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HISTORIA

Aos 1920 Origen de los fluidos de perforacin no acuosos. Aos 1940 Desarrollo de lodos A BASE DE DIESEL. Aos 1980 Preocupaciones ambientales resultan en el uso

de ACEITES MINERALES. Aos 1990 Reemplazo aceptable desde el punto de vista

ambiental para los aceites minerales. SINTTICOS

Aplicaciones de Lodo Base Aceite y Sinttico

Inhibicin de lutitas Pozos de alta temperatura Lubricidad Pozos de alto ngulo y de alcance extendido Contaminantes, minerales evaporticos y gases cidos Fluidos de emplazamiento (spotting) Fluidos de rehabilitacin, completacin y empaque

Recortes de 16

Limitaciones del Lodo Base Aceite y Sinttico

Ambientales Costos Los clculos de hidrulica, presin hidrosttica y ECD son

complicados Mayor riesgo de prdida de circulacin Deteccin difcil de amagos (kick) debido a la solubilidad

del gas

Lodos de Emulsin Inversa

SISTEMA DE TRES FASES Dos fluidos inmiscibles y la fase slida- ACEITE/FLUIDO SINTTICO fase continua externa, aditivos de

productos lquidos lipoflicos.- AGUA gotitas emulsionadas (salmuera CaCl2), como fase interna, cal soluble.- SLIDOS barita, arcillas organoflicas, slidos perforados, aditivos

insolubles productos de control de prdida de filtrado, LCM (materiales de prdida de circulacin), etc. (aditivos insolubles)

FASE CONTINUA

ACEITES- DIESEL Versa Dril- MINERALES Versa Clean- ACEITE MINERAL MEJORADO (EMO) Versa Vert

FLUIDOS SINTTICOS- IO Nova Plus- LAO Nova Tech- STER Eco Green

FASE ACUOSA

SALMUERA DE CLORURO DE CALCIO:- Ca(Cl)2 Reduce la actividad (Aw) de la fase acuosa.

Agua Dulce (Aw) = 1,0 NaCl (Aw) = 1,0 - 0,75 (26% = saturacin) 10 ppg Ca(Cl)2 (Aw) = 1,0 - 0,39 (40% = saturacin) 11.6 ppg

- 25%-30% en Peso Ca(Cl)2 (rango comn para lodos base aceite) (Aw) = 0,74 - 0,637

EMULSIONES

Fase Externa: AceiteSlidos y superficies

humectados por aceiteAconsejable para la Perforacin

Agua

Fase de Aceite

Aceite

Fase Acuosa

Fase Externa: AguaSlidos y superficies humectados por agua

Cementacin / Estimulacin

WBM (lodo base agua)

OBM (lodo base aceite)

FASE SLIDA

Material Densificante Barita, Fer-Ox, CaCo3 Arcillas organoflicas VG-69, VG-Plus, VG-HT Slidos Perforados Aditivos Insolubles Productos de Control de Prdida de

Filtrado (FLC) y Control de Prdida de Circulacin (LCM) Aditivos Solubles

- Ca(Cl)2, Cal, Versalig, Versatrol

FASE CONTINUA

Aditivos Lquidos Lipoflicos- Versa mul- Versa coat- Versa wet- Versa Mod- Versa HRP- Versa SWA- Versa thin- Versa trim- EMI-157

SYSTEMASDE LODO BASE ACEITE

SYSTEMAS

BASE ACEITE- VERSADRIL- VERSACLEAN

- VERSAPRO- VERSAVERT

- TRUCORE- TRUDRIL

BASE SINTTICO- NOVAPLUS- NOVATEC- NOVAPRO- ECOGREEN - FAZE-PRO

- PARADRIL- PARALAND

SYSTEMAS

CONVENCIONALES- Emulsin Fuerte- Valores Ms Bajos de ATAP - Sin agua en el filtrado- Mayor Estab. Trmica- Ms Espesos- Jabn de Calcio- Exceso de Cal > 3,0

RELAJADOS- Emulsin Ms Dbil- Altos Valores de ATAP- Agua en el filtrado- Estab. Trmica ~ 300F- Viscosificacin de las Arcillas- Agente Tensioactivo- Exceso de Cal < 2,0

PRODUCTOSDE LODO BASE ACEITE


AGENTES TENSIOACTIVOS - Agentes Activos en la Superficie.- Actan Reduciendo la Tensin Interfacial Entre Dos Lquidos o

Entre un Lquido y un Slido. Emulsificantes Jabones Agentes Humectantes

La Diferencia Principal Es: Las Superficies Sobre Las Cuales Estn Diseados Para Actuar Y Su Nmero HLB.

