FLUIDOS PARA PERFORACION

QUIENES SOMOS?

Somos una empresa nueva con mas de 15 años de experiencia en el ramo de los fluidos para perforación. Ubicados en Guadalajara, Jalisco; Lima, Perúy abriendo operaciones en Bogota,Colombia.

QUIENES SOMOS?Estamos involucrados en la perforación:

Minera

HDD

Construcción

Pozos de agua

DONDE ESTAMOS?

QUE OFRECEMOS?

DESARROLLO TECNOLOGICO

INGENIEROS DE FLUIDOSINGENIEROS DE FLUIDOS

CAPACITACION PERMANENTE

CAPACITACION PERMANENTE

Productos DECALIDAD

Productos DECALIDAD

COMPROMISO QHSE (LC50, MSDS,NSF,

ETC)

COMPROMISO QHSE (LC50, MSDS,NSF,

ETC)

MEDIO AMBIENTE: BIODEGRADABILIDAD DE LOS PRODUCTOS

BIODEGRADABILIDAD

Es la característica de algunas sustancias químicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos.

BIODEGRADABILIDAD

La biodegradabilidad de los materiales depende de varios factores. Entre otros, del propio material, pero también, de nuestro comportamiento.

Si los desechamos correctamente, estos materiales no perjudican la naturaleza y se reciclan más rápidamente.

TOXICIDAD: LC 50

MSDSLC50NSF

ENTIDAD SOLICITANTE : M-I DRILLING FLUIDS BRASILLABORATORIO EJECUTANTE : LABTOX TECNOLOGIA AMB.PRUEBA SOLICITADA : TEST DE TOXICIDAD CON PECESORGANISMO PROBADO : POECILIA VIVIPARA

MEDIO AMBIENTE: CERTIFICACION NSF

MEDIO AMBIENTE: CERTIFICACION NSF

Mejorar el Caudal de Producción

ReducirReducir CostosCostos TotalesTotalesde la de la PerforaciPerforacióónn

CTPCTP

ReducirReducir CostosCostos TotalesTotalesde la de la CompletaciCompletacióónn

CTCCTC

PORQUE USAR LODO?

Aumentar la Productividad

COSTO TOTAL DE PERFORACIÓN (CTP)

CTP = Costo totales por metro.Ce = Costo total de mano de obra, equipo de perforación, herramientas, gastos

administrativos.Cb = Costo de brocaCf = Costo total de fluidosMp = Metros perforadosD = Dias

Ce + Cb + CfCTP = x D

Mp

ESTUDIO ECONÓMICO: CASO 1

Compañía Aquapozos S.A, Bolivia.Proyecto Montero, Santa Cruz, Bolivia. Diámetro del pozo: 12” .Profundidad: 300 Mt.Tiempo de perforación: 30 días.Costo de equipo diario: $ 1000 al día.Costo de broca: $ 500.Costo de fluidos: $ 0.Metros Perforados; 300 Mt.

1000 + 500 + 0CTP = 300

CTP = $ 150 x Mt.

X 30

ESTUDIO ECONÓMICO: CASO 2

Compañía Aquapozos S.A, Bolivia.Proyecto Montero, Santa Cruz, Bolivia. Diámetro del pozo: 12” .Profundidad: 300 Mt.Tiempo de perforación: 8 días.Costo de equipo diario: $ 1000 al día.Costo de broca: $ 500.Costo de fluidos: $ 4000.Metros Perforados; 300 Mt.

1000 + 500 + 4000 CTP = 300 x 8

CTP = $ 146.66 x Mt

FLUIDOS DE PERFORACION

Mezcla homogénea de aditivos sólidos, líquidos y / o gases en agua, con capacidad de fluir y que están en suspensión.

QUE SON ?

FLUIDOS DE PERFORACION

Ayuda que la perforación sea mas eficiente, rápida, segura y a obtener la mayor productividad del pozo.

PARA QUE SIRVEN ?

FLUIDOS DE PERFORACION

Los fluidos cumplen ciertas funciones:

LimpiezaSuspensión y descarga de recortesMantener la estabilidad del pozo

(Equilibrio mecánico) Sellar las formaciones permeables,

fracturas e inestabilidad

FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DE

PERFORACIÓN

LIMPIEZA: TRANSPORTE DE RECORTES A SUPERFICIE

Vanular

Vtransporte

Vcaída

mg

DetrituDetritu

Lodo

Vtransporte = Vanular – Vcaída

Mayor avance.Menor torque durante la perforación.Menor probabilidad de aprisionamiento.Menor presión.Menor desgaste sobre la sarta de perforación, etc.

