56045204 unidad-2-0-tipos-fluidos-problemas-y-tcnicas-en-pozos

FLUIDOS DE PERFORACION
TIPOS DE FLUIDOS
PROBLEMAS Y TECNICAS
EN POZOS
Ing. Pánfilo Ramírez Prado

CONCEPTOS
El lodo apropiado para un pozo es aquél que es más
económico en la perspectiva total de seguridad, costos
perforación y eventualmente costos de producción.
de
El término “fluido” incluye a los líquidos y a los gases.
Un fluido de perforación que es fundamentalmente líquido
se denomina lodo de perforación o simplemente lodo.

CARACTERISTICAS
Para modificar las características de los lodos se emplean
muchos aditivos.
Los Agentes densificantes (tales como barita, carbonato de
calcio, y sales solubles) aumentan la densidad de los lodos,
ayudan a controlar la presión de formación y sostener las
paredes.
Los Agentes viscosificantes como las arcillas, polímeros y
seagentes emulsionantes líquidos hacen que los lodos
espesen y aumenten su capacidad de transporte, suspensión
de recortes y materiales sólidos densificantes.
Los Agentes dispersantes se usan para hacer más fluido el
lodo y reducen de ésa manera las presiones de succión los
efectos de pistón y los problemas de presión de circulación

NORMAS DE ALMACENAMIENTO (pozos de petró eo y agua)
Almacenado en palo s do 2 ton con ahun1mlix 2 O m
Traosponado do un lupa otro on galpon ecm1<10 sobr pal
IS con montacnrga
NORMAS DE POSESION DEL PRODUCTO
La Empmsa tlone lodos los qu s los lega s para produ y
comerc1t1hzar e producto
rrE
M
DESCRIPCION ESPECIFICACION
TECNICA
BARITINABARITINA----·---
CARAC 1 ERJSTTCAS • • •••••••••••••
Sulfato de bario natural BaS04 Sóhdo y pesado (d=4 2)
estadensidad elevada y su perfecta insolubilidad. incluso en
presencia de ácidos, se aprovecha
diferentes.
en aplicaciones muy
Su polvo se usa como carga en la fabricación de pinturas.
pasta
de papel y otras materias.
Entra en la cornposrcron del lodo utilizado en sondeos profundos
l
51
5 2 r i r
l
ANALISIS V COMPONENTES DEL PRODUCTO
1
,
1.2
1
3
14
14
Densidad > 4,20 gs/em3
Color Berge
Metales ale nos fcrreossorubles an agua como cal(IO 220
mg/Kg
Granulometna Max 3% Re1ontdoon Mana lf 200
Pu1eza como BaS04 98%
2 NORMAS íECNICAS DE MANIPULEO
7.
,
22
Producto envasado en bolsas do pol1-prop1leno dn 50 K9
Cargado con rnontacarga y d111t1buldo soble et carmén a
mano
l NORMAS DE TRANSPORTE
3, Transportado en camión encrupado un bolsas do 50 Kiios
4 1
4.2
t
r
S

CARACTERISTICAS
Los Agentes reductores de filtrado tales como las arcillas,
polímeros, almidones, dispersantes y materiales asfálticos son
usados para reducir la filtración del lodo a la formación,
minimizando
diferencial
el daño y los problemas de aprisionamiento
A veces se añaden sales para inhibir la hidratación de las
arcillas y
del lodo.
evitar el daño a la formación y aumentar la densidad
La soda cáustica se agrega a menudo a los lodos para
aumentar su PH mejorando así la función de los dispersantes
y para minimizar el efecto de corrosión.

BENTONITA
La Bentonita es una roca compuesta esencialmente por un material
cristalino, semejante a una arcilla, formado por la desvitrificación y
consiguiente alteración de un material ígneo vítreo, usualmente cenizas
volcánicas o tobas. El mineral de la arcilla característico tiene hábito
micáceo y fácil exfoliación
toba".
y una textura heredada de las cenizas
volcánicas o de la
R.E.
define:
Grim (1972)
"Bentonita es
una arcilla compuesta
esencialmente por
grupominerales del
de las esmectitas, con
independencia de su
degénesis y modo
aparición"

BENTONITA
Aplicaciones Industriales
Las bentonitas tienen unas propiedades tales que hacen que
sus usos sean muy amplios y diversos. Las aplicaciones
industriales mas importantes son:
–
–
–
–
–
Como aglomerante en arenas
Lodos de perforación.
Alimentación animal.
Absorbentes.
de fundición.
Ingeniería Civil / Material de sellado

POLIMEROS
Técnicamente un polímero consiste en dos o
más unidades químicas (llamados monómeros)
de los mismos elementos en la misma
proporción.
El compuesto se puede distinguir de su
monómero por un peso molecular más
y por sus diferentes propiedades físicas.
elevado
El término polímero cubre una amplia gama se
substancias, algunas de las cuales ocurren en
la naturaleza y otras se producen
sintéticamente.

POLIMEROS
La palabra polímero se acepta como cierta clase de
compuesto orgánico que en cantidades relativamente
pequeñas:
 imparten aumentos significativos de viscosidad.
 Proveen control de pérdida de filtrado.
 Encapsulan los
la hidratación).
sólidos de perforación (inhiben
 Floculan sólidos de pequeño tamaño

INTERACCIONES QUIMICAS
El agregado de substancias químicas a un lodo puede
afectar considerablemente las propiedades del mismo.
Algunas de esas substancias se agregan en superficie y
otras penetran en el lodo a partir de las formaciones
perforadas.
sodio (Na+), calcioEn los lodos base agua, los iones
(Ca++), Oxidrilo (OH-), Carbonato (CO3
-) y bicarnonato
de los lodos.
(HCO3
-) son particularmente importantes en la química
Cloro (Cl-), sulfato (SO4
-), y AzufreOtros iones como el
(S-), pueden jugar también un papel importante.

INTERACCIONES
Fosfatos:
QUIMICAS
Los fosfatos complejos como el tetrafosfato de sodio y el
pirofosfato ácido de sodio actúan como reductores
eficientes de viscosidad a bajas temperaturas.
A altas temperaturas estos fosfatos se convierten en
Ortofosfatos y ejercen un efecto floculante de modo que
el lodo se espesa.
Sal Común:
La sal común puede penetrar en el lodo a partir de
dando Na+ y Cl-diversas
contínua.
fuentes. Se ioniza en la fase
El nivel de sal en el lodo se mide por medio de ensayo de
cloruros; sin embargo, el ión sodio es el que ejerce
mayor impacto en el lodo.
La sal disminuye el PH de los lodos

INTERACCIONES
Anhidrita y Yeso:
QUIMICAS
La anhidrita (CaSO4) se presentan en filamentos delgados
o en secciones masivas en muchos lugares de la tierra.
Cuando se perforan ésas formaciones la anhidrita se ioniza
del lodo.Ca++ y SO4
- en la fase continuaen iones
La remoción de los iones de calcio de la fase continua del
lodo es deseable ya que estos iones dificultan el control de
la pérdida de filtrado y a altas temperaturas pueden
causar una gran gelificación.
El yeso (CaSO4.2H2O) es químicamente idéntico a la
anhidrita, excepto por el agua de cristalización presente en
él.

INTERACCIONES
Carbonato de Sodio:
QUIMICAS
El carbonato de sodio (Na2CO3) se añade a los lodos con
el propósito de remover los iones de calcio.
Cuando el carbonato de sodio penetra en la fase continua
del lodo, se ioniza en Na+ CO3
-.
Los iones carbonato se combinan con los iones calcio,
formando carbonato de calcio (CaCO3) que es un
precipitado inerte.
Un tratamiento excesivo con carbonato de sodio deja
libre un exceso de iones carbonato que pueden causar
altas viscosidades y resistencia de gel.

INTERACCIONES QUIMICAS
Bi Carbonato de Sodio:
El bicarbonato de sodio (NaHCO3) es un altenativa para
el carbonato de sodio en la remoción de los iones de
calcio.
Cuando se añade al lodo penetra en la fase continua del
lodo y se ioniza en Na+ y HCO3
-.
Si están presentes iones oxidrilo, el hidrógeno y el
yH+carbonato se disocian en sus respectivos iones. El
el OH- se juntan para forma agua y bajan el PH y la
densidad del lodo.

