CONOCIMIENTO DE EQUIPOSFluido de Perforacin: Fluido (base agua o base aceite) cuyas propiedades han sido modificadas por solidos (los cuales pueden ser comerciales o nativos y disueltos o suspendidos) para estabilizar y controlar el pozo Funciones: Extraer ripios de la formacin perforados Controlar presin de la formacin Sellar formaciones permeables Enfriar y lubricar la broca Transmisin de energa hidrulica a herramientasSe le hacen pruebas a los fluidos. Si se estropea, se pierde perforacin y produccin

CONOCIMIENTO DE EQUIPOS Remetro: Instrumento para medir la forma en que fluye un fluido liquido bajo la accin de fuerzas externas (para medir propiedades Reolgica del fluido) Filtro prensa: sistema de filtracin por presin API: determina el filtrado o perdida de agua que pasa hacia la formacin permeable cuando el fluido es sometido a una presin diferencial PH-metro: Mide ph Balanza de densidad de lodos (balanza de lodos): mide la densidad del lodo (lb/gal) o (lb/ft^3) Mixer (embudo o mezclador): Simula un tanque de perforacin para preparar un fluido de perforacin. El orden y manera de mezlar alteran el producto final.Reactivos buffer: Las soluciones amortiguadoras, tambin conocidas comomuellesbuffer o tampn, son disoluciones que estn compuestas por elioncomn de uncidodbil o unabasedbil y el mismo ion comn en unasalconjugada, ambos componentes deben de estar presentes.Tambin se dice que una solucin es amortiguadora, reguladora o tampn si la [H+], es decir el pH de una solucin no se ve afectada significativamente por la adicin de pequeas cantidades o volmenes de cidos y bases..

RENDIMIENTO DE ARCILLA:

Preparacin de Lodo: Arcilla reactivabentonita: genera viscosidad al reaccionar con el agua. Se busca una viscosidad apropiada para arrastrar los ripios (material solido) a superficie. Permite el desarrollo de las propiedades reolgicas.Las arcillas tienen una forma laminar donde hay cargas elctricas debido a presencia de cationes. El agua por atraccin sufre un proceso de osmosis y se establece entre las lminas de las arcillas, aumentando el espaciamiento entre estas, y por ende, hinchando la arcilla.Rendimiento de arcilla: Cantidad de arcilla necesaria para llegar a 15 cp de viscosidad en un barril de fluido. (lb/bbl) Numero de barriles con 15 cp de viscosidad obtenidos a partir del uso de 1 T de arcilla. (bbl/T de lodo de 15 cp) Arcillas usadas: Nacional, WI gel y Wyoming (mas usada) Se usa 15 cp ya que antes de esta viscosidad, grandes cantidades de arcilla no alteran mucho la viscosidad, mientras que despus de este valor, pequeas cantidades la alteran en forma considerable.Arcillas Reactivas de Formacin: Arcillas presentes en la formacin, las cuales no son deseadas ya que aumentan la viscosidad del fluido. Pueden causar embolamiento de broca y atascamiento de tubera (debido a reduccin de dimetro) y dao a los polmerosPara manejarlas se agregan aminas (base amoniaco) las cuales remplazan el agua en la reaccin, logrando la inhibicin.Qu hacer para inhibir las arcillas de formacin ya que tambin se inhibiran las del fluido original?

REOLOGA Parte de la fsica que estudia las propiedades de un fluido, tales como viscosidad plstica, gelificacin y punto cedente (yield point)

Viscosidad Plstica: Resistencia al flujo por parte de un fluido debido a la interaccin (friccin) de los slidos presentes en este.Depende de la concentracin, tamao y forma de los slidos presentes en el fluido y se controla con equipos mecnicos de Control de Solidos.Se mide con el remetroLas arcillas que ms se adhieren al fluido son las reactivasLos qumicos que ms alteran la viscosidad plstica son los densificantes: Bentonita, Carbonato de calcio y Barita.