UNA ADECUADA LIMPIEZA GARANTIZA

Condición Ideal:

Vel. Transporte > 0

Condición Ideal:

Vel. Transporte > 0

Caudal de Bomba = 0

Al evitar el asentamiento de los detritus, descartamos la posibilidad de atrapamiento de tubería, al reinicio de las operaciones

SUSPENSION Y DESCARGA DE RECORTES

TIXOTROPIA: Capacidad de formar geles

MANTENER LA ESTABILIDAD DEL POZO: EQUILIBRIO MECANICO

PRESION HIDROSTATICA (Ph)

Ph = 0.052 x Peso del lodo x H (psi)Presión de Sobrecarga (Psc): Peso de la

formaciónPresión de Sobrecarga (Psc): Peso de la

formación.Presión de Agua (Pagua): Acuíferos SurgentesCondición Ideal:

Presión Hidrostática = Presión Extrañas

Psc.

PAgua

H Ph

Lodo

Lod o

Lodo

PRESION HIDROSTATICA (Ph)

SELLAR LAS FORMACIONES PERMEABLES, FRACTURADAS E

INESTABLES

La pérdida de circulación es uno de los factores que mas contribuye a los altos costos del lodo.

Otros problemas son:

La inestabilidad del pozo.

Atrapamiento de tubería, etc.

Fluido de perforación

Revoque o pared

Formación

Zona Inestable

Presión De Circulació

n

La Presión que genera el fluido contrarresta a las presiones de la formación o terreno.

Los sólidos presentes en el fluido forman una pared que protege la formación de la invasión de agua.

ESTABILIDAD DEL POZO

FormaciónPresión De Circulación

Revoque o pared

Fluido de perforación

SELLAR FORMACIONES PERMEABLES O FRACTURAS

Materiales de mayor tamaño, como pepa de algodón, papel, aserrín, y la misma bentonita sella las grietas, fracturas por donde se puede perder el lodo. Ellos son los LCM.

Formación Reboque

Presion FmPresion Fm

ESTABILIDAD DEL POZO: REBOQUE

Presión del lodo de circulación ECD

FORMACION DE PARED O REBOQUE :

Delgada, Resistente, Compresible e Impermeable

HIDRATACION DE LAS ARCILLAS

En Agua En Agua con polimero PHPA

MANTENER LA ESTABILIDAD DEL POZO: EQUILIBRIO QUIMICO

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DE

PERFORACIÓN

BásicoAcido

14131211109876543210

PH

CLORUROS

Efecto negativo sobre rendimiento y propiedades del lodo.

Pueden encontrarse, durante la perforación de ciertas tipo de rocas.

Análisis de cloruros.

1000 ppm como máximo

DUREZA

El agua que contiene una gran cantidad de sales disueltas de calcio y magnesio se denomina agua dura.

Cuanto mas dura sea el agua, mas bentonita será necesaria, para obtener propiedades satisfactorias, este mismo efecto se reproduce sobre otros aditivos.

Prueba de dureza.

200 ppm como Máximo

PROPIEDADES FISICAS: DENSIDAD O PESO

Densidad o peso de lodo es definida como la relación de masa vs volumen

Masa Volumen

PROPIEDADES FISICAS - DENSIDAD

La densidad es comúnmente llamada peso del lodo

La densidad y la profundidad del pozo son complementarios.

Sólidos incorporados y sólidos adicionados.

Sólidos excesivos pueden provocar:

1) Desgaste

2) Sobre presiones

3) Revoque grueso

PROPIEDADES FISICAS: VISCOSIDAD Es la resistencia al movimiento que ofrece un fluido.

PROPIEDADES FISICAS: VISCOSIDAD DE EMBUDO

Propiedad estrechamente vinculada a la limpieza del pozo, suspensión, trasmisión de energía, penetración, etc.

Evaluación rápida pero relativa de la condición del fluido.

No proporciona información, para determinar las verdaderas propiedades de flujo.

Se mide usando el viscosímetro de marsh.

PROPIEDADES FISICAS: VISCOSIDAD ROTATIVA

Es la resistencia al flujo de un fluido, cuando es sometido a la acción de esfuerzos externos (mecánicos y térmicos).

REOLOGIA :• Es la ciencia , que estudia la deformación y flujo de la materia.

• Analiza la relación entre esfuerzos de corte / velocidad de corte y el impacto que estos tienen sobre las características de flujo.

• La manera que este flujo crea y utiliza las presiones dentro de materiales tubulares y espacios anulares.

TUBULARES

ANULARES

REOLOGIA

COMO SE MIDE?

SE USAN LOS VISCOSIMETRO ROTACIONALESO REOMETROS.

Se mide los esfuerzos de corte a diferentes velocidades de corte: 600, 300, 200,100,6 y 3 RPM

PROPIEDADES FISICAS – VISCOSIDAD ROTATIVA

Viscosidad Plástica.- Es la parte de la resistencia al flujo, causada por fricción mecánica.

Esta relacionada con la concentración de sólidos, tamaño y forma de ellos, presencia de polímetros, etc.