FILTRACION
Mientras se está perforando, las formaciones pueden
comportarse como una malla o tamíz. Los sólidos se
depositan sobre las
a la formación.
paredes del pozo y el filtrado invade
El objetivo de un control adecuado de la pérdida de
filtrado es formar un revoque delgado y resistente sobre
la superficie de las formaciones permeables e impedir
una pérdida excesiva de filtrado.
El filtrado debe ser compatible con la formación y con
los fluidos de la misma; lo cual, ayuda a mantener al
pozo estable y minimiza los daños a la formación.

FILTRACION
filtrado permite obtener losEl control de la pérdida de
siguientes beneficios:
 Menor riesgo de aprisionamiento de la
herramienta.
 Mejor protección para las formaciones
productivas.
 Mejor interpretación de los registros eléctricos.
 Efecto beneficioso para la estabilidad del pozo.

FILTRACION
Para que la filtración pueda tener lugar en el pozo, debe
existir una presión diferencial positiva entre el lodo y la
formación y que ésta sea permeable.
La formación permeable tienen la capacidad para permitir
que el fluido pase a través de ella. En una formación
impermeable
de filtrado.
no puede formarse revoque o producirse pérdida
Si se produce una elevada filtración, se formará
generalmente un revoque grueso sobre las paredes de la
formación y puede originar el aprisionamiento de la
herramienta por presión diferencial.

FILTRACION
En el pozo ocurren dos tipos de filtración: Dinámica y
Estática.
La filtración estática tiene lugar cuando el lodo no
está en movimiento. El revoque se hace más grueso
con el tiempo y reduce la velocidad de filtración.
La filtración dinámica tiene lugar cuando el lodo está
circulando o cuando rota la herramienta. Cualquiera
de esas dos formas de movimiento erosiona el
revoque.

REOLOGIA DE LOS FLUIDOS
Las propiedades de flujo de un
se
fluido deben ser
controladas si se pretende que comporte en forma
apropiada en sus varias funciones. Estas propiedades son
consecuencia de la viscosidad o más fundamentalmente
de la reología.
La viscosidad de un fluido es una medida de la resistencia
interna al flujo. La miel por ejemplo es más viscosa que
el agua.
En términos prácticos, seria la dificultad que un fluido
presenta a ser bombeado. Cuanto mayor es la viscosidad
mayor será la presión necesaria para bombear el fluido,
esto a un caudal determinado para un mismo sistema de
circulación.

REOLOGIA DE LOS FLUIDOS
Los fluidos pueden dividirse en función de su resistencia
interna en dos tipos. El primer tipo esta constituido por
aquellos fluidos en los que la viscosidad es independiente
del esfuerzo cortante (perfil de velocidad), tales como el
agua, el diesel, kerosén. Estos son fluidos newtonianos
El otro tipo de fluidos está constituido por aquellos en los
que la viscosidad depende del caudal de flujo. Estos son
los fluidos no newtonianos.
perforación se sitúan en este
La mayoría de los fluidos de
tipo de fluidos.
La viscosidad del “lodo” es medida utilizando un
unviscosímetro rotativo (normalmente el Fann VG) o
embudo MARSH. Mientras
medida
que el viscosímetro rotativo
proporciona una científica, el embudo MARSH
sirve solamente para proporcionar datos comparativos
entre dos muestras de lodo.

PROPIEDADES REOLOGICAS
La reología es responsable por la bombeabilidad del fluido,
entonces basándose en la reología se definen las
ecuaciones para la determinación de las pérdidas de carga
en el sistema.
Entre las principales propiedades reológicas del fluido de
perforación son: Viscosidad plástica y Punto de cedencia
Viscosidad Plástica:
Es generalmente descrita como la parte de la resistencia
al flujo causada por la fricción mecánica y afectada por los
siguientes factores:
 Concentración de sólidos
 Tamaño y forma de las partículas sólidas
 Viscosidad de la fase fluida

Un aumento en la viscosidad plástica significa un aumento
en la el porcentaje volumétrico de sólidos o una reducción
en el tamaño de las partículas sólidas.
Punto de Cedencia:
Es la parte de la resistencia al
atracción entre las partículas.
flujo causada por las fuerzas de
Esta fuerza de atracción es una
consecuencia de las cargas eléctricas sobre la superficie de
partículas dispersas en la fase fluida.
La magnitud de ésa fuerza es una función de:
 Tipo de sólidos y sus cargas eléctricas asociadas
 Cantidad de sólidos
 Concentración iónica de las sales contenidas en la
fase fluida del lodo
las

Un aumento en el punto de cedencia puede ser causado
por contaminantes tales como el cemento y
que causan floculación del lodo.
la anhidrita
La medición de las propiedades reológicas
importante en el cálculo de:
de un lodo es
 Las pérdidas de presión por fricción.
 Para determinar la capacidad del lodo para elevar
los recortes y desprendimientos a la superficie.
 Para analizar la contaminación del fluido por
sólidos, substancias químicas y temperatura.
 Para determinar los cambios de presión en el
interior del pozo durante un viaje.

INGENIERIA DEL PETROLEO
NATURAL
Y GAS
TIPOS DE FLUIDOS
DE PERFORACION

TIPOS DE FLUIDOS DE CONTROL
PERFORACIÓN
Fluidos de
Perforación
O
Base Petróleo Base Agua Neumáticos
Niebla o
Espuma
Verdaderos Inversos Sólidos Mínimos Aire Gas
No Inhibidos Inhibidos
Ligeramente
Tratados
Inhibición
Iónica
Nativos
Orgánicos Inorgánicos Encapsulados
Míni Ai

FASES DE LOS LODOS
Un lodo es, típicamente, una suspensión de sólidos y
posiblemente también de líquidos y gases, en un líquido.
El líquido en el cual todos esos materiales están suspendidos
es la fase continua del lodo.
Las partículas sólidas o los glóbulos líquidos en él suspendidos
constituyen la fase discontinua del lodo
Por ejemplo, el agua es la fase continua y la arcilla es la fase
dispersa en un lodo de agua y arcilla.
En una emulsión inversa, el petróleo es la fase continua y los
glóbulos de agua es la fase discontinua.
El filtrado de lodo proviene en su mayor parte de la fase
continua mientras que el revoque
discontinua.
se forma a partir de la fase

FLUIDOS BASE AGUA
El más usado es sin duda el fluido base agua tratado
con una gama amplia de aditivos que irán a definir
sus propiedades principales. Hay una tendencia para la
utilización de polímeros.
La fase continua de un lodo base agua es el agua.
Algunos aditivos químicos que son sólidos se disuelven
o se dispersan en la fase continua.
Los sistemas de fluidos base agua más conocidos son:
 Fluido Bentonítico (no disperso)
 Fluido Bentonítico polimérico
 Fluido Disperso- no inhibido

FLUIDO BENTONITICO
(NO DISPERSO)
El término no disperso indica que no se utilizan
dispersantes
Las arcillas comerciales agregadas al lodo,
las que se incorporan de la formación, van
al igual que
a encontrar
su propia condición de equilibrio en el sistema de una
forma natural.
El incremento de sólidos puede espesar a los lodos no
dispersos hasta el punto en que se hace necesario
agregar dispersantes. El control continuo y efectivo de
sólidos es esencial si se quiere mantener un lodo no
disperso.

FLUIDO BENTONITICO
(NO DISPERSO)
Debido a que no tienen dispersantes orgánicos, estos
lodos normalmente presentan velocidades de filtración
más altas que los lodos dispersos.
Sus revoques asociados son más delgados y tienen
pérdidas e filtrado API de 10 a 20 cm3. Es muy costoso
lograr cifras inferiores y además retrasan la perforación.
Los tipos de lodo no disperso más importantes son:
Lodos
Lodos
Lodos
de
de
de
Bentonita extendida
Polímeros Celulósicos
Almidón

LODOS DE BENTONITA
EXTENDIDA
El polímero extiende el rendimiento de la bentonita
enlazando entre sí las partículas hidratadas de
bentonita, produciendo la formación de cadenas.
El polímero duplica aproximadamente el rendimiento
normal de la bentonita, produciendo un lodo de la
deviscosidad
sólidos.
requerida con bajas concentraciones
Para tener máxima eficacia como floculante de los
consólidos de perforación, el polímero debe mezclarse
diesel. Si no se puede
agua
usar diesel se puede mezclar
lentamente con y buena agitación usando 50
galones de agua por cada bolsa de polímero.