AGENTES TENSIOACTIVOS - Agentes Activos en la SuperficieTienen una cabeza polar hidroflica y una cola no polar organoflica.

CABEZA HIDROFLICA

(HIDROFLICO)

(OLEOFLICO)

COLA ORGANOFLICACC CC CC C C C C

CC CC CC CC

OO

CC

OHOH

PRODUCTOS DE LODO BASE ACEITE

PRODUCTOS AGENTES TENSIOACTIVOS Agentes Activos en la Superficie

Rango HLB, funcin y Productos

0 3 6 9 12 15 18

EmulsificantesEmulsificantes de de

Agua en AceiteAgua en Aceite

AgentesAgentes

HumectantesHumectantes

DetergentesDetergentes

EmulsificantesEmulsificantes de Aceite en Aguade Aceite en Agua

LipoflicoLipoflico HidroflicoHidroflico

Versamul Dril-Kleen

Versacoat Versa SWA

Versawet


EMULSIFICANTES:

- VERSAMUL- VERSACOAT

- EMI - 157

PRODUCTOSAGENTES TENSIOACTIVOS Agentes Activos en la Superficie

GOTA DEGOTA DE

AGUAAGUA

ACEITEACEITE

GOTA DEGOTA DE

AGUAAGUAGOTA DEGOTA DE

AGUAAGUA

CONCENTRACIN INSUFICIENTE DE EMULSIFICANTE

COALESCENCIACOALESCENCIA

DE LAS GOTASDE LAS GOTASPeorPeor dede

Los Los Cas

osCasos

PRODUCTOSAGENTES TENSIOACTIVOS Agentes Activos en la Superficie

SUPERFICIE DEL SLIDOSUPERFICIE DEL SLIDO

-- Diseados para Humectar los Diseados para Humectar los Slidos por AceiteSlidos por Aceite



AGENTES HUMECTANTES

- VERSAWET- VERSACOAT

- VERSA - SWA

0 3 6 9 12 15 18

EmulsificantesEmulsificantes de de

AguaAgua en en AceiteAceite

AgentesAgentes

HumectantesHumectantes

DetergentesDetergentes

EmulsificantesEmulsificantes de de AceiteAceite en en AguaAgua

LipoflicoLipoflico HidroflicoHidroflico

Versamul Dril-Kleen

Versacoat Versa SWA

Versawet


Rango HLB, funcin y Productos

ngulo de Contacto y Humectabilidad

AguaAguaAceiteAceite

SLIDOSLIDO

HUMECTADO POR AGUAHUMECTADO POR AGUA


ngulo de Contacto y Humectabilidad

AguaAguaAceiteAceite

SLIDOSLIDO

HUMECTADO POR ACEITE HUMECTADO POR ACEITE



VISCOSIFICADORES:- VG -69- VG - PLUS- VG - HT

- VERSA HRP - Necesita slidos reactivos.- VERSAMOD - Necesita agua y temperatura.

REDUCTORES DE VISCOSIDAD:- VERSATHIN - (Desfloculante fsico)

Solucin temporal para alta viscosidad debido a slidos NO BAJARA VISCOSIDAD DEL VERSAHRP BAJARA VISCOSIDAD del VERSAMOD Para el sobretratamiento, usar viscosificador de arcilla.

- VERSAWET- VERSACOAT- VERSATRIM - Reduce la HSRV (AV, PV)


PRODUCTOS

ATAP REDUCTORES DE PRDIDA DE FILTRADO:- VERSATROL Base Asfalto / Gilsonita- VERSALIG Lignito tratado con amina

- EMI 157 (cido Oleico)- VERSAMOD (mezla de dmero/trmero cido oleico)

PRODUCTOS

OTROS PRODUCTOS ESPECIALIZADOS:- CAL - Ca(OH)2- CAL CALIENTE / CAL VIVA - CaO- CLORURO DE CALCIO - CaCl2

- Tecnologa FAZE-PRO (Emulsiones Reversibles) FAZE-MUL Emulsificante FAZE-WET Agente Humectante

ORDEN DE ADICINY

FORMULACINPARA LODOS BASE ACEITE

ORDEN DE ADICINY FORMULACIN

ORDEN DE ADICIN:- FLUIDO BASE- VISCOSIFICADORES- EMULSIFICANTE- CAL- SALMUERA- AGENTE TENSIOACTIVO HUMECTANTE- MATERIAL DENSIFICANTE

