UNIVERSIDAD ESTATAL PENÍNSULA DE SANTA ELENA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
ESCUELA DE PETRÓLEO
MATERIA
GEOMECANICA DE LAS ROCAS
TEMA:
FLUIDOS DE PERFORACION
ROSERO OBED
SUAREZ JOFRE
TIMANÁ CRISTHIAN
VARGAS FRANKLIN
NOMBRES:
VEGA JULISSA
VELASCO GALO
VILLEGAS JEFFERSON
PARALELO: 5/1
PROFESOR: ING. XAVIER VARGAS
INTRODUCCIÓN
 Todos los fluidos utilizados durante la perforación de un pozo son
clasificados como fluido de perforación. Pueden ser aire o gas, agua,
petróleo y combinaciones de agua y aceite con diferentes contenidos
de sólidos.
CLASIFICACIÓN DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN
 Todos los fluidos utilizados durante la perforación de un pozo son
clasificados como fluido de perforación. Pueden ser aire o gas, agua,
petróleo y combinaciones de agua y aceite con diferentes contenidos
de sólidos.
OBJETIVO GENERAL
 Dar a conocer los conceptos básicos sobre los fluidos de perforación
especiales, utilizados para perforar, dependiendo del tipo de formación, la
necesidad que requiera en el pozo, viendo las propiedades físicas y químicas
que presenta dicho fluido velando el beneficio económico y el éxito de la
perforación.
OBJETIVO ESPECIFICO
 Dar a Conocer el funcionamiento los fluidos base aceite.
 Definir las Emulsiones Invertidas.
 Dar a conocer los fluidos Neumáticos.
 Definir los fluidos Bentónicos.
FLUIDOS BASE ACEITE (OBM)
 El lodo Base Aceite es un Fluido de Perforación que tiene como fase
externa al aceite. Este lodo es una Emulsion Inversa debido a que su fase
externa es aceite y tiene al agua como Fase Interna.
 El rango de Proporcion Agua Aceite abarca desde 50% Aceite - 50%
Agua hasta 95% Aceite - 5% Agua. Comunmente varias operadoras
prefieren usar Lodo base aceite, en vez de lodo base agua.
Ventajas:
 Para ambientes de altas temperaturas debido a su base aceitosa.
 Para perforación en formaciones lutiticas debido a que no que reacciona con las
arcillas de la formación causando inestabilidad en el fluido.
 Casi siempre crea delgados revoques, lo cual reduce el riesgo de atascamiento de la
tubería.
 Puede ser tratado y reusado, asi como ser empleado para largas corridas pudiendo con
ello reducir los costos totales debidos a fluidos de perforación.
 Teniendo al aceite como fase externa funciona como buen lubricante, reduciendo con
ello los torques de perforación.
 Es excelente para usarse en algunas áreas donde se enfrenta con problemas de
hidratos como en perforaciones de aguas profundas.
 Generalmente, cuando se perfora con lodo base aceite se puede fácilmente conservar
el calibre del hoyo.
DESVENTAJAS:
 Concientización Ambiental.- Este tipo de lodo es considerado como residuo
Tóxico, por lo tanto no puede ser dispuesto directamente al ambiente, sino que
realmente necesita dársele un tratamiento especial cuando se usa.
 Salud Personal.- Este lodo emite vapores peligrosos que pueden causar problemas
en la salud del personal que trabaja con él, tanto con cortos como por largo
tiempo.
 Costos.- Los costos de este sistema de fluidos son mayores de los de lodo Base
Agua si se habla en términos de costo por Barril.
 Detección de Influjos de Gas.- Es muy dificil de identificar ya que el gas se disuelve
en el aceite. Se debe estar pendiente de los influjos es en la ganancia en los
tanques o en el incremento de flujo.
 Limpieza.- Es muy difícil mantener el Taladro limpio durante la perforación con
lodo base aceite. El personal requiere de mayor tiempo y esfuerzo para limpiar el
área donde se trabaja con el lodo.
 Equipos.- Las piezas de goma se deterioran fácilmente con el lodo base aceite,
por lo tanto el personal debe frecuentemente chequear las piezas de goma
expuestas al lodo, tales como Mangue rotes, juntas de expansión, etc.
EMULSIONES INVERTIDAS
 Una emulsión inversa es definida como una emulsión que tiene como fase
continua aceite y como fase dispersa agua.
Emulsión inversa
 Cuando la fase continua es el aceite y los porcentajes de agua varían
del 5 al 50 %. Los lodos de emulsión inversa se refieren a una emulsión de
agua en aceite en donde la fase continua es el aceite y la discontinua el
agua en forma de gotas.
