ADITIVOS Y REACTIVOS EN LOS SISTEMAS DE LODOS Lodos especiales: Los lodos de perforación especiales son formulaciones especificas realizadas en la perforación de pozos que cumplen con ciertos propósitos y condiciones en las cuales se encuentre la formación, donde son agregados al lodo ciertos, polímeros, químicos y aditivos para producir de manera eficiente el yacimiento. Se clasifican en: 1) Lodos ligeramente tratados, no inhibitorios
• Preparación Agua pura: El gua empleada varía entre a gua dulce y salmuera saturada, dependiendo de la disponibilidad del agua de la naturaleza de las formaciones. Se emplean velocidades anulares adecuadas para limpiar el pozo, a veces se añade soda caustica para el control de corrosión. Lodos nativos: cuando se bombea agua hasta el fondo del pozo durante la perforación regresa barrosa (lodosa). La viscosidad va aumentando la circulación continua y el resultado en un lodo nativo. La dilución evita que el lodo se haga demasiado viscoso. Se puede añadir pequeñas cantidades de bentonita para mejorar las pérdidas de filtrado natural pero también soda caustica por medio de un barril químico para el control de corrosión. Lodos agua bentonita: las propiedades del agua son importantes también la presencia de sal y la dureza en el agua interfieren en la hidratación natural de la bentonita y reduce su eficacia. La dureza de calcio debe ser eliminada del agua por adición de carbono de sodio. La adición de ¼ y ½ de ppb de soda caustica pueden también disminuir la dureza. La bentonita se añade por medio den embudo a razón de 2 a 15 minutos por bolsa. Esa adición debe ser suficiente lentas y la agitación en las piletas suficientemente vigorosa para que no se produzcan montones adheridos o desperdicio de arcilla.
• Característi cas Son simples y pocos costosos. Los aditivos comerciales se limitan generalmente a viscosificantes, dispersantes, soda caustica y tal vez algo de barita. En muchos casos no están presentes todos esos aditivos; en algunos casos no se emplean ninguno de ellos. Se utilizan para profundidades de 2 millas, pero se han utilizado estos lodos ligeramente tratados con éxitos a profundidades ligeramente mayores. Se subdividen en agua pura, lodos nativos, lodos de bentonita y agua, lodos de atapulguita y agua salada, lodos de fosfatos y lodos tratados ligeramente con reductores orgánicos de viscosidad.
2) Lodos de emulsión de petróleo
• Preparación Se añade petróleo a cualquier buen lodo de agua arcilla. Dos líquidos no miscible 8agua y petróleo), más un agente emulsiónate y agitación, dan origen a una emulsión. El petróleo es la fase interna, el agua es la fase externa continua. Los agentes emulsificantes pueden ser: arcillas, almidones, sólidos de perforación, lignitos,
detergentes, jabones, lignosulfanatos, entre otros. La preparación en el campo: a) No añada petróleo marque a un buen lodo, el lodo debe estar bien disperso antes de agregar el petróleo. b) Usualmente el petróleo se añade por medio den embudo (Hopper). Mientras se esta añadiendo el petróleo, se puede también agregar el agente emulsificante, sea a través del embudo, sea a través del barril químico. c) El petróleo reducirá la densidad del lodo. d) La adición de petróleo es en cierto caso añadir sólidos al lodo. Se agrega agua junto con el petróleo para ayudar a controlar la viscosidad. e) Para mantener el petróleo emulsionado, se requiere una agitación suficiente para romper los glóbulos del petróleo y el uso de un agente emulsificante.
• Características El petróleo constituye posible adiciones a cualquier sistema de lodo para mejorar la lubricidad, con lo que se logra una reducción en la torsión y un aumento del a penetración. Con mayor frecuencia el material que se emplea es el diesen, en un rango de 6 a 10% en volumen. En la industria de lodo se utilizan 2 tipos de emulsión: la emulsión de petróleo en agua y la de agua en petróleo. 3) Lodos de agua salada 4) Lodos tratados con calcio
• Preparación Al añadir calcio al lodo se convierten las ar cillas sódicas en arcillas casticas, est os intercambian de base de un catión con monovalente de sodio a catión bivalente de calcio, con su mayor potencia de enlace. Tiende a que las plaquetas de arcillas se mantengan unidas. A medida que las plaquetas de arcillas se deshidratan el agua absorbida con la arcilla hidratada se libera. De esto resulta una reducción en el tamaño de las partículas y un aumento en el volumen del agua libre, con la correspondiente reducción de la viscosidad. Este fenómeno permite que se mantenga mayor cantidad de sólidos en el sistema de lodo con una viscosidad y resistencia de gen mínimas.
