presentación lodo base aceite

8/17/2019 Presentación Lodo Base Aceite

1/34

FLUIDOS DE

PERFORACIONFLUIDO BASE ACEITE

MODULO IV

INSTRUCTOR:ING. SIMÓN RUIZ


2/34

El control de lo !"nto cl#$e de todo !roceo no !er%&te#lc#n'#r l# %et#.

El fluido de perforación involucra aspectos operacionales,

económicos, de seguridad y ambientales. Tener presentecualquier diferencia entre los valores teóricos y los realesgarantizan una pronta respuesta ante cualquier evento nodeseado en la operación.

Una de las tareas fundamentales del profesional en el área defluidos de perforación es medir y calcular aquellas variables

operacionales que le permitan controlar sus actividades en eltaladro.

Por estos motivos, al cierre de esta actividad estaremos en lacapacidad de realizar cálculos aplicados a fluidos de

perforación que nos permitan mejorar nuestro desempeo enel proceso de construcción de pozos.

Introd"cc&(n:


3/34

FLUIDOS DE PERFORACIÓN

El fluido de perforación o lodo como

com!nmente se le llama, puede ser cualquiersustancia o mezcla de sustancias con

caracter"sticas f"sicas y qu"micas apropiadas,

como por ejemplo# aire o gas, agua, petróleo o

combinaciones de agua y aceite con

determinado porcentaje de sólidos, como se

puede apreciar en la $igura %.%. El fluido, es elelemento circulante que ayuda a solucionar los

problemas de inestabilidad del &oyo durante la

perforación del pozo.


4/34

PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DEPERFORACIÓN

Re%o$er ) tr#n!ort#r lo recorte o r&!&o

'urante la perforación, la mec&a a trav(s de su paso

por las formaciones e)istentes en el subsuelo, va

generando gran cantidad de recortes en volumen

equivalente al diámetro de la misma. *demás, el &oyo

perforado sufre derrumbes en sus paredes, bien sea porinestabilidad de la formación +lutitas o producido por

el contacto de la tuber"a de perforación y ensamblaje

de fondo con las paredes del pozo.

o 'ensidad del ripio

o Tamao de las part"culas o derrumbes.

o $orma de la part"cula.

o 'ensidad del fluido.

o -iscosidad del fluido.

o -elocidad del fluido en el espacio anular

De!ende de:


5/34

CONTROLAR LAS PRESIONES DE FORMACIÓN

Esta presión debe ser controlada para evitar un flujo de esos fluidos de formación en

el interior del pozo, este control se logra con el mantenimiento de una presión&idrostática ejercida por el fluido de perforación en el anular. a presión &idrostática

es directamente proporcionar a la densidad y a la altura de la columna de fluido

a presión &idrostática es utilizada para controlar la presión de la formación con el fin

de prevenir las arremetidas y lograr la estabilidad del &oyo. /eneralmente (sta presión

es mayor a la de la formación.

Ph = 0.052 * Dl * H ( Lpg )

S& D lodo * P +or%#c&(n Perd&d# de C&rc"l#c&(n

S& Dlodo , P +or%#c&(n Arre%et&d#



6/34

Sotener l# !#rede del !o'o


El fluido de perforación debe servir de sost(n de las mismas &asta que se

introduzca la sarta de revestimiento en el &oyo, de lo contrario, la formación caerá

en el interior del pozo +derrumbes.

L"-r&c#r en+rr l# %ec/# ) l# #rt# de !er+or#c&(n

a mec&a en su contacto con la formación genera calor por efecto de la fricción.

Este calor debe ser absorbido por el fluido de perforación y ser llevado &asta la

superficie a trav(s del espacio anular0 es sabido que tanto la mec&a, la sarta de

perforación y el revestimiento, están sometidos constantemente a rotación y

contacto. *lgunas part"culas contenidas en el lodo por su disposición sobre las paredes del pozo disminuyen la fricción y la abrasión.


7/34

PRINCIPALES FUNCIONES DE LOS FLUIDOS DEPERFORACIÓN M#ntener en "!en&(n lo recorte ) derr"%-e en el e!#c&o #n"l#r

c"#ndo e det&ene l# c&rc"l#c&(n1uando el fluido no está circulando, la fuerza de elevación por flujo ascendente es

eliminada. os recortes y derrumbes caerán &acia el fondo del pozo, para evitar esto el

fluido de perforación debe tener la capacidad de formar una estructura de gel al estar

en reposo e igualmente al iniciar el movimiento por reinicio de la circulación, el fluido

debe recuperar su fluidez en forma rápida.