LODOS DE POLIMEROS
CELULOSICOS
Los polímeros celulósicos son excelentes agentes de control
de filtrado que sirven también como densificantes y
producen inhibición mediante la encapsulación de los sólidos
de perforación.
Estos lodos consisten básicamente en agua, bentonita, fibras
de asbestos precortadas y empastilladas y polímeros (XC y
CMC).
Estos lodos se preparan con agregado de 3 a 5 Lbs/Bbl de
asbestos por embudo, 4 a 10 Lbs/Bbl de bentonita y 0,5 a 1,5
Lbs/Bbl de polímero. Este último debe agregarse lenta y
cuidadosamente con máximo corte y agitación máxima.
Durante la perforación debe mantenerse suficiente cantidad
de polímero en el sistema para asegurar que queden
cubiertos todos los sólidos con lo que se logrará el control
deseado de filtración y de viscosidad.

LODOS DE ALMIDON
Los lodos de almidón son lodos no dispersos cuyo principal
agente de control de filtrado es el almidón pregelatinizado.
Además del control de filtración, el almidón contribuye con
su viscosidad y provee inhibición encapsulante de sólidos.
Para evitar la fermentación del almidón, estos sistemas
deben incorporar un bactericida. Los síntomas de
fermentación son el aumento de la pérdida de filtrado API y
la aparición de pequeñas burbujas en el revoque o la
superficie de las piletas.
El PH de los lodos de almidón se mantienen normalmente
el orden de 7,5 a 9,5 y tienen limitación térmica hasta 300
en
°F

FLUIDO DISPERSO NO INHIBIDO
Se utilizan dispersantes químicos para deflocular a la
bentonita sódica, no se utilizan iones de inhibición ya
que los dispersantes van a actuar sobre los sólidos
perforados, maximizando su dispersión.
Es el fluido de perforación más versátil y más
utilizando en la industria.
La viscosidad del sistema es controlada con facilidad
mediante el uso de dispersantes.
Se trata de un sistema con buena tolerancia a los
contaminantes más comunes y a grandes contenidos
de sólidos. Además, si se le agrega surfactantes y
mayor dosis de lignitos resulta excelente para perforar
pozos de alta temperatura.

LODOS SALADOS
Se utilizan para perforar secciones de lutitas
dificultosas y para evitar que las lutitas se desprendan
o desmoronen.
Los lodos de agua salada que se preparan o los que
provienen de formación, se utilizan frecuentemente en
las operaciones de reparación y terminación de pozos.
Estos lodos permiten:
Evitar que las arcillas o lutitas de la formación
productiva
reduciría la
se hinchen o hidraten con lo que se
permeabilidad y la producción.
Utilizarse como lodos de bajo contenido de sólidos
con suficiente densidad para controlar presiones que
se encuentren frecuentemente en operaciones de
reparación y terminación de pozos.

PROBLEMAS COMUNES EN
LODOS BASE AGUA
barita si el peso disminuye , usar
con cal a fin de eliminar el ion
para mejorar la reología del lodo,
es necesario
polímeros. Si la contaminación es
ppm del contaminate, agregar
Problema Síntomas Tratamiento
Contaminación por Arcillas
Incremento en el contenido de
sólidos y disminución de
alcalinidad
Usar al máximo los equipos de
control de sólidos, diluir y agregar
dispersantes y soda caústica
Contaminación por Bicarbonato de
Sodio
No aparece calcio en la titulación,
altos geles progresivos y gran
incremento de filtrado
Incrementar el PH hasta 9,5,
determinar los carbonatos y tratar
contaminante, agrear dispersnates
agregar agua si es necesario
Contaminación por Carbonatos
Altos geles progresivos, alto filtrado
y no aparece calcio en la titulación
Agregar cal, dispersantes y agua si
Contaminación por Cloruro de Sodio
Gran incremento de Cloruros en el
filtrado y disminución de PH
Diluir, ajustar PH, utilizar
dispersantes, ajustar filtrado con
muy severa cambiar a lodo salino
Contaminación por Cemento
Incremento del PH y peso del
lodo, alto contenido de calcio en el
filtrado y altos valores de geles
Agregar bicarbonato según cálculo
necesario, dispersantes y agua
Contaminación por Anhidrita
Reducción del PH , incremento de
peso del lodo y calcio en el filtrado
Tratar con canonato de sodio según
dispersante y agua si es necesario.
Contaminación por Alta Temperatura
Incremento del filtrado, del
contenido de sólidos, disminución
del PH y del alacalinidad
Agregar un estabilizador para altas
temperaturas, incrementar la
concentración de dispersantes,
reducir al mínimo la adición de
bentonita.

FLUIDOS BASE ACEITE
Una emulsión inversa es una emulsión de agua en
petróleo; en la cual, la fase dispersa es el agua
dulce o salada y la fase continua es el diesel,
petróleo crudo o algún derivado del petróleo.
Una emulsión se define como una
otro
dispersión
líquido.
de
partículas finas de un líquido en
Una emulsión de agua en petróleo se estabiliza
por medio de varios emulsionantes. En una buena
emulsión
de fases.
no debe haber tendencia de separación

FLUIDOS BASE ACEITE
En este tipo de fluidos, el agua está efectivamente
aislada; por tanto, el filtrado proviene de la fase
continua y es el
Se utilizan para
petróleo
perforar lutitas problemáticas por
su alto grado de hidratación, zonas de
en
arena
zonasproductora
corrosivas.
con altas temperaturas o
La emulsiones directas se emplean en zonas
estándepresionadas
fracturadas y
o
son
en donde las
de
rocas
susceptibles pérdidas de
encirculación en combinación con nitrógeno y
donde lo permitan los gradientes de fractura.

FLUIDOS BASE ACEITE
También se emplean en la reparación de pozos en
campos productores de gas , para evitar el daño a
la formación por su bajo contenido de sólidos.
Este lodo se refuerza con polímeros que soportan
altas temperaturas y son utilizados como
estabilizadores térmicos y reductores de filtrado
Los fluidos de baja densidad son emulsiones
directas que se preparan a razón de hasta 80% de
un
y
diesel de acuerdo a la densidad requerida ,
18% de agua y un 2% de emulsificantes
proporcionan buena estabilidad de las paredes del
agujero tanto en la perforación como en la
reparación de pozos.

LODOS BASE ACEITE
alto, añadir ácido graso y
Contaminación con Agua
Incremento en propiedades
reológicas, reducción en la relación
aceite/agua, aumento en el
flitrado, disminución en la
densidad, aumento en el volumen
de fluido en los cajones y
disminución de salinidad.
Añadir dispersantes. Ajustar la
relación aceite/agua y añadir el resto
de aditivos. Ajustar la salinidad.
Alta concentración de sólidos
Aumento constante de la
propiedades reológicas,
disminución en el avance de la
perforación, incremento de sólidos
de la formación al fluido
Disminuir el tamaño de malla en la
zaranda, revisar y asegurar que el
equipo superficial eliminador de
sólidos funcione, aumentar la
relación aceite/agua.
Exceso de ácidos grasos
Incremento en las propiedades
reológicas, el incremento en la
viscosidad es posterior a un
tratamiento con ácidos grasos, la
viscosidad se incrementa después
de dar 2 ó 3 ciclos al fluido dentro
del pozo.
Suspender adiciones de ácido graso,
aumentar la relación aceite/agua.
Inestabilidad en la emulsión
Aspecto grumoso del fluido, difícil
de emulsificara más agua, baja
estabilidad eléctrica, hay presencia
de agua en el filtrado.
Si hay huellas de agua en el flitrado,
añadir dispersante. Si el filtrado es
dispersante.