Punto Cedente (Yield Point): Bajo condiciones dinmicas, es la fuerza que ayuda a mantener el fluido en movimiento apenas inicia el mismo (el movimiento). Mide la resistencia a iniciar el movimiento de parte del fluido.Esfuerzo mnimo requerido para que el fluido se mueva Est relacionado con la limpieza de pozo en condiciones dinmicas Aumenta cuando hay presencia de contaminantes solubles tales como carbonato, calcio y solidos reactivos

Esfuerzo de Gel: Medida de la atraccin fsica y electroqumica dentro del fluido bajo condiciones estticas.Esfuerzo de corte mnimo para producir una deformacin permanente en un gel determinadoRelacionado con la gelificacin (Propiedad de fluidos tixotrpicos, los cuales al no tener fuera cortante toma propiedades de gel, y al volver a estar bajo la influencia de una fuerza cortante, vuelve a tomar propiedades de fluido) A partir de la medicin y grafica de esfuerzo vs tiempo para tiempos de 10s, 10m y 30m se clasifican en geles progresivos (esfuerzo de gel aumenta bastante a medida que pasa el tiempo) y geles planos (recta es lo ms parecido a una vertidas) donde estos ltimos son los deseados.

En laboratorio el esfuerzo de gel se mide en el remetro; se coloca el fluido en 600. Luego se apaga y se prende en 3. Se mide como la mayor elongacin apenas se prende. UN Y-POINT O ESFUERZO DE GEL ALTO PUEDE DAAR LAS BOMBAS.

Goma xantica: Polmero que permite modificar las propiedades reolgicas del fluido afectando poco la viscosidad plstica Bentonita: Afecta viscosidad plstica.

PERDIDAS DE FORMACIN:Fractura por excesivo peso de lodo contra la formacinSe debe cumplir la curva de densidad entregada

SISTEMA DE CONTROL DE SOLIDOS:

Funcin: trata de retirar la mayor cantidad posible de solidos.3 sistemas que forman el sistema central Shaker: Mallas de distinto tamao de calibrado, el cual se somete a vibracin y retiene los solidos ms grandes a los correspondientes del calibre. Pasa 100% del lodo

Mood Cleaner: se divide en 3: Desilter (deslimador): saca arcillas Desander (desarenador): Saca arena Shaker: Filtracin de la arenaSolo pasa el 60% del lodoQuedan las arcillas coloidales (la mayora reactivas)Los recortes van al trashcan y los tanques necesitan los fluidos libres de solidos

Bombas centrifugas: 80 gpm Arcillas Coloidales Sufren de cavitacin si no se controla la viscosidad plstica

MODELOS REOLOGICOS:

Relaciones empleadas para describir el comportamiento de un fluido.Se utilizan modelos de fluidos pseudoplasticos, los cuales disminuyen su viscosidad al aumentar el gradiente de velocidad.

Bingham: la relacin entre la fuerza de corte (tao) y el gradiente de velocidad es directamente proporcional.

Sirve Para: suspensiones de arcillas (20-60% de arcillas clcicas en agua) y flujo de fluidos de perforacin en espacios anulares. Defecto: toma como si la viscosidad fuera constante

Ley de Potencias: ostwald-de Waele

K= ndice de consistencia (parecido a la viscosidad plstica). K alto; muy viscosos N= ndice de ley exponencial. Que tan newtoniano es el fluido. N1; dilatante Sirve para: A gradientes de velocidad intermedios; flujo de pseudoplasticos y dilatantes Defecto: No tiene en cuenta el punto cedente

Ley de Potencias Modificado: Herschel-BulkleyEs la ley de la potencia teniendo en cuenta el punto cedente

PERFORACINPozo Vertical Broca Drill collar Tubera pesada: darle peso.Pozo Horizontal Broca Motor direccional (MWD) PHA: va desde la broca hasta el primer drill collar Drill pack Tubera pesada

PROBLEMAS DEBIDO AL LODO:

Pegas: Por diferencial de presin (debido a caractersticas del lodo hay exceso de filtracin) y por empaquetamiento (mala viscosidad o gelificacin).

