UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

DEPARTAMENTO DE PETRÓLEO

LABORATORIO DE PERFORACIÓN

PRE-INFORME 3

SISTEMAS VISCOELÁSTICOS

1. Cuales son los antecedentes que se tienen del uso del sistema Viscoelástico

Uno de los primeros pozos que se perforaron horizontalmente en Venezuela el pozo TJ-

1095, del campo Tia Juana en el lago de Maracaibo. En este proyecto se utilizó un lodo base

agua- bentonita los primeros 1000 pies. A partir de esta profundidad se perforó con un lodo

a base de poliacramida, manteniendo la concentración de ésta en 1,5 lb/bbl para dar

estabilidad del hoyo. A partir de los 4222 pies de profundidad vertical se procedió a perforar

direccionalmente hasta 6042 pies para un ángulo de 78 grados en el fondo. La

horizontalidad total del pozo (90 grados) se logró a 6384 pies gracias a la efectiva tasa de

penetración lograda por el uso de un lodo biopolimérico de propiedades viscoelásticas.

Durante la perforación horizontal se bombearon volúmenes pequeños de lodo para crear

turbulencia y minimizar la formación de lechos de ripios.

2. Características y aplicaciones del sistema Viscoelástico.

3. Cual es el régimen de flujo que se aplica para obtener mejor limpieza del hoyo en

perforaciones horizontales. Explique.

4. Problemas que se presentan durante la perforación de pozos horizontales y/o altamente

desviados.

5. ¿Que es reología específica? ¿Qué beneficios y/o desventajas ofrece?

6. Efecto que puede causar el cemento, la anhidrita y la sal en un lodo viscoelástico.

7. ¿Por qué los sistemas viscoelástico usan arcillas comerciales?

8. Beneficios y Ventajas de los Sistemas Viscoelásticos

9. ¿Cuáles son las recomendaciones, cuando hay presencia de lutitas inestables con un alto

contenido de arcillas hidratables y se está utilizando el sistema viscoelástico?

10. Mantenimiento a los cuales deben estar sometidos los Sistemas Viscoelásticos.

11. ¿Explique porque durante la perforación de pozos desviados se requiere de altos geles y

de dificil ruptura?

12. Diferencias entre un sistema Polimérico y uno viscoelástico.

13. Efectos que producen elevadas temperaturas a los sistemas viscoelásticos.

Características

Estan formados por fluidos viscoelásticos, es decir, pseudoplasticos, fluidos cuyo comportamiento es independiente del tiempo y se caracterizan por tener propiedades viscoelasticas, son viscosos como un líquido y elásticos como un solido.

Altas viscosidades a bajas tasas de corte. Altos geles instantáneos, frágiles y de fácil ruptura. Bajas resistencias al flujo con mínima presión de bomba. Una gran capacidad de limpieza y suspensión. Mayores tasas tanto de flujo como de penetración. Minimos problemas de arrastre. Buenas condiciones hidráulicas en la mecha. Minimas perdidas de presión en flujo turbulento. Este tipo de flujo resulta ser a menudo el

perfil optimo, para eliminar solidos cuando se perforan pozos horizontales. Exhiben un esfuerzo verdadero de cedencia elevado, que indica la transición del estado

casi sólido al estado casi líquido bajo condiciones de corte mínimo. Este esfuerzo es

diferente al punto cedente de bingham, el cual se obtiene por extrapolación y con base a las lecturas a 600 y 300 RPM.

Aplicaciones del sistema

Los fluidos viscoelásticos se utilizan frecuentemente para perforar pozos con alto ángulo de inclinación y pozos horizontales por su gran capacidad de limpieza y suspensión.

Su capacidad de suspensión es tal que aún en condiciones estáticas minimizan la formación de lechos de ripios o camada que se forman usualmente en el punto de máxima desviación del pozo. Igualmente utiliza una salmuera como inhibidor y material de peso libre sólidos.

Son aplicables en formaciones de crudos pesados. Se emplean en situaciones en las que la presión de sobrecarga se puede mantener en un

mínimo, reduciendo la profundidad de invasión. Se usa en aplicaciones de entubamiento que requieren menos presiones de bomba.

Igualmente utiliza una salmuera como inhibidor y material de peso libre solidos. También cumple importantes funciones en operaciones de perforación, reparación y

completación para lograr proporcionar suspensión de materiales densificantes, transportar grava, controlar perdidas de fluidos en formaciones permeables, separar líquidos incompatibles, estabilizar el hoyo y sacar ripios a la superficie.

Minimizan los problemas de arrastre. Mejoran las condiciones hidráulicas en la mecha, permiten obtener mejores tasas de flujo y de penetración y reducen las perdidas de presión en flujo turbulento.

Cuando se requiere una excelente limpieza del hoyo, o sea cuando se necesite el acarreo del 100% de los ripios.

En formaciones donde la tasas de producción es baja utilizando lodos tradicionales.

¿Cuál es el régimen de flujo que se aplica para obtener mejor limpieza del hoyo en perforaciones horizontales y/o altamente desviadas?

En presencia de flujo turbulento los sistemas viscoelasticos disminuyen notablemente el arrastre (fricción) dentro de la tubería de perforación. A causa del bajo contenido de sólidos del sistema y de su base de polímero. El régimen de flujo para limpiar el pozo en perforación horizontal es del tipo turbulento que permite una mejor calidad de limpieza. Ello se logra con un fluido viscoelastico que evita la formación de camadas de ripios dado que a menudo este perfil turbulento resulta ser el óptimo para eliminar sólidos cuando se perforan pozos horizontales.

3. Problemas que se presentan durante la perforación de pozos horizontales y/o altamente desviados

La perforación de pozos horizontales y altamente desviados se caracterizan por presentar comúnmente los siguientes problemas:

Inestabilidad del hoyo.

Pega por presión diferencial. Excesivo torque y arrastre. Pega mecánica. Disminución de tasa de penetración.

Estos problemas están asociados con la formación de camadas de ripios, hidratación y dispersión de las arcillas, sistemas de lodos utilizados con poca disponibilidad de modelos reologicos apropiados para determinar los regímenes de flujo.

FLO-PRO, PER-FLO, THIXSAL, BARADRIL y VISPLEX