Un Fluido de Perforacin es una mezcla de un solvente (base) con aditivos o productos, que cumplen funciones fsico-qumicas especficas, de acuerdo a las necesidades operativas de una formacin a perforar. En el lenguaje de campo, tambin es llamado Barro o Lodo de Perforacin, segn la terminologa ms comn en el lugar.

Todos los fluidos ayudan a minimizar problemas y costos operacionales, pero en ningn caso ninguno de ellos constituye la panacea de la operacin. Estos fluidos no deben ser txicos, ni corrosivos, ni inflamables pero si deben ser resistente a los contaminante.El objetivo de una operacin de perforacin es perforar, evaluar y terminar un pozo que producir petrleo y/o gas en forma rentable. Los fluidos de perforacin desempean numerosas funciones que contribuyen al logro de dicho objetivo. El ingeniero de fluidos se asegurar que las propiedades del lodo sean correctas para el ambiente de perforacin especfico. Tambin puede recomendar modificaciones de las prcticas de perforacin que ayuden a lograr los objetivos de la perforacin.

El empleo de la energa hidrulica durante las operaciones de perforacin incluye aspectos tales como el comportamiento de flujo de los fluidos (reologa), las prdidas de presin por friccin, las presiones generadas por el movimiento de tuberas dentro del pozo, el transporte de recortes desde el fondo del pozo hasta la superficie (capacidad de acarreo de recortes) y la utilizacin eficiente de la energa (optimizacin de la perforacin), as tambin tomando en cuenta la clasificacin de los diferentes tipos de fluidos de perforacin y las funciones de estos en el desarrollo de los proyectos de perforacin. Existen cuatro tipos de fluidos de perforacin, cada uno de ellos cumple su funcin de acuerdo con la actividad que se realice en el pozo, en este trabajo se dar a conocer un poco ms acerca de estos fluidos y sus diferentes funciones en la perforacin de pozos.

FLUIDOS DE PERFORACIN

Fluido a base de agua:Son los fluidos ms usados a nivel mundial en perforacin. En este sistema por lo general el agua dulce es la base del fluido, a la cual se le adicionan arcillas, polmeros, densificantes y algunos otros aditivos para el control de algunas variables.

La bentonita es utilizada para tratar lodos de agua fresca para satisfacer las necesidades geolgicas del lodo, as como para controlar las prdidas de fluido, obtiene su mejor desempeo en lodos que contengan menos de 10,000 ppm de cloruro de sodio, al afectar considerablemente sus propiedades. Rara vez un lodo formado a partir de solo bentonita es usado, gracias a su facilidad a ser contaminado.

Los fosfatos (siendo el pirofosfofato cido de sodio(SAPP) el ms usado)son qumicos inorgnicos usados para dispersar estos lodos cuyas viscosidades aumentan mediante la contaminacin con cemento o con slidos perforados, sin embargo, no reducen la prdida de fluido y no son estables a temperaturas superiores a los ciento cincuenta grados Farengeith (150O F).FIG N 1

Dentro de los fluidos a base de agua se encuentran: Lodos dispersos: Presentan composicin bsica de agua y bentonita sdica. No contiene adelgazantes, se les denomina lodos primarios, stos no soportan altas temperaturas. Afectan arcillas sensibles.

Lodos calados: se obtienen por adicin de cal apagada Ca (OH)2 y yeso en altas concentraciones. De esta forma la arcilla bentonitica sdica se transforma en arcilla clcica (lodos calados). Controla perforaciones de gas.

Lodos dispersos: Se utilizan para perforar a grandes profundidades o en formaciones altamente problemticas. Presentan como caracterstica principal, la dispersin de arcillas constitutivas (adicin de lignitos que disminuyen la viscosidad). Ofrecen alta resistencia a la temperatura.

Lodos salinos: Son aquellos cuya fase continua es agua salada. Con una concentracin mnima de 10000ppm de NaCl (1% en peso). Se usan para perforar formaciones salinas o formaciones afectadas por la presencia de agua dulce.

Fluido de perforacin a base de petrleo:Para ciertos casos de perforacin, terminacin o reacondicionamiento de pozos se emplean fluidos a base de petrleo o de derivados del petrleo. En ocasiones se ha usado crudo liviano, pero la gran mayora de las veces se emplea disel u otro tipo de destilado pesado al cual hay que agregarle negro humo o asfalto para impartirle consistencia y poder mantener en suspensin el material pesante y controlar otras caractersticas.

Generalmente, este tipo de fluido contiene un pequeo porcentaje de agua que forma parte de la emulsin, que se mantiene con la adicin de soda custica, cal custica u otro cido orgnico. La composicin del fluido puede controlarse para mantener sus caractersticas, as sea bsicamente petrleo o emulsin, petrleo/ agua o agua/petrleo. Estos tipos de fluidos requieren un manejo cuidadoso, tanto por el costo, el aseo del taladro, el mantenimiento de sus propiedades fsicas y el peligro de incendio.FIG N2.

Fluidos de perforacin base aceite:Son aquellos en las cuales el aceite es la base del fluido. Se le denomina lodo base aceite si su contenido de agua es de 1 a 15%, y si su contenido es de 15 a 50% se denomina emulsin inversa. Este tipo de fluido aumenta la rata de perforacin, evitan la corrosin de la broca y la sarta, evitan el dao de formacin, evitan problemas de arcillas sensibles. Son estables a altas temperaturas (200F). Podemos enunciar que dentro de sus desventajas encontramos: el costo inicial y su mantenimiento, dificultad de encontrar zonas productoras por medio de los cortes.

Espumas de perforacin: Las espumas usadas como fluidos de perforacin, consisten de una fase lquida continua, que forma una estructura celular alrededor del gas entrampndolo. Las espumas pueden llegar alcanzar viscosidades extremadamente altas, y al mismo tiempo sus densidades son usualmente menores a un medio de las del agua. Con esta combinacin de alta viscosidad y baja densidad, los fluidos espumados pueden incorporar varios beneficios a las operaciones de perforacin, tales como: una alta eficiencia en el transporte de recortes, condiciones de bajo balance en formaciones sensibles o de presionadas y mayor presin anular para reducir los mecanismos de inestabilidad del agujero. En la formulacin de espumas para perforacin, generalmente la fase gaseosa es aire y la fase lquida es agua.

Las espumas se clasifican de acuerdo con la forma de las burbujas que contienen y generalmente se denominan como espumas esfricas y espumas polidricas.

Otros dos trminos usados en la caracterizacin de las espumas son la textura y la calidad. La calidad es la fraccin de volumen de gas expresada en por ciento; mientras que la textura describe el tamao y distribucin de las burbujas. Una espuma de calidad, es aquella que contiene un porcentaje de gas en volumen superior a 90. La seleccin de una espuma como fluido de perforacin se determina, cuando se espera un flujo de agua. Por otro lado, se ha establecido que un eficiente transporte de recortes se obtiene con bajas velocidades anulares (100 pies/min), requiriendo por lo tanto, bajo poder de compresin en relacin a la perforacin con aire o niebla.