Reventon: Por manejar el hoyo con un lodo con peso insufieciente para contrarrestar la presin de formacin.

Dao de bombas: Fuertes yield point o esfuerzo de gel las hace forzar

PRUEBAS

Reologa (ya visto)

Filtracin:

Filtrado: indica la cantidad de fase lquido del fluido de perforacin que pasa hacia las formaciones permeables debido a una presin diferencial que siempre existe entre la formacin y el fluido de perforacin.

No debe ser mayor a 10cc a 120 psi a 30 min

Se mide en condiciones (LPLT) para fluidos base agua (en la filtro prensa se mantiene por 30 min con una presin de 100 psi) y HPHT para fluidos base aceite.

Se controla con la concentracin y dispersin de solidos que mejoren las caractersticas del cake (puenteantes (carbonato de calcio) y controladores de filtro (pac))Tambin se vale usar bentonita pre hidratada (tener en cuenta el aumento de densidad que conllevara usarla)

Cake: se forma debido a la separacin de la fase liquida con la fase solida del fluido debido a que la formacin (por la presencia de permeabilidad) acta como colador y los slidos quedan adheridos a la pared de est formando un recubrimiento (el cual es necesario para la estabilidad del pozo y controlar el filtrado). El cake se logra formar incrementando la concentracin y dispersin de los solidos arcillosos. Cuando hay bastante filtracin, es mayor la cantidad de solidos que se adhieren, y por lo tanto, mayor el cake, lo cual puede generar pega de tubera por diferencial de presin entre cake y tubera. Caractersticas: El cake debe ser plstico, delgado (menor a 1/32 de pulgada) e impermeable (consistente) Control: Pac (celulosa polianionica): Polmero a base de almidones fcilmente dispersarle y soluble en agua que controla la filtracin Surfactante: Materiales que modifican la tensin interfacial entre dos medios concentrndose en la interface de los mismos, los cuales se usan en pldoras de dispersin cuando no se puede variar el peso del lodo Puentear con carbonato de calcioPHEl ph indica si un lodo es acido (7) y su valor para lodos base agua debe ser entre 9 y 10 Elevar ph: se eleva con soda caustica (hidrxido de sodio NaOH) cuando el lodo es base agua y con cal cuando es base aceite Disminuir ph: Agregando acido

RETORTAPrueba para conocer el porcentaje de lquidos (aceite y agua) y slidos en el lodo. Se realiza preferiblemente con 10cc de lodo, a 300F por 30 min como minimo. Se obtienen los resultados del % de aceite y agua directamente (%= cc (de agua o aceite) * 10) y el de solidos se hace por diferencia (100 - %agua - %aceite).

PRUEBAS QUIMICAS AL LODO

Alcalinidad: concentracin de inanes solubles en agua capaces de neutralizar cidos. Esta prueba se le hace tanto al filtrado como al lodo y a partir de sus resultados se puede estimar la concentracin de iones OH, CO3 y HCO3 presentes. La alcalinidad del lodo siempre ser mayor que la del filtrado

Calcios y Cloruros: Se miden a partir del filtrado y da una idea de la dureza del lodo

MBTMedida de la concentracin total de solidos arcillosos (arcillas reactivas) que contiene el fluido. Se debe hacer mnimo 3 veces al da 2cc de lodo + 10cc de agua destilada + 15cc de perxido de hidrogeno (agua oxigenada) dentro de Erlenmeyer Se calienta hasta punto de ebullicin Se apaga y deja enfriar Se completa con agua destilada hasta 50cc Se hace titulacin con azul de metileno cada 0,5 o 1cc Sobre papel filtro se coloca gota. El alrededor debe quedar verdeContenido equivalente de arcilla reactiva (bentonita):cc de azul de met * 5/2 (lb/barril)