• Características Al agregar calcio a los lodos para obtener propiedades especiales constituyo un paso fundamental en el control de lodo. Se puede obtener un lodo de baja viscosidad y de escaza resistencia de gel cuando se esta perforando secciones de cemento mediante un ajuste de tratamiento con las adiciones de soda caustica y de dispersantes. Son muy resistentes a la contaminación con los contaminaste habituales como la sal. Se puede utilizar cualquier tipo de agua de mezcla para la preparación de lodos tratados con calcio es decir, agua dulce, salobre, agua de mar. Posee características inhibitorias por lo tanto son capaces de mantener una baja viscosidad y baja resistencia ligera, con alta tolerancia de sólidos, esto lo hace particularmente aplicables en sistemas de lodos densificados. 5) Lodos de lignosulfanatos
• Preparación y tratamiento: Son frecuentemente tratados y usados como fluidos de empaque, estos lodos hacen excelentes
fluidos de empaque debido a su estabilidad térmica y su capacidad para mantener en el pozo buenas propiedades del flujo por periodos prolongados. Para ser un buen fluido de empaque, el lodo de perforación se suele diluir para disminuir la concentración de sólidos; puede añadirse gel nueva (bentonita) para mejorar las propiedades.
• Características: Proveen un excelente control de la geología del lodo así como estabilidad de las paredes del pozo. El dispersante actúa como agente efectivo de control de filtrado debido al efecto taponante de las sales ferrocronicas y a la máxima dispersión que se logra. Las sales de metales pesados en estos lignosulfanatos modificados no se descomponen fácilmente a temperaturas elevadas. Esta característica permite tener buena dispersión a temperaturas que provocarían la descomposición de muchos otros reductores orgánicos de la viscosidad. 6) Lodos no dispersos, de sólidos mínimos 7) Lodos de biopolimeros 8) Lodos de polímeros celulósicos 9) Lodos de almidón 10) Lodos de base petróleo
Variación de las características de los lodos con diferentes aditivos Un aditivo es una sustancia que se le agrega al lodo para cambiar sus propiedades, en busca de mejorar la perforación, para prevenir o corregir problemas durante la misma o para ofrecer protección a los equipos y herramientas utilizados en la operación.
Entre los aditivos figuran como esenciales los siguientes productos, son productos especiales para necesidades específicas:
Sulfato bárico o baritina (SO4Ba) Raramente necesario en la perforación de pozos para agua. Tiene fundamentalmente su aplicación en perforaciones si se encuentran horizontes con fluidos a presión elevada (acuíferos surgentes). Con la adición de sulfato bárico, con densidad comprendida entre 4,20-4,35 se consiguen densidades en el lodo superiores a 2,35-2,40, sin que el aumento de sólidos en el lodo perjudique de forma notable su viscosidad y tixotropía. También puede usarse la galena para aumentar la densidad de un lodo. Se utiliza en forma de polvo (densidad aproximada a 6,5), pudiendo alcanzar el lodo densidades de hasta 4.
Carboximetil-celulosa (CMC) Es un coloide orgánico (almidón sódico), que se utiliza mucho en la preparación de lodos para pozos. Contribuye a mantener una costra fina y reduce el agua de filtrado. Los hay de alta y baja viscosidad, que transmiten estas propiedades al lodo tratado. No es muy
propenso a la fermentación, la cual, caso de presentarse puede corregirse con la adición de sosa cáustica. Quebracho Es un tanino de buena calidad, que sirve para fluidificar el lodo, mejorando las condiciones de bombeo, sin que disminuya notablemente su capacidad de suspensión de sólidos. No aumenta el agua de filtrado. Tiene muy buen comportamiento frente a contaminaciones salinas. Por su coloración, los lodos con quebracho, se suelen designar con el nombre de "lodos rojos".