La contaminacin de la espuma con cloruros o hidrocarburos lquidos, causan su deterioro estabilidad y eficiencia de acarreo; mientras que, los flujos de gas incrementan su calidad. La principal razn de usar espumas para perforar en bajo balance, es la capacidad de acarrear grandes volmenes de agua, sin requerir excesivos volmenes o presiones de aire. Las espumas proporcionan buena limpieza del agujero a velocidades anulares bajas, reduciendo la erosin en las paredes del mismo. Adems es factible emplear productos biodegradables, a fin de evitar la contaminacin ambiental. Dentro de las limitaciones que se presentan en la perforacin con espumas, se incluyen la alta corrosin, la inestabilidad del agujero, los fuegos subterrneos, el depsito de agua residual y los altos costos de consumibles.

Lodos aireados:El lodo aireado o nitrificador es un sistema de 2 fases en el cual se usa aire o nitrgeno para aliviar la presin hidrosttica en el pozo. El gas inyectado aumenta la velocidad anular a medida que se expande en la parte superior del hueco, ayudando as en la limpieza del mismo, pero como no tiene capacidad de arrastre, la tasa lquida debe ser lo suficientemente alta para que limpie el hueco. Este sistema evita daos de formaciones depletadas y prdidas de circulacin, el control del pozo se puede hacer en forma casi inmediata con el simple ajuste de la inyeccin de gas al fluido de perforacinComportamiento de los Sistemas de Espuma y Nitrificador / Aireado.

De las tcnicas seleccionadas, se utilizaron la Espuma y en el Lodo aireado Nitrificador, (sistemas usados y de mayor probabilidad de emplearse en el futuro).Los sistemas de espuma y aireado/nitrificador son compresibles, por lo tanto no se comportan como los sistemas de lodo convencionales. Las siguientes herramientas ayudan a explicar el comportamiento de los sistemas de circulacin aireado / nitrificador.

Ante cualquier posible problema con la circulacin de espuma, es recomendable analizar la situacin y efectuar cambios requeridos interpretados as: Aumento en la inyeccin de aire - mayor velocidad anular, menor presin de fondo.

Disminucin del volumen de aire - mayor presin de fondo, menor velocidad anular.

Aumento de la fraccin liquida, mayor presin de fondo, menor velocidad anular.

Disminucin de la fraccin liquida, menor presin de fondo, mayor velocidad anular.

OBJETIVOS DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIN

Los fluidos de formacin tienen la obvia funcin de remover los cortes de la perforacin fuera del pozo, y de lubricar y refrigerar la broca y la sarta de perforacin. De hecho el lodo tiene muchas otras funciones y es la columna vertebral de virtualmente todas las operaciones de perforacin de un pozo. Es muy importante que el fluido de perforacin pueda llevar a cabo todas estas funciones eficientemente. 1. Capacidad de transporte La facilidad de transportar y remover los ripios desde el fondo del pozo hasta superficie en las trampas de arena, se convierte en una de las funciones fundamentales del lodo y ella est en funcin de la densidad, punto cedente y viscosidad las cuales son propiedades reolgicas del mismo. Sin embargo existe una variable que gobierna el xito de esta funcin llamada velocidad anular y que est asociado al tamao, forma y densidad de los ripios.

De verse afectada esta funcin podra generarse problemas en el pozo debido al atascamiento de la mecha o en casos mayores del ensamblaje de fondo. Adems lo ripios en superficie deben ser analizados para conocer la litologa de la formacin atravesada y proponer modificaciones a la composicin del lodo en caso de que lo amerite.

2. Enfriar y lubricar El lodo hace posible que la mecha, componentes de la sarta y el ensamblaje de fondo se lubriquen cuando en el proceso de circulacin el fluido sale por los orificios, facilitando el calor generado por friccin mecnica entre la barrena y la formacin atravesada. Esto se debe a que el fluido de perforacin acta al mismo tiempo como lubricante y esta propiedad puede incrementarse con agentes qumicos o con aceite. Con esto se tiene que los fluidos aceitosos sern mejores para lubricar que la base agua, mas sin embargo la lubricidad de los fluidos puede modificarse como se dijo anteriormente. 3. Formar revoque Algunas formaciones durante la perforacin traen consigo problemas operacionales debido a que originan: Derrumbes, Atascamiento de tubera y prdida de circulacin entre otras, en donde como consecuencia del filtrado de la fase contina del fluido hacia la formacin se forma una especie de concha arcillosa compuesta de slidos suspendidos que se depositan sobre las paredes del pozo minimizando los problemas anteriormente mencionados.

El revoque debe ser liso, delgado, flexible, altamente compresible y de baja permeabilidad para controlar un filtrado de lodo excesivo, de esta forma favorecemos a la interpretacin de perfiles de resistividad y mantenemos la zona profunda sin dao alguno. 4. Controlar la presin de formacinMientras se perfora un pozo a medida que se van obteniendo altas profundidades se hace necesario llenar el hoyo de fluido, el cual debe de ejercer tal presin que pueda contrarrestar a la formacin evitando un colapso en el hoyo y otros problemas mayores como arremetidos y reventones (fluidos de formacin presurizados). Para esto el lodo debe ser suficientemente pesado para generar junto con la profundidad la fuerza para mantener el control de las formaciones atravesadas impidiendo un influjo de los fluidos de formacin hacia el hoyo.

No obstante un excesivo diferencial de presiones entre la formacin y la columna de lodo conlleva problemas de atascamiento y fracturas inducidas dando origen a prdidas de circulacin. Estas presiones pueden controlarse bajo condiciones estticas y dinmicas denominadas respectivamente como: Presin hidrosttica y Presin de circulacin.

