fluidos de perforación

1. {{
FLUIDOS DE PERFORACIÓN

2. DEFINICIÓN:DEFINICIÓN:
Es un fluido de características físico-químicasEs un fluido de características físico-químicas
apropiadas. Puede ser aire, gas, agua, petróleo yapropiadas. Puede ser aire, gas, agua, petróleo y
combinaciones de agua y aceite, con diferentecombinaciones de agua y aceite, con diferente
contenido de sólidos. No debe ser tóxico,contenido de sólidos. No debe ser tóxico,
corrosivo, ni inflamable, pero sí inerte acorrosivo, ni inflamable, pero sí inerte a
contaminaciones de sales solubles o minerales ycontaminaciones de sales solubles o minerales y
estable a cambios de temperaturas. Debeestable a cambios de temperaturas. Debe
mantener sus propiedades según las exigenciasmantener sus propiedades según las exigencias
de las operaciones y ser inmune al desarrollo dede las operaciones y ser inmune al desarrollo de
bacterias.bacterias.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

3.  FUNCIONESFUNCIONES
1.1. Remover los sólidos delRemover los sólidos del
fondo del hoyo yfondo del hoyo y
transportarlos hasta latransportarlos hasta la
superficie.superficie.
• Densidad y viscosidadDensidad y viscosidad
• Velocidad de circulaciónVelocidad de circulación
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

4.  FUNCIONESFUNCIONES
2.2. Enfriar y lubricar mecha yEnfriar y lubricar mecha y
sarta de perforación.sarta de perforación.
• Fricción con formacionesFricción con formaciones
• Gasoil y químicosGasoil y químicos
(lubricantes)(lubricantes)
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

5.  FUNCIONESFUNCIONES
3.3. Cubrir las paredes del hoyo con un revoque liso, delgado, flexible eCubrir las paredes del hoyo con un revoque liso, delgado, flexible e
impermeable.impermeable.
• Concentración y dispersión de sólidos arcillosos comerciales.Concentración y dispersión de sólidos arcillosos comerciales.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

6.  FUNCIONESFUNCIONES
4.4. Controlar las presiones de lasControlar las presiones de las
formaciones.formaciones.
• Uso de densificantes (barita,Uso de densificantes (barita,
hematita, siderita, magnetita,hematita, siderita, magnetita,
etc).etc).
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación
re
rrw
Ph > Py

7.  FUNCIONES (Cont.)FUNCIONES (Cont.)
5.5. Suspender sólidos y material densificante, cuandoSuspender sólidos y material densificante, cuando
es detenida temporalmente la circulación.es detenida temporalmente la circulación.
• Tixotropía.Tixotropía.
• Resistencia de Gel evita precipitación del materialResistencia de Gel evita precipitación del material
densificante.densificante.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

8.  FUNCIONES (Cont.)FUNCIONES (Cont.)
7.7. Mantener en sitio yMantener en sitio y
estabilizada la pared del hoyo,estabilizada la pared del hoyo,
evitando derrumbes.evitando derrumbes.
• Estabilidad en paredes del hoyo.Estabilidad en paredes del hoyo.
• Minimizar daño.Minimizar daño.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación
K
o
rd
KdK
re
rrw
hh
Ph > Py
Kd < K

9.  FUNCIONES (Cont.)FUNCIONES (Cont.)
8.8. Facilitar la máxima obtención de información sobre lasFacilitar la máxima obtención de información sobre las
formaciones perforadas.formaciones perforadas.
• Información geológica.Información geológica.
• Registros eléctricos.Registros eléctricos.
• Toma de núcleos.Toma de núcleos.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación
UNIDAD COMPACTA DE PERFILAJEUNIDAD COMPACTA DE PERFILAJE

10. Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación FUNCIONESFUNCIONES
(Cont.)(Cont.)
9.9. Transmitir potenciaTransmitir potencia
hidráulica a lahidráulica a la
mecha.mecha.
• Lodo es el medio deLodo es el medio de
transmisión detransmisión de
potencia.potencia.
• Diseño de programaDiseño de programa
hidráulico.hidráulico.
Hoyo Abierto
Revestimiento
Revestimiento
Salida del fluido
Unión Giratoria
Vertical
Kelly
Porta Mecha

11.  FUNCIONES (Cont.)FUNCIONES (Cont.)
10. Facilitar la separación de arena y demás sólidos en10. Facilitar la separación de arena y demás sólidos en
la superficie.la superficie.
Fluidos de PerforaciónFluidos de Perforación

12. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 DENSIDAD
1. Debe ser tal que la presión hidrostática
originada en cualquier punto del hoyo, sea
mayor que la presión de la formación en el
mismo punto.
2. Puede variar de acuerdo a las necesidades del
pozo.
3. En perforación, generalmente se expresa en
lbs/gal.

13. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 DENSIDAD (cont.)
Se puede determinar utilizando una balanza
de lodo.

14. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 VISCOSIDAD
1. Debe ser tal que el F.P. sea capaz,
a una mínima velocidad de
ascenso, de arrastrar los cortes de
la barrena hacia la superficie.
2. No muy alta, ya que disminuiría la
tasa de penetración y requeriría
grandes niveles de energía.
3. No muy baja, porque se necesitaría
una gran velocidad de ascenso de
fluido para arrastrar los cortes.

15. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 VISCOSIDAD (cont.)
Se puede determinar con un
embudo Marsh, o con un
viscosímetro.

16. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 FILTRACIÓN
1. Sobre balance promedio de 200 a 400 lpc.
2. Esto produce una invasión del fluido del pozo
hacia la formación, conocido como filtración.
3. En el laboratorio se utiliza el Filtroprensa para
determinar la filtración que produce el lodo bajo
ciertas condiciones.

17. Propiedades FísicasPropiedades Físicas
 REVOQUE
1. Siendo el lodo una suspensión coloidal, la filtración
del pozo hacia la formación producirá en las paredes
del hoyo acumulación de los sólidos arcillosos y
formarán una costra que quedará adherida a la
formación.
2. Debe ser impermeable, resistente flexible y delgado.
Lodo de
perforación

18.  Una amplia clasificación de fluidos de perforación se observa aUna amplia clasificación de fluidos de perforación se observa a
continuación:continuación:
Clasificación de los F.P.Clasificación de los F.P.
Líquidos
Base agua Gas naturalBase aceite Aire
Mezclas gas-líquido
(fluidos de perforacion aireados)
Espuma Agua aireada
Gases

19. Clasificación de los F.P.Clasificación de los F.P.
(cont.)(cont.)
Los principales factores que determinan la selección de
fluidos de perforación son:
1. Tipos de formaciones a ser perforadas.
2. Rango de temperaturas, esfuerzos, permeabilidad y
presiones exhibidas por las formaciones.
3. Procedimiento de evaluación de formaciones usado.
4. Calidad de agua disponible.
5. Consideraciones ecológicas y ambientales.
Sin embargo, muchas veces impera el ensayo y error

20. Clasificación de los F.P.Clasificación de los F.P.
(cont.)(cont.)
Los lodos base agua son los más comúnmente
usados. Los lodos base aceite son generalmente
más costosos y requieren más procedimientos
de control de contaminación que los base agua.
Su uso normalmente se limita a perforación de
formaciones de muy altas temperaturas, o
formaciones adversamente afectadas por lodos
base agua.

21. 1. Consisten en una mezcla de sólidos, líquidos y
químicos, con agua siendo la fase continua.
2. Algunos de los sólidos reaccionan con la fase
agua y químicos disueltos, por lo tanto son
llamados ‘sólidos reactivos’. La mayoría son
arcillas hidratables.
3. Los químicos agregados al lodo restringen la
actividad de estos, permitiendo que ciertas
propiedades del F.P. se mantengan dentro de
límites deseados.
Lodos base agua - ComentariosLodos base agua - Comentarios

22. 4. Los otros sólidos en un lodo no
reaccionan con el agua y químicos
de manera significativa, siendo
llamados ‘sólidos inertes’.
5. Cualquier aceite que se agregue a un
lodo base agua es emulsificado
dentro de la fase agua,
manteniéndose como pequeñas y
discontinuas gotas (emulsión aceite
en agua).
Lodos base agua – ComentariosLodos base agua – Comentarios

23. 1. Son similares en composición a los lodos base
agua, excepto que la fase continua es aceite en
lugar de agua, y gotas de agua están
emulsificadas en la fase aceite.
2. Otra diferencia importante es que todos los
sólidos son considerados inertes, debido a que
no reaccionan con el aceite.
Lodos base aceite - ComentariosLodos base aceite - Comentarios

24. 1. El aire que mas comúnmente se usa es gas
comprimido para limpiar el pozo, también se usa gas
natural.
2. Los fluidos de perforación se dividen en :
- Espuma de perforación
- Lodos disperso
Algunos problemas que se presentan son:
- Regulación de la presión del gas.
- influjo de los fluidos de formación
- Erosión del pozo
Fluidos de perforacion aireadosFluidos de perforacion aireados

25. tratamiento de tanques de petróleotratamiento de tanques de petróleo
utilización de agua calentada con vapor de la refinería disminuye la viscosidad
de los lodos petrolizados, facilitando su extracción de los tanques de
almacenamiento, se logra una extracción adicional de hidrocarburos de los
lodos petrolizados cuando se aplican chorros a presión con determinada
relación agua / solvente (diesel), o surfactantes para emulsionar los
hidrocarburos, la fase orgánica de los residuales líquidos extraídos se recupera
mediante sedimentación y reintroducción en el proceso de refinación. Se
propone la utilización del proceso de biorremediación para tratar los residuales
sólidos, él cual puede incrementar su eficiencia con la utilización de
surfactantes químicos o biológicos y agentes oxidantes como el peróxido de
hidrógeno y el, ozono.

26. tratamiento de tanques de petróleotratamiento de tanques de petróleo
tratamiento de tanques de petróleo
El objetivo es fluidizar las barros (hacerlas más líquidos) para limpiar los tanques y
recuperar el crudo atrapado en en estos.
Los cambios de temperatura de los crudos, el movimiento dentro del tanque de
almacenamiento y la gravedad, hunden las sustancias más pesadas que son acumuladas en el
fondo, lo que ocasiona una consistencia viscosa y pastosa llamada lodo aceitoso.
Este lodo causa inconvenientes para el almacenamiento, el transporte y la refinación del
petróleo, lo que dificulta el drenaje del agua libre, favorece la corrosión del fondo de los
tanques, facilita la pérdida del hidrocarburo y reduce la capacidad de crudo en el tanque.