LODOS BASE ACEITE
relación aceite/agua si ésta es alta.
humectante, revisar que las tomas
cerradas.
contaminación de CO2. Aumentar la
Asentamiento de barita
Ligera disminuación en la
densidad, poco retorno de recortes
a la superficie, bajos valores de
punto cedente y de gelatonicidad.
Presencia de barita en el fondo de
los cajones y en los canales de
conducción del fluido en la
superficie.
Añadir viscosificante. Bajar la
Derrumbes, fricción y
empaquetamiento en la sarta de
perforación
Baja salinidad. Se incrementa la
concentración de sólidos. Los
recortes se obtienen blandos y
pastosos
Aumentar salinidad, añadir
de agua en los cajones estén
Contaminación con Gas
Presencia de CO2. Aumento en el
flitrado y presencia de agua en el
filtrado. Disminución de la
densidad, aumento de la
viscosidad, inestabilidad en la
emulsión
Utilizar el desgasificador . Agregar
reactivos para controlar la
agitación y densidad
Perforación de Domos Salinos
Presencia de recortes de sal en la
zaranda , incremento de la torción
en la sarta de perforación
Aumentar la densidad y la salinidad

FLUIDOS AIREADOS
Estos fluidos se usan cuando no pueden utilizarse
lodos convencionales y para perforar las siguientes
formaciones:
 Formaciones de alta porosidad
 Formaciones con presiones subnormales
 Formaciones cavernosas

FLUIDOS AIREADOS
PERFORACION CON AIRE
La perforación con aire emplea aire o gas
comprimido para limpiar el pozo.
Los problemas que pueden presentarse con este
fluido son:
 Regulación de la presión del gas
 Afluencia de fluidos de la formación
 Erosión de las paredes del pozo

FLUIDOS AIREADOS
PERFORACION CON ESPUMA
La
de
de
perforación
transporte
la velocidad
con espuma usa
para la remoción
del aire.
espuma como agente
de recortes, en lugar
Requiere menos volumen que la perforación con aire y
se vale de la fuerza de las burbujas para eliminar los
recortes.
Los cambios en la cantidad de espuma se hacen por:
 Cambios en
descarga
 Cambios en
 Cambios en
la calidad de espuma en la línea de
el
la
torque
presión

DISEÑO DE
FLUIDOS

DISEÑO DE FLUIDOS
Para el diseño de un fluido, se debe contemplar si se trata de
un pozo exploratorio o de
los datos correlativos que
desarrollo a fin de poder seleccionar
faciliten los parámetros óptimos en
deel fluido de control de acuerdo a las profundidades
contacto litológico.
En pozos Exploratorios:
Los datos de registros sísmicos, de geopresiones,
levantamientos geológicos, profundidad del pozo, número de
tuberías de revestimiento que se van a asentar y cálculo de
las densidades requeridas.
En
En
pozos de desarrollo:
la determinación de estos programas se cuenta con
demuchos datos disponibles tales como programas de fluidos
los pozos aledaños, interpretación de registros eléctricos ,
pruebas de laboratorio y de campo, asentamiento de
revestimientos en los pozos vecinos, comportamiento de fluido
utilizado en cada revestimiento, etc.

PROGRAMAS DE LODOS Y
PROFUNDIDADES DE TR’s
1. Es importante recalcar que en
un
se
la elaboración de
programa de perforación
debe poner especial atención
en los asentamientos de las
tuberías de revestimiento y
los gradientes de formación
ya que en algunas ocasiones
se toman como base la de los
pozos vecinos si fueran
asentadas a profundidades
donde se queda muy justa la
densidad máxima del lodo a
utilizar en la siguiente etapa.

SELECCIÓN DE PROFUNDIDADES DE TR’s
Tubería Conductora: Tiene como objetivo
medio
aislar
acuíferos superficiales y tener un para la
circulación del fluido de perforación.
Tubería Superficial: Tiene como objetivo, aislar
acuíferos superficiales e instalar conexiones
superficiales de control.
Tubería Intermedia 1: Se cementa en la parte superior
de la zona de presión anormalmente alta, para
cambiar la base al lodo de perforación
la densidad del mismo.
e incrementar
Tubería Intermedia 2: Se cementa a salida de la zona
de presión anormal, para bajar la densidad al lodo de
perforación y perfora la zona de interés.
Tubería de producción: Permite la explotación selectiva
de los intervalos que presenten las mejores
características para ello

SELECCIÓN DE GEOMETRIA
POZO
DEL
1. Una vez que se determinan
los puntos de asentamiento
de las tuberías de
se
de
revestimiento,
selecciona el diámetro
la tubería de revestimiento
de explotación y será la
el
de
así
del
a
base para determinar
arreglo de las tuberías
revestimiento a utilizar,
como
agujero
los diámetros
trépanosy
utilizar.
Diámetro de
TR
Pulgada
s
Diámetro de
Cupla
Pulgada
s
Diámetro de
Trépano
Pulgada
s4 1/2 5,00
0
6, 6 1/8, 6 1/4
5 5,56
3
6 1/2, 6 3/4
5 1/2 6,05
0
7 7/8, 8 3/8
6 6,62
5
7 7/8, 8 3/8, 8 1/2
6 5/8 7,39
0
8 1/2, 8 5/8, 8 3/4
7 7,65
6
8 5/8, 8 3/4, 9 1/2
7 5/8 8,50
0
9 7/8, 10 5/8, 11
8 5/8 9,62
5
11, 12 1/4
9 5/8 10,625 12 1/4, 14 3/4
10 3/4 11,750 15
13 3/8 14,375 17 1/2
16 17,000 20
20 21,000 24, 26

PROGRAMA DE LOS FLUIDOS
PERFORACION
DE
Un programa de fluidos debe especificar:
 Los tipos de fluidos de perforación y
Terminación que se utilizaron
Los rangos de densidad necesarios para
balancear
formación
las presiones de los fluidos de
de cada sección del agujero
descubierto.
Las principales propiedades requeridas para
una perforación eficiente.
Aditivos del fluido sugeridos para cada
sección.
Problemas esperados y procedimientos de
control.




SELECCION FLUIDO
CONTROL
DE
En la selección de los fluidos de Perforación tanto de
pozos exploratorios como de desarrollo se deben tomar
en consideración:
Profundidad del pozo
 Programas de fluidos de los pozos vecinos
 Interpretación de registros eléctricos
 Pruebas de laboratorio y de campo
 Interpretación litológica
 Asentamiento
vecinos
de tuberías revestimiento en los pozos
 Comportamiento
perforada
de fluido utilizado en cada etapa
en pozos correlacionados.

DIAGRAMA DE SELECCION
LOS FLUIDOS

PROBLEMAS Y TECNICAS
COMUNES EN LOS LODOS
DE PERFORACION

FALTA DE CAPACIDAD DE
LIMPIEZA DEL POZO
Falta de Capacidad de limpieza del pozo
Es uno de los problemas del pozo causadas por el lodo,
debido a la continua generación de recortes cuando estos
no se sacan totalmente, se asientan en el pozo debido al
peso de la hta.
Si hay estrechamiento del open hole, los recortes se
pueden apegar a las paredes.
Cuando se perforan tramos grandes se envian baches
viscosos creando alta viscosidad de embudo (60 a 80 seg
cada 50 m).

FALTA DE CAPACIDAD DE
LIMPIEZA DEL POZO
Falta de Capacidad de limpieza del pozo
En un cajón
se aumenta
lb/bbl, más
floculado de
con mezclador, se llena con lodo del sistema y
la viscosidad con lodos no cálcicos de 60 a 80
Cal 0.75 a 1, esto da un bache viscoso
alta viscosidad).
(lodo
Si el problema es la falta de capacidad de limpieza
soluciona con el bache viscoso.
se lo
Admisión de lodo hacia la formación
Son pérdidas leves de circulación en zonas arenosas.
Se tiene que taponear esa porosidad de la formación
colocando materiales inertes u obturantes.

PROBLEMAS LEVES Y GRAVES
Los problemas mencionados constituyen PROBLEMAS
LEVES del pozo.
Los
en:
PROBLEMAS GRAVES del pozo se pueden clasificar
a.
b.
c.
Pérdida de circulación.
Aprisionamiento de la herramienta.
Descontrol del pozo.

PERDIDA DE CIRCULACION
A. Pérdida de circulación
La pérdida de circulación es la pérdida de lodo hacia las
formaciones en el pozo; lo
sistema de circulación o que
que implica menos lodo en el
no hay retorno.
La reducción de flujo en el anular puede causar los
siguientes problemas:
 Los recortes se pueden acumular en la zona de baja
velocidad
bombear.
y caer al fondo cuando se deja de
 Se disminuye la capacidad de acarreo de recortes
 La acumulación de recortes puede causar el
aprisionamiento de la herramienta de perforación o
la pérdida del pozo
 Reducir la presión hidrostática en el pozo.

PERDIDA DE CIRCULACION-CAUSAS
Para que se pierda lodo en la formación se
factores:
necesitan dos
Los orificios de la formación deben ser tres veces
partículas

más grande que la mayor de las
existentes en el lodo.
La presión debida al lodo debe ser superior a la
presión de formación.