Soportar parte del peso de la tubería de perforación y del

revestimiento

El peso de la sarta de perforación y de la tuber"a de revestimiento en el fluido, es igual

a su peso en el aire multiplicado por el factor de flotación. * medida que aumenta el

peso del fluido disminuye el peso de la tuber"a.

Donde:F+: $actor de $lotación.0L: 'ensidad del fluido, medido en b2gal.


8/34

Pro!orc&on#r %12&%# &n+or%#c&(n del !o'o

as caracter"sticas f"sicas y qu"micas del fluido deben ser tales que puedan

asegurar la información geológica deseada, la obtención de mejores registros

el(ctricos y la toma de n!cleos, especialmente cuando se trata de la zona

productora.

Tr#n%&t&r !otenc /&dr1"l&c# o-re l# +or%#c&(n !or de-#3o de l# %ec/#

Esta fuerza &idráulica &ace que la superficie por debajo de la mec&a est( libre de

recortes.


Proteger la productividad de la formación

* trav(s de un revoque impermeable que se forme en la cara de la arena

para evitar el paso de la fase fluida del lodo a la formación, se puede

proteger la productividad de la formación.


9/34

FLUIDOS BASE ACEITEUn fluido base aceite es aquel cuya fase continua, al igual que el filtrado es puro aceite.

os fluidos base aceite constituyen una emulsión de agua en aceite, es decir, una

emulsión inversa donde la fase dispersa es agua y la fase continua al igual que el

filtrado es aceite. El agua no se disuelve o se mezcla con el aceite, sino que permanece

suspendida, actuando cada gota como una part"cula sólida. En una buena emulsión no

debe &aber tendencia de separación de fases y su estabilidad se logra por medio de

emulsificantes y agentes adecuados.


10/34

FLUIDOS BASE ACEITE

Lo +l"&do -#e #ce&te on "t&l&'#do !r&nc&!#l%ente !#r# !er+or#r:

$ormaciones# Pozos#

3eactivas Profundos

/eot(rmicas 'ireccionalesProductoras 'e /ases

*grios

4orizontales 'e

*lcance E)tendido

5ubnormales 5lim 4ole

5alinas

*ltamente 6nclinadas


11/34

FLUIDOS BASE ACEITE

L# Cl#&+&c#c&(n De Lo Fl"&do B#e Ace&te

5e realizan de acuerdo a las necesidades espec"ficas de perforación siendo las más

comunes#

7Fl"&do -#e #ce&te con control de +&ltr#do

7Fl"&do -#e #ce&te con rel#c&(n 45645

7Fl"&do -#e #ce&te &n control de +&ltr#do

7Fl"&do 7558 Ace&te

C#r#cter9t&c# de lo Fl"&do B#e Ace&te

5u fase inicial +continua es el aceite.E)&iben baja to)icidad.

Presentan una lubricidad de apro)imadamente 8,89.

Proporcionan e)celente estabilidad reológica.

5on aceptables ambientalmente.

5on tolerantes a la contaminación.

Proporcionan estabilidad t(rmica a elevadas temperaturas.

Presentan buena limpieza del &oyo.


12/34

FLUIDOS BASE ACEITE

Vent#3# De Lo Lodo B#e Ace&te

Re&tente # l# #lt# te%!er#t"r# No e #+ect#do !or +or%#c&one ol"-le Pre$enc&(n de #t#c#%&ento

Protecc&(n de Corro&(n

Red"cc&one de Tor&(n ) Arr#tre

Et#-&l&'#c&(n de l"t&t# Protecc&(n de Aren# Prod"ct&$#

Re&tenc #l F"eo

De$ent#3# de lo Lodo B#e Ace&te

Alto coto &n&cl !or -#rr&l

Corte %ec1n&co re;"er&do

Red"cc&(n en /#-&l&d#d de detecc&(n de#rre%et&d#

P


13/34

Aplicaciones de los Lodos Base Aceite

FLUIDOS BASE ACEITE

Perforación de pozos desviados. 'isminuir las posibilidades de pegas por presión diferencial. Toma de n!cleos. Perforación de formaciones solubles en agua e &idratable. Perforación de áreas en las que el aumento de sólidos incorporados es un problema. Perforación en ambientes corrosivos.