CONVENCIONAL- FLUIDO BASE- VISCOSIFICANTES- VERSAMUL- CAL- SALMUERA- VERSACOAT- MATERIAL DENSIFICANTE- ADITIVOS DE CONTROL DE

PRDIDA DE FILTRADO

RELAJADO- FLUIDO BASE- VG ARCILLA- VERSACOAT- CAL- SALMUERA- VERSAWET- MATERIAL DENSIFICANTE

ORDEN DE ADICINY FORMULACIN

PROPIEDADES Y

PRUEBASDE LODOS BASE ACEITE

Pruebas API Estndar para Emulsiones Inversas

Peso del lodo (kg/m3, lb/gal) Viscosidad Embudo (seg/litro) o (seg/cuarto de galn) Reologa @ 50oC, 65oC, 80oC (1200, 1500, & 1750F) ATAP @ 150C , 3000F o temperatura de fondo Retorta (% aceite/sinttico, % agua, % slidos) Pom, Psm (volumen total en cc de 0,1N H2SO4 tres valoraciones) Exceso cal - Pom (cc) x 3,7 = kg/m3 , x 1,3 = lb/bbl Cloruros (lodo entero) mg/l Estabilidad Elctrica (ES) @ 65oC

Peso del lodo Reologa @ 120, 150 o 180F ATAP @ 300F o temperatura de fondo Estabilidad Elctrica (ES) @ 120 o 150 F Retorta (% aceite/sinttico, % agua, % slidos) Pom, Psm Cl- (lodo entero)

Pruebas API Estndar para Emulsiones Inversas

Reologa de las Emulsiones Inversas

Prueba a 120, 150 o 180F a peticin del operador.

Operar el viscosmetro VG a 300 rpm mientras que se calienta la muestra.

Despus de terminar la Reologa, examinar el vaso de calentamiento para la sedimentacin de barita.

ATAP de Emulsiones Inversas

ATAP reportado como (2) X (cc de filtrado/30 minutos) Realizar la prueba a 300F (150C), a menos que se proporcionen

otras instrucciones. El filtrado de las formulaciones convencionales no debera contener

agua. Los filtrados de lodos nuevos pueden contener una pequea

cantidad de agua hasta que el lodo sea sometido al esfuerzo de corte a travs de la barrena.

Examinar el revoque para sedimentacin de barita.

Estabilidad Elctrica de las Emulsiones Inversas

La estabilidad elctrica es un valor relativo! La estabilidad elctrica est relacionada con la estabilidad de la emulsin, %

agua, tamao de las gotas de agua, temperatura... La estabilidad elctrica de los lodos nuevos es baja hasta que el lodo sea

sometido al esfuerzo de corte a travs de la barrena. Verificar a 120 o 150F Medidores de Estabilidad Elctrica

- Cambio gradual realizado por el operador (estilo viejo) (se dobla la indicacin)

- Digitales de cambio gradual automtico (indicacin directa) APROBADOS POR API

Reologa de las Emulsiones Inversas

Prueba a 50C, 65C y 80C

Operar el viscosmetro VG a 300 rpm mientras que se calienta la muestra. (Dejar que la temperatura del lodo se estabilice)

Despus de terminar la Reologa, examinar el vaso de calentamiento para la sedimentacin de barita y luego verificar la estabilidad.

ATAP de Emulsiones Inversas

ATAP reportado como (2) X (cc de filtrado/30 minutos)

Realizar la prueba a 150C, a menos que se proporcionen otras instrucciones.

El filtrado de las formulaciones convencionales no debera contener agua.

Los filtrados de lodos nuevos pueden contener una pequea cantidad de agua hasta que el lodo sea sometido al esfuerzo de corte a travs de la barrena.

Examinar el revoque para sedimentacin de barita.

Anlisis por Retorta de las Emulsiones Inversas

Precisin! La retorta nos permite determinar:

- % Slidos- % Aceite o Fluido Sinttico- % Agua- Contenido de sal

Busque tendencias y cambios importantes

Valoraciones Para Emulsiones Inversas

Valoraciones estndar:- Alcalinidad Pom, Psm- Cloruros Cl- (lodo entero)

Se debe usar lodo entero (2 cc)(el filtrado es Aceite/Fluido Sinttico)

Mezclar lodo con solvente para romper la emulsin. Diluir la muestra con agua destilada y aadir el indicador.