Lignosulfonatos Sales complejas de lignina. Actúan en forma análoga a la del quebracho, pero de forma más enérgica, aligerando la viscosidad del lodo y reduciendo su agua de filtrado. Son muy resistentes a la contaminación por detritus y por ello están indicadas en la perforación de horizontes con yeso, ya que éste aumenta extraordinariamente la viscosidad del lodo. Es mucho más caro que el quebracho. Su empleo presenta algunas dificultades, principalmente por la gran producción de burbujas que dificultan el bombeo. Estas burbujas (parecidas a la espuma de un detergente) se eliminan con la adición de estearato de aluminio disuelto normalmente en gas-oil. Sosa cáustica Se utiliza para evitar fermentaciones, por ejemplo de CMC, y para corregir el pH cuando está bajo. Frecuentemente se asocia al quebracho. Es preciso tomar precauciones para la preparación y manipulación de lodos con sosa, protegiéndose con guantes y equipo adecuado. Bicarbonato sódico Indicado para subir el pH del lodo, principalmente cuando se ha contaminado por cemento. Polifosfatos Son sales sódicas que actúan enérgicamente como fluidificantes o dispersantes. Más que en la preparación o corrección de lodos, se utilizan principalmente en la limpieza y desarrollo de pozos, cuyos horizontes permeables hayan podido ser invadidos por el lodo al hacer la perforación, y en la destrucción de la costra. Los más conocidos son: pirofosfatos, neutro o ácido (P2O7Na4 y P2O7Na2 respectivamente); el tetrapolifosfato (P4O13Na6) y el hexametafosfato (PO3Na)6, que es el más usado por su eficacia para disminuir la viscosidad. En el caso de su empleo para el desarrollo de pozos, se usa a razón de 5 kg por m3 de agua. Para fluidificar el lodo a la terminación del pozo, antes de proceder a la entubación, se emplean aproximadamente 1,5 kg/m3 de lodo. Agentes emulsificantes, densificantes, reductores de viscosidad, viscosificantes, reductores de pérdidas del agua 1) Agentes emulsificantes Usado principalmente en lodos base aceite. La emulsión es una mezcla líquida heterogénea, sustancialmente permanente, de dos o más líquidos que normalmente no se disuelven uno en otro. Por lo tanto un emulsificante es una sustancia usada para producir una emulsión de dos líquidos que no son miscibles. Los emulsificantes se pueden dividir, según su comportamiento, en agentes iónicos y no iónicos.
• Emulsionantes de aceite en agua casi siempre es perjudicial en el avance de la perforación y emulsiones arriba de 30% de aceite solo se usan en aplicaciones muy especiales.
• Lignitos en un sistema de lodo disperso se usan para el control del filtrado y también para emulsionar Iodos con contenido de 10% de aceite en volúmenes sin necesidad de usar ningún otro emulsificante.
• Emulsificante tipo jabón, material jabonoso son tenso activos superficiales, los cuales disueltos ya sean en agua o en aceite producen emulsiones en la misma forma que lo hacen los jabones ordinarios.
• Emulsiones agua en aceite, los emulsificante usados en la composición de las emulsiones menos comunes agua en aceite (W/O) o emulsiones inversas son: Invermul y IMCO KEN X. 2) Agentes densificantes La densidad del fluido de perforación se puede aumentar añadiendo agentes densificantes. Se utilizan para controlar la presión de los fluidos de la formación previniendo reventones. La característica de importancia de los materiales densificantes es su gravedad específica, debido a que a una mayor gravedad específica se tiene una menor concentración de sólidos en el lodo. Ejemplo: Barita, Hematita, carbonato de calcio.
• La barita es un sulfato de bario (BaSO4) que se encuentra como un mineral natural, tiene una densidad de 4.2 a 4.6 gr/cm3y una dureza de 3.0, con diferentes coloraciones: blanco, gris o café. Se encuentra mezclado con silicato de fierro y aluminio. Se pueden obtener Iodos con densidad hasta de 2.4 gr/cm3 (20 lb/gal).
