Laboratorio de Lodos y Cementos

Tema # 2:

Propiedades de los Fluidos de Perforación

Son parámetros que deben tener los fluidos, pararesistir los contaminantes de la formación perforada,manteniendo las características optimas para satisfacerlas condiciones operativas.

De acuerdo con el Instituto Americano del Petróleo(API), las propiedades del fluido a mantener durante laperforación del pozo son físicas y químicas.

Propiedades de los Fluidos de Perforación.

Características Físico – Químicas:

Son las características que debe reunir un fluido, comocondiciones para obtener los parámetros físico –químicos óptimos, a fin de alcanzar el objetivo deperforación del pozo.

Propiedades de los Fluidos de Perforación.

• Densidad o peso

Es la propiedad del fluido que tiene por funciónprincipal mantener en sitio los fluidos de la formación.

La densidad se expresa por lo general en lbs/gal, y esuno de los dos factores, de los cuales depende lapresión hidrostática ejercida por la columna de fluido.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

Depende del fluido usado y del material que se leadicione.

La densidad del lodo debe ser suficiente para contener elfluido de la formación, pero no demasiado alto comopara fracturar la formación

Propiedades Físicas

RANGO DE DENSIDADES

Propiedades Físicas

BALANZA

• Viscosidad API

Es determinada con el Embudo Marsh, y sirve para comparar la fluidez de unlíquido con la del agua. El beneficio que a tiene, es el de suspender el ripio deformación en el espacio anular, cuando el flujo es laminar.

Es recomendable evitar las altas viscosidades y perforar con la viscosidadembudo más baja posible, siempre y cuando, se tengan valores aceptables defuerzas de gelatinización y un control sobre el filtrado.

Propiedades Físicas

• Viscosidad Plástica

Es la viscosidad que resulta de la fricción mecánicaentre: Sólidos, Sólidos y líquidos, Líquido y líquidos.

Una baja viscosidad plástica aunada a un alto puntocedente permite una limpieza efectiva del hoyo con altatasa de penetración.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

EMBUDO MARSH

VISCOSIMETRO FANN

Propiedades Físicas

• Punto cedente

Es una medida de la fuerza de atracción entre laspartículas, bajo condiciones dinámicas o de flujo. Es lafuerza que ayuda a mantener el fluido una vez que entraen movimiento.

Es consecuencia de las cargas eléctricas sobre lasuperficie de las partículas dispersas en la fase fluida.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

DEPENDE DE

Concentración iónica de las salescontenidas en la fase fluida

Cantidad de SolidosTipo de solidos

y cargas eléctricas

• Resistencia o fuerza de gel

Es una medida de la atracción física y electroquímica bajo condicionesestáticas. Está relacionada con la capacidad de suspensión del fluido.

Esta fuerza debe ser lo suficientemente baja para:

Permitir el asentamiento de los sólidos en los tanques de superficie,principalmente en la trampa de arena.

Propiedades Físicas

Minimizar el efecto de succión cuando se saca la tubería.

Permitir el desprendimiento del gas incorporado al fluido, parafacilitar el funcionamiento del desgasificador.

Permitir buen rendimiento de las bombas y una adecuadavelocidad de circulación.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

• PH

El pH indica si el lodo es ácido o básico. La mayoría de los fluidosbase acuosa son alcalinos y trabajan con un rango de pH entre 7.5a 11.5. Cuando el pH varía de 7.5 a 9.5, el fluido es de bajo pH ycuando varía de 9.5 a 11.5, es de alto pH.

Propiedades Físicas

PH METRO

•Filtrado API y a HP –HT (Alta presión – Alta temperatura)

El filtrado indica la cantidad relativa de líquido que se filtra a travésdel revoque hacia las formaciones permeables, cuando el fluido essometido a una presión diferencial.

Se mide en condiciones estáticas, a baja temperatura y presiónpara los fluidos base agua y a alta presión (HP) y alta temperatura(HT) para los fluidos base aceite.

Propiedades Físicas

LODO

Formación

Filtrado

Depende de:. Propiedades de las rocas perforadas

. Permeabilidad

Revoque

Propiedades Físicas

FILTRO PRENSA

• Porcentaje (%) Arena

La arena es un sólido no reactivo indeseable de baja gravedadespecífica. El porcentaje de arena durante la perforación de unpozo debe mantenerse en el mínimo posible para evitar daños a losequipos de perforación. La arena es completamente abrasiva ycausa daño considerable a las camisas de las bombas de lodo.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

KIT DE ARENA

• Porcentaje (%) Sólidos y líquidos

Los resultados obtenidos permiten conocer a través de un análisisde sólidos, el porcentaje de sólidos de alta y baja gravedadespecifica.

En los fluidos base agua, se pueden conocer los porcentajes debentonita, arcilla de formación y sólidos no reactivos de formación,pero en los fluidos base aceite, no es posible conocer este tipo deinformación, porque resulta imposible hacerles una pruebaadecuada.

Propiedades Físicas

Propiedades Físicas

RETORTA

• Dureza

Es causada por la cantidad de sales de calcio y magnesio disueltaen el agua o en el filtrado del lodo. El calcio por lo general, es uncontaminante de los fluidos base de agua.

• Cloruros

Es la cantidad de iones de cloro presentes en el filtrado del lodo.Una alta concentración de cloruros causa efectos adversos en unfluido base de agua.

Propiedades Químicas

Propiedades Químicas

EQUIPOS UTILIZADOS EN LA DETERMINACION DE LA DUREZA

• Alcalinidad

La alcalinidad de una solución se puede definir como laconcentración de iones solubles en agua que pueden neutralizarácidos. Con los datos obtenidos de la prueba de alcalinidad sepueden estimar la concentración de iones OH– CO3= y HCO3–,presentes en el fluido.

• MBT (Methylene Blue Test)

Es una medida de la concentración total de sólidos arcillosos quecontiene el fluido.

Propiedades Químicas

Propiedades Químicas

PRUEBA MBT