DE PERFORACION7. Lodos de biopolímeros

- Utilizan polímeros producidos

biológicamente

- Son utilizados como viscosificantes

altamente selectivos


30/40


FLUIDOS DE PERFORACION8. Lodos de polímeros celulocicos

- Excelentes agentes de control de

filtrado

- Viscosificantes, producen la inhibición

mediante la encapsulación de lossólidos de perforación


31/40


FLUIDOS DE PERFORACION9. Lodos de almidón

- Son lodos no dispersos

- El agente de control de filtrado es el almidón

- Contribuyen con la viscosidad y proveeninhibición encapsulante

- Son del sistema de agua salada- Utiliza un bactericida para evitar se fermenteel almidón


32/40



FLUIDOS DE EMPAQUES Y DE TERMINACION O COMPLETACION

- Usados también como fluidos de perforación- La completación del hueco se lleva a cabo una vez que se perforo el

mismo con el propósito de comenzar la producción

Ventajas

- Controlar la presión de formación- Limpiar el hueco removiendo los recortes

- Servir como medio de transporte al empaque de grava

- No debe ser dañino cuando se realiza el baleo csg-formación


33/40


FLUIDOS DE PERFORACIONFLUIDOS DE EMPAQUES Y DE TERMINACION O COMPLETACION

TIPO DE FLUIDOS DE EMPAQUES

A.- Fluidos de aceite B.- Fluidos de agua clara

- Diesel Oil - Agua de formación - Aceite Mineral

(saladas o dulces)

- Petróleo crudo - Agua de mar

- Agua salada preparada


34/40



FLUIDOS DE TERMINACION O COMPLETACION

Salmueras de una sal

- Cloruro de Sodio, densidad de 10 lpg @ 60° F- Cloruro de Potasio, densidad de 9.7 lpg; PH = 7-10

- Cloruro de Calcio, densidad de 11.6 lpg @ 44° F, PH = 7-10

- Bromuro de Sodio, densidad de 12.4 lbg, para pozos con CO2


35/40



FLUIDOS DE TERMINACION O COMPLETACION

Salmueras de dos sales

- Cloruro de Calcio y Bromuro de Calcio, Densidad 14.1 – 14.3

lpg, mas CaCl incrementa a 15.1 lpg 65° F, PH = 7-9Salmueras de tres sales

- Cloruro de Calcio/Bromuro de Calcio/Bromuro de Zinc,

densidad max 19.20 lpg, densidad de trabajo 18.0 lpg


36/40



FLUIDOS DE INTERVENCION

- Lodos convencionales base agua

- Emulsiones inversas

- Soluciones de cloruro de sodio

FLUIDOS ESPECIALES

1.- Fluidos de Petróleo o Emulsión Inversa

2.- Fluidos Neumáticos de Formación

3.- Fluidos del Sistema Sintético


37/40



FLUIDOS ESPECIALES

1.- Fluidos de Petróleo o Emulsión Inversa

- Es una emulsiona de agua en petróleo

- La fase dispersa es agua dulce o salada

- La fase continua es diesel o petróleo crudo

- Las gotas de agua actúan como viscosificantes, resistencia al gel,

control del filtrado y como suspensión de barita.


38/40


FLUIDOS DE PERFORACIONFLUIDOS ESPECIALES

2.- Fluidos Neumáticos de Perforación

- La perforación con niebla, espuma, gas metano o una mezcla degas y liquido

- Su utilización se limita a áreas considerable de fluidos de

hidrocarburos

- A áreas de perdidas de circulación severas, que constituyen un

serio problema.


39/40



FLUIDOS ESPECIALES

3.- Fluidos del sistema sintético

- Resultaron de reducir el impacto ambiental originado por los lodos

de emulsione inversa

- Es la sustitución del aceite diesel, por productos de petróleos mas

refinados

- Tenemos, Mester, ETR, Polialfaolefina (PAO), Alquil Benceno Lineal

(LAB), Acetal Alfaolefina.


40/40

Unid 1 Tema 5 Clasificacion de lodos 20-08-15.pdf

Documents

Transcript of Unid 1 Tema 5 Clasificacion de lodos 20-08-15.pdf