Perforación de formaciones de altas temperaturas. Perforación de formaciones que contienen sal o an&idrita. En casos especiales# perforación bajo balance. Perforar lutitas problemáticas utilizando el concepto de actividad balanceada. Prevenir p(rdidas de circulación en formaciones con bajo gradiente de presión. os

lodos base aceite permiten perforar bajo balance, es decir, se puede perforar con un peso

menor al requerido con los lodos base acuosa. a diferencia de peso puede variar de 8,: a

8,; lb2gal. Perforar zonas productoras ya que no causan problemas de &inc&amiento de las arcillas

de formación y en consecuencia no disminuyen la permeabilidad. Perforar &oyos direccionales.Prevenir atascamiento de la tuber"a en zonas permeables y &oyos desviados, ya que los

lodos base aceite poseen un alto coeficiente de lubricidad que ayuda a minimizar los

problemas de torque y arrastre.


14/34

FLUIDOS BASE ACEITE

Ad&t&$o De Un Fl"&do -#e Ace&te

S&te%# &ntiodoil0 B< AA0 -T< :880 Escaid


15/34

FLUIDOS BASE ACEITE

E%"l&+&c#nte Es un surfactante, es decir, un compuesto tenso


16/34

FLUIDOS BASE ACEITE


="%ect#nte5on agentes tenso


17/34


FLUIDOS BASE ACEITE

E!#cdore7ezcla de emulsificantes, lubricantes, gelificantes y otros aditivos.7Utilizados para separa el fluido base aceite del cemento durante las operaciones de cementación

Clor"ro De C#lc&o

*l mezclarlo en la fase acuosa de la emulsión inversa proveerá una fuerza =smótica. 5e debemantener la salinidad del fluido igual a la salinidad del agua entrampada en las utitas o arcillas

de formación


18/34

FLUIDOS BASE ACEITEPr"e-# De Un Fl"&do B#e Ace&te

Reolo9#a reolog"a de los lodos base aceite es menor que la de los lodos base agua, a pesar de que estosfluidos por lo general son viscosos y de &ec&o, la viscosidad de un fluido retarda la ca"da de los

sólidos, aunque no la evita. En los lodos base aceite la viscosidad disminuye con la temperatura

y aumenta con la presión.

El asentamiento de sólidos indica bajas fuerzas de gel o problemas de &umectabilidad. Esta

situación se detecta primero en el tanque de lodo más caliente o en la copa t(rmica del

viscos"metro. Esta propiedad es controlada con arcillas =rganof"lica y mejorada conmodificadores reológico.

F&ltr#do =P>=TEsta propiedad se mide a A88 psi y D88F$ y por lo general debe estar por debajo de los %8 cc.

a presencia de agua en el filtrado indica la ruptura de la emulsión y posible p(rdida de peso

por &umectabilidad.

S(l&do ) L9;"&do ?Retort#@El análisis de retorta sirve de gu"a para controlar la relación aceite2 agua en los lodos base

aceite. El procedimiento de preparación y destilación es e)actamente igual al utilizado para los

lodos base agua, pero el tiempo de destilación en este caso es mayor.


19/34

FLUIDOS BASE ACEITEPr"e-# De Un Fl"&do B#e Ace&te

Et#-&l&d#d el


20/34

FLUIDOS BASE ACEITE

PREGUNTAS

CONTINUARA


21/34

FLUIDOS BASE ACEITE

7For%"l#c&(n De Un Fl"&do 755 8 Ace&te:Para la formulación de un fluido %88 @ aceite, se &ace necesario el usode distintos aditivos.

ADITIVOS CONCENTRACIÓN

*ceite mineral, bbl2bbl GH I G:

*rcilla =rganof"lica, lb2 bbl 9 I %:*ctivador polar, bbl2 bbl 8,8%A I 8,8:

Emulsificante d(bil, lb2 bbl % I :

1al, lb2bbl % I :

1a1=D o >arita, lb2bbl 5eg!n el peso

Aceite mineral:

7.C#r#cterít&c# Del Ace&te M&ner#l

C#r#cter9t&c#

• >ajo contenido de aromáticos +? %@ v2v• >ajo coeficiente de fricción +? 8.%A• impios• >iodegradables• >ajo contenido de azufre +? :8 ppm


22/34

Arc&ll# Or#no+9l&c# ?Se!#r#c&(n@: Este tipo de arcilla, tratada con aminas +3


23/34

• Den&+&c#nte: Usado para dar peso. 1arbonato de 1alcio +1a1=D # /ravedad espec"fica de :,9

>arita +>a5=;# /ravedad espec"fica de ;,:

7 Pro!&ed#de. Den&d#d: Es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. En la industria petrolera se usa como el peso por unidad de volumen y se e)presa en libras por galón+bs2gal, libras por pie c!bicos +bs2pc, libras por barril +bs2>ls, entre otros.

