7/21/2019 Filtacin y revoque

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1. Defna: Filtracin: Parte de la fase liquida del uido de perforacin (fase continua) que se

pierde hacia las formaciones permeables cuando el uido es sometido a una presindiferencial mientras se encuentra en circulacin. Los slidos o fase dispersa sedepositan en las paredes del pozo formando una capa llamada revoque. en los lodosbase agua, el ltrado es agua los base aceite el ltrado es aceite o gasoil.

Perdida de Circulacin:!s la reduccin o ausencia total de u"o de uidos por elespacio anular comprendido entre la formacin la tuber#a de perforacin cuando se

bombea uido en sentido descendente por la columna de perforacin o la tuber#a derevestimiento. La p$rdida de circulacin constituen un peligro durante lasoperaciones de perforacin en acimientos de alta permeabilidad, en zonas agotadas, en formaciones d$biles o naturalmente fracturadas, vugulares o cavernosas.

Revoque:%e forma por la deposicin de las part#culas slidas presentes en el uido(fase dispersa) sobre la pared del hoo durante el ltrado. %u espesor depender& delltrado de la cantidad tipo e solidos que contiene el uido. Los slidos arcillososson los que realmente forman revoques de calidad.

Perdida de fltrado:!s el volumen l#quido forzado a trav$s de un medio porosodurante el proceso de ltracin. !l ltrado indica la cantidad relativa de l#quido que seltra a trav$s del revoque hacia las formaciones permeables cuando el uido essometido a una presin diferencial.

Perdida instantnea:!s el volumen de ltrado que de manera instant&nea invade ala formacin antes de formarse el revoque mientras se realiza la operacin deperforacin.

2. Por qu hay que tener un revoque delado y de !a"a #er$ea!ilidad% &'#lique.

'rear un revoque delgado de ba"a permeabilidad es de vital importancia a que dichos factoresinuen directamente en el dao que se le puede generar a la formacin. !n algunos casos estedao es tan grande puede llegar a ser irreversible. %i el dao es una zona permeable productivalos caminos potenciales para el paso de hidrocarburos pueden ser bloqueados por una reaccinadversa entre el ltrado la formacin o por la entrada de solidos del lodo al interior de laformacin.

%i el revoque posee una permeabilidad ba"a, la cantidad de l#quido que se pierde a la formacinser& ba"a, por tanto el dao a la misma no ser& tan grande de igual forma ninguna de laspropiedades del lodo se ver& afectada. Por el contrario si el revoque posee una permeabilidadmu alta se producir& una disminucin del volumen de l#quido por lo tanto un aumento de ladensidad lo que traer& consigo una posible fractura a la formacin posterior perdida decirculacin. l mismo tiempo se producir& un aumento en la viscosidad lo que a su vez puedeocasionar la oculacin del lodo de perforacin.

La formacin de un revoque delgado "uega un papel importante durante la perforacin para as#evitar ciertas complicaciones relacionadas con el mismo. !l grado de invasin por parte delltrado inuir& directamente en el tamao del revoque en las paredes del pozo, por consiguienteal tener un revoque de gran espesor se pueden ocasionar problemas operacionales durante laperforacin como el aprisionamiento de herramientas por presin diferencial, problemas desuccin, suabeo, entre otros.

(. C$o se )or$a el revoque% cules son las )unciones y caracter*sticas ideales%&'#lique que equi#o es utili+ado #ara $edir el es#esor del revoque.

Para que se forme un revoque, es esencial que el lodo contenga algunas part#culas cuo tamaosea ligeramente menor que el de la abertura de los poros de la formacin. !stas part#culas, queson conocidas como *part#culas formadoras de puentes+, son atrapadas en la supercie de losporos, mientras que las part#culas m&s nas son, en principio, transportadas a una maorprofundidad en el interior de la formacin su nombre se debe al hecho de que ellas se agrupan

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en el interior del poro formando una estructura estable, seme"ante al arco de un puente. !l pasode las part#culas m&s pequeas se impide, progresivamente, a medida que los puentes seforman cuando los espacios libres e-istentes entre las part#culas que forman los puentes son losucientemente pequeos, solamente ocurre el paso de l#quido hacia la formacin, todas laspart#culas slidas son retenidas, formando el revoque. La suspensin de part#culas nas queingresa a la formacin antes durante el establecimiento de los puentes se conoce comoperdida instant&nea de ltrado el l#quido que entra posterior a la formacin de los puentes es elltrado.

