¿Cuáles son los tipos de fluidos de perforación?
Existen muchos tipos de lodos de perforación, tanto de base agua como de base aceite (diesel): niebla, espuma, aireado, bentonítico, fosfático, cálcico, polimérico, salados, lodos
El fluido utilizado durante las labores de perforación de un pozo es llamado también lodo de perforación; siendo éste, el componente más importante que existe durante este proceso
Las principales funciones que ejerce el lodo durante la perforación en cualquiera de sus variantes (gas, aire, agua, diesel y suspensión coloidal a base de agua y arcilla), son las siguientes:
- Enfriamiento y lubricación de la barrena.
- Estabilidad en las paredes del agujero
- Control de las presiones de la formación.
- Suspensión de cortes y sólidos al interrumpirse la perforación.
- Transmisión de la potencia hidráulica a la barrena.
- circulación pertinente; ayudando a perforar la formación y limpiar el fondo del agujero.
III.II. TIPOS DE LODO DE PERFORACIÓN.
Existen muchos tipos de lodos de perforación, tanto de base agua como de base aceite (diesel): niebla, espuma, aireado, bentonítico, fosfático, cálcico, polimérico, salados, lodos CLS, CLS emulsionados y lodos de emulsión inversa. (Los fluidos se programan de acuerdo a las características de las rocas a perforar).
a) Lodo Niebla: aire seco con pequeñas cantidades de agua y espuma.
b) Lodo Espuma: agua y emulsionantes espumosos con corriente de aire.
c) Lodo Aireado: aire y mezcla gelatinosa.
d) Lodo Bentonítico: agua y bentonita, utilizados normalmente en pozos someros, en áreas no problemáticas o en la parte superior de los pozos profundos.
e) Lodo Fosfático: lodo bentonítico tratado con fosfato (dispersantes) para reducir la viscosidad de los lodos bentoníticos contaminados con sólidos de la formación o cemento, utilizándose en la parte superior de los pozos.
f) Lodo Cálcico: lodo bentonítico utilizado en zonas de yeso, anhidrita o flujos de agua salada. Estos lodos difieren de los otros lodos base agua en que las arcillas sódicas (bentonita) se convierten en arcillas cálcicas a través de la adición de cal-yeso y lignosulfatos.
g) Lodo de Polímeros: lodo elaborado mediante la adición de bentonita con polímeros floculantes. Son bajos en el contenido de sólidos, más estables a las altas temperaturas y pueden ser densificados a cualquier valor.
h) Lodo Salado: lodo bentonítico con adición de agua salada y barita. Este tipo de lodo se usa para perforar domos salinos, zonas de flujo de agua salada, secciones de anhidrita, yeso y lutitas deleznables. (Referencia Manual de registro de hidrocarburos de Rotenco)
i) Lodos CLS: lodo base agua tratado con cromolignitos y lignosulfatos. Estos lodos son más resistentes a la contaminación por calcio o a un aumento en los cloruros. Se pueden usar estos lodos con densidades elevadas y a temperatura de hasta 200 ºC. Los lignitos 11 son efectivos para controlar el filtrado mientras que los lignosulfatos son adelgazantes más efectivos.
j) Lodos CLS Emulsionado: de las mismas características que el tipo de lodo anterior más una cantidad de diesel no mayor del 10%.
k) Lodos de Emulsión Inversa: están constituidos esencialmente de cinco componentes básicos: agua como fase dispersa, aceite (usualmente diesel) como fase continúa, emulsionantes, estabilizadores y material densificante.
De lo anterior y para las operaciones de perforación se utilizan principalmente cuatro tipos de lodo:
1. Lodos Base Agua:
Cuando se le agrega al agua a los productos químicos orgánicos se les denomina lodos base agua con dispersantes orgánicos, y cuando se les agrega aceite se denominan emulsionados.
Los primeros son los más utilizados y se clasifican de acuerdo al dispersante usado en su control. Los lodos base agua emulsionados requieren en su preparación aceite, diesel o crudo en cantidad de 5 a 10% del volumen total del lodo. Las ventajas de este tipo de lodo son:
• Aumentar el avance de la perforación.
• Prolongar la vida de la barrena.
• Reducir la torsión y embolamiento de la barrena.
• Prevenir pegaduras por presión diferencial.
• Mejorar el enjarre.
• Incrementar la lubricidad de la barrena.
Sin embargo los lodos base agua pueden provocar no sólo disminución de la densidad y el filtrado sino aumento de la viscosidad.
2. Lodos Inhibidos:
En algunas operaciones de perforación, los lodos base agua no resultan efectivos, sobre todo cuando se requieren altas densidades sin alterar la viscosidad o gelatinosidad.
En estos casos, se recomienda el uso de los lodos inhibidos tales como los cálcicos, base yeso, de agua de mar y de agua saturada de sal.
Dentro de las ventajas de los lodos inhibidos tanto cálcicos como base yeso se pueden mencionar la protección que estos 12 brindan a la tubería de perforación de la corrosión y suspensión de la actividad biológica; sin embargo, tienen la desventaja de solidificarse a temperaturas de fondo mayores de 120° C.
Por otra parte, los lodos de agua de mar y de agua saturada de sal se usan generalmente para evitar los problemas de perforación provocados por la presencia de sal en la columna litológica.
3. Lodos de Bajo Contenido de Sólidos:
Se define como un lodo de perforación, terminación o reparación al que cumple ciertos requisitos de densidad, viscosidad y control de filtración con un contenido mínimo de arcilla.
Dentro de este tipo de lodos se pueden nombrar los siguientes: gomas, asbestos finamente divididos, arcilla beneficiada, combinados (bentonita prehidratada-lignosulfonato) y lodo no dispersivo.
En áreas donde este tipo de lodos es aplicable, se obtienen grandes ahorros por:
• Aumentar el grado de penetración.
• Incrementar la vida de la barrena.
• Mejorar la estabilidad el agujero.
Por otra parte, el uso de este tipo de lodos es delicado (por la estabilidad del pozo), por lo que deben tomarse ciertas consideraciones en su uso tales como: reducción del uso de bentonita para controlar la viscosidad y el filtrado, control del filtrado con polímeros orgánicos, y el uso de doble malla en las temblorinas para una mejor eliminación del recorte y del funcionamiento óptimo del eliminador de sólidos.}
4. Lodos Base Aceite (Emulsión Inversa):
El lodo base aceite se refiere a lodos preparados en aceite con un porcentaje de 1 a 5% de volumen de agua, mientras que el lodo de emulsión inversa se usa para designar un lodo con más del 5% y hasta con 40% de volumen de agua; éste se puede dispersar y emulsificar con aceite.
Estos fluidos son estables a altas temperaturas, inertes a la contaminación química y pueden ser densificados después de ser ajustada la relación aceite-agua.
Estos tipos de lodo se utilizan en los siguientes casos:
• Formaciones con altas temperaturas
• Formaciones con lutitas hidrófilas (arcillas deshidratadas)
• Formaciones con anhidrita o yeso 13
• Formaciones salinas
• Formaciones con intercalaciones de asfalto
• Formaciones solubles
• Protección de arenas productoras
• Baches para liberar tuberías pegadas por presión diferencial
• Zonas de alta presión
Conoce más sobre la perforación de pozos
Fuente: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/128/A5.pdf