5. Capacidad de suspensin Cuando la circulacin del lodo se ve afectada o se detiene (condiciones estticas) en las operaciones de perforacin los ripios no lograran de llegar a superficie y se atascaran en la mecha produciendo un empaquetamiento de la misma, pero existe una fuerza o una resistencia propia del fluido que logra mantener los recortes en suspensin el mayor tiempo posible retardando que caigan a la mecha. 6. Estabilidad Una de los problemas de mayor costo es la estabilidad del hoyo, esto se refiere en si al tipo de formaciones atravesadas por la sarta y donde cada una de ellas para ser penetradas resulta en una accin inmediata del ingeniero de lodos, debido a que el fluido debe ser capaz de realizar la perforacin de forma rpida y segura. Es aqu la importancia tambin de la geologa o del gelogo del taladro para identificar las diferentes litologas que se puedan encontrar en el pozo. 7. Evaluacin En cuanto a evaluar, se refiere al anlisis constante que requiere la composicin qumica junto con las propiedades del fluido de perforacin, las cuales deben combinarse para proporcionar un pozo estable y para atravesar formaciones de forma rpida y segura. Adems facilita otros procesos en la perforacin como la toma de ncleo, cementacin y corrida del revestido. Es relevante sobre todo cuando nos encontramos en la zona productora mantener bajo control las operaciones. 8. Hidrulica La potencia con la que se perfora el pozo es transmitida a travs del lodo a la mecha y es preciso realizar un programa hidrulico adecuado, tratando de obtener las mayores cadas de presin en la mecha para poder seleccionar variables tan importantes como: velocidad de los chorros, dimetro de orificio de las mechas y caudal, los cuales deben ser optimizados. 9. Flotabilidad Esta funcin est relacionada con el principio de Arqumedes, en el que cualquier cuerpo que es sumergido en un lquido se ve afectado por el factor de flotacin perdiendo su peso considerablemente y el cual est en funcin de la densidad del lquido. Como consecuencia de esto para conocer el peso de la sarta en el lodo se considera calcular.PROPIEDADES REOLGICAS DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIN

Las propiedades reolgicas estudian el comportamiento de la deformacin y del flujo de la Materia. Es posible determinar el comportamiento de un fluido bajo diversas condiciones, incluyendo la densidad, la viscosidad, el corte entre otras. DensidadEs la capacidad que tiene un lodo de ejercer una contrapresin en las paredes de la perforacin, controlando de este modo las presiones litosttica e hidrosttica existentes en las formaciones perforadas. Se determina pesando en una balanza un volumen conocido de lodo. La escala de la balanza (Baroid) da directamente el valor de la densidad del lodo. Mediante adicin de aditivos pesados. Viscosidad La viscosidad se puede describir como la resistencia interna de un fluido a circular. Es una propiedad importante de los fluidos de perforacin. Define la capacidad del lodo de lograr una buena limpieza til de perforacin, de mantener en suspensin y desalojar el detritus y de facilitar su decantacin en las balsas o tamices vibrantes. Es preciso adoptar, una solucin de compromiso viscosidad no muy grande para que el lodo sea fcilmente bombeable, pero no tan pequea que impida al lodo extraer el detritus producido. La viscosidad del lodo se determina a pie de sondeo mediante el denominado "embudo Marsh", y segn normas API, expresndose por el tiempo (en segundos) que tarda en salir por un orificio calibrado un determinado volumen de lodo. TixotropaEs la propiedad que tienen las suspensiones bentonticas de pasar de gel a sol mediante agitacin. Ciertos geles pueden licuarse cuando se agitan vibran y solidificar de nuevo cuando cesa la agitacin o la vibracin. Las agitaciones o vibraciones, o incluso menores perturbaciones mecnicas hacen que una sustancia tixotrpica se vuelva ms fluida, hasta el extremo de cambiar de estado, de slida a lquida pudiendo recuperarse y solidificar de nuevo cuando cesa la agitacin o vibracin. La medida de la tixotropa puede hacerse valindose de un viscosmetro rotativo, generalmente de "tipo Stormer". Mediante este instrumento se determina el peso necesario, en gramos, para que comiencen a girar las aspas, para un gel recin agitado (gel 0), y el peso necesario para que ocurra lo mismo con un lodo, 10 minutos despus de haber terminado su agitacin (gel 10). Costra y agua de filtrado Parte del lodo, que impulsado por la bomba circula por el espacio anular comprendido entre la pared del varillaje y la de la perforacin, se filtra a travs de sta, depositando en la misma partculas coloidales que forman una costra (cake). Esta costra proporciona una cierta cohesin a las formaciones en contacto con la perforacin ayudando a sostener sus paredes al mismo tiempo que las impermeabiliza, dificultando el paso del lodo hacia los acuferos. Es por ello que un buen lodo debe permitir la formacin de esta costra. Por tanto, la costra debe ser resistente e impermeable.

Resistente para que no sea fcilmente erosionable por el roce de la sarta o columna de perforacin, e impermeable para que su espesor se mantenga dentro de estrechos lmites, compatibles con el mantenimiento del dimetro de la perforacin. Esto no ocurrira si el agua libre del lodo se filtrase continuamente a travs de la costra, aumentando el espesor de sta con el depsito continuo de partculas coloidales. PHLas condiciones de equilibrio qumico de un lodo marcan la estabilidad de sus caractersticas. Una variacin sustancial del pH debida por ejemplo a la perforacin de formaciones evaporticas, salinas, calcreas u horizontes acuferos cargados de sales, puede provocar la floculacin del lodo, producindose posteriormente la sedimentacin de las partculas unidas. La estabilidad de la suspensin de bentonita en un lodo de perforacin es esencial para que cumpla su funcin como tal, por lo que ser necesario realizar un continuo control del pH. Esto se puede llevar a cabo mediante la utilizacin de papeles indicadores (sensibilidad alrededor de 0,5 unidades) sin necesidad de recurrir a pH-metros, ya que son delicados para usarlos de forma habitual en el campo. Contenido de arenasUn lodo de perforacin en buenas condiciones debe presentar un contenido en fracciones arenosas. Dentro del total de slidos que tiene el lodo esta la arena que es aportada por las formaciones y en algunos casos algunos productos qumicos en pequeas proporciones y que para conocer su cantidad se hace uso de una separacin de partes a travs de una malla que retiene la arena y se la cuantifica en % en volumen. El instrumento se llama arenometro.

Aditivos Entre los aditivos figuran como esenciales los siguientes productos: a. Sulfato bricoobaritina (SO4Ba): Raramente necesario en la perforacin de pozos para agua. Tiene fundamentalmente su aplicacin en perforaciones si se encuentran horizontes con fluidos a presin elevada (acuferos surgentes). b. Carboximetil-celulosa (CMC): Es un coloide orgnico (almidn sdico), que se utiliza mucho en la preparacin de lodos para pozos. Contribuye a mantener una costra fina y reduce el agua de filtrado. Los hay de alta y baja viscosidad, que transmiten estas propiedades al lodo tratado.

c. Sosa custica: Se utiliza para evitar fermentaciones, por ejemplo de CMC, y para corregir el pH cuando est bajo. Frecuentemente se asocia al quebracho. Es preciso tomar precauciones para la preparacin y manipulacin de lodos con sosa, protegindose con guantes y equipo adecuado. d. Bicarbonato sdico: Indicado para subir el pH del lodo, principalmente cuando se ha contaminado por cemento.

e. Polifosfatos: Son sales sdicas que actan enrgicamente como fluidificantes o dispersantes.

f. Quebracho: Es un tanino de buena calidad, que sirve para fluidificar el lodo, mejorando las condiciones de bombeo, sin que disminuya notablemente su capacidad de suspensin de slidos. No aumenta el agua de filtrado. Tiene muy buen comportamiento frente a contaminaciones salinas. Por su coloracin, los lodos con quebracho, se suelen designar con el nombre de "lodos rojos".

g. Lignosulfonatos:Sales complejas de lignina. Actan en forma anloga a la del quebracho, pero de forma ms enrgica, aligerando la viscosidad del lodo y reduciendo su agua de filtrado. Son muy resistentes a la contaminacin por detritus y por ello estn indicadas en la perforacin de horizontes con yeso, ya que ste aumenta extraordinariamente la viscosidad del lodo.