Las formaciones típicas que permiten pérdida de
circulación son:
 Formaciones no consolidadas o muy permeables.
 Fracturas naturales
 Zonas cavernosas
 Fracturas inducidas

CARACTERISTICAS DE LAS ZONAS
descenso gradual del lodo en los cajones. Si
sean la causa de la pérdida de lodo
CARACTERISTICAS DE LAS ZONAS DE PERDIDA DE CIRCULACION
Formaciones No Consolidadas Fracturas Naturales
1. Descenso Gradual del nivel de lodo
en los cajones 1. Pueden ocurrir en cualquier tipo de roca
2. La pérdida puede llegar a ser total si
se continúa perforando
2. La pérdida se pone en evidencia por el
la pérdida continúa y se expones más
fracturas; puede producirse una pérdida
completa del retorno.
3. Es improbable que arenas sueltas

Fracturas Inducidas
1. Puede producirse en cualquier tipo
de roca pero más probablemente en
formaciones con planos débiles
4.Cuando se produce la pérdida de
circulación sin haber ocurrido el mismo
fenómeno en pozos vecinos, debe
sospecharse la ocurrencia de fracturas
inducidas.
2. La pérdida es usualmente brusca y
se acompaña con pérdida total de
retornos. Con lodos de alta densidad
superiores a 10,5 Lbs/gal., se favorece
la formación de fracturas inducidas.
5.Puede producirse en las formaciones
competentes o incompetentes
3. La pérdida puede aparecer a
continuación de cualquier incremento
repentino de presión.

pocas pulgadas a varios pies justamente
Zonas Cavernosas
1. Normalmente están confinadas a
áreas volcánicas o calizas
3. El trépano puede descender desde unas
antes de ocurrir la pérdida.
2. La pérdida de retorno puede ser
brusca y total
4. La perforación puede ser dificultosa antes
de la pérdida

CONTROL DE LAS PRESIONES
La presión
fuente de
hidrostática es la principal
presión
requerida
los fluidos
del pozo. Esta
presión es para mantener
en su lugar de formación y
para dar sostén
pozo.
y apoyo a las
paredes del
La acción normal del lodo circulante
crea en el pozo una presión superior
a la presión hidrostática.
El movimiento de la sarta dentro del
pozo eleva la presión en el fondo.
Cuanto más rápido es el movimiento
mayor es la sobre presión. Cuanto
más profundo está el trépano más
lenta debe ser la penetración de la
tubería en el pozo.
h
P
f
Ph
BH
P

CONTROL DE LAS PRESIONES
La causa de la pérdida de circulación es la sobrepresión
sobre la formación, por esto se debe corregir la densidad
del lodo circulante. Su solución es
de presión sobre la formación.
minimizar la sobrecarga
Soluciones
derrumbe
a la pérdida de lodo cuando existe
 Bajar
 Bajar
 Bajar
la
la
el
densidad del
viscosidad.
contenido de
lodo.
sólidos a través del ECS.
 Disminuir el caudal de bombeo.

PROCEDIMIENTOS A SEGUIR UNA VEZ
PRODUCIDA LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN
Análisis del Problema:
Momento en el que ocurrió
Tan pronto exista la pérdida de circulación deben
estudiarse las condiciones prevalecientes en el momento
que ocurrió:
Mientras se estaba perforando
Durante la circulación



Tipo



Durante la bajada de
de pérdida:
Filtrante
Parcial
Total
la herramienta
Gravedad de la Pérdida:
Respecto a las formaciones expuestas.

METODOS EMPLEADOS PARA COMBATIR
LA PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN
Seleccionado la distribución del tamaño de las partículas
adecuadas; existen materiales celulosos, procesados y
diseñados para controlar las pérdidas de circulación en las
formaciones de alta permeabilidad.
Existe una amplia variedad de materiales fibrosos y
granulares
problemas
que se utilizan para combatir diferentes
de pérdidas, dentro de ellos están:
 Caña de azúcar
 Fibras de madera
 Cáscara de nuéz
 Carbonato de calcio
 Sal Granulada
 Gilsonita

Hay tres clasificaciones básicas:
1. Subir y esperar
2. Técnicas de inyección a presión
3. Técnicas de Cementación

1. Subir y Esperar
A primera indicación de pérdida se detiene la circulación y
se sube el trépano hasta un punto de seguridad dentro del
pozo (usualmente dentro del revestimiento) y se lo
mantiene estático por 4 a 8 horas.
Durante este periodo de tiempo se prepara una píldora de
material de pérdida de circulación (50 a 100 bbls)
Si no se puede restablecer la circulación después de la
espera debe bombearse la píldora lentamente dentro del
pozo en la cercanía de la zona de perdida o ladrona. Se
repite con un segundo tapón. Si no se tiene éxito debe
aplicarse técnica de inyección.

2. Técnicas de Inyección a Presión
Una vez que se ha localizado la zona ladrona, puede
intentarse una de las varias técnicas de inyección a presión
para sellarla.
Toda las aplicaciones son similares, la diferencia está en el
tamaño y tipo de material obturante a utilizar con respecto
a la gravedad de la pérdida.
Seleccionado los materiales, como la combinación
diesel/bentonita, este método consiste en sellar una zona
de pérdida mediante el forzamiento de elevadas cantidades
de bentonita en las fracturas de la formación donde se va a
hidratar y sellar las pérdidas.
La combinación de la presión en superficie y la hidrostática
no debe nunca exceder la presión de fractura.

Esto se hace mezclando alta concentración de bentonita en
diesel (100 a 150 Kg/m3). Esta mezcla se bombea a través
de la tubería (preferentemente lisa) que debe colocarse a
nivel de la zona ladrona o inmediatamente encima para
bombear la lechada hasta el extremo de la tubería.
Se cierran los preventores y la lechada es inyectada a
presión a la zona ladrona con bombeo lento.
Concluida la operación se suspende el bombeo y se
mantiene la presión en el pozo durante algunas horas.
La combinación de la presión en superficie y la hidrostática
no debe nunca exceder la presión de fractura.

3. Tapones de Cemento
Esto tipos de tapones son empleados en forma
balanceada cuando los obturantes para pérdidas
de circulación de cualquier tipo como los tapones
diesel/bentonita, no son efectivos para controlar
las pérdidas de mayor magnitud que son
causadas al asentar el revestimiento en zonas
inapropiadas propiciando el incumplimiento del
objetivo de la perforación
pozo.
o pérdida total de un

TECNICAS COMUNES DE CORRECION
DE PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN
Pérdida Filtrante (1 a 10 bph)
Subir y esperar durante 4 a 8 horas. Inyectar a presión
lodo o lechada de alta pérdida de filtrado conteniendo
mica fina, porciones finas de cáscara de nuéz o
almendra, escamas finas de celofán, fibra y cuero
deshilachado
Pérdida Parcial (10 a 500 bph)
Subir y esperar durante 4 a 8 horas. Inyectar a presión
lodo o lechada de alta pérdida de filtrado con materiales
de pérdida de circulación granulares de tamaño mediano
(aserrín, cáscara de almendra triturada, escamas de
celofán y fibra
Pérdida Total ( nivel de lodo a 200
- 500 pies)
Inyectar a presión lodo o lechada de lata pérdida de
filtrado con materiales de pérdida de circulación granular
( hasta de 1/4 a 1/2 pulgada) escamas de celofán
grandes y fibra. Usar cemento limpio o bentonita.
Inyectar a presión una lechada de cemento DOB
Pérdida Parcial o Completa a
Fracturas Profundas Inducidas
Subir y esperar durante 4 a 8 horas. Aplicar una
inyeccción a presión de un tapón blando
Pérdida Completa Severa ( nivel
de lodo a 500 - 1000 pies)
Inyectar a presión ya sea una lechada de alta pérdida de
filtrado con materiales obturantes granulares ( hasta de
1/4 a 6 1/2 pulgadas) escamas de celofán y fibra
grandes o grandes cantidades de lechada de cemento
DOB

FORMULACIONES USUALES
PARA AGENTES OBTURANTES
DIASEAL M CON AGUA DULCE
100 Bbls de lechada de DIASEAL M de 14 lbs/gal requiere
59 bolsas de DIASEAL M
290 bolsas de Barita
76 Bbls de Agua
Densidad DIASEAL M Barita Cal Agua
Lbs/pulg. Lbs Bolsas Bolsas Lbs Bbls.
9 50,0 1 0,0 1/2 0,93
10 42,6 0,85 0,6 1/2 0,9
11 38,9 0,78 1,2 1/2 0,86
12 35,8 0,72 1,8 1/2 0,83
13 32,7 0,65 2,3 1/2 0,8
14 29,3 0,59 2,9 1/2 0,76
15 26,5 0,53 3,5 1/2 0,73
16 23,9 0,48 4,0 1/2 0,69
17 21,0 0,42 4,6 1/2 0,66
18 18,7 0,37 5,2 1/2 0,62
19 16,4 0,33 5,8 1/2 0,58