• Oxido de Hierro (Fe203) tiene una densidad de 4.9 a 5.3 gr/cm3y una dureza de 7.0, tiene coloración café, roja o negra, se usó como material densificante sin importar el espesor del enjarre, ya que tiene tendencias a incrementar la pérdida de agua y el espesor del enjarre, combinado con la decoloración de la piel y la ropa por lo que dejó de usarse como material densificante.
• Galena es un sulfuro de plomo (PbS) con densidad de 6.7 a 7.0 gr/cm3y dureza de 25.0 con coloración que va del gris al negro, es altamente tóxico por lo que rara vez se usa como material densificante y debido a su alta densidad se pueden fabricar lechadas de 3.84 gr/cm3 (32 lb/gal).
• Carbonato de Calcio (CaC03) con densidad de 2.7 gr/cm3y una dureza de 3.0, se usa para obtener Iodos de densidad moderada base aceite en trabajos de reparación de pozos, también puede ser usado como material para controlar pérdidas de circulación en trabajos de reparación de pozos, con el se obtienen Iodos de 1.30 gr/cm3 (10.8 lb/gal).
• Sales Disueltas, Cloruro de Sodio (NaCI), Se usa cuando se perforan estratos de sal o domos, se obtienen con él Iodos de 1.20 gr/cm3de densidad (10.0 lb/gal). Cloruro de Calcio (CaCl2), se usa principalmente para obtener Iodos libres de sólidos para trabajos de reparación de pozos, se obtienen lodos de 1.42 gr/cm3de densidad (11.8 lb/gal). Se puede usar combinado con el cloruro de sodio para obtener densidades intermedias a una misma saturación, el CaCl2es más corrosivo que el NaCI. Cloruro de Calcio / Bromuro de Calcio, Estas soluciones se usan para obtener Iodos de densidad 1.40 - 1.81 gr/cm3 (11.7 a 15.1 lb/gal), se usan para trabajos de reparación de pozos pero son altamente corrosivos. 3) Reductores de viscosidad Fosfatos
• Pirofosfato de Sodio ácido (SAPP) de eso molecular de 221.97, densidad de 1.85gr/cm3en solución diluida, su PH es de 4.8, en general es un polvo blanco con algunas impurezas insolubles
(sulfatos) es ligeramente corrosivo al fierro, siendo su uso común para reducir la viscosidad en el lodo, cuando éste empieza a perder efectividad es porque está sujeto a contaminaciones de sal. Su degradación es a 150 °F.
• FosfatoTetrasódico (TSPP) (Na2P207) tiene un peso m olecular de 266.03 y densidad de 2.534 gr/cm3, es blanco cristalino, en solución diluida el PH es de 10.2 y solución al10%, PH de 10, degradación a 150 °F.
• Hexametafosfato de sodio (SHMP) (Na6(P03)6)3 peso molecular de 612.10 y densidadde 2.181 gr/cm3, es incoloro, y en solución de 1 0%,.el PH es de 5. 1, no es tanefectivo como el SAPP en tratamientos largos y continuos. El SHMP también elimina elcalcio, su límite de temperatura es de 150 °F. Tanatos
• Extracto de quebracho C14H10O9, tiene aproximadamente el 65% de tanio, es de apariencia de vidrio granulado y de color café, uno de los más efectivos adelgazantes químicos para Iodos naturales y se usa hasta 250 °F, siempre y cuando el contenido de sal y calcio del lodo no exceda de 10 000 ppm de NaCI y 240 ppm de Calcio, se le agrega lignito al quebracho para ayudar al control de la pérdida de fluido.
• Extracto de Abeto, es un tanino extraído de la corteza del abeto, se usa como adelgazante en Iodos que contienen arriba de 240 ppm de calcio y 10,000 ppm deNaCI. Lignitos
• Lignitos de Mina o Ácidos Húmicos, son materiales producto de la p utrefacción de la vegetación, siendo el producto final de color café o negro, PH de 6.8 casi neutro, se usan con cáusticos en proporción una parte de cáusticos y cinco de lignito, se usa como adelgazante, emulsificante de aceite, reductor en pérdidas de fluido y no es efectivo en tratamientos específicos de Iodos cálcicos.