PRUEBAS DE LODOS A BASE DE AGUA Y BASE DE ACEITE Lodos Base de Agua Un fluido de control es una suspensin de slidos, lquidos o gases en un lquido que se emplea en los campos petroleros para cumplir ciertas funciones especficas. El uso de fluidos de control Base - Agua por su bajo costo en la preparacin, manejo y mantenimiento son los comnmente usados; debindose extremar cuidados en aquellos que utilizan Base - Agua dulce ya que la prdida de sta causar daos al yacimiento. Lodos a base de aceiteSon lodos cuya fase continua o externa corresponde a petrleo crudo o minerales de ste. Sus propiedades estn influenciadas por: la relacin aceite/agua, el tipo de emulsificador y concentracin y el Contenido de slidos. Los lodos base aceite constituyen una emulsin de agua en aceite, es decir una emulsin inversa donde la fase dispersa es agua y la base continua, al igual que el filtrado, es aceite. El agua no se disuelve o mezcla con aceite sino que permanece suspendida, actuando cada gota como una partcula slida. En una buena emulsin no debe haber tendencia de separacin de fases y su estabilidad se logra por medio de emulsificantes y agentes adecuados.

CLASIFICACIN DE FLUIDOS DE PERFORACIN

Los fluidos a base de agua pueden ser subdivididos en diferentes tipos casi en su totalidad.

A. FLUIDOS A BASE DE AGUA

1. Lodos de agua dulce. Sin tratamiento qumico. a) Fluidos a base de bentonita (spud muds o CBM ) b) Fluidos naturales.

2. Fluidos tratados con calcio. a) A base de cal. b) A base de cloruro de calcio.

3. Fluidos a base de agua salada. a) Fluidos salados propiamente dichos. b) Fluidos saturados de sal.

4. Fluidos emulsionados. (Aceite en agua)

5. Fluidos a base de surfactantes.

6. Fluidos de bajo porcentaje de slidos. a) No dispersos. b) Dispersos. c) Polmeros especiales.

B. FLUIDOS A BASE DE ACEITE.

1. Fluidos a base de aceite. 2. Fluidos invertidos a base de aceite (emulsin de agua en aceite). FLUIDOS A BASE DE AGUA. Como dice el Ing. Luis Siero Estrada en su libro Fluidos de perforacin: Los fluidos a base de agua son los que ms se usan comnmente. Sus ingredientes esenciales son el agua y arcillas, segn se presentan problemas el fluido puede ser inhibido para combatirlos (30). Fig. N3Un fluido inhibido es aquel cuya base acuosa tiene una composicin qumica que tiende a retardar o eliminar el hinchamiento o dispersin de la lutita y arcillas de formacin en el fluido, mediante mtodos fsicos o qumicos. Los sistemas de fluidos base agua se clasifican por la resistencia a los tipos de contaminantes de la formacin y a sus temperaturas, los cuales se van transformando en su formulacin debido a la incorporacin de flujos como gases, sal, arcillas, yeso, lquidos y slidos propios de la formacin o de aditivos qumicos excedidos y degradados.1. Lodos a base de agua dulce.

a) Lodos a base de bentonita (CBM = Clay Base Mud). Estos lodos son los ms usados para perforar las secciones superficiales del hueco para formar revoque en las paredes del hueco y prevenir derrumbes y ensanchamientos. Para preparar este tipo de fluido se debe tener en cuenta el agua a usarse. Si el agua disponible es agua dura, se debe tratar previamente con soda ash para dar mayor rendimiento a la bentonita, 20 sacos de bentonita (100 lb/saco) hacen de 80 a 100 bbls de fluido de ms o menos 15 cp de viscosidad. La velocidad anular en el primer hueco es generalmente baja y la mayora de las compaas usan suficiente bentonita para dar cuerpo al lodo y remover mejor los cortes de formacin.

Para preparar este fluido el agua se coloca en los tanques y se circula a travs del embudo donde la bentonita es mezclada cuidadosamente a una rata de 2 a 15 minutos por saco. Si se observa grumos y pelotas flotando en la superficie indica que se ha mezclado la bentonita muy rpidamente y se debe usar las escopetas para batir el fluido. Se debe mezclar bentonita hasta que la viscosidad de embudo sea de 30 a 35 seg. Algunas veces se mezcla agua y bentonita y luego se agrega cal, la cal espesa el fluido y se necesita menos bentonita para conseguir la viscosidad deseada. b) Fluidos naturales. Son aquellos que se componen de agua y arcillas perforadas y que necesita muy poco tratamiento qumico y poca cantidad de bentonita agregada intencionalmente. Como dice el MANUAL de Baker Hughes Formation Damage Prevention and Remediation Technology: Este tipo de fluido es el ms comn para perforar el hueco superficial y las zonas blandas debajo del revestidor superficial. Sin embargo, este tipo de lodo debe ser usado solamente en aquellas tareas donde las formaciones a perforar contengan una buena cantidad de arcillas montmorillonitas (32).