CONTAMINACION DE FLUIDOOcurre cuando en el fluido aumenta la concentracin de algn componente, o ingreso de uno nuevo, de forma inesperada y no planeada, lo cual lleva a cambios en las caractersticas del mismo afectando las operaciones.Se tienen como principales contaminantes: Sal Solidos Cementos Calcio Cal cido Sulfhdrico

ContaminanteViscosidad plasticaYield PointGelesFiltracinPhRetortaClorurosCalciosAlcalinidadDensidad

Sal==

Calcio==

Solidos====

Cemento=

Cal ===

H2SNO gelifica

Pruebas reinas

Nota: Todos los contaminantes aumentan Reologa (menos el H2S) SAL Causa: Normalmente ocurre por presencia de sal en la formacin que se est perforando (puede ser domo salino)

Efectos:

La sal afecta el funcionamiento de los polmeros y produce la floculacin de la bentonita.

Aumenta la viscosidad plstica debido al aumento de partculas y el yield point por la cantidad de iones suministrados

Los geles se vuelven progresivos (15, 30, 60) normalmente es (5, 6, 9)

El filtrado es mayor ya que los polmeros lo controlan. 5 no contaminado. 20 contaminado

El Ph disminuye pero levemente, al igual que la alcalinidad que est ligada al Ph

Lo que ms se afecta es la concentracin de cloruros, la cual aumenta mucho por presencia de NaCl

Reparacin: Agregar Lodo sin sal dilucin para disminuir concentracin

Luego se corrigen las propiedades reolgicas: Tyner: thinner (diluyente, adelgazador, es una mezcla de disolventes de naturaleza orgnica derivados del petrleo diseado para disolver, diluir o adelgazar sustancias insolubles en agua) Base slida. Disminuye la viscosidad (adelgazante) y baja un poco el Ph

Regular filtracin con Pac

Regular Ph con soda caustica

CALCIO Causa: Calizas en formacin Efectos: El filtrado aumenta ya que los polmeros tambin se ven afectados por la presencia de calcios

Ph aumenta debido a que los calcios son bsicos. Tambin aumenta mucho la concentracin de calcios. (120 1200).

La alcalinidad aumenta ya que est ligada al Ph.

Reparacin: Thinner y luego de dar un ciclo Pac para filtracin Acido para PhAu

SOLIDOS Causa: Dao del sistema de control de solidos

Efectos:

Aumenta la viscosidad Plstica El filtrado aumenta poco (0,5 - 0,7) En la prueba de la retorta aumenta mucho el porcentaje de los solidos

Reparacin: Dilucin con lodo sin contaminante Dispersante (thinner) para la viscosidad plstica Pac para regular filtrado Revisar Sitema de control de solidos

CEMENTO: Causa: Ocurre durante cementacin o perforacin del mismo (al hacer side track con taponamiento de cemento)

Efectos: El Ph aumenta bastante debido a que el cemento es muy bsico (casi 14) La alcalinidad tambin aumenta bastante debido a que es ligada al Ph (0,54,8) Los calcios aumentan bastante (son los que aumentan Ph) Aumento de la densidad (es lo que lo difiere del cal) En la retorta los solidos aumentan poco y el foltrado tambien aumenta pero poco Reparacin: Decantacin en los tanques para atrapar las partculas de cemento Se utiliza bicarbonato, separa el slido del lquido (solo el cemento) provocando su decantacin y baja el Ph Adelgazante (thinner) para regular la viscosidad plstica Pac para el filtrado Acido para bajar el Ph

CAL Causa: perforacin de formacin o error humano

Efectos: Ph aumenta pero no tanto como el cemento (10.5) Aumentan los calcios y alcalinidad Densidad y Reologa permanece igual

Reparacin: Adelgazante Pac acido