En la practica un aumento de viscosidad plástica, puede significar un aumento de la concentración de sólidos.

Altos valores de esta propiedad son inconvenientes.

Se mide con el Reometro V-G, restando los esfuerzos de corte medidos a 600 menos el de 300 RPM

VP = Q 600 – Q 300

PROPIEDADES FISICAS – VISCOSIDAD ROTATIVA

Punto Cedente.- Es el segundo componente de las resistencia al flujo

Es una medida de las fuerzas electroquímicas y de atracción dentro del fluido.

Es usado como un indicador confiable de la capacidad de limpieza y de suspensión del fluido.

Puede ser manipulado con un tratamiento químico adecuado.

Se mide con el Reometro V-G, restando los esfuerzos de corte medido a 300 RPM menos las viscosidad plástica.

PC = Q 300 - VP

PROPIEDADES FISICAS – VISCOSIDAD ROTATIVA

GELES.- La tixotropía es la propiedad de los fluidos de formar una estructura de gel , cuando están estáticos, regresando al estado fluido cuando se ponen en movimiento.

Esta propiedad esta relacionada, a la presencia de partículas cargadas eléctricamente, polímetros, etc.

Esta relacionada con la capacidad de suspensión del fluido.

Valores altos no son convenientes.

Se mide con un reometro V-G

PROPIEDADES: FILTRADO - PRUEBA

ESTABILIDAD DE PARED

Filtrado API: 100 psi @ 30 min.

Formación de pared o revoque

El filtrado, es la cantidad porcentual

de la fase liquida que infiltra

PROPIEDADES: FILTRADO - EJEMPLO

Revoque grueso, esponjoso, débil, muy permeable

Revoque delgado, compresible,

resistente, impermeable

Bentonita de alto rendimiento:

Max Gel = 8 lbs / bl (1 saco/ 1m3)

Filt. API = 58.2 ml

Reductor de filtrado: Platinum Pac = 0.35 lbs / bl (1 kg / m3)

Filt. API = 18.4 ml

PROPIEDADES FISICAS: CONTENIDO DE ARENA

PROPIEDADES FISICAS – CONTENIDO DE ARENA

En general los sólidos presentes en el lodo, influyen sobre densidad, viscosidad, geles, revoque, etc.

Las velocidades de penetración, torque , arrastre también están relacionadas con el contenido de sólidos.

Pueden ocasionar desgaste prematuro de equipo y elevar los costos del lodo.

Partículas mayores a 74 micrones

• Se evalúa con el kit de arena.

PRODUCTOS PARA FLUIDOS DE

PERFORACION

PRODUCTOS

Los clasificamos de acuerdo a su función;

Reguladores de PH

Bentonitas

Controladores de filtrado

Estabilizadores de arcillas y Viscosificantes

Lubricantes

Materiales para perdida de circulación

REGULADORES DE PHLos productos reguladores de PH, llamados alcalinzantes, proceden de bases fuertes o débiles.

Los aditivos de perforación, tienen mayores rendimientos en ambientes básicos.

Por ejemplo las aguas de preparación en las operaciones mineras, tienen características acidas y presentan dureza.

Disminuyen la velocidad de corrosión de los metales ferrosos.

Soda Cáustica, Potasa cáustica, PH Control.

PH CONTROL

Los fluidos de perforación se recomienda mantenerlos dentro del rango de 8 a 10.0 PH para mejorar la solubilidad y el rendimiento de los productos químicos, así como por razones de anticorrosión.

• PH (CONCENTRACIÓN IÓNICA DE HIDROGENO)

BásicoAcido

Alcalinizante y controlador de dureza.

• Dureza del Agua: Concentración de sales de Calcio y Magnesio superior a los 200 ppm.

14131211109876543210

FUENTES DE CORROSION:

Ambientes Acidos / Oxidos

Oxígeno del Aire, espumas

Oxigeno disuelto del CO2

Ambientes salinos (Cl--)

EFECTO DEL PH SOBRE LA VELOCIDAD DE CORROSION

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12 14

PH: ( H +)

Velo

cida

d de

Cor

rosi

ónPH CONTROL: FUNCION

BENTONITASEs una arcilla natural que constituye una forma de esmectita:

montmorillonita sódica, explotada comercialmente.

Geológicamente, la bentonita es una capa de ceniza volcánica alterada.

Su función principal es la formación de pared o revoque, proporcionando la estabilidad de pozo.

M-I ofrece bentonitas Sodicas como la Max Gel (Wyoming).

QUE SON LAS BENTONITAS?

SILICATOS COMPUESTOS DE ALUMINIO Y/O MAGNESIO

Al2O3

Al2O3

Al2O3

SiOSiO

SiOSiO

QUE TIPO DE BENTONITAS HAY?