Los fluidos naturales requieren de un gran volumen de agua para mantener el peso y la viscosidad en el rango deseado. Si se deja aumentar en peso y la viscosidad del fluido, se reduce la rata de penetracin y se hace correr ms el riesgo de que se pegue la tubera o que se fracture la formacin. As tengamos el peso del fluido en el tanque de succin suficientemente bajo, la carga de ripios del fluido en el anular puede aumentar el peso seriamente si se perfora muy rpido en un hueco grande. Por ejemplo si se perforan 30 pies de hueco de 12-1/4 en un minuto, la rata de circulacin es 600 gal /mim y el peso del fluido es de 9.5lb/gal, el peso de los ripios es equivalente a 6.4 libras por cada galn de fluido, lo cual resultara en un peso de 12.2 lb/gal, con este peso equivale de fluido en el anular es factible que ocurra un pegamiento por presin diferencial o una prdida de circulacin, se debe usar el equipo de control de slidos . Se puede reducir el incremento del peso del fluido en el anular debido a los ripios, aumentando la rata de circulacin o disminuyendo la rata de perforacin. 2. Fluidos tratados con calcio. Los fluidos tratados con calcio fueron muy comunes en las dcadas del 40 y 50, ahora se usa muy poco desde la invencin de los cromolignosulfonatos. Los fluidos que contienen cantidades significantes de calcio, 100 a 1200 ppm, tienden a inhibir el hinchamiento de la lutitas. Esta propiedad es importante para controlar derrumbes de lutitas y ensanchamiento del hueco. El calcio es necesario para convertir un sistema a base de calcio, es obtenida de cal hidratada, yeso o cloruro de calcio; o puede prevenir de la perforacin de zonas de calcio soluble, o cemento. El agua de mar contiene cierta cantidad de iones calcio o magnesio. El problema ms serio que se presenta con los fluidos a base de calcio es la severa gelatinizacin que ocurre a altas temperaturas y alto pH. 3. Fluidos a base de agua salada. Los fluidos a base de agua salada son los que contienen sobre 10000 ppm de sal en su composicin y que no han sido convertido a otro tipo de lodo como lignosulfonato o a base de cal. Se puede subdividir en: a) Fluidos salados propiamente dichos, b) Fluidos a base de agua salada y c) Fluidos con agua saturados de sal.

Se usan los fluidos salados o a base de agua de mar cuando la fase acuosa contiene una baja concentracin sal resultante del uso de agua salada durante la perforacin y mantenimiento, de un flujo de agua salada de formacin o de pequeas betas de sal encontradas durante la perforacin, cuando se encuentran domos de sal, se debe usar fluidos saturados de sal para prevenir el ensanchamiento del hueco. a) Fluidos salados propiamente dichos. La contaminacin, por sal a un en pequeas cantidades flocula los fluidos a base de agua dulce y aumentar la rata de filtracin, la bentonita se hidrata (o se hincha) menos al agregarse a aguas que contienen sobre 10000 ppm (1%) de sal. Debido a que la bentonita y arcillas comunes usadas para aumentar la viscosidad de los lodos no son efectivas en agua salada, se usan arcillas especiales (ata pulguita) y asbestos para este propsito. Estos materiales desarrollan unas propiedades de suspensin y de acarreo adecuado, pero no imparte una apropiada rata de filtracin, generalmente se debe acompaar la ata pulguita con bentonita prehidratada para ayudar a bajar la filtracin y para reducir la espuma causada por la ata pulguita. La caracterstica ms comn de los fluidos a base de agua salada es la tendencia a producir espuma, existe antiespumante para controlar este tipo de problemas. Los adelgazadores ms comunes usados en fluidos en base de agua salada son los lignosulfonatos, pero algunas veces se usan taninos modificados para este propsito. Es conveniente hacer notar que la sal no puede ser tratada para precipitarla como se hace con otros contaminantes, solo se debe ajustar las propiedades para cumplir con las funciones adecuadas.b) Fluidos a base de agua saturada de sal. Un fluido saturado de sal requiere 125 las de sal/Vd. de agua. Los materiales normalmente usados para controlar los lodos a base de agua dulce no son efectivos. Ata pulguita (20 a 25 lbs/bbl) Asbestos (2 a 5 lbs/bbl) Polmeros (1 a 5 lbs/bbl) Para controlar la rata de filtracin (tambin sube la viscosidad) Almidn (4 a6 lbs/bbl) necesita preservativos (bactericidas) debajo de 250000 ppm de NaCl y debajo de un ph de 11.5. No es efectivo a alta temperatura. Bentonita prehidratada. Para de flocular el fluido: Es muy difcil, en primer lugar. Usar lignosulfonato prehidratado. El pH depende del rea y de la preparacin inicial del fluido. 4. Fluidos emulsionados (aceite en agua). Como dice el Ing. Luis Siero Estrada en su libro Fluidos de perforacin: Un fluido emulsionado es aquel fluido a base de agua que contiene aceite (gasoil) suspendido en forma de pequeas gotas en la fase acuosa del lodo (41). El agua formar la fase lquida externa o continua; mientras que el aceite formar la fase interna o discontinua. A este tipo de lodos se les denomina tambin emulsin o GEOM.Es de primordial importancia que la emulsin sea estable y que no se absorbe gasoil libre en la superficie de los tanques. Para lograr dicha estabilidad es necesaria la presencia de agentes emulsionantes. Algunas emulsiones estables dan origen a un filtrado nublado lo cual es debido a la presencia de gotitas de aceite pequeas y bien dispersas que han penetrado el revoque y el papel filtro. Mejorando las condiciones de revoque se puede evitar la aparicin de emulsin en el filtrado.

Los mayores beneficios que se consiguen con el uso de fluidos emulsionados son; a) Mejorar las condiciones del hueco. Disminuye el torque de 20 a 50%, disminuye la presin de la bomba debido a que hay menos tendencia a embotamiento, es decir, la mecha y el ensamblaje de fondo son mantenidos limpios. Se observa menos tendencia del hueco a ensancharse, menos derrumbes de lutitas y menos chance de pega de tubera. b) Aumenta la vida de la mecha. Los fluidos emulsionados poseen una mejor capacidad de lubricacin que los fluidos comunes a base de agua, esta lubricacin ayuda a extender la vida til de los conos de las mechas. c) Aumenta la rata de penetracin. Al usar fluidos emulsionados se puede observar un aumento en la rata de penetracin lo cual resulta de la mejor limpieza, menor embotamientode la mecha y drill collars. d) Disminuye la rata de filtracinLa prdida de filtrado API es menor en los fluidos emulsionados que en los fluidos ordinarios a base de agua. En general este tipo de lodos emulsionados se puede esperar que reaccionen a los tratamientos y a los contaminantes y al igual que sucede en los fluidos comunes a base de agua, sin embargo se deben observar las siguientes restricciones: 1. La presencia de aceite en el fluido causar una fluorescencia tanto en los ncleos como en los ripios, especialmente si estos no son lavados durante el proceso de su anlisis. Esta fluorescencia es obviamente diferente de aquella originada por el petrleo de formacin, si el aceite usado en el fluido ha sido previamente refinado. 2. El efecto del aceite sobre las mangueras, gomas y partes de las bombas puede ser minimizado con el uso de gomas sintticas y que el aceite usado tanga un punto de anilina mayor de 150F. 3. El punto de inflamacin (flash point) del gasoil debe estar por encima de 190F.

Agentes emulsionantes para los fluidos emulsionados.

Es imposible preparar un lodo emulsionado mezclando simplemente agua y gasoil, por lo tanto se debe tener la presencia de un emulsionante. Todos los slidos de tamao coloidal de un fluido a base de agua pueden servir como agentes emulsionantes. Estos incluyen bentonita, partculas inertes como barita, colindes orgnico como el almidn y CMC, y los dispersantes orgnicos. La naturaleza y el grado de dispersin de estos slidos afectan la estabilidad de la emulsin.

