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Introduccin a Fluidos de Perforacin

Universidad Nacional de Salta

Sede Regional Tartagal

Noviembre de 2008

Preparado por: T.U.P Mario G. Aguilar

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El objetivo de una operacin de perforacin es

perforar, evaluar y terminar un pozo que producir

petrleo y/o gas en forma rentable. Los fluidos de

perforacin desempean numerosas funciones que

contribuyen al logro de dico objetivo.

El ingeniero de fluidos se asegurar que las

propiedades del lodo sean correctas para el ambiente

de perforacin espec!fico.

"ambi#n puede recomendar modificaciones de lasprcticas de perforacin que ayuden a lograr los

objetivos de la perforacin.

Introduccin

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Qu es un Fludo de Perforacin?

Es una mezcla de un solvente (base) con aditivos

productos, que cumplen funciones fsicoqumicas

especficas, de acuerdo a las necesidadesoperativas de una formacin a perforar!

En el len"ua#e de campo, tambin es llamado $arro

o %odo de Perforacin, se"&n la terminolo"a m'scom&n en el lu"ar!

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Funciones) Evacuar los recortes de Perforacin!

%a remocin de los recortes (limpieza del pozo) depende del tama*o,

forma + densidad de los recortes, unidos a la elocidad de Penetracin

(-.P)/ de la rotacin de la columna de perforacin/ + de la viscosidad,

densidad + velocidad anular del fluido de perforacin!

0) 1ontrolar las Presiones de la Formacin!

2 medida que la presin de la formacin aumenta, se aumenta la

densidad del fluido de perforacin para equilibrar las presiones +

mantener la estabilidad de las paredes! Esto impide adem's, que losfluidos de formacin flu+an 3acia el pozo!

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4! 5uspender + descar"ar los recortes!

6! .bturar las formaciones permeables!

%os recortes de perforacin que se sedimentan durante condicionesest'ticas pueden causar puentes + rellenos, los cuales, por su parte,

pueden producir el atascamiento de la tubera o la prdida de circulacin!

%os sistemas de fluido de perforacin deben estar dise*ados para

depositar sobre la formacin un del"ado revoque de ba#a permeabilidadcon el fin de limitar la invasin de filtrado! Esto me#ora la estabilidad del

pozo + evita numerosos problemas de perforacin! 5i una formacin est'

fracturada +7o fisurada, deben usarse materiales puenteantes!

8! 9antener la estabilidad del pozo!%a estabilidad del pozo constitu+e un equilibrio comple#o de factoresmec'nicos (presin + esfuerzo) + qumicos! %a composicin qumica + las

propiedades del lodo deben combinarse para proporcionar un pozo

estable 3asta que se pueda introducir + cementar la tubera de

revestimiento!

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:! 9inimizar da*os a la formacin!

%a proteccin del +acimiento contra da*os que podran per#udicar laproduccin es mu+ importante! 1ualquier reduccin de la porosidad o

permeabilidad natural de una formacin productiva es considerada como

da*o a la formacin! Estos da*os pueden producirse como resultado de

la obturacin causada por el lodo o los slidos de perforacin, o de las

interacciones qumicas (lodo) + mec'nicas (con#unto de perforacin) con

la formacin!

;! Enfriar, lubricar + alivianar la columna de perforacin!%a circulacin del fluido de perforacin enfra la barrena + el con#unto de

perforacin, ale#ando el calor de la fuente (friccin) + distribu+ndolo en

todo el pozo! %a circulacin del fluido de perforacin enfra la columna de

perforacin 3asta temperaturas m's ba#as que la temperatura de fondo!2dem's de enfriar, el fluido de perforacin lubrica la columna de

perforacin, reduciendo a&n m's el calor "enerado por friccin! 2 ma+or

densidad del lodo, menor ser' el peso de la zarta en el "anc3o!

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%a ener"a 3idr'ulica puede ser usada para maimizar la velocidad depenetracin +7o alimentar los motores de fondo que 3acen "irar el trpano +

las 3tas! de 9edicin al Perforar (9@A)! %os pro"ramas de 3idr'ulica se

basan en el dimensionamiento correcto de las boquillas del trpano para

utilizar la potencia disponible (presin o ener"a) de la bomba a fin de

maimizar la cada de presin en el trpano u optimizar la fuerza de impacto

del #et sobre el fondo del pozo! Esto se limita por la potencia disponible de labomba, las prdidas de presin dentro de la columna de perforacin, la

presin superficial m'ima permisible + el caudal ptimo!