Emulsión directa
 son emulsiones que se preparan con el 80% de diésel, 18% de agua y un
2% de emulsificante. Estos fluidos son utilizados en formaciones de
presionadas donde se requiere baja densidad o en la reparación de
pozos.
La emulsión directa o inversa se compone generalmente de dos
fases, la continua y la dispersa, que puede ser aceite y agua, o
agua y aceite, denominándose por ello directa o inversa; estas
emulsiones dependiendo de los materiales que se le agreguen,
pueden ser reversibles, esto es, una emulsión directa en
determinadas circunstancias, puede transformarse en inversa y
viceversa, una emulsión inversa se puede transformar en directa.
Esta es una técnica que puede emplearse para formar emulsiones,
aun que también si no se maneja adecuadamente la emulsión
puede llegar a romperse.
Para formar una emulsión inversa estable y resistente a
contaminaciones, es necesario además de agregar los aditivos
correctos y en las proporciones adecuadas, que haya una buena
agitación, ya que una emulsión necesita una gran cantidad de
energía (agitación y calor). Al haber una buena fuente de
agitación y calor las gotas dispersas de agua se harán cada vez
más pequeñas aumentando con ello la estabilidad de la emulsión.
FLUIDOS NEUMÁTICOS
La aplicabilidad de los sistemas de fluidos compresibles está
limitada a las condiciones de litología, presión de poro de la
formación y donde se logren ahorros en tiempo del taladro y
dinero, a pesar de la necesidad de equipo adicional.
FLUIDOS DE AIRE-GAS SECO
Son básicamente sistemas de gas. En las primeras operaciones
de perforación bajo-balance se utilizaba aire para perforar.
Hoy, la perforación con aire seco todavía se aplica en la
perforación de roca dura (Basamento), y en la perforación de
pozos de agua.
No se recomienda la utilización de aire en yacimientos de
hidrocarburos, puesto que la combinación de oxígeno y
gas natural puede causar un mezcla explosiva. Se
conocen varios casos donde fuegos en el fondo del pozo
han destruido la tubería de perforación
CARACTERÍSTICAS DE LA PERFORACIÓN CON
AIRE-GAS:
Tasas de Penetración altas.
Aumenta la vida útil de la broca.
Aumenta el rendimiento de la broca.
Buenos trabajos de cementación. Pozo en calibre.
Alta productividad del yacimiento.
No puede manejar grandes influjos de agua.
Pueden presentarse baches de aire-agua.
Pueden producirse anillos de lodo en la tubería si hay influjo de
agua.
La buena limpieza del pozo depende de la velocidad en el
anular.
FLUIDOS DE NIEBLA
Si los sistemas de gas o aire seco no
son apropiados, la inyección de una
pequeña cantidad de líquido
formará inicialmente un sistema de
niebla. El fluido añadido al ambiente
gaseoso se dispersará en pequeñas
gotas y formará un sistema de
perforación
de
niebla.
Generalmente, esta técnica ha sido
usada en áreas donde existe influjo
de agua de formación
CARACTERÍSTICAS
Similar a la perforación con aire
seco con adición de líquido.
Depende de la velocidad en el
anular para remover los cortes.
Disminuye la formación de anillos de
lodo en la tubería.
Volúmenes requeridos de aire-gas
más altos, 30 – 40% más que con aire
seco.
Presiones de Inyección más altas
que con aire-gas seco.
Incorrectas relaciones de aire/gas –
líquido produce baches en
superficie.
FLUIDOS DE ESPUMA
La espuma estable que se utiliza
para perforar tiene una textura
como la de la espuma de
afeitar.
Es
un
fluido
de
perforación muy bueno con
una capacidad de acarreo de
cortes muy alta por su elevada
viscosidad y una densidad baja,
lo que permite tener columnas
hidrostáticas reducidas en el
pozo.
La espuma estable que se utiliza
para perforar tiene una textura
como la de la espuma de
afeitar.
Es
un
fluido
de
perforación muy bueno con una
capacidad de acarreo de
cortes muy alta por su elevada
viscosidad y una densidad baja,
lo que permite tener columnas
hidrostáticas reducidas en el
pozo.
VENTAJAS:
1) Gran capacidad de
transporte de recortes.
2) Posibilidad de elevar grandes
volúmenes de agua.
3) Reducido volumen de aire
necesario
4) Reducido efecto de erosión,
en formaciones poco
consolidadas.
5) Eliminación del polvo creado
en la perforación.
6) Incremento de la estabilidad
de las paredes del pozo.
