La guía presenta una metodología para diseñar operaciones de lavado de pozos de manera efectiva y de bajo costo. Se recomienda usar una sarta de lavado con tubería de perforación, tubo aguja y escareadores. Los baches recomendados son un espaciador, un lavador, un viscoso y el fluido de terminación. Se proveen criterios para calcular el volumen y posición de los baches, así como la presión diferencial máxima durante el lavado considerando conceptos de ingeniería de fluidos. El objetivo es remover só

1. Para
Lavado
de
Pozos
GUÍA DE DISEÑO
1
Terminación

2. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
Una de las operaciones importantes
durante la etapa de terminación es el
proceso de lavado de pozo . Esta
operación evita la depositación de
sólidos en el intervalo productor y por
consiguiente la disminución de la
permeabilidad de la misma. Esta guía
presenta la metodología práctica para
llevar a cabo un diseño apropiado para
lavado de pozos.

3. LAVADO DE
POZOS
CONTENIDO
1. OBJETIVO
2. INTRODUCCIÓN
3. METODOLOGÍADE DISEÑO
a. Sarta de lavado.
b. Tipo, posición y cantidad de
baches.
c. Volumen o longitud lineal de
baches.
d. Presión diferencial máxima
durante el desplazamiento.
e. Ingeniería de fluidos.
e.1. Velocidades anulares
e.2. Régimen de flujo.
e.3. Eficiencia de trans-
porte.
e.4. Gasto óptimo de des-
plazamiento.
F.Nivel de turbidez (NTU).
APÉNDICE 1. Nomenclatura.
APÉNDICE 2. Presión diferencial
dinámica.
APÉNDICE 3. Caracterización de los
Baches viscosos.
APÉNDICE 4. Guía rápida de cálculo.

4. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
1. OBJETIVO
2. INTRODUCCIÓN
Desarrollar una guía práctica para
diseñar y estandarizar el lavado de
pozos durante la terminación,
considerando los conceptos de
ingeniería, así como el principio de daño
a la formación, con la finalidad de
realizar una operación efectiva, rápida y
al menor costo posible.
El proceso de lavado de pozo tiene la
finalidad de desplazar el lodo y remover
los sólidos adheridos a las paredes de la
tubería para eliminar partículas como
barita, recortes, cemento y sedimento,
esto con el objeto de tener un fluido libre
de contaminantes, y así evitar daño a la
formación durante las operaciones de
d i s p a r o s , e s t i m u l a c i ó n , y / o
fracturamiento.
La operación de lavado de pozo es
prácticamente desplazar el lodo de
perforación empleado en la última etapa
por un fluido de terminación libre de
sólidos, esto se realiza con el empleo
de baches tales como separadores,
lavadores y viscosos, como se ilustra en
la Figura 1. En la mayoría de los casos el
fluido de terminación es filtrado para la
eliminación de partículas conta-
minantes.
Si la operación de lavado es ineficiente,
los sólidos no removidos pueden
taponar los poros y canales de la
formación productora durante los
disparos, causando una drástica
reducción de la permeabilidad y con
esto una disminución de la producción.
El alcance de esta guía es
exclusivamente el de diseñar una
operación de lavado rápida, efectiva y al
menor costo posible, con esto, la
recomendación del tipo y propiedades
del fluido de terminación queda fuera del
alcance de esta guía. Lo anterior debido
a la gran variedad en los tipos y
composición química de los fluidos de
terminación, así como en las
características mineralógicas y
propiedades de los yacimientos
productores en México. Por lo que para
una selección apropiada de fluido de
terminación se recomienda realizar
pruebas de laboratorio para verificar la
interacción y compatibilidad entre roca
fluido y fluido- fluido.
Figura 1. Ilustración de lavado de pozo.
Fluido de
Terminación
Lodo
Pozo lleno con lodo
Espaciador
Lavador
Viscoso
Desplazamiento de lodo
por fluido de terminación
Pozo lleno con fluido
de terminación