En la prctica se emplean un gran nmero de sustancias como agentes emulsionantes como los siguientes: Adelgazadores orgnicos: Lignitos, quebracho y lignosulfonatos. Estos materiales desfloculan el fluido bsico y actan adems como agentes emulsionantes. Coloides orgnicos hidratados: almidn y CMC. Agentes activos de superficie (surfactantes): Anicnicos (jabones, sulfato de petrleo, etc.), no-inicos (emulsiona dotes de fluidos).

5. Fluidos surfactantes. Los fluidos a base de surfactantes se desarrollan principalmente para reemplazar los fluidos tratados con calcio cuando las altas temperaturas empezaron a ser problema. Ahora no son muy usados ya que han sido reemplazados por los fluidos lignosulfonatos. FLUIDOS A BASE DE ACEITE

Desde hace mucho tiempo se ha dirigido la atencin hacia fluidos especiales para perforar en las zonas productoras ya que los fluidos a base de agua pueden daar las formaciones esto es a que debido el aceite (petrleo) tiene menor efecto sobre las arcillas y los materiales solubles de la formacin. Como dice la compaa Schlumberger en su Manual Drilling Fluids, Oil Well Drilling: El petrleo crudo ha sido usado en operaciones de terminacin de la perforacin desde mucho antes del advenimiento de los lodos a base de petrleo y est, por supuesto an en uso y se recomienda en ciertas ocasiones (43).

Sin embargo hay desventajas serias del petrleo crudo como fluido de perforacin: No tiene resistencia gel y por lo tanto su peso no puede ser aumentado. La densidad est limitada a aquella de los crudos disponibles. La viscosidad tambin est limitada a la que dan los crudos disponibles, aun cuando sta puede ser encontrada dentro de un rango satisfactorio. Las escalas de filtracin son altas y dado que los slidos no se hidratan no forman una costra satisfactoria en la pared ni reducen la filtracin a valores bajos aceptables. Los crudos frecuentemente contienen fracciones voltiles que les dan un bajo punto de inflamacin y crean un serio peligro de incendio. Al pasar los aos se hizo hincapi en desarrollar aditivos para controlar la filtracin del petrleo. El problema de la contaminacin con agua fue atacado con la idea de que la emulsin hara que el agua actuara como una fase dispersa inerte, el error en este concepto fue descubierto hace aos.

Existen dos tipos de lodos a base de petrleo: 1. Lodos a base de petrleo (oil base). 2. Lodos invertidos a base de petrleo (Invert oil emulsion muds).

PRUEBAS DEL LODO DE PERFORACIN

El encuellado de la cuadrilla de perforacin es el responsable de la medicin del peso del lodo, la viscosidad de embudo y a veces la prdida de filtrado. Tambin puede medir el contenido de arena y sal y la alcalinidad. Los pozos profundos y costosos requieren pruebas para todas las propiedades fsicas y electrolticas del lodo. Aquellos anlisis son llevados a cabo a intervalos regulares por un ingeniero o tcnico de lodo. La razn por la cual se efectan estas pruebas es para determinar las propiedades que posee el lodo en un momento dado, para as tratarlo si fuese necesario otorgarle las propiedades necesarias para la situacin de perforacin encontrada. 1. Prueba de densidad de lodo. La densidad, o el peso por unidad de volumen, puede expresarse como libras por galn (lb/gal), libras por pie cbico (lb/ft 3), kilogramos por metro cbico (kg/m3), densidad relativa, o libras por pulgada cuadrada por 1,000 pies, (lb/plg2 /1,000 ft) kilo pascales por metro por 100 m de lodo en el pozo. La ltima medida es la ms conveniente para calcular la altura hidrosttica de la columna del lodo para cualquier profundidad del pozo porque esta expresada en las mismas unidades empleadas para la presin de la bomba y para la presin del fluido de formacin. Para medir la densidad del lodo se usa una balanza de lodo (FIG 4).

La densidad debe mantenerse dentro de ciertos lmites, es decir, lo suficientemente alta para impedir cabeceos, y lo suficientemente baja para evitar las prdidas de circulacin y tambin para mejorar el rgimen de penetracin. 2. Pruebas de viscosidad y fuerza del gel. La viscosidad y la fuerza del gel esta relacionadas a las propiedades del flujo del lodo. La medicin rutinaria de la viscosidad de lodo se lleva a cabo con un embudo Marsh el cual proporciona el dato de viscosidad en segundos. (FIG N5).

La fuerza del gel del lodo es una medida de su capacidad para hacerse espeso o gelatinoso cuando se encuentra en reposo. Tal fuerza se mide usando un viscosmetro de indicacin directa (FIG N6) y siguiendo el procedimiento indicado. Un lodo debe ser lo suficientemente espeso como para acarrear los ripios hacia la superficie y lo suficientemente delgado como para fluir libremente a travs del sistema superficial, en las formaciones de roca dura es necesario aadir bentonita, polmeros o algo similar para obtener una viscosidad suficientemente alta. En formaciones de lodo gelatinoso es necesario aadir diluyentes para disminuir la viscosidad. 3. Pruebas de filtracin y de formacin de paredes. El rgimen de filtracin es una de las propiedades ms importantes de lodo de perforacin, ya que es una medida de la cantidad relativa de agua en el lodo perdido en las formaciones permeables y por consiguiente de la cantidad relativa de la costra de lodo depositada sobre las paredes permeables del pozo. Las medidas son hechas con instrumentos denominados filtro prensa (FIG N 7) ya sea a bajas temperaturas o a altas temperaturas simulando condiciones de fondo de pozo. Los resultados indican el volumen de filtrado y el espesor de la costra de lodo.4. Determinacin del contenido de arena. La medicin del contenido de arena en el lodo se lleva a cabo con un simple medidor del contenido de arena (FIG N 8), el cual proporciona el porcentaje por volumen del contenido de arena del lodo. Cualquier partcula atrapa en dicho aparato de malla 200 se denomina arena. 5. Determinacin del contenido de slidos, lquidos y aceites. Muchas propiedades del lodo de perforacin-la densidad, la viscosidad, la fuerza del gel y el rgimen de filtracin-dependen en gran parte del contenido de slidos en el lodo. La densidad relativa calculada de la parte slida indica las cantidades relativas de los slidos de perforacin y los materiales densificantes presentes, los cuales son muy importantes en lodos pesados. Debido a que la viscosidad del lodo es afectada por el volumen relativo de los slidos, es importante conocer este volumen y as decidir acerca del tratamiento necesario. Por ejemplo, si el contenido de slidos es muy alto, se deber usar agua en lugar de reactivos qumicos para el adelgazamiento, la fuerza del gel y la velocidad de filtracin estn relacionadas a las fuerzas de atraccin y repulsin existentes entre las partculas slidas del lodo, y por consiguiente a los tipos de slidos y a sus volmenes. Para propsitos de investigacin, en contenido de slidos puede determinarse en una retorta evaporando una porcin del lodo y pesando el residuo, a continuacin calculndose el volumen. En lodos de agua salada el clculo debe corregirse para que tome el contenido de sal. En lodos de emulsin de aceite, el lodo se destila y el lquido se condensa y se mide. Existen alambiques disponibles para la determinacin del contenido de slidos y los lquidos en el lodo (FIG N9).

