Composición Y Clasificación De Fluidos De Perforación
Enviado por martin4862 • 23 de Octubre de 2013 • 2.550 Palabras (11 Páginas) • 2.015 Visitas
COMPOSICIÓN DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN 3
1.1 Composición de un fluido a base de agua 3
1.1.1 Fase líquida. 3
1.1.2 Fase coloidal o reactiva. 3
1.1.3 Fase inerte. 4
1.1.4 Fase química 4
CLASIFICACIÓN DE FLUIDOS DE PERFORACIÓN 5
1.2 FLUIDOS A BASE DE AGUA 5
1.2.1 Lodos a base de agua dulce 6
1.2.1.1 Lodos a base de bentonita (CBM = Clay Base Mud). 6
1.2.1.2 Fluidos naturales. 6
1.2.2 Fluidos tratados con calcio. 7
1.2.3 Fluidos a base de agua salada. 7
1.2.3.1 Fluidos salados propiamente dichos. 7
1.2.4 Fluidos emulsionados (aceite en agua). 8
1.2.4.1 Agentes emulsionantes para los fluidos emulsionados. 9
1.2.5 Fluidos surfactantes. 9
1.2.6 Fluidos de bajo porcentaje de sólidos. 10
COMPOSICIÓN DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN
La composición de un fluido de perforación que cumpla con los requerimientos pedidos es determinada por su actuación durante la perforación, si el fluido falla en realizar una función esencial, se puede alterar su composición para cumplir los cambios deseados en las propiedades necesarias para resolver el problema.
Aunque se usan tres tipos de fluidos para la perforación-lodos a base de agua, lodos de aceite, y fluidos gaseosos-debería prestarse mayor atención a las propiedades y al, acondicionamiento de los lodos a base de agua porque ellos se usan extensivamente.
1.1 Composición de un fluido a base de agua
La mayoría de los fluidos de perforación son a base agua se distingue porque la fase continua es el agua en las que se encuentran las arcillas y la barita en suspensión, estos lodos forman un sistema constituido básicamente por las siguientes fases: a) La fase líquida, o agua, b) La fracción coloidal, que es la porción reactiva, c) La fracción inerte,
que consiste en arena, material de peso, y d) La fase química.
1.1.1 Fase líquida.
Constituye el elemento de mayor proporción que mantendrá en suspensión los diferentes aditivos que forman las otras fases. Esta fase puede ser agua (dulce o salada); o una emulsión (agua-petróleo).
Agua dulce y agua salada. El agua dulce es llamada agua potable, se llama agua “dura” si contiene grandes cantidades de iones de calcio y de potasio. El agua “salada” contiene sobre 10,000 ppm de cloruro de sodio. La bentonita y las otras arcillas se dispersan más fácilmente en agua dulce que en agua salada o dura.
1.1.2 Fase coloidal o reactiva.
Esta fase está constituida por la arcilla, que será el elemento primario utilizado para darle cuerpo al fluido. Se utilizan dos tipos de arcilla dependiendo de la salinidad del agua. Si el lodo es de agua dulce se utiliza montmorillonita, y para lodos elaborados con agua salada se utiliza una arcilla especial, cuyo mineral principal es la atapulgita.
La viscosidad derivada de una arcilla depende del tipo de arcilla encontrada.
Cuando la arcilla se coloca en el agua absorbe agua y se hidrata, algunas arcillas como la ilita y la caolinita absorben agua solamente en su superficie, por lo tanto la hidratación es mínima.
La bentonita (montmorillonita) se expanden en mayor grado en agua dulce debido a la absorción de agua a lo largo y entre las estructuras de las arcillas, este fenómeno se denomina “hinchamiento” a mayor hinchamiento mayor viscosidad.
El grado de hinchamiento de la bentonita es disminuido por el aumento de electrolitos en el agua alrededor de las partículas de arcillas, por lo tanto un alto contenido de sal disminuye la viscosidad para una determinada porción de bentonita.
Las arcillas de formación pueden ser no-reactivas o pueden contener un alto contenido de bentonita, dependiendo de edad geológica y profundidad. Al entrar en el sistema las arcillas pueden existir en cuatro estados diferentes.
Las características reológicas y la filtración dependen grandemente de las fuerzas entre las partículas, así como tamaño, forma y concentración.
El término agregación describe la asociación de las partículas para formar paquetes de plateletes.
La dispersión sucede cuando los plateletes son separados unos de otros por hidratación y agitación, las fuerzas de repulsión entre las caras de los plateletes son el factor predominante de la dispersión.
Ocurre floculación cuando después de estar dispersas las partículas se pegan en forma de borde-cara o borde-borde para formar estructuras débiles.
La desfloculación ocurre cuando las fuerzas atractivas entre las partículas han sido neutralizadas por medios químicos o físicos.
La atapulgita (arcilla para agua salada), a diferencia de otros tipos de arcillas, se puede usar para viscosificar y desarrollar gelatinosidad en agua con alta concentración de sal.
La atapulgita posee una estructura cristalina en forma de aguja que origina viscosidad de acuerdo a una estructura en forma de cepillo, por lo tanto este material no puede sermconsiderado en las anteriores categorías.
1.1.3 Fase inerte.
Esta fase está constituida por el material densificante (barita), el cual es sulfato de bario pulverizado de alta gravedad específica (4.2). Los sólidos no deseables como la arena y sólidos de perforación, también se ubican dentro de esta fase.
La barita en el fluido es necesaria para aumentar la densidad cuando se requiere.
1.1.4 Fase química
Está constituida por iones y sustancias en solución tales como dispersantes, emulsificantes, sólidos disueltos, reductores de filtrado, y otras sustancias químicas, que controlan el comportamiento de las arcillas y se encargan de mantener el fluido según lo requerido por el diseño.
...