5. Pagina cinco
Se efectuó un diagnóstico en las
operaciones de lavado de pozos que se
realizan actualmente en UPMP,
observando que existe una gran
variedad en la forma y las metodologías
usadas para efectuar este proceso,
estas van desde una manera muy
simple hasta otras muy complejas y
costosas.
Se utilizan diferentes accesorios en la
sarta de lavado (cepillos, escareadores,
tubería franca, tubo aguja ó niple, etc.),
además la cantidad, la posición, el tipo y
el volumen de los baches son muy
diversos. También se ha observado que
las propiedades de los fluidos lavadores
y viscosos son variadas, así como el
criterio para el nivel de turbidez.
En esta guiá se consideran los
siguientes parámetros para efectuar el
diseño de lavado de pozo:
a. Sarta de lavado.
b. Tipo, posición y cantidad de
baches.
c. Volumen ó longitud lineal de los
baches.
d. Presión diferencial máxima
durante el desplazamiento.
e. Ingeniería de fluidos.
·
Propiedades de los baches.
·
Velocidades anulares.
·
Régimen de flujo.
3. METODOLOGÍADE DISEÑO
·
Eficiencia de transporte.
·
Gasto óptimo de despla-
zamiento.
f. Nivel de turbidez (NTU)
Respecto a la sarta de lavado se
recomienda utilizar la tubería de
perforación, tubo o niple aguja en la
parte inferior y escareadores en serie
cuando existan dos diámetros de
tubería de revestimiento, como se
muestra en la Figura 2. La utilización de
herramientas tales como cepillos,
difusores, escareadores rotatorios o
algún otro elemento mecánico que
pretende mejorar la eficiencia de la
limpieza deberá ser analizada previa su
introducción al pozo con la finalidad de
evaluar el riesgo
Figura 2. Sarta de lavado
recomendada.
a. Sarta de lavado
Tubo o niple aguja
Tuberia de perforación
Tuberia de perforación
Escareador
Escareador
Combinación

6. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
y el beneficio esperado por el
incremento de recursos a emplear. En
algunas ocasiones el lavado se realiza
con molino, barrena o alguna
herramienta soltadora, esto es correcto
siempre y cuando sea técnicamente
factible y el objetivo del viaje no sea
únicamente el de lavar el pozo, pues se
evitaría un viaje adicional para el
desplazamiento de lodo. Así mismo en
algunas áreas esta operación se ha
hecho con el aparejo de producción, lo
cual sería conveniente siempre y
cuando se considere lo anterior.
Analizando operaciones previas de
lavado, se ha observado que no se
requiere una gran variedad y cantidad
de baches para ejecutar una operación
rápida y exitosa de lavado, por lo que se
sugiere emplear únicamente los
siguientes tipos de fluidos:
·
Un fluido espaciador (agua o
diesel)
·
Un fluido lavador.
·
Un fluido viscoso.
·
Fluido de terminación.
La posición adecuada sería en el
orden que se muestra en la Figura 3.
b. Tipo, posición y cantidad de
baches
c. Volumen o longitud lineal de baches
La función del bache espaciador es
separar dos fluidos para evitar su
contaminación, por lo tanto, este debe
proveer una distancia suficiente para
mantener los fluidos alejados uno del
otro. Debido a lo anterior se recomien-
dan un volumen de bache espaciador
equivalente a 500 m lineales en el
espacio anular más amplio, esto
siempre y cuando no altere el programa
de líquidos en el equipo. Para casos
específicos se debe considerar la
logística y el costo del diesel.
Respecto al cálculo del volumen de los
baches lavadores y viscosos para la
operación de lavado, se recomiendan
los siguientes criterios:
1. 150 m lineales en el espacio anular
más amplio.
Fluido lavador
Fluido espaciador (agua o diesel)
Fluido de terminación
Fluido viscoso
Fluido de perforación

7. Pagina siete
diferencial máxima de presión en
condiciones dinámicas, esto es
considerando las perdidas de presión
en el sistema, referirse alApéndice 2.
e. Ingeniería de fluidos
Como se comentó anteriormente, los
fluidos que realizan el efecto de lavado
de un pozo, es decir el desprendimiento
y acarreo de los sólidos son: los baches
lavadores y viscosos. Por tanto se
analizaron los modelos reológicos que
caracterizan el comportamiento de
estos encontrando lo siguiente: los
baches lavadores se comportan como
fluidos Newtonianos, por otra parte los
baches viscosos se comportan como
fluidos No-Newtonianos, siguiendo el
modelo de ley de potencias.
Baches lavadores
Considerando lo anterior, el esfuerzo de
corte en los baches lavadores es
directamente proporcional a la
2.10 minutos de tiempo de contacto en
el espacio anular.
El tiempo de contacto se refiere al
tiempo
en contacto con un punto especifico en
el espacio anular. Se recomienda
calcular el volumen de los baches
empleando los dos criterios, los cuales
son matemáticamente representados
por las ecuaciones 1.1 y 1.2 y
seleccionar el correspondiente al de
menor volumen.
Se requiere obtener la presión
diferencial máxima con el objeto de
determinar el equipo de bombeo a
utilizar. Si la presión diferencial es
mayor a la presión de trabajo de las
bombas de lodo, se deberá emplear la
unidad de alta presión, de lo contrario
emplear las bombas de lodo con el
mayor diámetro posible de camisa. Esto
con la finalidad de alcanzar el mayor
gasto de bombeo.
La ecuación 1.3 considera condiciones
estáticas, lo cual es una buena
aproximación para definir el equipo a
emplear. Si se desea calcular la
que en que estarán los baches
d. Presión diferencial máxima
durante el desplazamiento

8. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
velocidad de corte, por tanto la
viscosidad es constante.
Es conocido que el desplazamiento más
eficiente es cuando el flujo alcanza el
régimen turbulento, esto es debido a
que la energía del fluido remueve mas
fácilmente los sólidos adheridos en las
paredes del revestimiento. Por lo tanto
un buen criterio es predecir las
condiciones en las cuales inicia el
fenómeno de turbulencia.
Para obtener el tipo de flujo que se
presenta en las diferentes secciones del
sistema es necesario conocer el número
de Reynolds. Es sabido que para
alcanzar un régimen turbulento en este
tipo de fluidos, se requiere alcanzar
valores del numero de Reynolds
mayores a 2100, en otras palabras, este
sería el número de Reynolds crítico.
Una vez que se sabe el valor del número
de Reynolds que se requiere obtener
(2100), la geometría de flujo, así como
las propiedades del fluido lavador se
calcula la velocidad mínima para
alcanzar las condiciones de
turbulencia. Posteriormente se puede
determinar el gasto mínimo requerido
durante la operación de desplazamiento
del fluido lavador.
Para saber si se está llevando a cabo
u n a o p e r a c i ó n a d e c u a d a d e
desplazamiento, se calcula la eficiencia
de transporte de los sólidos en el
sistema, la cual es función de la
velocidad de deslizamiento de la
partícula y de la velocidad del fluido. Ver
Figura 4.

9. Pagina nueve
Figura 4. Comportamiento de líneas de
flujo sobre la partícula.
La velocidad de deslizamiento es
función de las características de los
sólidos a transportar y del fluido lavador.
En este proceso se presentan diferentes
partículas tales como: barita,
sedimentos, contaminantes, etc. De los
anteriores se considera que la barita es
una de las partículas mas pesadas en el
proceso, por lo cual este análisis dará un
buen resultado si se considera la barita
como el sólido a evaluar. El rangoAPI de
la barita es de 25 75 micrones, por lo
que se considerara el máximo tamaño
para este cálculo (75 micrones = 0.003
pulgadas).
A diferencia de los fluidos lavadores, los
baches viscosos se comportan como
fluidos no-Newtonianos, los cuales se
Baches viscosos
ajustan al modelo de Ley de Potencias.
El Apéndice 3 presenta la Carac-
terización de estos fluidos.
El modelo de Ley de Potencias requiere
dos parámetros para su caracterización,
los cuales son: el índice de
comportamiento y el índice de
consistencia, el primero es considerado
como una medida del grado de
d e s v i a c i ó n d e u n f l u i d o d e l
comportamiento Newtoniano, un valor
de uno, el fluido se comportará como un
fluido Newtoniano. Por otra parte el
segundo parámetro es indicativo del
grado de bombealidad o espesamiento
del fluido.
Estos índices se obtienen empleando
las lecturas del viscosímetro rotacional
“Fann-35”
En el modelo de Ley de Potencias se
requiere calcular la viscosidad aparente
para obtener el número de Reynolds,
ésta es función de los índices que
caracterizan el fluido, así como de la
geometría y la velocidad de flujo.
Para alcanzar condiciones de
turbulencia, el número de Reynolds
tiene que ser mayor que el número de
Reynolds crítico, este último es función
del índice de comportamiento de flujo.

10. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
El flujo mas apropiado de los baches
viscosos es el turbulento, esto se puede
visualizar analizando la ecuación de
eficiencia de transporte.
Las condiciones
escenario es teniendo un número de
Reynolds mayor al crítico, por tanto
después de obtener el índice de
comportamiento es posible conocer el
número de Reynolds crítico.
Una vez que se conoce el número de
Reynolds crítico, tenemos dos
ecuaciones con dos incógnitas,
resolviendo estas simultáneamente se
puede calcular la velocidad crítica, la
cual sería la mínima requerida para
alcanzar el régimen turbulento.
El procedimiento para determinar el
gasto adecuado de lavado es el
siguiente:
1. Determinar el índice de
comportamiento de flujo. ( )
2. C a l c u l a r e l í n d i c e d e
consistencia. (K)
3. Obtener el número de Reynolds.
(NRec)
4. Determinar la velocidad crítica.
(vc)
5. Estimar el gasto mínimo
adecuado de bombeo. (qmin)
Debido a la alta viscosidad de los
baches, es difícil alcanzar condi-
ciones de turbulencia, por lo que se
tiene que modificar las viscosidades a
para alcanzar este
n
Determinación del gasto
n
K
511
510 300
q
=
Flujo Laminar
Flujo Turbulento
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
300
600
log
322
.
3
q
q
n

11. Pagina once
niveles donde se presenten las mejores
eficiencias de transporte.
Como se comentó anteriormente, la
eficiencia de transporte depende de la
velocidad de deslizamiento de la
partícula, en este caso se aplicaran las
ecuaciones para fluidos de Ley de
Potencia, representadas por las
ecuaciones 1.15 y 1.16.
Figura 5. Gasto mínimo para alcanzar
condiciones de turbulencia.
Como se ilustra en el análisis de la
Figura 5, misma que muestra el gasto
mínimo para alcanzar las condiciones
de turbulencia los fluidos con
viscosidades de 50 segundos Marsh
fluyendo en condiciones de turbulencia,
alcanzan una capacidad de transporte
similar a un fluido de viscosidad de 250
segundos en régimen laminar. Por tanto
en la mayoría de los casos es más
conveniente emplear un bache agua
polímero (económico) de baja
viscosidad en lugar de un bache de
composición compleja (costoso) muy
viscoso.
F. Nivel de turbidez.
La turbidez de un fluido es una medida
de la luz dispersada por las partículas
suspendidas en el fluido. Esta es
medida con un Nefelómetro.
Un fluido limpio ha sido definido como
uno que no contiene partículas de
diámetro mayor a 2 micras y dar un valor
de turbidez no mayor a 30 NTU. Por lo
tanto se deberá filtrar únicamente hasta
que se alcance un valor de 30 NTU.
Se recomienda realizar una grafica de
valores de filtrado con respecto al
tiempo.

12. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
Figura 6. Tiempo vs NTU.
Siguiendo esta simple guía se podrá
obtener un eficiente lavado de pozo a
un bajo costo.
El Apéndice 4 muestra una guía rápida
de cálculo para el lavado de pozo. Este
formato indica de una manera sencilla el
procedimiento para obtener los
parámetros necesarios para una
operación adecuada de lavado.
Diámetro de la partícula (pg)
Diámetro externo de la T.P.
(pg)
Diámetro interno de la T.R.
(pg)
Factor de transporte (%)
Apéndice 1.
Nomenclatura
Índice de consistencia(eq cp)
Índice de comportamiento de
flujo
Velocidad del rotor Fann
Número de Reynolds
Número de Reynolds crítico
Presión de trabajo de la
2
bomba (kg/cm )
Profundidad vertical de la
sarta (m)
Gasto de bombeo (gal/min)
Velocidad media de flujo
(pies/seg)
Velocidad critica de flujo
(pies/seg)
Velocidad de los baches
(pies/seg)
Volumen de los baches (lt)
Velocidad de deslizamiento
(pies/seg)
Densidad de los baches
(gr/cc)
Densidad del fluido lavador
(gr/cc)
Densidad del fluido separador
(gr/cc)
Densidad del fluido de
perforación (gr/cc)
Tiempo (min)
NTU
=
P
d
=
1
d
=
2
d
=
T
F
=
K
=
n
=
N
=
Re
N
=
c
NRe
=
tbl
p
=
vert
prof
=
q
=
v
=
c
v
=
fl
v
=
Vol
=
sl
v
=
r
=
fl
r
=
fs
r
=
fp
r

