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8/20/2019 Unid 1 Tema 5 Clasificacion de lodos 20-08-15.pdf
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ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA PETROLERA
MATERIA: FLUIDO DE PERFORACIONY LABORATORIO
SIGLA: PET-06328
DOCENTE: PATRICIA A. RAIMONDI M.
UNID 1 ANTECEDENTES DE LOS FLUIDOS
DE PERFORACION
TEMA 1 CLASIFICACION DE FLUIDOS DE
PERFORACION
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Contenido Unidad Didáctica 1
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
• 1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios
• 2.- Lodos de Emulsión Inversa
• 3.- Lodos de Agua Salada
• 4.- Lodos Tratados con Calcio
• 5.- Lodos de Lignosulfonato• 6.- Lodos no Dispersos de Sólidos Mínimos
• 7.- Lodos Biopolímeros
• 8.- Lodos de Polímeros Celulósicos
•
9.- Lodos de Almidón
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios• Simples y poco costosos
• Se limitan al uso de:
• Viscosificantes
• Dispersantes
• Soda cáustica
• Algunas veces baritina
• Se perfora hasta casi 3000 metros
• Limitaciones:
• Formaciones dificultosas
• Contaminación marcadas
• Temperaturas arriba de los 220 °F
• Densidades de lodo requeridas mayores a 14 lb/gal
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
• 1.- Lodos Ligeramente Tratados no Inhibitorios
• Clasificación de estos lodos:
• 1.1.1 Lodos de agua Pura
• 1.1.2 Lodos Nativos
• 1.1.3 Lodos de Agua y Bentonita
• 1.1.4 Lodos de agua salada o atapulguita
• 1.1.5 Lodos de Fosfato
• 1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con sustancias
orgánicas
2 0 / 0 8 / 2 0 1 5
I n g . P a t r i c i a A . R a i m o n d i M
.
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
1.1 Clasificación de estos lodos
1.1.1 Lodos de agua Pura
- Para formaciones duras, compactas, con presionesvecinas a la normal
- El agua puede ser agua dulce o salmuera saturada
- Se emplean velocidades anulares elevadas para unamejor limpieza
- Limpieza con baches viscosos
- Para controlar la corrosión se añade soda cáustica
- La remoción de recortes de formación puede ser porsedimentación o floculación
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
1.1.2 Lodos Nativos
- Formaciones que contienen arcilla o lutita
productoras de lodo
- Aumento de la viscosidad con la circulación
continua
- Para una menor perdida del filtrado naturalagregar bentonita
- Para control de la corrosión soda cáustica
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION1.1.3 Lodos de Agua y Bentonita
Mezcla de bentonita y agua produce un
lodo:- Con buena capacidad de acarreo de
recortes
- Buen control de filtrado- Es un lodo de inicio
- En algunos casos para mayoresprofundidades
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION1.1.3.1 Propiedades de estos lodos
- Sal y dureza del agua interfieren con la hidratación y rendimiento de labentonita
- El calcio (dureza) debe ser eliminado del agua por adición de carbonato desodio
- Adición de 1/4 a ½ lb/bbl ayuda a disminuir la dureza
- Sal50000 ppm muy poca hidratación
1.1.3.2 Agregado- Agregado por medio del embudo a razón de 12 a 15 minutos por bolsa
- Agitar suficiente las piletas hasta que con la circulación y el tiempo seamas espesa
- Agregado de 20-25 lb/bbl de bentonita produce una viscosidad de 35 a 40segundos por cuarto de galón
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
1.1.3.3 Acarreo de recortes
- Añadiendo mas bentonita
- Fibras de Asbesto
- Extendedor de bentonita
- Floculando la bentonita con cal o cemento1.1.3.4 Reducción de la viscosidad- Por dilución- Sedimentación
- Control mecánico de sólidos1.1.3.4 Control del pH- En lodos de inicio no hay control del pH- En otros lodos debe ser de 8 a 9.5
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION1.1.4 Lodos de agua salada o atapulguita
- La atapulguita es una Arcilla
- Viscosificante para cualquier tipo de lodo de base agua
- Razones de 15 -20 lb/bbl produce un lodo con una viscosidad de
embudo de 35 -40 seg/qt
- Buena facilidad de mezclado para un buen rendimiento
1.1.4.1 Desventaja
- No contribuye al control de perdida de filtrado
- En lodos de agua dulce se prefiere la bentonita
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION1.1.5 Lodos de Fosfato
- Son reductores de viscosidad a temperaturas que no excedan180° F
- Agregado de 0.2 lb/bbl de tetrafosfato de sodio o pirofosfatoacido de sodio en lodos nativos de agua dulce o bentoniticospueden convertirlos en un lodo de fosfato
- El pH se mantiene entre 8.0 y 9.5
- Una mejor viscosidad y filtrado con bentonita1.1.5.1 Desventaja
- A temperatura mayores a 150° F los fosfatos setransforman en ortofosfatos
- Actúan como floculantes y no como dispersos
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con
sustancias orgánicas
- Dispersantes o reductores de viscosidad de naturaleza