CARACTERÍSTICAS:
La adición de líquido en el
sistema reduce el influjo de
agua.
Alta capacidad de acarreo de
cortes de perforación.
Alta tasa de penetración por
baja densidad y buena
limpieza.
Reduce tasas de bombeo de
líquido por su capacidad de
acarreo.
SISTEMAS AIREADOS O
GASIFICADOS
Si un sistema de espuma es demasiado ligero
para el pozo, se puede utilizar un sistema
gasificado. En estos sistemas el líquido se
gasifica para reducir la densidad. La utilización
de gas y líquido como sistema de circulación
en un pozo complica el programa hidráulico.
La proporción de gas y líquido debe ser
calculada cuidadosamente para segurar que
se utiliza un sistema de circulación estable. Si
se utiliza demasiado gas, se producirá un
atascamiento. Si no se utiliza suficiente gas, se
excede la presión requerida del fondo de
hueco y el pozo se convierte en un sistema
sobrebalanceado.
FLUIDOS BENTÓNICOS
Es una mezcla de arcilla
(sódica) en agua dulce.
La concentración de los
cloruros no debe
exceder de 5,000 ppm,
con la finalidad de
facilitar la hidratación
(dispersión) de la
bentoníta. La densidad
de la mezcla puede
fluctuar entre
1.04gr/cm3 a 1.08
gr/cm3 dependiendo
del rendimiento de la
arcilla.
VENTAJAS
Alto poder de arrastre y
suspensión
Fácil preparación
Bajo Costo
Permite buen control del
filtrado
DESVENTAJAS
a) Limpieza de pozos
b) Moliendas (cemento,
fierro, etc.)
c) Control de pozos
PREPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE FLUIDOS DE CONTROL
Es
necesario
conocer
las
caracteristicas de los materiales que lo
componen.
Es
necesario
saber
calcular las proporciones necesarias
para preparar los fluidos conforme a
las funciones que éstos deben
desempeñar.
Y finalmente, es necesario saber darles
un buen mantenimiento y lograr así su
conservación
MATERIALES VISCOSIFICANTES
Son arcillas coloidales o polímeros que al ser mezclado con
fluido base agua proporcionan a éstos mayor grado de
viscosidad, los cuales se agrupan en Bentonita, Atapulgita,
Kelzan XCD, Politex HT y Biozan.
En este caso hablaremos de las características de la
bentonita, así como las cantidades y proporciones que se
utilizan.
Es un material plástico coloidal sódico que imparte viscosidad
controla el fluido y proporciona poder de suspensión.
Se emplea en la preparación de fluidos bentoniticos su
densidad relativa es igual a 2.5; cantidad a utilizar de 70 a 100
kg/m3, proporciona una densidad de 1.04 a 1.08 g/cm3 y una
viscosidad Marsh de 40 a 50 segundos.
PREPARACIÓN
a) Ponga en las presas
metalicas el volumen de agua
b) Agregar la bentonita por el
embudo mezclador (un saco
por cada 2 o 5 minutos)
manteniendo la agitación con
las pistolas áreas y de fondo
hasta homogenizar la mezcla
evitando así la formación de
grumos
PREPARACIÓN
a) Al efectuar desarenamientos
o moliendas de fierros, se
recomienda vigilar la limpieza
de la malla en el vibrador, para
que los recortes no vuelvan a
recircularse.
b) Para la molienda de
cemento es recomendable
tratar el fluido antes de iniciar la
operación. los materiales por
agregar son: Supercaltex,
Lignex, Bicarbonato de sodio en
las concentraciones
convencionales de cada
material.
RECOMENDACIONES SOBRE
LOS FLUIDOS DE CONTROL d) Incrementar la preparación de
a) Verificar las propiedades de
los fluidos
b) Restringir el uso de materiales
sólidos un efecto de tapón en
los yacimientos
c) Incrementar la utilización de
salmueras por su
compactibilidad con los fluidos
y no contener materiales sólidos
en suspensión
fluidos de baja densidad en pozos
depresionados que permitan su
uso
e)
Continuar
haciendo
la
preparación de salmueras y
fluidos de baja densidad en las
plantas,
para
lograr
mayor
rendimiento de los materiales, ya
que son de elevado costo
f) Recuperar las salmueras y
fluidos de baja densidad y su
traslado
despues
de
cada
intervención
CONCLUSIÓN
En el presente trabajo podemos
concluir diciendo que todos los
conceptos y métodos que
acabamos de explicar nos
permiten establecer que los
distintos tipos de fluidos de
perforación especiales utilizados
durante la perforación, tienen
que ser definidos según la
necesidad requerida durante la
perforación.