!ntre las funciones principales del revoque est&n

'ontrolar la perdida de ltrado, controlando su permeabilidad.

/inimiza los daos a la formacin evitando la entrada de gran cantidad de ltrado.

/antiene la estabilidad del hoo evita posibles derrumbes.

impide la entrada de gran cantidad de ltrado a la formacin.

Las principales caracter#sticas que debe poseer un revoque para ser efectivo son

0ebe ser permeable, para asi evitar la e-cesiva ltracin a la formacin.

0ebe ser compresible, para que ante un aumento de presin su permeabilidad disminua.

0ebe ser delgado, para evitar posibles problemas operacionales como pegas diferenciales.

0ebe ser resistente uniforme, para cubrir ecientemente las paredes del hoo evitarposibles derrumbes.

!l equipo utilizado para la medicin del espesor del revoque es la punta de vicat. !ste equipoconsta de un aguantador provisto de un v&stago movible que pesa 122 gramos. !n el e-tremosuperior, tiene un embolo de 3 cent#metro una longitud de por lo menos 4 cent#metros en elotro e-tremo soporta una agu"a cambiable de un mil#metro de di&metro 4 cent#metros delongitud. !l v&stago es invertible puede mantenerse en cualquier posicin por medio de untornillo "ador posee un indicador a"ustable que se mueve sobre la escala graduada adherida alaguantador. 5nido a la base del aparato se tiene una pequea placa que sirve para colocar elpapel ltro que contiene el revoque cuo espesor se desea medir.

,. &'#lique cules son los equi#os utili+ados #ara la $edicin de los di)erentes ti#osde fltrado% Defna cada uno de los ti#os de fltracin que se deter$ina en ela!oratorio

!n el laboratorio se determina la ltracin est&tica, es decir, aquella que ocurre cuando el lodono est& en movimiento. 0urante la perforacin pueden ocurrir dos tipos de ltracin, esttica ydinmica, pero en la pr&ctica solo se consideran las ltraciones est&ticas debido a que es la quese puede medir en el sitio de la operacin, con los equipos e-istentes.

continuacin se denen los dos tipos de ltracin e-istentes, haciendo $nfasis que en lapr&ctica solo se traba"ar& con la ltracin est&tica

Filtracin Esttica:%e presenta cuando el uido est& en reposo, la p$rdida de ltradodecrece continuamente genera un revoque grueso a medida que pasa el tiempo, inueen la generacin de pegas diferenciales. 0ado revoque se hace m&s grueso con el tiempo,el revoque restringe el u"o de ltrado la tasa o velocidad de ltracin disminue con eltiempo. Por tal motivo la p$rdida de ltrado se hace menor que en la ltracin din&mica.

Filtracin Dinmica:!sta p$rdida sucede cuando el lodo est& en circulacin o se est&perforando, causando que el revoque sea continuamente erosionado. %e alcanza unestado de equilibrio cuando la deposicin sobre el revoque es igual a la erosin. !n esepunto se obtiene un revoque con espesor la tasa de ltracin constantes.6eneralmente, el revoque din&mico es m&s delgado que el revoque est&tico, pero laperdida de ltrado es maor.

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&qui#os e$#leados #ara deter$inar la fltracin esttica:

Filtro-Prensa P/

Descripcin: !ste ltro emplea como fuente de presin o-#geno o nitrgeno comprimidopreri$ndose el nitrgeno por ser inerte. !l cilindro con el gas comprimido tiene un regulador depresin una v&lvula especial de seguridad. 5na manguera conecta esta unidad con el ltroprensa en la tapa superior. !l equipo en s# est& conformado de un cilindro para barro, cerradopor una tapa removible, una empacadura, papel ltro, cedazo tapn inferior. La tapa removible

tiene una boca de entrada de presin. 'uando el aparato est& ensamblado, el ltro descansasobre el cedazo una boca de salida en el tapn del fondo deba"o del ltro de papel permite larecuperacin del ltrado en una probeta graduada.

Condiciones de trabajo:La prueba de ltrado P7 es realizada a la temperatura supercial auna presin de 322 psi, los resultados se registran como n8mero de mililitros perdidos en 12minutos

Filtro 0-0P

Descripcin: Los equipos utilizados son especialmente diseados para efectuar pruebas a altastemperaturas presiones. 'onsisten esencialmente de una fuente de presin controlada, de unacelda diseada para soportar una presin de traba"o de 3222 lpc como m#nimo, de un sistemapara calentar la celda de un soporte adecuado para sostener la celda el sistema decalentamiento.