Ecuación de Balance de Materiales

VolúmenV:Densidad:WMasa:M

21FINAL

VWMV

MW

....MMM

×==

+=

( ) ( )....VWVWVW 2211FINALFINAL ×+×=×

FLUIDOS BASE ACEITE


24/34

Pro!&ed#de Reol(&c#:

V&co&d#d# Es la resistencia al flujo de una sustancia.Veloc&d#d de corte ?@: a velocidad de corte +J, es igual a la velocidad rotacional +K. 'epende de lavelocidad medida del fluido en la geometr"a en que está fluyendoE+"er'o de corte ?@: Es la fuerza requerida para mantener la velocidad de corte. El esfuerzo de corte está

e)presado en labras de fuerza por cien pies cuadrados +b2%88 pie:V&co&d#d de e%-"do: 5e usa como indicador relativo de la condición del fluidoV&co&d#d #!#rente ?VA@: Es la viscosidad que un fluido parece tener en un instrumento dado y a una tasa

definida de corte Está indicada el viscos"metro de lodo a D88 3P +L D88 o la mitad de la indicación del

viscos"metro a H88 3P +LH88. 1abe indicar que ambos valores de viscosidad aparente concuerdan con la

formula.V&co&d#d !l1t&c# ?VP@: 5e describe como la parte de la resistencia al flujo que es causada por la fricción

mecánica, es afectada por# la concentración de sólidos, el tamao y la forma de los sólidos, la viscosidad de

la fase fluida, la presencia de algunos pol"meros de cadenas largas +P=M


25/34

Cont#%&n#c&on Tr#t#%&ento Correct&$o De Lo D&+erente T&!o De Fl"&do B#e Ace&te

Cemento:

Síntomas: 6ncremento del P&, *umento tanto de Punto 1edente como del /el, 6ncremento de

filtrado y presencia de 1alcio en el, 3evoque grueso y esponjoso, *lta viscosidad de embudo. Tr#t#%&ento: *adir compuestos qu"micos que reaccionen con el 6on 1alcio y puedan

removerlo como un precipitado insoluble. Pre>tr#t#%&ento: con 8.A a 8.OA lbs2bbl de >icarbonato de 5odio

Lodo cort#do !or #:

5e produce cuando se perfora una zona de gas muy porosa a altas tasas de penetración. El gas al e)pandirse

produce cambios en la 'ensidad del lodo.S9nto%#: *umento del volumen del lodo en los tanques, Presencia de burbujas en los tanques, =lor a gas en

lineas de flujo, 'isminución de la densidad del fluido.

Tr#t#%&ento: 'etener la circulación y circular el pozo +columna estabilizada, *plicar tratamiento qu"mico para mantener reolog"a, 3eanudar lentamente circulación y continuar perforando.

FLUIDOS BASE ACEITE


26/34

A"# #l#d# ?Per+or#c&(n de "n# #ren# de #"# #l#d# @Problemas que puede causar en el lodo# *umento del volumen de fluido en el sistema, 'isminución de

p4, 6ncremento de las propiedades reológicas, *umento de la perdida de filtrado, *umento de los1loruros, 'isminución de la *lcalinidad del lodo7Tr#t#%&ento: 6ncrementar la densidad del lodo, *adir controlador de filtrado, *adir 5oda1áustica para subir p4, *gregar dispersante, 'iluir si es necesario.

CO ) =S

$orman soluciones ácidas en el agua. $loculan las *rcillas y producen alta corrosión.7S9nto%#: *umento del volumen de los tanques, 'isminución de la densidad del lodo, 'isminuciónde la eficiencia volum(trica de las bombas, $uerte olor a gas.7Tr#t#%&ento: 'esgasificar, antener baja resistencia de gel, antener densidad del lodo en tanqueactivo.

