PREPARACION DE PRUEBA PILOTO, MEDICION DE DENSIDAD Y FILTRACION DE FLUIDOS DE PERFORACION DE UN POZO

PREPARACION DE PRUEBA PILOTO, MEDICION DE DENSIDAD Y FILTRACION  DE FLUIDOS DE PERFORACION DE UN POZO.

Valeria Rosa Morelos-De Fex, Juan Camilo Carvajal-Sánchez.

Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia, Medellín, Colombia., vrmorelosf@unal.edu.co  ,  juccarvajalsa@unal.edu.co .

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1. RESUMEN: Los fluidos de perforación, debido a su importancia todo proceso de perforación  requieren estrictas propiedades  físicas, químicas y mecánicas, por lo cual, ésta introducción al laboratorio de fluidos de perforación sirve como base esencial para tener nociones y practicar la preparación de dicho fluido, debido a esto se procura trabajar con las exigencias de las normas API; en éste caso se realizó una prueba piloto de medición de densidad y de filtración del fluido, medidas importantísimas debido a que las invasiones de fluido en zonas productivas son reconocidas por ocasionar un detrimento en la producción del pozo. Por otro lado, las filtraciones e invasiones de sólidos pueden causar daños irreversibles de reducción de permeabilidad1. Con la cuantificación de las cantidades de aditivos (como la bentonita, barita y goma xántica) requeridos para preparar el fluido, se procedió a una familiarización con los dispositivos particulares de un laboratorio de fluidos de perforación.
3. PALABRAS CLAVE: Densidad, filtración, aditivos, fluidos de perforación.

ABSTRACT: Drilling fluids, due to their importance all drilling process require strict physical, chemical and mechanical properties, so this introduction to the laboratory of drilling fluids serves as an essential basis for the preparation of such fluid because of this is sought to work with the requirements of the API standards; In this case a pilot test of density measurement and of fluid filtration was carried out, important measures because the invasions of fluid in productive zones are recognized for causing a detriment in the production of the well. On the other hand, leaks and invasions of solids can cause irreversible damage of permeability reduction1. With the quantification of the amounts of additives (such as bentonite, barite and xanthan gum) required to prepare the fluid, the particular devices of a drilling fluid laboratory were made familiar.

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KEYWORDS: Density, filtration, additives, drilling fluids.

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1. INTRODUCCIÓN

La historia ha evidenciado a través de los años el importante papel que juega la industria petrolera dentro de la economía mundial. La alta demanda de sus derivados y la gran dependencia hacia los hidrocarburos que se presenta actualmente es una clara evidencia de que los avances tecnológicos en el sector petrolífero no pueden cesar en ninguno de sus campos ni mucho menos en una de las áreas más importantes de la perforación que es el programa de fluidos de perforación.

Es por ello que una óptima formación de los estudiantes de ingeniería de petróleos en el área de fluidos de perforación es imperativa para su desarrollo fundamental como profesionales, es por ello que en la asignatura de perforación 2 se introduce a los estudiantes a  el estudio de los fluidos de perforación y al diseño experimental de los mismos fortaleciendo de esta manera las competencias.

Por ende es el objetivo de este informe plasmar enfáticamente el desarrollo de la primera práctica de laboratorio de fluidos de perforación que se enfoca en el estudio de la densidad del lodo, la filtración del mismo, y el análisis del revoque (cake).

Como herramienta complementaria se usó un  marco teórico que permita al lector familiarizase directamente con la temática y realizar una comprensión directa de los métodos, herramientas y términos técnicos.

2. MARCO TEÓRICO

-Goma xántica: Un polisacárido secretado por el género de bacterias Xanthomonas campestris, también conocido como goma de xantano. El XC en lodos a base de agua proporciona una reología de lodo no newtoniano, altamente deseable debido al perfil plano de velocidad que produce en el flujo anular, lo que se requiere para una elevación eficiente de los recortes de perforación en lodos de densidades inferiores. El polímero XC es aniónico, con tolerancia a la salinidad y tolerancia regular a los iones de dureza. El XC es un material en polvo fino que puede variar en la cantidad de desechos bacterianos residuales y la facilidad con la que se dispersa en el agua. La tolerancia a la temperatura varía con los componentes de la fase acuosa, pero comienza a degradarse alrededor de los 200 a 250°F [93 a 121°C]. Un pH extremo o la dureza no son bien tolerados por el polímero XC, siendo susceptible al ataque bacteriano.

-Barita: Un mineral denso compuesto por sulfato de bario [BaSO4]. Utilizadas comúnmente como agente densificante para todos los tipos de fluidos de perforación, las baritas se extraen en muchas zonas del mundo y se envían como mineral a plantas de trituración en lugares estratégicos, donde el API especifica su trituración a un tamaño de partícula de 3 a 74 micrones. El sulfato de bario puro tiene una gravedad específica de 4,50 g/cm3, pero para cumplir con las especificaciones API, la barita para perforación debe tener una gravedad específica de 4,20 g/cm3, por lo menos. Los contaminantes en la barita, como el cemento, la siderita, la pirrotita, el yeso y la anhidrita, pueden causar problemas en algunos sistemas de lodos y deberían ser evaluados en todo programa de aseguramiento de la calidad de los aditivos para lodos de perforación.

-Balanza de lodos: Un dispositivo para medir la densidad (el peso) de lodo, cemento u otro líquido o lechada. La balanza para lodo se compone de un vaso para el lodo de volumen fijo con una tapa en un extremo de una barra graduada y un contrapeso en el otro extremo. Una pesa deslizante puede ser movida a lo largo de la barra y una burbuja indica cuando la barra está a nivel. La lectura de la densidad se toma en el punto donde la pesa deslizante está posicionada en la barra cuando está a nivel. La precisión del peso del lodo debería ser de +/- 0,1 lbm/gal (+/- 0,01 g/cm3). La balanza para lodo puede calibrarse con agua u otro líquido de densidad conocida ajustando el contrapeso. La mayoría de las balanzas no están presurizadas, pero la balanza para lodo presurizada opera de la misma manera.

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