• Lignitos Caustizados, son lignitos que se les ha agregado cáusticos, generalmente en proporción de 1 a 5 de lignito sé pre mezclan y empacan en sacos de 50 lbs., se usa como adelgazante, como reductor de pérdida de fluido y como emulsificante de aceite.
• Lignitos Modificados, son usados con lignosulfonatos m odificados para ayudar al control de la filtración particularmente a altas temperaturas, todo los lignitos son estables a temperaturas arriba de 4000 °F. Lignosulfanatos
• Lignosulfonato de calcio, son usados como dispersantes químicos para Iodos cálcicos no muy efectivos como adelgazantes en Iodos de agua dulce.
• Lignosulfonatos de Sodio Modificado, son lignosulfonatos de metal pesado como los usados para reducir la viscosidad y el esfuerzo gel y también para ayudar al control dela pérdida de fluido, así también en combinación con los lignitos modificados para el control de las propiedades del fluido a altas temperaturas.
• Poliacrilatos de Sodio, Son usados en los Iodos de bajo contenido de sólidos no dispersos (pesados y ligeros) para controlar el valor de cedencia, el esfuerzo gel y la pérdida de agua, en vez de los dispersantes.
4) Agentes viscosificantes Son aditivos que se utilizan para aumentar la viscosidad de los fluidos de perforación para mejorar el rendimiento en el lodo y así mantener limpio el pozo sacando todos los ripios de la perforación Ejemplos: Bentonita, Xanthan Gum, Bentonitas modificadas, Atapulgita, Sepiolota, Polímeros extendedores.
• Bentonita (Montmorilonita de sodio), esta imparte viscosidad por el fenómeno de hidratación en agua dulce, también puede prehidratarse en agua dulce y agregarse al agua de mar o Iodos salados para el control de la viscosidad y control de filtración.
• Atapulguita (Silicato hidromagnesio-aluminio), es usado como material para dar viscosidad en Iodos de agua salada, ésta obtiene viscosidad a través de un efecto de unión de sus partículas, debido a su estructura de agujas, no imparte control de la filtración como la bentonita por lo tanto un polímero reductor de pérdida de agua puede ser usado con atapulguita para el control de la filtración.
• Asbestos (Silicato de calcio-magnesio), se utilizan en Iodos de agua dulce o salada, dan viscosidad de igual manera que lo hace la atapulguita debido a la estructura de sus fibras. Debe emplearse con cuidado ya que es conocida como un material cancerígeno.
• Polímeros, son usados para controlar diferentes propiedades del fluido de per foración, asimismo sirve para dar viscosidad al fluido, los principales son:
• Polímero XC, es elaborado por una fermentación bacteriana produciendo viscosidad al agua de cualquier salinidad aún sin sólidos coloidales, su temperatura máxima de trabajo es de 250 °F.
• Celulosa DISPAC, se usa como reductor de pérdida de agua para Iodos de agua dulce o salada y también para impartir viscosidad su degradación es a 300 °F.
• Carboxymethyl Celulosa (CMC), se usa como reductor de pérdida de agua, impartiendo viscosidad en Iodos de agua dulce y agua salada arriba de 50 000 ppm de CI. Su degradación es a 250 °F.
• Hydroxyethyl Celulosa (HEC), se usa para dar viscosidad a fluidos de reparación de pozos, altamente soluble en ácidos y se usa en unión de otros polímeros para dar viscosidad a Iodos salados, su degradación es a 250 °F.
5) Reductores de perdidas del agua Aditivos utilizados para controlar la per dida relativa del fluido a tra vés de membranas o for maciones
permeables cuando el fluido de perforación esta sometido a una presión diferencial, una perdida de viscosidad o deficiencia en la torta. Ejemplo: Resinas, Resinas modificadas, Celulosa, polianiónica, Poliacrilatos, Carboxi Metil Celulosa CMC, Almidones.
• Bentonita, es un material usado principalmente para dar viscosidad a Iodos de agua dulce. Sin embargo debido a que tiene características de formar él enjarre en el pozo imparte cierto control en la filtración, también se usa en Iodos salados para ayudar al control de la filtración en menor grado.