FORMULACIONES USUALES
PARA AGENTES OBTURANTES
DIASEAL M CON AGUA SALADA
100 Bbls de lechada de DIASEAL M de 14 lbs/gal requiere
71 bolsas de DIASEAL M
220 bolsas de Barita
81 Bbls de Agua
Densidad DIASEAL M Barita Cal Agua
Lbs/pulg. Lbs Bolsas Bolsas Lbs Bbls.
10,5 46,5 0,93 0,0 1/2 0,94
11 44,5 0,93 0,3 1/2 0,92
12 41,5 0,83 0,9 1/2 0,88
13 38,5 0,77 1,6 1/2 0,845
14 35,5 0,71 2,2 1/2 0,81
15 32,5 0,65 2,8 1/2 0,77
16 29,5 0,59 3,4 1/2 0,74
17 26,0 0,52 4,0 1/2 0,695
18 23,0 0,46 4,6 1/2 0,66

APRISIONAMIENTO DE LA
HERRAMIENTA
B. Aprisionamiento de la herramienta
Se nos puede presentar de dos maneras:
1. Aprisionamiento
desplazamiento
por derrumbe que no tiene
ni arriba ni abajo y no hay
circulación ni desplazamiento.
se debe a:
Este tipo de
aprisionamiento
o
o
o
o
Inadecuada presión hidrostática.
Bajo nivel del lodo en el E.A.
Hidratación de las arcillas.
Por formación de arenas no consolidadas .
2. Pegamiento a la formación, cuando la hta. Se
pega y no hay desplazamiento ni rotación, pero sí
hay circulación.

HERRAMIENTA
Al segundo tipo de pegamiento se lo llama también
pegamiento
una presión
por diferencial de presión. Ocurre porque hay
del lodo mucho más grande que la presión de
la formación, como ocurre en las formaciones aren osas
cuando se para la hta.
Algunos métodos correctivos para solucinar esto, son:
 Mejorar el contenido de sólidos en el lodo a través del
ECS.
 Disminuir el filtrado de lodo con reductores de filtrado
como el CMC.
 Aumentar la lubricidad del lodo.
 Agregar algún obturante para sellar estas formaciones
permeables (CO3Ca de 15-30 lb/bbl).

APRISIONAMIENTO POR
PRESION DIFERENCIAL
Las principales causas de tubería aprisionada son
(keypresión diferencial, ranuras de ojo de cerradura
seating) y el derrumbe de lutitas.
Los siguientes factores son importantes en el
aprisionamiento por presión diferencial:
 Aprisionamiento al
permeable
frente de una formación
 Interrupción del movimiento de la tubería
 Contacto
grueso
de la tubería con revoque blando,

APRISIONAMIENTO POR
PRESION DIFERENCIAL
El aprisionamiento por presión diferencial puede definirse
como la fuerza que mantiene la tubería contra la pared del
pozo debido a la diferencia de presión entre la presión
hidrostática de
de formación.
la columna de lodo y la presión del fluido
Cuando la tubería está aprisionada por presión diferencial,
se produce lo siguiente:
 La interrupción de la circulación, puede ser reiniciada
después que se ha notado el aprisionamiento.
 La tubería no puede ser levantada ni bajada.
 No se eliminan grandes cantidades de recortes
después que la circulación se ha restablecido.

MEDIDAS PREVENTIVAS
permita, la presión de formación, sin riesgo
emulsionate químico permite mejor lubricación y
Métodos Mecánicos Tratamiento del Lodo
1.- Mantenga la tubería moviéndose o rotando
1.- Mantener la densidad del lodo tan baja como lo
2.- Evite la cesación prolongada de bombeo
2.- Mantener la propiedades físicas deseadas del
lodo, especialmente una baja pérdida de filtrado y
un revoque firme y elástico
3.- Evite las conexiones lentas
3.- Emplear material granular de tamaño fino o
mediano que reduce el arrastre y torción de la
tubería
4.- Uso de portamechas ranurados para
minimizarla posibilidad de aprisionamiento
4.- El lodo emulsionado con diésel o petróleo con
reduce la posibilidad de aprisionamiento

PROCEDIMIENTOS PARA RECUPERAR
TUBERIA APRISIONADA
Para evitar operaciones de lavados costosas y prolongadas
pueden emplearse algunos de los siguientes métodos:
Emplear
efecto.
tijeras golpeadoras de simple o doble
Una reducción en la densidad del lodo, cuando es
permisible,
casos.
puede servir de ayuda en algunos
Rodear con petróleo o diesel en las
inmediaciones de la tubería aprisionada y dejarlo
en remojo esto permite liberar la tubería

HERRAMIENTA
En el caso de que la hta. Ya se pegó o aprisionó, se hace un
tratamiento químico del bache de 60 a 80 lb/bbl de bache
liberador de la hta., con una composición: diesel,
surfactante de 2-5 lb/bbl.
Esto ocasionará una EMULSIÓN INVERSA que hace que
arcillas endurezcan y se sequen.
las
Normas para su aplicación cuando hay aprisionamiento:
 No dejar la hta. Mucho tiempo quieta.
 Tratar de mantener el bombeo de lodo en el pozo.
 No realizar conexiones muy lentamente.
 Usar portamechas ranurados.
 Mantener las propiedades del lodo compatibles con
el pozo.

DESCONTROL DEL POZO
Se produce cuando no hay un control efectivo del pozo.
Esto ocurre cuando PF es mayor a PH.
La densidad equivalente de circulación es igual a la PH
cuando el lodo está en movimiento.
Cuando existe un descontrol del pozo, inmediatamente
debemos conocer las causas por la cual la PF es mayor a
PH, como ser:
Atravesar una formación con presión mayor a la
presión formada con la densidad del lodo
La falta de capacidad de sustentación de
material densificante.

DESCONTROL DEL POZO
Si es que ha entrado gas al pozo se nota en el aumento
del volumen de lodo en los cajones.
Necesitamos saber la presión de ahogo y la presión
interna para conocer si hay un descontrol del pozo.
Densidad de ahogo = Presión hidrostática +
presión interna de surgencia.
Presión de ahogo = Presión de formación.
El descontrol del pozo se solucionará con la adición de
Baritina al lodo para poder ahogar el pozo.

LUTITAS PROBLEMATICAS
Las lutitas son rocas sedimentarias compuestas de arcillas o
de sedimentos de lodo que se han compactado a medida que
se ha producido la deposición. A menudo están
comoentremezcladas con otros depósitos sedimentarios
areniscas, caliza, etc.
Evidencias de Problemas de Lutitas:
Cuando se tienen desprendimientos de lutitas se presentan
los siguientes problemas:
Se observa un aumento de desprendimientos en el
tamiz de la zaranda.
La presión de
que el espacio
de volumen de
la bomba tiende a aumentar a medida
anular es sobrecargado por el aumento
los desmoronamientos.
Aumenta la torción y arrastre a medida que aumenta la
sobrecarga de desmoronamiento.

TIPOS DE PROBLEMAS DE
LUTITAS
Los problemas de las lutitas pueden
los siguientes tres tipos de lutitas:
describirse según
Lutitas
Lutitas
Lutitas
portadoras de gas,
bentoniticas, y
frágiles y fracturadas.
Lutitas Portadoras de Gas:
Son lutitas que contienen pequeñas arenas lenticulares
o lutita arenosa que está
por
cargada con gas a alta
depresión.
equilibrio
Si
la
se perfora debajo de
y
de
la presión
lutita se desprenderá será arrojada
dentro del pozo por la diferencia presión. Los
primeros síntomas serán:
• Aumento de arrastre y tensión

LUTITAS
• Contaminación del lodo con gas sin cambios
apreciables en las propiedades del lodo.
aumentarEl tratamiento primario consiste en la
la
en
densidad del lodo en grado suficiente para exceder
presión
valores
existente
bajos las
dentro la formación y mantener
resistencias de gel y la viscosidad
removidopara que el gas atrapado pueda ser
mecánicamente.
Lutitas Bentoníticas:
Este tipo de lutitas contienen arcillas coloidales que se
parecen a la montmorillonita de buena capacidad de
hidratación.