Estabilidad Elctrica de las Emulsiones Inversas

La estabilidad elctrica es un valor relativo! La estabilidad elctrica est relacionada con la estabilidad de la emulsin,

% agua, tamao de las gotas de agua, temperatura... La estabilidad elctrica de los lodos nuevos es baja hasta que el lodo sea

sometido al esfuerzo de corte a travs de la barrena. Verificar a 65C, 150 F Medidores

- Cambio gradual realizado por el operador (estilo viejo) (se dobla la indicacin)

- Digitales de cambio gradual automtico (indicacin directa) APROBADOS POR API

Fluidos Base Aceite y Sinttico

Fluido Base Gravedad Especfica

Viscosidad, CST @104

Punto de Inflamacin

F

Punto de Fluidez

F

Punto de Anilina F

Aceite Diesel 0,85 3 - 4 150 14 149

LTMO 0,80 2 - 3 212 -0,4 169

STER 0,85 5 - 7 354 -22 77

PAO 0,80 6 - 7 347 -85 225

TER 0,83 5 - 6 330 14 104

LAO 0,78 2 - 3 295 37 ~200

IO 0,78 2 - 3 279 32 ~200

LP 0,77 2,5 >212 14 >200

CLCULOSPARA LODO BASE ACEITE

Emulsin InversaDatos Calculados

Relacin de Aceite o Sinttico / Agua Cal, (lb/bbl) % CaCl2 y % Slidos Corregido Slidos: (lb/bbl) Barita y (lb/bbl) LGS Cloruro de Calcio (lb/bbl)

Emulsin InversaClculos:

1. m3 AGUA / m3 LODO = WRd X ( Fo + Fw ) - (100 X Fw)______________________________

Ord

2. m3 ACEITE / m3 LODO = ORd X ( Fo + Fw ) - ( 100 X Fo)______________________________

WRd

DONDE:ORd = PROPORCIN DE ACEITE DESEADA (Nmero entero)WRd = PROPORCIN DE AGUA DESEADA (Nmero entero)

Fo = FRACCIN DE ACEITE (Como decimal de la retorta)Fw = FRACCIN DE AGUA (Como decimal de la retorta)


1. BBL H2O / BBL LODO = WRd X ( Fo + Fw ) - (100 X Fw)______________________________

Ord

2. BBL ACEITE / BBL LODO = ORd X ( Fo + Fw ) - ( 100 X Fo)______________________________

WRd

DONDE:ORd = PROPORCIN DE ACEITE DESEADA (Nmero entero)WRd = PROPORCIN DE AGUA DESEADA (Nmero entero)

Fo = FRACCIN DE ACEITE (Como decimal de la retorta)Fw = FRACCIN DE AGUA (Como decimal de la retorta)


LB/BBL CaCl2 = ( )

48,5

3x

LodomlmlAgNO

CaCl2 % en Peso. = ( )

( ) ( )[ ]100

100065,15

65,15

3

3

XxF

LodomlmlAgNO

LodomlmlAgNO

w

+



Agente Humectante a aadir:- Una libra de agente humectante para cada saco de 100 lbs de barita

aadido.

Emulsificante a aadir:- lb/bbl = [(bbl agua / bbl lodo) x (10)]


Agente Humectante a aadir:- Una libra de agente humectante para cada saco de barita aadido.- 0,5 Kg/Saco

Emulsificante a aadir:- lb/bbl = [(bbl agua / bbl lodo) x (10)]

PROBLEMASCON LODO BASE ACEITE

Problemas: Aceite / Sintticos

Viscosidad Insuficiente Viscosidad Excesiva Contaminacin de Slidos Flujos de Agua Salada Slidos Humectados por Agua Dixido de Carbono CO2 Sulfuro de Hidrgeno H2S Sales Masivas y Filones de Sal Asentamiento / Sedimentacin de Barita Prdida de Circulacin

Viscosidad Insuficiente

Sedimentacin de Barita Limpieza Inadecuada del Pozo Tratamiento:

- Aadir Viscosificadores Arcilla, Polmeros, Mod.- Aadir Agua (Salmuera)- Someter la Salmuera al Esfuerzo de Corte

Viscosidad Excesiva

Slidos Alto Contenido, Finos, Humectados por Agua Alto Contenido de Agua Inestabilidad a las Temperaturas Elevadas Gases cidos Slidos Humectados por Agua Sobretratamiento con Viscosificadores Tratamiento:

- Eliminar / Diluir Slidos, Reducir el Contenido de Agua- Aadir Emulsificante, Agente Humectante, Versathin, Cal, Aumentar el peso

del lodo

Contaminacin de Slidos

Alta viscosidad Revoque grueso Tratamiento:

- Zaranda de malla ms fina- Centrfugas en tndem- Diluir con fluidos base y aadir emulsificante- Agente humectante

Flujos de Agua Salada

Aumento del % agua, disminucin de la relacin aceite:agua Alta viscosidad Slidos humectados por agua Estabilidad Elctrica Ms Baja Agua en el filtrado ATAP Tratamiento:

- Emulsificante y cal- Agente humectante para densificar o slidos humectados por agua- Barita para ajustar el peso y parar el influjo

Slidos Humectados por Agua

Mayor viscosidad Menor Estabilidad Elctrica Aspecto granuloso Sedimentacin Taponamiento de la malla de la zaranda Prueba Tratamiento:

- Si la fase de salmuera est saturada de sal, aadir agua dulce- Agente humectante

Dixido de Carbono CO2

Disminucin de POM Disminucin del contenido de cal Disminucin de la Estabilidad Elctrica Tratamiento:

- Aadir cal para mantener un exceso, tener cuidado para controlar el exceso de cal en fluidos a base de ster

- Aumentar el peso del lodo para controlar el influjo

Sulfuro de Hidrgeno, H2S

Sulfuros detectados con el Tren de Gas de Garrett Disminucin de POM Disminucin del contenido de cal Disminucin de la Estabilidad Elctrica El lodo puede volverse negro Tratamiento:

- Mantener el exceso de cal- Secuestrante de zinc inorgnico (SULF-X)- Aumentar el peso del lodo para controlar el influjo

Sales Masivas y Filones de Sal

Las sales son insolubles, pueden resultar en un problema de slidos de baja gravedad especfica

CaCl2 y MgCl2 de la formacin pueden causar la humectacin por agua de los slidos

Pegadura del flujo plstico (no diferencial)- Desplazar el espacio anular desde la barrena hasta el punto

libre con agua dulce

Asentamiento / Sedimentacin de Barita

Asentamiento, pesos desiguales de lodo durante la circulacin desde el fondo hacia arriba despus de los viajes

Tratamiento:- Aumentar la Viscosidad a Muy Baja Velocidad de Corte

Sedimentacin, condiciones estticas y tanques- Normal, aumentar la Viscosidad a Muy Baja Velocidad de Corte- Exceso de agente humectante (empaquetamiento duro), aadir arcilla

organoflica y polmero. No aadir agente humectante.- Presencia de barita humectada por agua indicada por las pruebas aadir agente

humectante

Prdida de Circulacin

La compresibilidad aumenta la densidad en el fondo, aumentando la posibilidad de fracturacin de la formacin

Los materiales de prdida de circulacin (LCM) tales como Celofn y fibras de caa pueden romper la emulsin

Tratamiento:- Mica, MIX-II, cscaras de nueces- Inyeccin inversa de arcilla organoflica (arcilla organoflica en agua

Sin Cemento)

DESPLAZAMIENTOS

Reunirse, comunicar, organizar. Acondicionar el lodo a desplazar a la viscosidad ms baja y el fluido

desplazador a la viscosidad ms alta. No comenzar el desplazamiento hasta que todo el fluido

desplazador est en el sitio. El espaciador debera cubrir 500 a 1.000 de espacio anular. Bombear a una velocidad cerca de la turbulencia. No Parar la circulacin una vez que se ha iniciado el desplazamiento. Hacer Girar / Reciprocar la Tubera

DESPLAZAMIENTOS (Cont.)

Colocar la barrena al fondo del pozo cuando el lodo base aceite se separa de la barrena.

Cambiar las mallas. Aadir agente humectante. Monitorear con el medidor de Estabilidad.

SISTEMAS

VERSADRIL Diesel VERSACLEAN Mineral VERSAPRO Reservorio VERSAVERT Ultra Low Tox MO PARALAND LP Fertilizante PARADRIL Ultra ref LP TRUECORE 100 % core TRUEDRIL 100 % Dril

SISTEMAS

NOVAPLUS IO NOVATEC LAO NOVAPRO Reservorio ECOGREEN Ester FAZE PRO Reversible SIGMADRIL Conductivo RHELIANT Reologa plana

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