El lodo claramente necesita dilucin si a un peso o una densidad de lodo determinada la viscosidad y el contenido de los slidos son ms altos que el valor recomendado. 6. Determinacin del pH. El pH de un fluido de perforacin indica su acidez o alcalinidad relativa. Un lquido perfectamente neutro tiene un pH de 7. Una solucin acida tiene un pH menor que 7; una solucin alcalina tiene un pH mayor de 7. La medicin del pH emplea el mtodo colorimtrico, usando tiras de papel tratado qumicamente, o el mtodo electromtrico, usando medidores de pH de electrodos de vidrio. Los lodos bentnicos normalmente poseen un pH dentro del valor de 8.5 a 9.5; La mayora de los diluyentes deben tener un pH sobre 9 para activarse; el rgimen de corrosin es mnimo en un pH entre 10 y 12; los sistemas de cal poseen un pH alrededor de 12.

GLOSARIO DE TRMINOS

Alcalinidad: es una medida para neutralizar cidos en las agua naturales, esta se debe a la presencia de sales de cidos dbiles.

Bentonita: es una arcilla de grano muy fino que contiene base de hierro, utilizada en cermica.

Densificantes: es un proceso fsico o qumico que mata o inactiva agentes tales como bacterias, virus impidiendo el crecimiento de micro organismos patgenos que se encuentran en objetos inertes.

Trixotopicas: es la propiedad de algunos fluidos newtonianos pseudoplasticos que muestran un cambio de su viscosidad en el tiempo

Dispersante: Cualquier qumico que estimula la dispersin de la fase dispersa.

Emulsin: Una mezcla lquida heterognea sustancialmente permanente de dos o ms lquidos que normalmente no se disuelven uno en otro, pero que son mantenidos en suspensin o dispersin uno en otro por agitacin mecnica o ms frecuentemente bajo la adicin de pequeas cantidades de sustancias llamadas emulsificantes.

Filtracin: El proceso de separacin de slidos suspendidos de su lquido, forzando el lquido a travs de un medio poroso.

Floculacin: Asociacin incoherente de partculas en grupos ligeramente enlazados, asociados no paralelas de laminillas de arcilla, la floculacin produce gelificacin.

Lodo de pH alto: Un fluido de perforacin con pH superior a 10.5 es un lodo de alta alcalinidad.

Lodo inhibido: Un fluido de perforacin que tiene una fase acuosa con una composicin qumica que tiende a retardar e incluso prevenir, la hidratacin o dispersin apreciable de las arcillas y lutitas de la formacin por medios qumicos.

ANEXOS

FIG N 1: Fluidos de perforacin base agua

FIG N 2: Fluidos de perforacin base aceite

Cadas depresinen tuberas:

La cada de presin es uno de los factores que frecuentemente se ignoran al calcular las dimensiones de lossistemas. Losdatossobre cadas de presin para equipo son por lo general proporcionados por el fabricante del equipo. Normalmente se conoce la presinestticaen elsistema. En algunos casos puede hacerse muy poco acerca de las tuberas existentes, las cuales pueden ser de un tamao marginal o definitivamente demasiado pequeas. En este caso, otrosprocedimientos, tales como instalar una unidad de mayor tamao o aumentar el dimetro de la tubera en secciones crticas del sistema, pueden ser necesarios.La manera en que puede calcularse una cada de presin tpica y el flujo requerido, podra parecer unprocesocomplicado. Sin embargo, solamente consiste de una serie de pasos sencillos. Es importante conocer los requisitos especficos delcdigode tuberas que han sido adoptados, y puestos en vigor, por la jurisdiccin responsable de vigilar laseguridade integridad de construcciones y tuberas en el rea geogrfica de instalaciones de equipo de tratamiento.Esquema de un yacimiento petrolfero. Lainstrumentacinde la tubera comprende transmisores de caudal (FT), transmisores de presin (PT) y transmisores detemperatura(TT).

Diseo de la hidrulica de un lodo

El Fluido de Perforacin es un fluido de caractersticas qumicas y fsicas apropiadas, que puede seraireogas,agua,petrleoy combinaciones deaguayaceitecon diferente contenido de slidos. No debe ser txico, corrosivo ni inflamable, pero s inerte a las contaminaciones de sales solubles omineralesy adems, estable a altas temperaturas. Debe mantener sus propiedades segn las exigencias de lasoperacionesy debe ser inmune aldesarrollodebacterias. Elobjetivoprincipal que se desea lograr con un fluido de perforacin, es garantizar laseguridady rapidez del proceso de perforacin, mediante su tratamiento a medida que se profundizan las formaciones de altas presiones, la circulacin de dicho fluido se inicia al comenzar la perforacin y slo debe interrumpirse al agregar cada tubo, o durante eltiempoque dure elviajeque se genere por elcambiode la mecha.

Entre sus principalesFuncionesse encuentran:

Transportar los Ripios de Perforacin, Derrumbes o Cortes desde el Fondo del Hoyo hasta la Superficie:Los ripios de perforacin deben ser retirados del pozo a medida que son generados por la rotacin de la mecha; para lograrlo, el fluido de perforacin se hace circular dentro de la columna de perforacin y con la ayuda de la mecha se transportan los recortes hasta la superficie, subiendo por el espacio anular. La remocin eficaz y continua de los ripios, depende del tamao, forma ydensidadde los recortes, de lavelocidadde penetracin, rotacin de la columna de perforacin y de laviscosidad, siendo el parmetro ms importante, la velocidad anular del fluido de perforacin, el cual depende del caudal o rgimen de bombeo y para esto, el fluido debe ser bombeado a la presin yvolumenadecuado, logrando que el fondo del hoyo se mantenga limpio.

Controlar las Presiones de la Formacin:El fluido de perforacin se prepara con la finalidad de contrarrestar la presin natural de los fluidos en las formaciones. Se debe alcanzar unequilibriojusto, es decir, un equilibrio tal en el que la presin ejercida por el fluido de perforacin (presinhidrosttica) contra las paredes del pozo sea suficiente para contrarrestar la presin que ejercen los fluidos que se encuentran en las formaciones, elpetrleoy el gas; pero que no sea tan fuerte que dae el pozo. Si el peso del fluido de perforacin fuese muy grande, podra provocar la fractura de la roca y el fluido de perforacin se perdera hacia la formacin.

