PONDERACIÓN INTENSIVA DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN DE PETRÓLEO CON GALENA.

PONDERACIÓN INTENSIVA DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN DE PETRÓLEO CON GALENA.

Sebastián Runza1, Danny Quiñones2, Daniel Arciniegas Hartman3.

1.- RESUMEN.

El uso de los fluidos de perforación (FP) en las operaciones de campo, ocasiona diversos problemas entre los que se encuentran daños a la formación, pérdidas por circulación y formación de una retorta que, en caso de ser permeable y gruesa, puede ocasionar inestabilidad en las paredes del pozo, atascamiento de tubería e hinchamiento de formaciones de arcillas en el caso de fluidos del tipo base agua (WBM, por sus siglas en inglés). Con el objetivo de minimizar los problemas asociados a la inyección de FP, se propuso la evaluación de una modificación del FP convencional base agua que incluye el uso de mezclado en los lodos de perforación con galena que fueron utilizados en la costa del golfo de los estados unidos, donde las condiciones físicas de las formaciones son de mucho cuidado ya que pueden averiar las sartas de perforación o reventarlas para esto se propone usar una mezcla donde se agregue este mineral que contribuyen a que los lodos que se están aplicando sean extremadamente pesados sean de muy poca viscosidad elaborados a partir de Galena (pbsS) o mezclas preparadas especialmente con Hematita (Fe2O3) y/o galena suspendida por bentonita.

Además, se determinará el paso a paso de cómo se debe preparar la mezcla, sus instrumentos y los parámetros físicos-químicos que se presentarán en el momento del tratamiento del lodo de perforación. Lo que se busca con este proceso es que sea implementado regiones donde las condiciones de las formaciones lo ameriten con el fin de evitar daños y costes elevados por daños en la maquinaria de perforación

Palabras claves: Lodos de perforación, Galena, mezclado, formaciones.

ABSTRACT.

The use of drilling fluids (FP) in field operations, causes various problems among which are damage to the formation, losses by circulation and formation of a retort

that in case of being permeable and thick, can cause instability in the walls of the well, clogging of pipes and swelling of clay formations in the case of water-based fluids (WBM). In order to minimize the problems associated with the injection of FP, it was proposed to evaluate a modification of the conventional water-based FP that includes the use of mixed in the drilling muds with galena that were used in the Gulf Coast of the United States. , where the physical conditions of the formations are very careful because they can damage the drill string or bursting for this purpose, it is proposed to use a mixture where this mineral is added, contributing to the extremely heavy sludge applied. very low viscosity made from Galena (pbsS) or mixtures prepared especially with Hematite (Fe2O3) and / or galena suspended by bentonite

In addition, step-by-step determination of how to prepare the mixture, its instruments and the physical-chemical parameters that will be presented at the time of drilling mud treatment will be determined. What is sought with this process is that it is implemented regions where training conditions warrant in order to avoid damage and high costs for damage to the drilling machinery

Key words: Drilling sludge, Galena, mixed, formations.

2.- DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

2.1 Planteamiento de la pregunta o problema de investigación y su justificación en términos de necesidades y pertinencia; marco teórico y estado del arte.

¿Puede el mineral de sulfuro de plomo PbS ser la una opción viable a la hora de tomar decisiones para dar solución a los diferentes problemas que se tiene cuando se está perforando en una formación con condiciones específicas de presión y temperatura?

1. OBJETIVOS

1. GENERAL

Adicionar a la mezcla de lodos de mineral de sulfuro de plomo PbS (Galena), podría reducir problemas que se tienen en alguna formación que se esté perforando, minimizando el riesgo de daños en tubería, maquinaria y la misma formación

1. ESPECÍFICOS

1. Buscar muestras de galena.

1. Analizar qué tan viable es realizar el uso de esta técnica.

1. Observar el efecto que causa la galena en los lodos.
2. Determinar si la galena cumple con los propósitos planteados.
3. Evaluar el impacto ambiental que pueda causar el uso de este mineral.

