CONTROL DE SLIDOS EN PERFORACIN

Contenido

Efecto de los slidos en el fluido de perforacin Efecto de los slidos en las operaciones de perforacin

Monitoreo de cantidad, tamao y calidad de slidosen el sistema Tcnicas de control de contenido de slidos

Efecto de los slidos en las propiedades del fluidoTipo y cantidad de componentes (vehculo, iones, surfactantes)Contenido Tasa de penetracin Eficiencia deremocin de slidos Efectividad de la limpieza del hoyo

DensidadDensidad

Propiedades reolgicasProp. Reolgicas

Propiedades de filtradoProp. De Filtrado

Tcnicas de Monitoreo

Punto cedente Viscosidad plstica

Espesor de revoque Volumen de filtrado

Prueba de retorta

Contenido Prop. Reolgicas

ContenidoProp. De Filtrado

Contenido

Tamao (distribucin) Dureza de la formacin Tipo de mecha Efectividad de lalimpieza del hoyo

Densidad

Punto cedente Viscosidad plstica Tamao

Espesor de revoqueVolumen de filtrado Tamao

Tamizado, Dispersin de luz

Tamao

Prop. Reolgicas

Densidad

Prop. De Filtrado

Carga Superficial Composicinmineralgica Tipo y concentracin de iones y surfactantes

Punto cedente Viscosidad plstica Carga Superficial

Espesor de revoque

?

Volumen de filtrado

MBT (prueba azul de metileno, CIC)

Carga Superficial

Carga superficial

Efecto del tamao de los slidos

1500

Area superficial (plg2) 7 8

Volumen = 1 Area Superficial = 62

Volume 1 3 Area Superficial = 12

2

1000

500

0 0 1 6 5 4 3 2 Numero de divisiones

Efecto del contenido de slidos en el xito de las operaciones de perforacinPor qu controlar el contenido de slidos?

Aumento en el consumo de materiales (costos) Aumento en la prdida de presin por friccin en el espacio anular Disminucin de la eficiencia de limpieza Disminucin significativa de la velocidad de penetracin (ROP) Dao a la formacin Aceleracin del desgaste de los equipos, herramientas y disminucinde la vida de la mecha

Embolamiento de la mecha Disminucin de la eficiencia en la cementacin Pega de tubera Aumento del Torque y Arrastre Arremetidas, prdidas de circulacin, suabeo y surgencia Aumento de costos para la disposicin de desechos Aumento del impacto ambiental

GERENCIA TCNICA SUPERINTENDENCIA DE YACIMIENTOS DIAGRAMA ACTUAL GF-113 RARC(12-03-04)ACTUAL

EQUIPO INSTALADO10-3/4" @ 1010 UNA BOMBA TG-3100 DE 149 ETPS DOS SELLOS TR5-AR BOLSA Y LABERINTO.

EBES @ 7350 7322 - 60 G-7-3/4 7420-30 G-8 7440-46 G-8 7478-84 G-9-1/2 7498-509 G-9-3/4 7518-22 AISL EMPC. 7536 7614-7628Q-1 TDH @ 7640 RESTOS TDH @ 7772 RESTOS M-18 @ 7777 C. D. 7" @ 7787 P. T. @ 7884'

UN MOTOR 225 HP, 2235 VOLTS, 64 AMPS

SENSOR DE PRESIN. 7350 PIES TUB. DE 3-1/2 L. GUAFITA

G-9

Q-1

INTERVALO ABIERTO INTERVALO CERRADO

Efecto en la tasa de penetracinNmero de Reynolds

Re k()0.45

VD

)

K: Constante r: Densidad del fluido V: Velocidad del fluido D: Dimetro m: Viscosidad del fluido

ROP2 ROP1(

Re 2

Re1

ROP2 ROP1(

VP2VP 1

)0.45

Re1:Nmero de Reynolds Re2:Nmero de Reynolds para un fluido con propiedades constantes ROP1: Tasa de penetracin para Re1 ROP2: Tasa de penetracin para Re2 VP1, VP2: Viscosidad plstica

Fluido Agua

% slidos 0 8,6 7,1 2,8 11,6 6,2

%1

ROP (ft/hr) 23

Tamao de partcula

Lodo A Lodo B Lodo C Lodo D Lodo E

1,4

7,2 7,1 2,8

16,5 21,5 22,4 6 8,5

5,7 5,2

5,9 1

Tcnicas de control de slidos

1 2 3

DilucinDescarte dilucin Separacin mecnica con equipos de control de slidos

4

Floculacin

1. DilucinHoyo 8 3/4" Washout 9 3/4" ROP: 15 pie/hr a 20 pie/hr Volumen del sistema inicial: 1000 barriles Mantener la densidad del lodo en 8,8 lb/gal con 8,33 lb/gal Costo del fluido: 7$/barril Slido removido, % 0 25 50 60 70 80 90 Dilucin requerida, barriles/da 766 569 379 301 227 152 75 Costo de dilucin, $/da 5362 3983 2653 2107 1589 1064 525