Bentonita sodica Bentonita calcica

MAX GEL

FUNCIÓN: Formación de pared o revoque, para la estabilidad

del pozo.

Es una BENTONITA, del tipo Montmorillonita Sódica.

FOTOS A ESCALA DE BENTONITAS INDUSTRIALES

FOTOS AL MICROSCOPIO DE BENTONITA EN AGUA

POLIMEROS

Un polímero es una molécula de gran tamaño , constituida de unidades pequeñas, iguales y repetidas

llamadas monómeros.

CLASIFICACION DE LOS POLIMEROS PARA LOS FLUIDOS DE PERFORACION

Carácter químico: Iónicos o no iónicos.Función: Viscosificadores o controladores de filtrado.Origen: Natural, natural modificados y sintéticos

POLISACARIDO

ADN: Acido Desoxirribonucleico(1868: Friedrich Miescher, biólogo

suizo)

http://es.wikipedia.org/wiki/1868http://es.wikipedia.org/wiki/Friedrich_Miescherhttp://es.wikipedia.org/wiki/Suizahttp://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:ADN_animation.gif

POLIMEROS: DE ACUERDO A SU ORIGENPolímeros Naturales: Sus fuentes son las plantas, animales y fermentación bacteriana: celulosa, almidón, proteínas, caucho natural, ácidos nucleicos, Goma Xantica, etc. Polímeros Natural-Modificados: nitrocelulosa, CMC, PAC etc. Polímeros Sintéticos: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, PHPA, etc.

http://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtml

POLÍMEROS NATURALES MODIFICADOS

Muchos polímeros no son solubles en agua, y por lo tanto, no pueden ser aplicados a los fluidos de perforación a menos que sean modificados.

Para obtener su solubilidad, los polímeros son modificados a polielectrólitos, que consta en la alteración de la unidad repetida del polímero.

Derivados de la celulosa:Derivados de la celulosa:

Carboximetilcelulosa (CMC)

Celulosa Poli aniónica (PAC)

POLÍMEROS NATURALES MODIFICADOS

CelulosaCelulosa Polianionica :Polianionica :

Están orientados a estabilizar la condición del hoyo, a través de la formación de un revoque de baja permeabilidad.

Ayudan a mejorar la capacidad de acarreo (transporte de detritus) del fluido.

Polypac (UL, R), Liquid Pac, Hibtrol, Platinum PacPlatinum Pac, etc.

PAC

Por su fácil contacto con el agua, incrementa su estructura molecular ( viscosidad).

Bloquean la hidratación y la dispersión que suele producirse cuando se perfora arcilla, por encapsulamiento (inhibición.

Polyplus L, Polyplus 2000, Polyplus RD, etc.

PHPA

POLIACRILAMIDA PARCIALMENTE HIDROLIZADA

HIDRATACION DE LAS ARCILLAS

MANTENER LA ESTABILIDAD DEL POZO: EQUILIBRIO QUIMICO

En Agua En Agua con polimero PHPA

PHPAs

30 – 32 % PHPA

50 % PHPA

100 % PHPA

LODOS BASE AGUA CON POLIMERO LIQUIDO

Polimeros de alto peso molecular que se mezclan rápidamente en condiciones de equipo limitadas Polimeros liquidos (Poly-PlusL/Poly-Plus 2000 y Poly Plus Rd) actuan como estabilizadores de arcillas , viscosificantes, lubricantes y floculantes

GRADO DE POLIMERIZACIÓNEsta vinculado a la viscosidad.

CALIDAD DE LOS POLIMEROS

2 anillos

4 anillos

Los aceites lubricantes contienen normalmente aditivos de varios tipos. Los más comunes son los agentes antioxidantes, los protectores contra la corrosión, los aditivos antiespumantes, los aditivos antidesgaste y los aditivos EP (Extrema presión).

FUNCIÓN

Reducir la fricción entre la broca y la roca.

Reduce la cantidad de calor que se genera en el fondo.

Incrementa la vida útil de la herramienta.

LUBRICANTES

THINERS

Ringfree

Es un Thinner que actua como dispersante de arcillas.

Este producto se usa como dispersante en el lodo, cuando hay precencia execiva de arcillas en el

lodo de perforacion.

Se usa cuando la tuberia se atrapa en arcilla.

PRODUCTOS PARA PERDIDA DE CIRCULACION

Kwik Plug Medium 3/8Magma FiberDrillig PaperPolyswell

¿ PREGUNTAS ?

FLUIDOS PARA PERFORACIONQUIENES SOMOS?QUIENES SOMOS?DONDE ESTAMOS?QUE OFRECEMOS?MEDIO AMBIENTE: �BIODEGRADABILIDAD DE LOS PRODUCTOSBIODEGRADABILIDADBIODEGRADABILIDADTOXICIDAD: LC 50LUBRICANTES THINERS