orgánica- Reducen la viscosidad y la resistencia de gel
- Mejora el control de filtrado
- Dispersantes ¼ hasta 2 a 4 lb/bbl (en medio alcalino)
- PH el adecuado 8.5, en la mayoría de los casos hasta9.5, 11, 12+
- Para una mejor viscosidad y control de filtrado agregarbentonita
- Un lodo de alto pH, aumenta la actividad de los
dispersantes y resiste a la contaminación
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
1.1.6 Lodos ligeramente tratados y dispersados con sustancias
orgánicas
1.1.6.1 Tratamiento
- Con dispersante para disminuir la concentración de sólidos, reducir
la viscosidad y la resistencia al gel
- La contaminación con calcio con carbonato de sodio o bicarbonato
de sodio
- Con dispersante o dilución reducen los efectos de contaminación
con sal
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
2. Lodos de emulsión inversa- Adición de petróleo a cualquier sistema de lodo entre 6 a 10% por
volumen
- Mejora la lubricidad
- Reduce la torsión
- Aumento en la penetración2.1 Tipo de emulsiones- Emulsión de petróleo en agua- Emulsión de agua en petróleo o emulsión inversa2.2 Preparación- Se añade petróleo a cualquier lodo de agua o arcilla
- Un agente emulsionante y agitación- El petróleo es la fase interna y el agua la externa continua
2.3 Agentes emulsionantes
- Sólidos: Arcilla, Almidones, CMC, sólidos de perforación, etc.
- Taninos, Lignitos, Lignosulfonatos, etc.
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
2.4 Tipos de petróleos que se emplean
- Petróleo diesel
- Numero de anilina elevado >155
- Peso especifico de 28° a 36° API
- Alto punto de inflamación
- Bajo punto de congelación
- Petróleo crudo
- Numero de anilina elevado >155, por lo generales desconocido
- Bajo peso especifico
- Ausencia del contaminante como agua salada
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION2.5 Ventajas- Disminuye la perdida del filtrado
- Aumenta la velocidad de penetración
- El pozo es mas resbaladizo
- Aumenta la vida del trepano- Ahorra energía y reduce la torsión
- Evita el embotamiento del trepano
- Ayuda a proteger la zona productiva2.6 Precauciones- Puede producir espuma
- Verificar aire atrapado en pistolas- Si son sólidos de baja gravedad agregar arcilla comercial- Como ultimo recurso antiespumantes
- Cambios en el revoque- Desprendimiento de las lutitas
- Lodos salados difíciles de emulsionar
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
3. Lodos de agua salada
- Mayores a 10000 ppm
- No a sido convertido a algún otro tipode lodo
- Se clasifican de acuerdo a la cantidad
de sal presente o la fuente de agua desu constitución
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION3.1 Clasificación
A.- Cantidad de sal en partes por millon(ppm)
- Lodos saturados de sal (315000ppm o mas)
- Lodos salados (mas de 10000 ppmpero no saturados)
B.- Fuente de agua- Lodos de agua salobre
- Lodos de agua de mar
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION3.2 Propósito- Lodos Saturados con sal
Se emplean para secciones masivas de sal o domos
de sal- Lodos salinos no saturados
Son el resultado de utilizar: agua salobre, agua demar y sal durante la perforación
- Adición ocasional de sal a un lodo con la finalidad de
controlar la resistividad de la formación- La sal puede ser añadida desde 10000 ppm hasta
150000 ppm
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION3.3 CaracterísticasA).- Como contaminante produce
- Aumento en la viscosidad- Resistencia de gel- Perdida de filtrado
B).- Hidratación de las arcillas
- mayor concentración de sal aumentala hidratación y dispersión de lasarcillas
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
C).- Prehidratar las arcillas- Antes de añadir el agua salada
D).- Velocidad de filtración alta
- Presenta ambiente floculado
E).- Calcio Y magnesio presentes en el agua salada
- Dificultan la hidratación de la montmorillonita
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
3.4 Materiales que se empleanA).- Viscosificantes
- Atapulguitas
- Goma Guar
-Fibra de asbesto
- Montmorillonitas para 35000 ppm- CMC hasta 50000 ppm
- Drispack (polímetro celulosa)C).- Dispersantes
- Lignosulfonato modificadoD).- PH entre 9.0 y 11.0
- Soda cáustica
E).- Carbonato de sodio
- Para precipitar calcio
del agua salada y dar
mayor hidratación
F).- Preservativos
- Para evitar que la
goma guar fermente
G).- Antiespumigenos
- Para combatir la
espuma
H).- Emulsionantes
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
4. Lodos tratados con calcio
- Son de baja viscosidad y escasaresistencia de gel
- Son para formaciones o seccionesperforadas de cemento o anhidrita
- Para lutitas hidratables o formacionesarcillosas
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION4.1 Tipos de lodos de cal
- Lodo de Cal Ca(OH)2-Para formaciones con flujo de agua salada o secciones de cemento
- Lodo de yeso CaSO4