Para pruebas de ltracin a temperaturas superiores a los 922 :;, se deber& utilizar unacelda presurizada de recoleccin que soporte una contrapresin m#nima de 422 lpc evite fugaso evaporacin del ltrado a altas temperaturas. La celda posee un termmetro, empacadurasresistentes al aceite de un soporte para el medio ltrante.

'omo fuente de presin debe utilizare un gas inerte como

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tratamiento apropiado del lodo para el control de la perdida de ltrado basado en las pruebas P7 de ?@A?P, generalmente producen una perdida din&mica de ltrado dentro de un rangosatisfactorio.

7. &'#lique los #ro!le$as #otenciales relacionados con la invasin e'cesiva defltrado.

6enor inter#retacin de los #erfles elctricos: La e-cesiva invasin por parte deltrado puede cambiar las caracter#sticas de una formacin en un amplio espacio vecino a

pozo(zona lavada mu amplia). !sto hace dif#cil la evaluacin de la formacin con perlesel$ctricos. 'omo regla general, cuanto menor es la p$rdida de ltrado, maor signicacintienen los perles, esto se debe a que si el ltrado llega a una zona de invasin el perl noestar& afectado mucho, pero si la invasin llega a la zona de transicin o a la zona virgen,e-istir&n problemas con la interpretacin de los perles, puesto que el ltrado cambia lascaracter#sticas de la formacin, dando como resultado valores de perla"es errneos. Lapresencia de ltrado hace los registros el$ctricos poco dignos de conanza, puesto que laslecturas de las resistividades obtenidas, dependen b&sicamente del contenido de uido dela zona adacente al hoo del pozo, la cual al presentar alto grado de invasin generar&resultados errneos. Las zonas de petrleo gas pueden pasar desapercibidas porque elltrado est& desplazando a los hidrocarburos, ale"&ndolos del pozo, lo cual diculta sudeteccin.

&)ectos neativos #ara la esta!ilidad del #o+o: !l control de p$rdida de ltrado puedeser de importancia, a8n en el caso de formaciones no permeables. %i, bien t$cnicamente,no ha p$rdida de ltrado hacia las formaciones impermeables de lutitas, el ltrado puedepenetrar en algunas lutitas a trav$s de micro fracturas o uniones de planos. !sto puededeterminar que las paredes del pozo se derrumben o desprendan, lo cual traer#a comoconsecuencia la disminucin de la velocidad de penetracin en el peor de los casos unapega mec&nica. La solucin a estos problemas, es que se tenga un buen control de ltrado$ste se debe controlar con aditivos que permitan la disminucin del mismo que forme unrevoque delgado impermeable, para as# tener un control en las paredes del pozo, puestoque $ste aude a sostener las paredes del pozo.

6ayor sua!eo y #istoneo de!ido a la reduccin del es#acio anular li!re. %i seproduce una elevada invasin de la formacin por parte del ltrado se depositarageneralmente un revoque grueso sobre las paredes de la formacin de la partecorrespondiente, esto puede originar un aprisionamiento diferencial de la herramienta puede tambi$n agravar los problemas de sobreApresin succin relacionados con via"es.

La invasin del ltrado tambi$n tiende a reducir la conanza en los n8cleos laterales depared a8n en los n8cleos obtenidos por m$todos comunes. Prueba inv&lida de muestreodel uido de la formacin, a que las pruebas de u"o del uido de la formacin pueden darresultados que se reeren al ltrado no a los uidos del acimiento

%i la formacin permeable es productiva, o potencialmente productiva las caracter#sticas

ltrantes del lodo pueden ser e-tremadamente importantes. Los caminos potenciales parael paso de hidrocarburos pueden ser bloqueados por una reaccin adversa entre el ltrado la formacin o por la entrada de los slidos m&s pequeos del lodo en la formacin,tambi$n puede cambiar las caracter#sticas de la formacin en un amplio espacio vecino alpozo, por lo tanto una amplia perdida de ltrado disminue la productividad de laformacin.