13. Pagina trece
Densidad de la partícula
(gr/cc)
Diferencial de presión
(kg/cm2)
Lectura del viscosímetro Fann
a velocidad N
Lectura del viscosímetro Fann
a 300
Lectura del viscosímetro Fann
a 600
Viscosidad aparente (cp)
Viscosidad (cp)
Cuando la densidad del lodo es mayor
que la del fluido de terminación, La
presión diferencial máxima se presenta
cuando la interfase se encuentra en el
fondo del pozo.
La presión en P1 es igual a:
La presión en P2 es igual a:
Sabemos que:
Igualando y resolviendo las ecuaciones
previas para la presión de bombeo
tenemos
Apéndice 2.
Presión diferencial dinámica
Pbba Phy-lodo -Phy-fluido+Pfric-fluido
Pbba D
p +Pfric-lodo+Pfric-fluido
=
=
Caracterización de los baches
viscosos.
Se tomaron las lecturas en el
viscosímetro Fann de tres baches con
tres diferentes viscosidades y los datos
Apéndice 3.
lodo
fric
lodo
hy P
P
P -
-
+
=
1
bba
fluido
fric
fluido
hy P
P
P
P +
-
= -
-
2
2
1 P
P =
2
P
1
P 2
P
1
P 2
P
2
P
1
P
1
P
=
s
r
=
D
p
=
N
q
=
300
q
=
600
q
=
a
m
=
m

14. GUÍA DE DISEÑO PARA
LAVADO DE POZOS
se graficaron en coordenadas
rectangulares y logarítmicas. El
comportamiento que exhibieron fue
claramente el de un modelo de Ley de
Potencias
1. Datos del pozo.
Profundidad interior vertical
Profundidad interior desa-
rrollada
Apéndice 4.
Guía rápida de cálculo.
Diámetro externo de las
tuberías de la sarta de
lavado
d =Profundidad vertical de
1.1.
la sarta de lavado=
d =
1.2.
d .=
1.3
Diámetro interno de las TR's
expuestas al fluido de
terminación.
d =
1.1.
d =
1.2.
d .=
1.3
Datos del fluido de perfo
-ración
Tipo=
r
fp=
2. separador.
Datos del bache
Tipo=
R
fS=
m
=
3. Datos del bache lavador.
Tipo=
r
=
m
=
Datos
4. del bache viscoso.
L600=
L300=
Velocidad Marsh=
5. Datos de las bombas de
Lodo.
Máxima presión de trabajo=
Máximo gasto=

15. Pagina quince
6. Cálculo de volúmenes de los
Baches. Estos se calculan en
El espacio anular mas amplio.
Bache separador.
Bache lavador.
Bache viscoso.
7. Cálculo de la presión diferencial
stática.
e
8. Gasto mínimo de bombeo con-
siderando turbulencia del ba-
Che lavador y eficiencia de
Transporte.
9. Gasto mínimo de bombeo
considerando turbulencia del
lavador y eficiencia de
bache
transporte.
Nota: En caso de requerir un gasto de
bombeo sumamente elevado, disminuir
la viscosidad del bache hasta alcanzar
un gasto razonable, si esto es aún
elevado realizar el desplazamiento con
el mayor gasto posible.
( )
10
fs
fp
vert
prof
p
r
r
-
*
=
D
( )
500
5067
.
0 2
1
2
2 *
-
= d
d
Vol
()
150
5067
.
0 2
1
2
2 *
-
= d
d
Vol
85
.
37
*
=
q
Vol
( )
1
2
7
.
318
,
6
2100
d
d
v
-
=
r
m
()
2
1
2
2
min 448
.
2 d
d
v
q -
=
fl
sl
T
v
v
F -
=
1
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=
300
600
log
322
.
3
q
q
n
n
K
511
510 300
q
=
()
n
N c 1370
3470
Re -
=
( )
n
n
c
c
d
d
n
K
N
v
-
ï
ï
þ
ï
ï
ý
ü
ï
ï
î
ï
ï
í
ì
÷
÷
÷
÷
ø
ö
ç
ç
ç
ç
è
æ
-
+
=
2
1
1
2
Re
0208
.
0
1
2
893
,
909 r
()
2
1
2
2
min 448
.
2 d
d
v
q c -
=
( )
(
)
(
)
n
n
n
a
n
v
d
d
K
÷
÷
÷
÷
ø
ö
ç
ç
ç
ç
è
æ
+
-
= -
-
0208
.
0
1
2
144 1
1
1
2
m
( )
r
r
m
-
= s
a
p
sl
d
v
2
692
fl
sl
T
v
v
F -
=
1
( )
m
r
r 2
1152 p
s
sl
d
v
-
=