LUTITAS
El tratamiento primario consiste en:
Reducir al mínimo la pérdida de filtrado de lodo.
Agregado de materiales asfálticos
Aumento en la densidad de lodo sin peligro de
pérdida de circulación.
Mantener bajas las viscosidades del lodo
Si no se puede aumentar la densidad se puede
aumentar la viscosidad para ayudar a contener la
lutita y limpiar mejor el pozo.
Lutitas Frágiles y fracturadas:
Son formaciones de lutita que han sido elevadas a un
ángulo
trépano
mayor que el normal y que por el efecto del
queingresan al pozo por flujo plástico, lo
puede ser agravada por la pérdida de agua del lodo:

LUTITAS
Aumento de la viscosidad del lodo. Reducción
en la pérdida de filtrado. Hinchamiento de la
arcilla y su ingreso al pozo.
Resistencias a
herramienta.
las bajadas y subidas de la
Torción excesiva, arrastre y embotamiento del
trépano.
El tratamiento primario consiste en reducir la pérdida
de filtrado de lodo y el uso de inhibidores para evitar
la hidratación de las lutitas. La inhibición se logra
agregando sal soluble que provea un catión capaz de
intercambiarse con el ion de ligadura de la arcilla y
acon el agregado de polímeros que tienden
encapsular las lutitas bentoníticas.

CONTROL MECANICO DE
LOS SOLIDOS

CONTROL MECANICO
Las
son
propiedades reológicas
afectadas por:
y las velocidades de penetración
 Cantidad
 Tamaño
 Composición de los sólidos en el lodo
Los beneficios de un contenido mínimo de sólidos son muchos
entre los principales:
 Mayor
 Mayor
 Menor
duración del trépano
vida útil de las bombas
desgaste de tubular y Equipo
 Reducción de costos de Perforación

CONTROL MECANICO
La concentración de sólidos perforados se puede
por:
Dilución
Dispersión química
Equipos de remoción mecánica
reducir
Dilución:
La dilución es un proceso temporal y antieconómico.
Dispersión Química
Este proceso involucra el uso excesivo de dispersantes
floculantes.
y
Remoción Mecánica
Este proceso es el medio más eficiente y económico para
solucionar el problema de sólidos.

TAMAÑO DE LA PARTICULA
El tamiz de malla 200 (74
y
micrones) se utiliza para el
ensayo de arena API la clasificación se realiza
dependiendo de su tamaño.
 Arena (son de tamaño mayor a 74 micrones)
 Limo ( su tamaño está entre 2 y 74 micrones)
 Coloides ( son de tamaño menor a 2 micrones)

TAMAÑO DE LA PARTICULA
Comparación de varios materiales comunes y
Sólidos de lodos en micrones y pulgadas
Materiales
Rango de Diámetro
Micrones Pulgadas
Pelo Humano 30-200 0,00118 - 0,0079
Pólen 10-100 0,000394 - 0,00394
Polvo de cemento 3-100 0,000118 - 0,00394
Harina Molida ´10-80 0,000394 - 0,00315
Talco en polvo ´5-50 0,000197 - 0,00197
Glóbulos Rojos 7.5 0,000295

DISPOSITIVOS DE
CONTROL DE SOLIDOS
Los dispositivos para el control de
son:
sólidos más importantes
 Zarandas vibratorias
 Hidrociclones
 Desarenadores
 D-silters
 Limpia – lodos
 Centrífugas

ZARANDAS
VIBRATORIAS
El primero y más importante
de los dispositivos para el
escontrol mecánico de sólidos
la zaranda vibratoria.
La zaranda vibratoria es un
separador vibratorio constituido
por tamices que se emplea
recortes
lodo.
para remover los
grandes incluidos en el

ZARANDAS VIBRATORIAS
Las zarandas pueden ser de doble y triple malla como se
muestran en las figuras inferiores.
Influjo
Influjo

HIDROCICLONES
Existen muchos tipos de conos para la
remoción de sólidos de
todos funcionan sobre
principio.
diversos tamaños y
la base del mismo
En la figura adjunta se muestra una
que
las
es
sección transversal de un hidrociclón
son recipientes de forma cónica en
cuales la energía
en fuerza
de presión
transformada centrífuga.
El lodo se alimenta con una bomba
centrífuga a través de una entrada que lo
envía tangencialmente a la cámara de
alimentación.
Una corta tubería
extiende
llamada el tubo de
elvórtice se hacia abajo en
cuerpo del cono y hace fuerza a la corriente
en forma de remolino dirigirse hacia abajo
en dirección del vértice; es decir al extremo
del cono.

HIDROCICLONES
Los tamaños de los conos y la presión de la bomba determinan
el tamaño de la partícula que se separa. Menores presiones dan
por resultado una separación más gruesa y una capacidad
reducida
TAMAÑO EQUIVALENTE DE RECORTE REMOVIDO (EN MICRONES)
50 2002 5 10 20 100
CICLON DE 1"
CICLON DE 3"
CICLON DE 4"
CICLON DE 6"
CICLON DE 12"
La descarga
la operación
inferior debe se tomada en cuenta para conseguir
más eficiente de un hidrociclón. La descarga debe
el centro no esser una aspersión fina con una ligera succión en
deseable una descarga en forma de chorro.

HIDROCICLONES
Succión de Aire
Prueba de descarga por aspersión
Mayor eficiencia de remoción de
sólidos
Succión Ausente de Aire
Prueba de descarga por Chorro
Menor eficiencia de remoción de
sólidos
Cambio de descarga de aspersión a descarga
de chorro por exceso de sólidos

DESARENADORES
Con el propósito de separar la arena se elige generalmente un
cono de 6” o más de diámetro interno.
Los conos desarenadores tienen la ventaja de manipular
volúmenes
desventaja
más grandes de lodo por cada cono; pero tienen la
de seleccionar tamaños más grandes de partícula.
Para obtener resultados eficientes, un desarenador debe ser
instalado adecuadamente. El desarenador es necesario
fundamentalmente para evitar la sobrecarga a los D-Silters.

D - SILTERS
Para eliminar el limo se usa generalmente un cono
de 4”. El número de conos varía con el volumen de
lodo que se hace circular. Es deseable tener la
capacidad del
de circulación
entre 20 a 50
cono por lo menos igual a la capacidad
y se recomienda que la capacidad esté
% más arriba que dicha velocidad.
En un cono de 4 “ bien diseñado, el tamaño de la
partícula separada es de 15 a 20 micrones. Dado
que la barita está en el mismo rango de tamaño que
la partícula que el limo también se separará del lodo.

D - SILTERS
Normalmente, los lodos densificados son demasiado
altos en contenido de sólidos (porcentaje por
de
por
volumen) para
medio
permitir la separación eficiente
descargalimo por de hidrociclones (con
aspersión); por consiguiente, los D-Silters se usan
raramente para el tratamiento de lodos densificados
por arriba de 12,5 lbs/gal.
En estos casos se debe tener extremo cuidado en su
empleo para evitar reducir la densidad del lodo en
grado que sea antieconómico o riesgoso.

LIMPIA LODOS
Son los equipos más recientes usados para la
de
4”)
remoción de sólidos. Consisten en una batería
conos D-Silters (generalmente 8 conos de
colocados por encima de un tamiz de mala fina
vibración.
alta
El proceso remueve los sólidos perforados de
tamaño de arena aplicando primero el hidrociclón al
lodo y haciendo caer luego la descarga de los
hidrociclones sobre el tamiz vibratorio de malla fina.

LIMPIA LODOS
El lodo y lo sólidos que atraviesan el tamiz son
recuperados y los sólidos retenidos sobre el tamiz se
de
de
descartan. Dado que el 97% de la barita es
tamaño inferior a 74 micrones, una gran parte
ellos será descargada por lo hidrociclones. La barita
atravesará luego el tamiz y volverá al sistema.
Un limpia lodos es en la práctica, un equipo que
desarena un lodo densificado. El tamaño de los
tamices de los limpia lodos es de 120 y 135

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CENTRIFUGAS
Las centrífugas de decantación aumentan la velocidad de
lasedimentación de los sólidos mediante el reemplazo de
fuerza de gravedad más débil por la fuerza centrífuga.
La centrífuga del tipo de decantación consiste de una cámara
cónica horizontal de acero que rota a alta velocidad, con un
doble transportador de tipo tornillo en su interior.
Se inyecta en el eje del hueco del transportador desde donde
el lodo es lanzado hacia fuera dentro del anillo de lodo
denominado el estanque.
Un aspecto importante de la operación de la centrífuga es la
dilución de la lechada que entra en la unidad. El propósito de
esta dilución es reducir la viscosidad de lo que entra para
mantener la eficiencia de separación de la máquina. Cuanto
más alta la viscosidad mayor será la dilución.

CONTROL DE CORROSION

CORROSION Y TIPOS
Este capítulo discute algunos principios básicos
de la corrosión y la forma de reducirla a un
mínimo mediante
lodos y los fluidos
el tratamiento adecuado de los
de terminación.
ataque destructivo de un metalLa corrosión es el
causado por una
entre
reacción química o
electroquímica
ambiente.
un metal y su medio
La corrosión puede ser uniforme, con el
o
y
resultante adelgazamiento total y uniforme
aisladospuede estar concentrada en puntos
discretos o en áreas localizadas más grandes.