Limpiar, Enfriar y Lubricar la Mecha y la Sarta de Perforacin:A medida que la mecha y la sarta de perforacin se introducen en el hoyo, se produce friccin ycalor. Los fluidos de perforacin brindan lubricacin y enfriamiento mediante la capacidad calorfica y conductividad trmica que estos poseen, para que el calor sea removido del fondo del hoyo, transportado a la superficie y disipado a laatmsfera, y as permitir que el proceso de perforacin contine sinproblemasy se pueda prolongar lavidatil de la mecha. La lubricacin puede ser deespecialimportancia para los pozos de alcances extendidos u horizontales, en los que la friccin entre la tubera de perforacin, la mecha y la superficie de la roca debe ser mnima.Esta caracterstica de los fluidos de perforacin puede aumentarse agregando emulsificantes o aditivos especiales al fluido de perforacin de perforacin que afecten la tensin superficial.

Prevenir Derrumbes de Formacin Soportando las Paredes del Hoyo:La estabilidad del pozo depende del equilibrio entre los factores mecnicos (presin y esfuerzo) y los factores qumicos. La composicinqumicay las propiedades del fluido de perforacin deben combinarse para proporcionar la estabilidad del pozo hasta que se pueda introducir y cementar la tubera de revestimiento. Independientemente de la composicin qumica del fluido de perforacin, el peso de debe estar comprendido dentro del intervalo necesario para equilibrar las fuerzas mecnicas que actan sobre el pozo (presin de la formacin, esfuerzos del pozo relacionados con la orientacin y la tectnica). La inestabilidad del pozo se identifica por el derrumbe de la formacin, causando la reduccin del hoyo, lo cual requiere generalmente el ensanchamiento del pozo hasta la profundidad original. Adems, el fluido de perforacin debe ofrecer la mxima proteccin para no daar las formaciones productoras durante el proceso de perforacin.

Suministrar un Revoque Liso, Delgado e Impermeable para Proteger laProductividadde la Formacin:Un revoque es un recubrimiento impermeable que se forma en la pared del hoyo, debido al proceso de filtracin, la cual puede ocurrir bajo condiciones tanto dinmicas como estticas, durante las operaciones de perforacin. La filtracin bajo condiciones dinmicas ocurre mientras el fluido de perforacin est circulando y bajo condiciones esttica ocurre durante las conexiones, losviajeso cuando el fluido no est circulando.

Ayudar a Soportar, por Flotacin, el Peso de la Sarta de Perforacin y del Revestimiento:La inmersin de la tubera de perforacin en el fluido produce un efecto de flotacin, lo cual reduce su peso y hace que se ejerza menos presin en el mecanismo de perforacin; puesto que, con el incremento de la profundidad de perforacin el peso que soporta el equipo se hace cada vez mayor, con lo cual el peso de una sarta de perforacin o de revestimiento puede exceder las 200 toneladas y esto puede causar grandes esfuerzos sobre los equipos de superficie.El peso de la sarta de perforacin y la tubera de revestimiento en el fluido de perforacin, es igual a su peso en el aire multiplicado por el factor de flotacin. A medida que aumenta el peso del fluido de perforacin, disminuye el peso de la tubera.

Transmitir la Potencia Hidrulica a la Formacin por Debajo de la Mecha:En perforacin de pozos, cuando se habla de hidrulica se hace referencia a la relacin entre los efectos que pueden causar la viscosidad, la tasa de flujo y la presin de circulacin sobre el comportamiento eficiente del fluido de perforacin.Durante la circulacin, el fluido de perforacin es expulsado a travs de las boquillas de la mecha a gran velocidad. La energa hidrulica hace que la superficie por debajo de la mecha est libre de recortes para as maximizar la velocidad de penetracin; ya que, si estos no son removidos la mecha sigue retriturando los viejos recortes, lo que reduce la velocidad de penetracin. Esta energa tambin alimenta losmotoresde fondo que hacen girar la mecha. Las propiedades reolgicas ejercen influencia considerable sobre la potencia hidrulica aplicada y por lo tanto deben mantenerse en valores adecuados.

Reologa de los diferentes tipos de fluidos de perforacin en el laboratorioLosensayosson utilizados para determinar sus posibles alteraciones en el campo provocados por diferentes tipos de contaminantes.

Fluidos de base agua

Caractersticas fsicas:densidad, filtrado y Reologia a 120 f

Caractersticas qumicas:alcalinidad del fluido (PM), alcalinidad de filtrado (Pf-Mf), MBT, cloruros, dureza clcica.

Fluidos BaseAceite

FISICOS:Densidad, Reologa 150F, Estabilidad Elctrica, Filtrado HP-HT.

QUIMICOS:Alcalinidad (POM), Cloruros.Ensayos fsicos

DENSIDADEs la masa de lamuestrapor unidad de volumen se expresa en: gr/lt (gramos por litro) lb/gal- ppg (Libras por Galn) {8.345 ppg = 1000 gr/lt} lb/ft (libras por pi cbico)

FILTRADO API Es la prdida de volumen de Fase continua, medida en c.c. Luego de 30, a 100 psi.

FILTRADO HP- HT Es la prdida de volumen de Fase continua, medida en c.c. Luego de 30, a 500 psi diferenciales y a 250F.

REOLOGIALa Reologa, nos permite determinar el rgimen de flujo del Fluido de perforacin, adems de la Viscosidad Plstica, Yield Point y Capacidad de Gelificacin. La V.P; se expresa en Cps. El Y. P, se expresa en lb/100ft2 La capacidad de gelificacin, tambin se mide en lb/100ft2.

Ensayos qumicosAlcalinidad (Pm) Permite medir la conc. De OH, en el Fluido, tambin el exceso de Cal libre en el Fluido.Alcalinidad del Filtrado (PfMf) Permite medir la conc. De OH, disueltos en el Fluido, tambin la conc. de Carbonatos y Bicarbonatos.M.B.T (metilen BlueTest) Es la reaccin de las Arcillas al Azul de Metileno; se produce una coloracin de las mismas debido al intercambio catinico.ClorurosMtodode titulacin con Nitrato de Plata, que permite determinar la conc. de cloruros disueltos en el Fluido y tambin el % en peso de Sal.Dureza Clcica Mtodo de titulacin con EDTA (Acido Etilen Diamnico Tetra Actico), que permite determinar la cons. De In Calcio, disuelto en el fluido.Determinacin de Slidos y Lquidos Se realiza por medio de una "Retorta", donde la muestra es calcinada dentro de la celda; quedando los slidos en suinteriory evaporando los lquidos, para luego ser condensados. Con este mtodo se determina el % de Slidos, % de Agua y % dehidrocarburos, presentes en el Fluido.

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