Volumen de dilucin =

Slidos perforados % de slidos a mantener

Fluido para dilucin Fluido con 5% slidos

Incremento del costo por:Dilucin, aceite o agua Aditivos del lodo Disposicin de desechosSlidos perforados

Fluido con 5% slidos

2. Descarte y dilucin

Elimina parte del fluido concentrado en slidos y mantiene una porcin para diluirFluido para dilucin

Fluido con 5% slidos

Equipos de Separacin mecnica

Slidos perforados

Fluido con 5% slidos Slidos removidos Fluido descartado

Se descartan las corrientes concentradas en slidos

3. Floculacin

Adicin de sustancias floculantes permiten el cambio en el pH, fuerza inica del medio, o minimiza carga elctrica superficial repulsiva, permitiendo la aglomeracin de partculas facilitando su separacin

4. Separacin Mecnica

Equipos de control de slidos

Zarandas (shale shakers, rumberas) Hidrociclones (desarenadores,deslimadores)

Aspectos a tomar en cuenta Profundidad del pozo

Limpiadores de lodo, (mud cleaners)

Tipo de formacin Tipo de fluido Capacidad de mezclado de los tanques

CentrfugasTanques Zaranda secadora (Dry Shaker) Bombas centrfugas Desgasificadores Tornillos transportadores

Como disponer los desechos Como se va a realizar el monitoreo Personal disponible en el rea

4. Separacin mecnica

1 Amnstrong

1 micrn

1 centmetro

10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -1 1

10

0.1arcilla

1.0

10limo Barita

100arena

4. Separacin mecnica 4.1 Zarandas

Remover la mayor cantidad de ripios segn su tamaoRepresente la primera lnea de defensa

4. Separacin mecnica 4.1 Zarandas

ClasificacinSegn el nmero de bandejas: Sencillo o mltiple Segn fuerza G: Normal y de alto impacto Segn tipo de movimiento:

Lineal Circular Elptico Elptico Balanceado

Factores que afectan el desempeo de las zarandas1. Especificaciones del equipo

2. Tipo de movimiento

1. Fuerza G (2.5-7.5)

G

Stroke* rpm 2

70490

Movimiento Elptico en todas las Movimiento circular en todas las reas de la canasta reas de la canasta

2. Especificaciones de las mallas

Forma de la apertura Nmeros de aperturas rea total y conductanciaMovimiento linear Vibracin cambia a lo largo de sincronizado en todas las la casta reas de la canasta

3. Propiedades del fluido Viscosidad

3. Inclinacin Negativo o hacia abajo Plana u horizontal Positiva o hacia arriba

MallasBidimensionales:Cuadradas y Rectangulares

CuadradasMalla 10x10 20x20 30x30 40x40 50x50 60x60 80x80 100x100 120x120 150x150 200x200 250x250 325x325 % de rea abierta 56.3 46.2 32.1 36.0 30.3 30.5 31.4 30.3 30.5 37.9 33.6 36.0 30.5 Ancho de la abertura, 1910 841 516 380 279 234 177 140 118 105 74 63 44

RectangularesMalla 20x30 20x40 20x60 40x60 40x80 % de rea abierta 41.8 35.6 34.0 29.4 35.6 Ancho de la abertura, 914/490 940/305 1041/193 406/193 457/140

Tridimensionales: Piramidales

4.1 Zarandas Recomendaciones

Colocar un divisor de flujo a la entrada de las zarandas primarias ysecundarias

Usar mallas lo ms finas posible, sin perder lodo Para los hoyos superficiales las mallas en las zarandas Se

primarias deben ser de un mesh tres veces mayor al de los equipos secundariosrecomienda usar mallas con orificios rectangulares cuando se perforan zonas que contienen crudo pesado, esto reduce su taponamiento. Tambin se pueden usar mallas gruesas y procesar mayor volumen de fluido con los ciclones exista taponamiento de las mallas, debe usarse pistolas para limpiarlas. Esto es ms efectivo que el uso de mangueras ya que disminuye la cantidad de agua a ser usada y evita el riesgo de daar las mallas con el uso de haraganes o palas

Cuando

4. Separacin mecnica 4.2 HidrociclonesAPLICACIONESRemover partculas slidas del fluido de perforacin no densificado.Dimetro del cono 2 3 4 Capacidad, gpm 20 50 50-75 70-80 100-150 150-250 400-500 400-500 Punto de corte, 8-12 8-15 15-20 20-25 25-30 30-40 30-40 40-60 Presin de alimentacin, Psi