TIPOS
La corrosión localizada usualmente es la más
desastrosa y la más difícil de detectar.
Los tipos más comunes de corrosión son:
 Corrosión
 Corrosión
 Fragilidad
uniforme o adelgazante.
con picaduras
por hidrógeno
 Rajadura por corrosión bajo tensión
 Fatiga por corrosión

TIPOS
Corrosión Uniforme o Adelgazante:
La superficie total del metal está igualmente corroída
y el espesor del metal queda reducido en una
cantidad uniforme.
la menos dañina.
Esta corrosión es generalmente
Corrosión
La tasa de
superficie
con Picaduras:
corrosión es mayor en algunas áreas de la
metálica que en otras. Esta corrosión
localizada es el tipo más común de ataque al acero y
a otras aleaciones metálicas.

TIPOS
Fragilidad por
Es el resultado
Hidrógeno:
de presiones derivadas de aumento
de hidrógeno molecular en el interior
causada
de
por
la
laestructura cristalina del metal. Es
presencia de H2S en el lodo o fluido de terminación
y hace que el metal se raje o quiebre bajo presión.
Rajadura por corrosión bajo tensión:
La rajadura y posible falla del metal como resultado
de una combinación de tensiones de carga y de
sus
global
debilidad debida a
la
corrosión. Una de
características
visible.
es ausencia de ataque

TIPOS
Fatiga por corrosión:
Fatiga es el resultado de tensión cíclica (rotación de
la sarta) y de corrosión. Las rajaduras producidas
por las tensiones cíclicas experimentadas por la
tubería de perforación reducen la vida del metal por
fatiga. Este tipo de fatiga es la causa predominante
de fallas de las sartas.

CAUSAS O FACTORES
Las causas principales de corrosión en la
explotación petrolera son:
Oxígeno
Anhídrido carbónico
Sulfuro de Hidrógeno
contenidos en el lodo.
causará o acelerará el
La presencia de esos gases
proceso de corrosión.
Cualquiera que se su mecanismo de entrada, el
efecto corrosivo de esos gases es también una
función de la cantidad de sales disueltas, del PH,
de la temperatura y de la velocidad de flujo del
fluido involucrado.

CAUSAS O FACTORES
Oxígeno:
Es el principal contribuyente a la corrosión.
Cuando el oxígeno entra en contacto con el
metal en un medio iónico (el lodo), se produce la
oxidación del metal.
El oxígeno entra en el lodo cuando
:
se realizan
las operaciones de superficie
Remoción mecánica de los sólidos,
Uso de pistolas de lodo,
Agua de lluvia, etc.

CAUSAS O FACTORES
Anhídrido Carbónico (Dióxido de Carbono):
Cuando se disuelve en el lodo, el Anhídrido
comporta como un ácido. Esto disminuye el
y aumenta la corrosión. Si bien el Anhídrido
Carbónico se
PH del fluido
Carbónico no
es tan corrosivo como el oxígeno, la presencia de ambos
gases tiende a que el ambiente sea más corrosivo que
con uno sólo de ellos.
Sulfuro de Hidrógeno (Acido Sulfhídrico):
Cuando está disuelto en el lodo, actúa también como un
ácido débil (al igual que el anhídrido carbónico) y se hace
más corrosivo cuando hay oxígeno presente. Además. El
ácido sulfhídrico ejerce otro efecto destructivo causado
por la penetración de hidrógeno atómico dentro del
acero. Se forma hidrógeno molecular dentro del metal y
éste desarrolla enormes presiones que causan la
fragilidad del metal.

CAUSAS O FACTORES
Sales Disueltas:
La solubilidad del oxígeno en el agua depende de la
alconcentración de sal (NaCl). La solubilidad aumenta
principio y luego decrece a medida que la concentración
de la aumenta. De esta manera algunas salmueras
concentradas pueden resultar menos corrosivas que
otras salmueras de baja salinidad.
PH:
Por regla general, las soluciones ácidas (PH inferior a
neutras
7)
oson más corrosivas que las soluciones
alcalinas.
Dentro el rango aproximado de PH
de
entre 4 y 10, la
elvelocidad de corrosión depende lo rápido que
oxígeno se difunde hasta la superficie de la tubería.

CAUSAS O FACTORES
Temperatura:
En general, los aumentos de temperatura aumentan la
lacorrosividad
temperatura
del sistema, dado que al aumentar
se eleva la velocidad de reacción.
Velocidades del Fluido:
Este factor contribuye a la uniformidad de la corrosión.
En agua estancada, la tasa general de corrosión es baja,
produciéndose generalmente corrosión localizada.
El movimiento en un sistema corrosivo da por resultado
un tipo uniforme, adelgazante
la turbulencia causada por las
de corrosión; sin embargo
altas velocidades de flujo,
condiciones no-uniformespueden dar como resultado
que a su vez conducen a erosión irregular con picaduras
de la superficie metálica.

DETECCION DE CORROSION
Para tener un programa efectivo de control de la
corrosión es necesario determinar el tipo y medir la
magnitud de la corrosión sobre el equipo expuesto
ella.
a
Existen varios métodos para medir la corrosión y
dos de los métodos mas comunes son:
Cupones de Corrosión
Anillos de Corrosión

Cupones de Corrosión :
Se trata de pequeñas porciones de metal, similares
al metal bajo investigación, que han sido cuidadosa
y completamente limpiados y luego pesados. Los
cupones se exponen usualmente durante dos
en
a
la
se
la
cuatro semanas en la línea de descarga,
piletas o cabeza de pozo. Después de ése periodo
limpian se pesan y nuevamente se calcula
velocidad de
el
corrosión teniendo en cuenta la pérdida
de peso, tiempo de exposición y el área de la
superficie metálica expuesta.

Anillos de Corrosión :
Los anillos de corrosión se hacen de acero del tipo usado
para la
bien se
sarta,
tubería de perforación y se colocan en la sarta. Si
pueden colocar en cualquier lugar a lo largo de la
generalmente se ubican justo arriba de los
portamechas y también cerca del extremo superior de la
tubería de perforación, para así poder comparar las tasas
de corrosión en esos dos lugares. El anillo debe encajar
en el receso de la rosca hembra de la unión al final de la
rosca macho y debe tener el mismo diámetro interno
para evitar la turbulencia.
El anillo debe ser dejado en
Cuando se lo retira se debe
la sarta de 50 a 100 horas.
observar si se han formado
escamas (deposición de minerales) y picaduras. El anillo
se debe entonces enviar al laboratorio para ser pesado y
proveyendo toda la información que solicitan.

Tasa o Velocidad de Corrosión:
La forma más popular de expresar la
de
la
tasa de
velocidad de corrosión es en milésima pulgada
por año (mpy). Esto significa que si tasa de
corrosión
pulgadas
es de 3 mpy, es que se ha perdido 0,003
de metal en un año.
Otra
es la
año.
forma común de expresar la tasa de corrosión
pérdida de peso en libras por pie cuadrado por
Generalmente cualquier dato por encima de 2
lbs/pie2/año se considera excesivo.

PREVENCION DE LA CORROSION
Existen en la industria un importante número de
productos para impedir o minimizar
Dado que
el ataque
corrosivo sobre el equipo. todas las
deformas de corrosión aumentan en presencia
oxígeno, un depurador de oxígeno servirá para
reducir los efectos de la corrosión.
El CO2 puede
precipitación
precipitación
ser tratado con eficacia por medio de
con cal, lo que da como resultado la
de CaCO3 y para retardar la corrosión
el PH del lodo debe mantenerse en niveles altos ,
alcalinos.

TUBERIAS DE PERFORACION
CONDICIONES DE FALLA
Tensión:
La tensión es una condición
mecánica (tensionada) que
puede ocasionar la falla o
fractura
cargas
e la misma. Las
estadominantes en
condición
efectos
flotación,
mecánica, son los
gravitacionales,
flexión y esfuerzos
por deformación del material

TUBERIAS DE PERFORACION
CONDICIONES DE FALLA
Corrosión:
La corrosión es un fenómeno
electro-químico. Tiene lugar
en las tuberías por
la acción del medio
efecto de
ambiente
y la reacción de los
constituyentes del material
con el que están fabricados
los tubos.
Los factores que contribuyen a
la corrosión son:
Concentración de H2S
Concentración e CO2
Nivel de PH del agua
Temperatura

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