• Almidón, es un mineral que se usa para reducir la pérdida de fluido y es un dispersantes en lodos de agua dulce y salada, es susceptible de fermentación, la que se puede reducir manteniendo un PH de 12.0, también se usa para ayudar a mantener la concentración de sal arriba de 230,000 ppm.
• Carboxymetil celulosa de Sodio (CMC), material que se mantiene disperso en agua dulce o salada, es altamente coloidal, tiene más resistencia bacteria que el almidón y que muchas otras gomas naturales, es precipitado por el calcio y su uso se limita a Iodos con menos de50,000 ppm de sal.
• Drispac, es derivado de la celulosa, es dispersantes en Iodos base agua, desde agua dulce y agua saturada, es un material no biodegradable y se usa para controlar la pérdida de agua y la viscosidad.
• Poliacrilato de Sodio, se usa para bajar la pérdida de agua en Iodos no dispersos de bajocontenido de sólidos.
• Dispersantes, de los dispersantes químicos antes menci onados, los fosfatos y los taninos solo no impartirán control de la pérdida de agua, los lignosulfonatos son principalmente agentes para el control de la viscosidad y que también imparten control de la pérdida de agua debido a su acción sobre las partículas de bentonita. En sistemas dispersos, valores muy bajos de pérdida de agua se obtienen con la adición de lignito. Pérdidas de Circulación La pérdida de circulación o pérdida de retorno está definida como la invasión de los fluidos de perforación y/o lechadas de cemento hacia la formación. El control y prevención de la pérdida de circulación de los fluidos de perforación es un problema frecuentemente encontrado durante la perforación de pozos de petróleo y gas
La pérdida puede ser parcial o total, es decir, se puede perder una pequeña fracción de fluido generalmente manifestada por una disminución gradual del nivel del fluido de perforación en los tanques o se puede perder el fluido de perforación que se encuentra en el hoyo, al desplazarse en su totalidad hacia la formación. Otros problemas como: colapso del hoyo, atascamiento de tubería, imposibilidad de controlar el hoyo, pérdida de tiempo durante las operaciones de perforación, daño a formaciones potencialmente productivas, arremetidas, reventones, derrumbe excesivo de las formaciones y costos asociados son otros efectos que contribuyen a hacer que el control y prevención de la pérdida de circulación sea considerado uno de los problemas más importantes en la industria petrolera y uno de los sucesos que más afecta la estabilidad del hoyo.
La magnitud del problema plantea la necesidad de iniciar investigaciones que relacionen todos los aspectos considerados en la pérdida de circulación, para así determinar soluciones efectivas y evitar las horas improductivas durante las operaciones en el taladro
Factores que Afectan la Pérdida de Circulación
Existen muchos factores que originan pérdidas de circulación en el hoyo, cada uno de estos está relacionado con el tipo de formación que se está perforando, las condiciones del hoyo y la presión que ejerce la columna del fluido de perforación. Los tipos de formaciones o condiciones en el subsuelo que pueden ocasionar o son susceptibles de generar una pérdida de circulación en el pozo se clasifican en cuatro categorías:
Fracturas Naturales o Intrínsecas Son aquellas creadas por los esfuerzos tectónicos, y los diferentes eventos geológicos ocurridos en una determinada zona. Se manifiestan por una discontinuidad que rompe los estratos de las rocas en bloques por medio de grietas o fisuras que pueden permitir el paso de los fluidos que se encuentran en el pozo solo si existe suficiente presión en el hoyo capaz de exceder la de los fluidos de la formación y además el espacio creado por la fractura es tan grande como para permitir la entrada de los fluidos con esta presión.
Fracturas Creadas o Inducidas : son aquellas producidas durante las operaciones de perforación con el fin de estimular la formación para mejorar la producción (fracturamiento hidráulico y acidificación). Adicionalmente, muchas fracturas han sido creadas al tratar de mantener el peso de la columna hidrostática en el hoyo por lo que esta operación también puede crear fracturas en la formación si se excede la densidad necesaria para mantener las paredes del hoyo.