!n sistemas base agua, la productividad de los pozos puede ser reducida permanentementecomo resultado de la e-cesiva ltracin a las formaciones, debido a un lodo con pobrespropiedades de formacin de revoque. 0icho dao es permanente debido a que el aguapodr#a no ser completamente eliminada por el u"o de petrleo gas al hoo al poner epozo en produccin. !l dao causado por esta agua ltrada es m&s seria en aquellas zonas

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de relativamente ba"a presin de acimiento, donde la alta presin diferencial requeridapara purgar la arena de agua, no se puede obtener a pesar de las medidas que se tomenuna vez que haa sido afectada la formacin.

8. Cundo el revoque es co$#resi!le y cundo es inco$#resi!le% C$o se #uedenidentifcar estos ti#os de revoque en el la!oratorio%

!l revoque es compresible cuando depende de la presin a medida que se va comprimiendo$ste se va haciendo m&s no compacto disminuendo la permeabilidad del mismo, debido a

esto se puede concluir que los revoques compresibles o debidamente tratados son m&s 8tilesporque disminuen la p$rdida de ltrado lo que a su vez reduce los distintos problemasoperacionales que trae la e-istencia de un revoque grueso, tambi$n se puede decir que cuandoel revoque tiene esta caracter#stica contribue a la disminucin del ltrado hacia la formacindebido a una me"or distribucin de la fase dispersa del lodo sobre las paredes del pozo, su otrautilidad radica en que permite minimizar el radio de la zona invadida, permite una me"or corridade los registros a que disminuen los problemas causados por e-ceso de ltrado ha unamaor estabilidad en las paredes evitando as# los derrumbes.

!l revoque es incompresible cuando no depende de la presin ante diversos aumentos depresin su permeabilidad no se ver& afectada por lo que seguir& permitiendo el paso de uido ala formacin aumentando el revoque, a que permite un maor paso del ltrado hacia la

formacin entonces la zona invadida es maor esto debido a que las part#culas que deber#anestar unidas formando una barrera impermeable est&n dispersas, lo que no trae ning8n benecioal proceso operacional de la perforacin aumenta el costo de la misma porque habr& queemplear aditivos controladores de ltrado a la formacin. !n otras palabras, si el revoque escompresible, un aumento de la presin reduce su permeabilidad disminue la p$rdida deltrado. %i el revoque es incompresiblela velocidad de ltracin var#a con la ra#z cuadrada de lapresin. 5n revoque incompresible, implica que la permeabilidad del mismo no es afectada porla presin.

9. Cules son las condiciones necesarias #ara que #ueda ocurrir la fltracin%

!n primer lugar, la presencia del uido de perforacin con fase liquida solida. Para que puedaocurrir ltracin debe darse las siguientes condiciones, estar en presencia de una formacinporosa permeable, tener un diferencial de presin entre la columna de lodo la formacin (sobrebalance de 322 a 922 lpc por encima de presin de formacin), un revoque con mala calidadtambi$n inue en que ocurra la ltracin hacia la formacin, alto contenido de slidos en ellodo, uidos oculados poco dispersos, etc.

. C$o se controla la invasin de fltrado%

Para esto se requiere obtener un revoque delgado, resistente, por lo tanto es necesario agregaraditivos qu#micos para controlar la invasin de ltrado hasta obtener los valores de densidad otoros par&metros necesarios para que este vuelva a tener la caracter#sticas necesarias pararegular la ltracin.

Control de la tasa o velocidad de fltracin:el dao causado por la p$rdida de ltradose puede minimizar manteniendo ba"a la velocidad de ltracin lo cual se logra usando unlodo cuo ltrado reacciona en un grado m#nimo con la formacin, controlando el tipo cantidad de slidos en el lodo.

Control del es#esor y te'tura del revoque: el control ptimo se logra cuando ha unamplio rango de diferentes tamaos de part#culas. Las part#culas m&s pequeas seintroducen como cuas entre las part#culas m&s grandes, formando as# un revoque de ba"apermeabilidad. Las part#culas coloidales originan una te-tura uniforme del revoque.

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Control de las #ro#iedades qu*$ica del fltrado: mediante la adicin de aditivos selogra un buen control de ltrado se promueve la formacin de un revoque apropiado.!ntre los aditivos empleados se encuentran

rcilla 6ont$orilloniticas:es el principal aditivo para el control del ltrado en lamaor#a de los lodos base agua. Las part#culas de bentonita de tamao coloidal sondelgadas planas, proveen un revoque compresible. %e cree que el aguasupercial de hidratacin que rodea las plaquetas de bentonita, puede proveer unsello efectivo cuando las plaquetas est&n colocadas como cuas entre las part#culasm&s grandes del revoque.

