Lodo De Emulsion Inversa

LODO DE EMULSION INVERSA.

El lodo de emulsión inversa o lodo base aceite es un fluido de perforación que tiene como fase externa el aceite. Este lodo es una emulsión inversa debido a que su fase externa es aceite y tiene al agua como fase interna, que al hidratarse se conocen comúnmente como lodos o barros de perforación.

El nivel de proporción agua aceite varía desde 50% de aceite – 50% agua hasta 95% aceite – 5% agua.

La emulsión 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, aunque también si no se maneja adecuadamente la emulsión puede llegar a romperse.

Las emulsiones tienen la propiedad de suspender sólidos, de modo que estos llegan a formar parte del volumen total de ellas.

Dependiendo del tipo de emulsión, los sólidos llegan a ser mojados en agua en el caso de una emulsión directa y mojados en aceite, en el caso de una emulsión inversa. Si esto no fuera así, los sólidos no se incorporarían a la emulsión, floculándose y separándose de ella. Esto es, los sólidos generalmente se incorporan a la fase continua de la emulsión, esto es, en la emulsión directa la fase continua es agua y la dispersa aceite; del mismo modo en la emulsión inversa, la fase continua es aceite y la dispersa, agua.

Al decir, en el caso de la emulsión inversa, que la fase dispersa es agua, quiere decir que las gotitas de agua están rodeadas por gotitas de aceite. En una emulsión inversa para que el agua se emulsifique con el aceite, es necesario que la tensión superficial del agua sea mas baja que la del aceite y por consiguiente se dispersen las gotitas de agua. Entonces, para formar una emulsión

inversa es necesario que además de las fases se agreguen aditivos que promuevan su formación; esto es, emulsificantes, dispersantes, humectantes, etc.

En una emulsión inversa en la cual la fase continua es aceite, se necesita que todos los materiales añadidos a la emulsión sean solubles o dispersados en aceite, esto es, mojados por el aceite; cuando esta condición no se cumple, la emulsión será muy débil y se podrá invertir fácilmente a directa.

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 mas pequeñas aumentando con ello la estabilidad de la emulsión.

En el caso de emulsiones inversas para fluidos de perforación, al entrar en contacto con las diferentes clases de arcillas y electrólitos que se encuentran en el subsuelo, hay que tener en cuenta que estos materiales cuentan en su mayor parte con cargas eléctricas que pueden desestabilizar la emulsión. Para evitar que pase esto, es conveniente agregar a la fase dispersa electrólitos en cantidad suficiente, de modo que las arcillas no tengan un intercambio electrostático ni iónico con la fase dispersa, ya que de suceder esto, la emulsión tendera a desestabilizarse. Esto es, mientras mayor sea la cantidad de electrólitos en estado iónico en la fase dispersa, mayor será su resistencia a contaminarse con los diferentes materiales encontrados en la perforación.

La viscosidad de la emulsión inversa estar influenciada por la cantidad de fase dispersa que se encuentre en la emulsión; esto es, mientras mayor cantidad de fase dispersa se encuentre mayor será la viscosidad de la emulsión; y viceversa, mientras menor sea la cantidad de fase dispersa, menor será la viscosidad de la emulsión; esto es debido a que las gotitas de agua inertes tender n a comportarse como un sólido.

La viscosidad de la emulsión inversa también está influenciada por la cantidad de sólidos en suspensión en ella, tales como barita y recortes de la formación, por lo que es importante tener un control extremado de los sólidos.

Asimismo, la viscosidad del fluido (Diesel, aceite mineral o aceite vegetal etoxilado) también tendrá que responder de la viscosidad de la emulsión.

La relación aceite-agua de la emulsión es determinante en un fluido de perforación, ya que la viscosidad de la emulsión estará directamente asociada a la velocidad de la perforación; esto es, mientras menor sea la viscosidad del fluido mojara mas rápidamente la formación acelerando la perforación; esto es igual viceversa, a mayor viscosidad, la perforación será retardada.

Asimismo, esta relación aceite-agua tiende a generar una cierta gelatinosidad (habilidad de suspender los sólidos cuando el fluido esta en reposo; esto es, una buena emulsión tiene que tener la propiedad de generar una gelatinosidad con el tiempo, con el objeto de evitar que los sólidos en suspensión se vayan al fondo del pozo al suspender el bombeo del fluido, con los consiguientes problemas que esto ocasionaría (la barrena y la sarta de perforación quedarían atrapados en el fondo del pozo).

En fluidos de emulsión inversa que vayan a ser densificados a pesos específicos altos, por Ej. l.80 o mas, se recomiendan relaciones de aceite-agua, mayor la cantidad de aceite que de agua, por ejemplo, 80% de aceite y 20% de agua, ya que las gotitas de agua estarán mas dispersadas de modo que haya lugar para suspender los sólidos (Barita y recortes), de modo que los sólidos al entrar a formar una parte del volumen de la emulsión no aumenten en demasía la viscosidad de la misma. Asimismo es importante, como se mencionó anteriormente tener la fase dispersa con la mayor cantidad posible de electrólitos (NaCl saturado) de modo que la estabilidad de la emulsión sea mayor.

Es muy importante tener un control estricto de los sólidos que entran al sistema, ya que estos al aumentar desproporcionadamente, además de aumentar la viscosidad y gelatinosidad, en un momento dado y al saturarse la fase continua (Aceite) tenderán a invertir la emulsión pudiéndose romper y perder la ventaja de la emulsión en la perforación de arcillas hidratables.

Si los componentes de una emulsión inversa (Fases, sólidos y aditivos) se encuentran en forma balanceada, la emulsión será muy estable y cumplir los fines para lo que fue formada; por el contrario, si alguno de sus componentes no cumple con estas

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