- Para perforar secciones masivas de anhidrita- Lodo de cloruro de calcio CaCl2- Para altas densidades
4.2 Propósito
- Convertir las arcillas sódicas en cálcicas
4.3 Ventajas
- Baja viscosidad y resistencia al gel- Perforar formaciones con lutitas con tendencia a hidratarse
- Resistencia a la contaminación
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION5. Lodos de lignosulfonato- Utilizados para reducir la viscosidad y la resistencia de
gel
- En lodos de yeso se utiliza lignosulfonato ferrocromico5.1 Ventajas
- Control de la reología
- Estabilidad de las paredes del pozo
- Control del filtrado
- A bajo PH son estables a T >400° F
- Tratados son utilizados como fluidos de empaque
- Buenas propiedades de flujo
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION6. Lodos no dispersos de sólidos mínimos
- Lodo no disperso de baja densidad
- De reología invertida PC > a VP
- Presenta velocidades de filtración alta
- Revoques mas delgados
- Perdidas de filtrado entre 10-20 cm3
consideradas como buenas
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
6.1 Tipo de lodos no dispersos
6.1.1 Lodos de bentonita extendida
- Utiliza un polímero para aumentar el
rendimiento de la bentonita pueden
ser del sistema no densificado o delsistema densificado (18.5 lb/gal)
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION7. Lodos de biopolímeros
- Utilizan polímeros producidos
biológicamente
- Son utilizados como viscosificantes
altamente selectivos
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION8. Lodos de polímeros celulocicos
- Excelentes agentes de control de
filtrado
- Viscosificantes, producen la inhibición
mediante la encapsulación de lossólidos de perforación
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION9. Lodos de almidón
- Son lodos no dispersos
- El agente de control de filtrado es el almidón
- Contribuyen con la viscosidad y proveeninhibición encapsulante
- Son del sistema de agua salada- Utiliza un bactericida para evitar se fermenteel almidón
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS DE EMPAQUES Y DE TERMINACION O COMPLETACION
- Usados también como fluidos de perforación- La completación del hueco se lleva a cabo una vez que se perforo el
mismo con el propósito de comenzar la producción
Ventajas
- Controlar la presión de formación- Limpiar el hueco removiendo los recortes
- Servir como medio de transporte al empaque de grava
- No debe ser dañino cuando se realiza el baleo csg-formación
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACIONFLUIDOS DE EMPAQUES Y DE TERMINACION O COMPLETACION
TIPO DE FLUIDOS DE EMPAQUES
A.- Fluidos de aceite B.- Fluidos de agua clara
- Diesel Oil - Agua de formación - Aceite Mineral
(saladas o dulces)
- Petróleo crudo - Agua de mar
- Agua salada preparada
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS DE TERMINACION O COMPLETACION
Salmueras de una sal
- Cloruro de Sodio, densidad de 10 lpg @ 60° F- Cloruro de Potasio, densidad de 9.7 lpg; PH = 7-10
- Cloruro de Calcio, densidad de 11.6 lpg @ 44° F, PH = 7-10
- Bromuro de Sodio, densidad de 12.4 lbg, para pozos con CO2
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS DE TERMINACION O COMPLETACION
Salmueras de dos sales
- Cloruro de Calcio y Bromuro de Calcio, Densidad 14.1 – 14.3
lpg, mas CaCl incrementa a 15.1 lpg 65° F, PH = 7-9Salmueras de tres sales
- Cloruro de Calcio/Bromuro de Calcio/Bromuro de Zinc,
densidad max 19.20 lpg, densidad de trabajo 18.0 lpg
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS DE INTERVENCION
- Lodos convencionales base agua
- Emulsiones inversas
- Soluciones de cloruro de sodio
FLUIDOS ESPECIALES
1.- Fluidos de Petróleo o Emulsión Inversa
2.- Fluidos Neumáticos de Formación
3.- Fluidos del Sistema Sintético
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS ESPECIALES
1.- Fluidos de Petróleo o Emulsión Inversa
- Es una emulsiona de agua en petróleo
- La fase dispersa es agua dulce o salada
- La fase continua es diesel o petróleo crudo
- Las gotas de agua actúan como viscosificantes, resistencia al gel,
control del filtrado y como suspensión de barita.
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACIONFLUIDOS ESPECIALES
2.- Fluidos Neumáticos de Perforación
- La perforación con niebla, espuma, gas metano o una mezcla degas y liquido
- Su utilización se limita a áreas considerable de fluidos de
hidrocarburos
- A áreas de perdidas de circulación severas, que constituyen un
serio problema.
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION
FLUIDOS ESPECIALES
3.- Fluidos del sistema sintético
- Resultaron de reducir el impacto ambiental originado por los lodos
de emulsione inversa
- Es la sustitución del aceite diesel, por productos de petróleos mas
refinados
- Tenemos, Mester, ETR, Polialfaolefina (PAO), Alquil Benceno Lineal
(LAB), Acetal Alfaolefina.
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