Dis#ersantes:el empleo de dispersantes o reductores de la viscosidad, me"oratambi$n el control de p$rdida de ltrado al dispersar o desocular las part#culascoloidales promoviendo un revoque delgado resistente como una estructurauniforme superpuesta.

l$idones:las part#culas de almidn se e-panden en agua para formar bolsasespon"osas que se introducen como cuas en las aberturas del revoque, con lo queproducen un control de p$rdida de ltrado.

Poli$eros:son ecaces como reductores de p$rdida de ltrado en lodos base

agua. %e comporta en forma similar a un sellador a presin.

ditivo #ara lodos de !ase aceite:el control de ltrado es normalmente buenoen lodos base aceite, pero puede constituir un problema a temperaturas elevadas.

3. De qu de#ende la calidad del revoque%

La calidad del revoque depende de

o !l tamao de las part#culas presentes en el lodo

o !l tao de los poros de la formacin

o La permeabilidad de la formacin

o Due la presin hidrost&tica sea maor que la presin de la formacin

o La velocidad del uido anular

o La velocidad del ltrado

o La manutencin de las propiedades del lodo

14 Por qu la des;oculacin y la dis#ersin de las arcillas son i$#ortantes#ara el control de la fltracin% &'#lique

l dispersar o deocular las part#culas coloidales, los dispersantes promueven laformacin de un revoque delgado resistente con la estructura uniforme. !n otraspalabras al desocularse, las laminillas de arcilla se depositan en el revoque seg8n unaorientacin m&s bien plana. !stas laminillas se colocan para obtener un revoque de ba"apermeabilidad con un buen control de ltracin. @ambi$n contribuen al control de lap$rdida de ltrado al sellar o taponar pequeas aberturas en el revoque, este 8ltimofactor puede e-plicar porque algunos dispersantes (lignosulfonatos lignitos) son m&secaces que otros para reducir la p$rdida de ltrado.

Los desoculantes permiten que las laminillas de arcilla se dispersen sesuperpongan para proporcionar un revoque m&s resistente.

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F/6/C F//C

Ecurre mientras el uido de

Perforacin est& circulando.

Ecurre cuando se detiene la perforac

durante las cone-iones, los via"es o cuand

uido no est& circulando.!l revoque formado es delgado, debido a la

continua erosin generada por el

movimiento continuo del lodo en el espacio

anular.

!l revoque formado es grueso, debido a

mientras el lodo est& en reposo aument

acumulacin de slidos en las paredes

pozo.!l revoque es simult&neamente erosionado

depositado !n condiciones est&ticas no se prod

erosin del revoqueLa tasa de ltracin permanece constante,

debido al equilibrio entre deposicin

erosin de slidos en las paredes del pozo.

La tasa de ltracin disminue, po

engrosamiento del revoque disminuci

su permeabilidad con el tiempo./aor p$rdida de ltrado @ambi$n se pierde ltrado pero en menor

proporcin.11. Cules son las di)erencias $s i$#ortantes entre la fltracin din$ica yla fltracin esttica% &'#lique

12. Di)erencias entre la #erdida de circulacin y la #erdida de fltrado. Culesson las consecuencias de una #erdida de circulacin% &'#lique

La p$rdida de circulacin, es decir, la p$rdida de uido hacia la formacin, es uno de losproblemas m&s dif#ciles que se pueden encontrar cuando se est& perforando un pozo.La altura de la columna de lodo cae dentro del anular se reduce en consecuencia lapresin hidrost&tica. !sta ca#da de presin hidrost&tica puede permitir que entren al pozouidos de otras formaciones. Las consecuencias que podr#an traer una p$rdida decirculacin son

7ncremento en los costos por el tiempo que tarde solucionar los problemas elcosto del lodo perdido.

0ao a la formacin (p$rdida a la permeabilidad por los slidos del lodo quiz&sripios que se depositen).

Pega diferencial en la zona donde halla perdida, debido a la ausencia de lodo en elanular.

'ambio en las propiedades del lodo.

'ontaminacin de zonas productoras. Posibles ca#das dr&sticas en la presin hidrost&tica.