An/&dr&t# ) eo

*n&idrita es 5ulfato de 1alcio y el Meso es 5ulfato de 1alcio con agua7S9nto%#: 'isminución de p4, 'isminución del f, 'isminución del Pf, *umento del 6ón 1alcio enel filtrado, *lta viscosidad, *lta perdida de filtrado.7Tr#t#%&ento: *gregar 5oda *s& + 8.8GD bs2bbl para precipitar %88 ppm de 1alcio

FLUIDOS BASE ACEITE


27/34

C#r-on#to ) B&c#r-on#to5e pueden originar# *l reaccionar el D&(2&do de C#r-ono ? CO @ con los iones =)idrilo +=4, 5obre

tratamiento del lodo con C#r-on#to y2o B&c#r-on#to de Sod&o, *l mezclar *rcillas 5ódicas, *l agregar

B#r&t# contaminada con 1arbonatos.Co%o &dent&+&c#rlo71arbonatos# B#3o p4, Pf y f, Alt# perdida de filtrado, Alto /eles, No /#) presencia de 1alcio en elfiltrado.7>icarbonatos# B#3o Pf y alto f, Alto $iltrado, Alto geles, No /#) presencia de 1alcio en el filtradoos problemas asociados con 1arbonatos y >icarbonatos se pueden diagnosticar con un análisis de

*lcalinidad del filtrado Pf y f

7Tr#t#%&ento: El tratamiento qu"mico consiste en incrementar el p4 para convertir los 41=D

a 1=D

y luego

tratar los 1=D con cal para precipitarlos como 1a1=

D, sólido insoluble e inerte. a conversión de 41=

D


28/34

Tiempos (total de circulación, fondo arriba)Para garantizar la limieza del !o"o#

se $om$ea %na &ldora de alta'iscosidad a (#1)* +ls,-M+ " ( -PM.

/e re0%iere conocer el tiemo de

circ%lacin de la &ldora.

Adicionalmente se re0%iere el tiemo

desde el ondo !asta s%ericie. -l

es0%ema del ozo act%al es el

sig%iente:

D3%$er&a Peoracin4 *5

DI3%$er&a Peroracin46#2785

9o"o 121,65 erorado

!asta 7(((;

DPorta Mec!as4 5

DIPorta Mec!as 4)5

Lorta Mec!a4 1* ies


29/34

FLUIDOS BASE ACEITE

Ó


30/34

Ecuaciones de ncremento de !ensidad

INCREMENTO REDUCCIÓN DEDENSIDAD

Incremento de Densidad %tilizar actores según densiicante( )


31/34

Material C

Ag%a .#))

Gasoil 7#(

VA//A LP:12( 8#K

@ed%ccin de Densidad %tilizar actores según ase contin%a

( )

lgFinal#Densidad:2

WlgInicial#Densidad:1W

2

211

?W

WWV


32/34

( ) ( )....VWVW=VIDAFA/--N AGA

Ag%a Aceite

Aceite

L>IDAFA/--N A?-I3-

VolVol

Vol

VolVol

Vol

+

=

+

=

@elacin Aceite , Ag%a a artir de la @etorta

-n %n l%ido tio em%lsin in'ersa se realiza %n anlisis de

retorta arroando los sig%ientes 'alores:

Vol Aceite 4 *8

Vol Ag%a 4 26

Vol /lidos 4 2(

H?%l es la relacin aceite , ag%a ara este sistemaJ

Puntos Claves Alica$le a sistemas em%lsin

in'ersa " $ase aceite contaminados

con ag%a. La s%ma de la relacin aceite ,

ag%a de$e s%mar 1((.

F55 %&cr#

/=T*5 'E *1E6TE/=T*5 'E *1E6TE

AJUSTAR RELACIÓN ACEITE 6 AGUA DE FLUIDOS BASE ACEITE>SINTTICOS.


33/34

FLUIDOS BASE ACEITE

E-ercicio &+


34/34

1 2 ) 6 * 8 7 K 1( 11 12 1) 16 1* 18 17 1

1

2

)

6

*

8

7

K

1(

11

12

1)

16

1*

18

17

1

"#$%#&T'(ES

1 DCND- /- ALMA?-NA -L FLIDC.

2 ?I@?LA?ICN D-/D- LA M-?9A 9A/3A /P-@FI?I-.

* -ML/ICN D- AGA -N A?-I3-. -L D- MA3-@IAL-/.7 +CM+A/ MA/ ?CMN. PA@3- D- LA +CM+A >- -MPA -L FLIDC.

K /LFA3C D- +A@IC

presentación lodo base aceite

Documents