%a evaluacin correcta de la formacin es esencial para el ito de la

operacin de perforacin, especialmente durante la perforacin eploratoria!

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B! 1ontrolar la corrosin!%os componentes de la sarta de perforacin + casin"s en contacto con el

fluido de perforacin est'n propensos a varias formas de corrosin! %os"ases disueltos tales como el .0, 1.0 + C05 pueden causar "raves

problemas de corrosin, tanto en la superficie como en el fondo del pozo! En

"eneral, un pC ba#o a"rava la corrosin! Por lo tanto, una funcin importante

del fluido de perforacin es mantener la corrosin a un nivel aceptable! El

fluido de perforacin adem's no debera da*ar los componentes de cauc3o

o elastmeros! 1uando los fluidos de la formacin +7o otras condiciones de

fondo lo #ustifican, metales + elastmeros especiales deberan ser usados!

! Facilitar %a 1ementacin + 1ompletacinEl fluido de perforacin debe producir un pozo dentro del cual la tubera de

revestimiento pueda ser introducida + cementada eficazmente, + que no

dificulte las operaciones de completacin! %a cementacin es crtica para elaislamiento eficaz de la zona + la completacin eitosa del pozo! Aurante la

introduccin de la tubera de revestimiento, el lodo debe permanecer fluido

minimizar el suabeo + pistoneo, de manera que no se produzca nin"una

prdida de circulacin inducida!

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0! 9inimizar el Dmpacto sobre el 9edio 2mbiente

1on el tiempo, el fluido de perforacin se convierte en un desec3o + debe sereliminado de conformidad con los re"lamentos ambientales locales! %os

fluidos de ba#o impacto ambiental que pueden ser eliminados en la cercana

del pozo son los m's deseables!

%a ma+ora de los pases 3an establecido re"lamentos ambientales locales

para los desec3os de fluidos de perforacin! %os fluidos a base de a"ua, a

base de petrleo, an3idros + sintticos est'n su#etos a diferentesconsideraciones ambientales + no eiste nin"&n con#unto &nico de

caractersticas ambientales que sea aceptable para todas las ubicaciones!

Esto se debe principalmente a las condiciones comple#as + cambiantes que

eisten por todo el mundo, la ubicacin + densidad de las poblaciones

3umanas, la situacin "eo"r'fica local (costa afuera o en tierra), altos o ba#os

niveles de precipitacin, la proimidad del sitio de eliminacin respecto a las

fuentes de a"ua superficiales + subterr'neas, la fauna + flora local, + otras

condiciones!

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mo se realiza una propuesta de Fluidose PerforacinEste es un paso AE=E-9D2=E que permitir' llevar a cabo la perforacin!

Para ello, el in"eniero de Pro+ecto deber' mane#ar mnimamente lo

si"uientes tres puntos principales

Formaciones a Perforar!

Propiedades FsicoQumicas de las rocas

Espesor de las formaciones a atravesar

Propuesta de Perforacin (Ai'metros de pozo, 15, etc!)

Dmportancia del Pro+ecto (.b#etivo sumidero, "asfero,etc)

9'ima informacin de -oca -eservorio!

Dnformacin de pozos cercanos +7o antecedentes del 'rea!

.tros Fluidos de Perforacin usados en pro+ectos similares

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%imitaciones del Equipo de Perforacin!

%a ma+ora de las veces, el equipo con el que se traba#ar' +a es conocido po

el personal de 9D G 5Haco! Ae no ser as, se realiza un relevamiento previo

del mismo para ver la capacidad volumtrica, estado de las piletas, tipo de

bomba, lneas de succin + descar"a, tipo de a"itadores, etc!

En ocasiones, este relevamiento es imprescindible para la eleccin del equipo

de perforacin que se usar' para e#ecutar la perforacin, lo que es decisin

de la operadora del 'rea!

9etas 2mbientales 2sociadas!Es ecesario que en el pro+ecto eista una armona de los ob#etivos +

obli"aciones ambientales, entre todas las partes involucradas a la

eplotacin de 3idrocarburos! Esto si"nifica que la 1ompa*a .peradora,

Perforadora, Ae 5ervicios, obiernos Provinciales, acionales +

or"anismos internacionales, ten"an una &nica meta en com&n, para

minimizar el impacto ambiental! 9D G 5Haco colabora en ello, ofreciendo

diversos servicios para tal fin!

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