1. INTRODUCCIÓN

Los fluidos de perforación (FP) deben realizar de manera simultánea múltiples funciones, como enfriar la broca, controlar las presiones, lubricar la tubería de perforación, asegurar que la retorta se forme y evitar daños a la formación. Sin embargo, según Hoelscher et al. (2012), sí el fluido falla en alguna de sus funciones se podrían presentar graves problemas como pérdida de circulación, daños a la formación, pega de tubería, erosión de la formación y altos valores de torque y arrastre que reducen significativamente la eficiencia de la perforación. La aparición de estos problemas es más probable en condiciones de alta presión y alta temperatura, debido a que los FP experimentan la degradación de las propiedades fisicoquímicas del fluido, propiciando daños a la formación. En consecuencia, han sido propuestos diversos aditivos y materiales para mitigar los problemas asociados al uso de los fluidos de perforación. Según el manual de fluidos de Baroid- Halliburton Company (2000), en el caso del control de filtrado se usan aditivos como lignitos, materiales asfálticos, carbonato de calcio, y polímeros para control de filtrado. Adicional, para el control de la viscosidad se puede hacer uso de resinas y arcillas bentoníticas. De forma similar se tiene una amplia gama de aditivos para controlar propiedades como densidad, alcalinidad, floculación, entre otras.

El propósito general del fluido de perforación es ayudar a hacer rápida y segura la perforación de un pozo, mediante el cumplimiento de varios procesos como son; la capacidad del transporte en el que se maneja la densidad y viscosidad que junto a la velocidad de la circulación o velocidad anular, hacen posible la remoción y transporte de el ripio desde el fondo hasta la superficie, enfriar y lubricar; el fluido facilita el enfriamiento de la tubería al expulsar la circulación el calor generado por la fricción mecánica entre las brocas y la formación, controlar la presión de la formación; el fluido ejerce una presión hidrostática en función de la densidad y altura vertical del pozo, capacidad de suspensión, flotabilidad, estabilidad, evaluación del fluido y la hidráulica.

En nuestro proyecto trataremos de fomentar el uso de este este mineral pues el mismo aumenta rápidamente una viscosidad a tal punto de ser excesiva, se piensa

que la galena es una opción recomendada a la hora de tomar decisiones que puedan venir encaminadas a la responsabilidad con los costos, daños y tiempo de perforación.

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1. MARCO TEÓRICO

1. SISTEMAS DE PERFORACIÓN.

1. SISTEMA ROTATORIO:

La aplicación más importante de un sistema rotario es en la perforación de pozos de petróleo y gas. Según este sistema que fue introducido en la industria de perforación de pozos de petróleo y gas alrededor de 1900, la broca queda suspendida de la extremidad de una columna de perforación (tubería de perforación) sostenida por un sistema de cable/bloques que, a su vez, está sostenido por una torre de perforación. La perforación se realiza al hacer girar la columna de perforación y la broca. Para enfriar y lubricar continuamente la broca y retirar los recortes del agujero, se bombea un fluido de perforación dentro de la columna de perforación. Al alcanzar la broca, este fluido pasa a través de las toberas de la broca, choca contra el fondo del agujero y luego sube por el espacio anular entre la

columna de perforación y la pared del pozo, arrastrando los recortes que están suspendidos en él.

1. LA BROCA:

La broca corta la roca que está por debajo al girar bajo el peso de la columna de perforación. En los principios de 1900 la se introdujo la broca de rodillos llamada también broca para rocas. Estas brocas perforan fracturando las rocas duras y ranurando las rocas más blandas. El peso sobre la broca, la velocidad de rotación, la dureza de la roca, la presión diferencial, y la velocidad y viscosidad del fluido de perforación afectan la velocidad de penetración de las brocas. Las toberas contenidas dentro de la broca aumentan la velocidad del lodo, produciendo un chorro cuando el lodo sale de la broca. Esto permite una perforación más rápida.

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