Las fracturas inducidas o creadas se distinguen de las fracturas naturales principalmente por el hecho de que la pérdida del fluido de perforación hacia fracturas inducidas requieren la imposición de presión de una magnitud suficiente para romper o abrir una parte de la formación .
Fracturas Cavernosas : las fracturas creadas en zonas cavernosas están generalmente relacionadas con formaciones volcánicas o de carbonatos (caliza ydolomita). Cuando estas formaciones fisuradas son perforadas, la columna de fluido de perforación puede caer libremente a través de la zona vacía creada por la fractura y producir rápidamente la pérdida del fluido de perforación.
Las formaciones cavernosas se diferencian de las fracturas naturales e inducidas en que las cavernas son probablemente el resultado de un fenómeno de disolución de la roca, es decir pueden aparecer durante el enfriamiento del magma o ceniza volcánica(ver Figura 7.14b)
Pérdidas en Formaciones altamente Permeables o poco Consolidadas : pueden tener una permeabilidad suficientemente alta para que el fluido de perforación invada la matriz de la formación, y generar así la pérdida de circulación de los fluidos del pozo. La alta permeabilidad también se encuentra frecuentemente en las arenas, grava, y formaciones que fueron arrecifes o bancos de ostras. En general para que ocurra la pérdida de fluido hacia las formaciones permeables es necesario que los espacios intergranulares tengan suficiente tamaño para permitir la entrada del fluido de perforación, y como en el caso de las fracturas naturales y cavernosas, es necesario que exista una presión hidrostática que exceda la presión de la formación. Solo así podrá ocurrir la invasión. CAUSA DE LA PERDIDA DE CIRCULACION Formaciones cavernosas dos tipos de formaciones pueden ser clasificadas como formaciones cavernosas : 1. una verdadera formación cavernosa es en la que esta vacios largos extremos entre formaciones perforadas. El declive de la broca puede ocurrir en estas áreas, usualmente causando perdidas completas de circulación tales condiciones pueden hacer la restauración de circulación extremadamente dificultosa. estas formaciones pueden ser fluidos-llenadas o aire-llenado, formaciones cavernosas son raras y usualmente poco profundas (2200 ft). 2. una formación que no es verdaderamente una caverna pero que tiene una influencia similar son las formaciones extremadamente permeables. Formaciones con diámetro de por que excede los 210 micrones tiene el potencial para aceptar fluido de perforación. Los fluidos de perforación normalmente no tienen partículas que exceden los 70 micrones, así el fluido de perforación puede entrar en estas formaciones permeables y porosa. Formaciones con espacios de poro normalmente largos tienen permeabilidad que exceden los 3 darcies, pero estas son poco comunes. Formaciones cavernosas fracturas de las formaciones son usualmente verticales, a menos que la profundidad sea menor de 1500 ft. Fracturas horizontales son raras y pueden ser sospechosas si la profundidad es baja y si al presión excede de 1 psi/ft de profundidad son requeridas para abrir fracturas. Fracturando la formación durante la perforación ó cementación es la mayor causa de perdidas de circulación. Acciones para Prevenir la Pérdida de Circulación El control apropiado para prevenir la pérdida de circulación incluye mantener el hoyo lleno para prevenir un influjo, evitar el atascamiento de tubería, sellar las zonas de pérdida y vigilar cautelosamente la circulación.
Generalmente, las pérdidas pueden ser corregidas añadiendo materiales especiales para pérdida de circulación al fluido de perforación, ya que los sólidos que contienen dichos materiales son más grandes que los usados en los fluidos de perforación convencionales, es por ello que sellan las zonas de pérdida. Pueden ser fibrosos(papel, semillas de algodón), granulares (conchas de nueces) o en hojuelas (mica).
Cuando ocurren pérdidas parciales la mecha debe ser extraída de la zona de pérdida siesta ocurrió en el fondo, el hoyo se debe mantenerse lleno con un fluido de perforación de baja densidad para permitir su asentamiento entre 4 y 8 horas. Luego la mecha se debe llevar nuevamente hacia el fondo del hoyo cuidadosamente. Si aún así no se alcanza nuevamente la circulación del fluido de perforación se debe colocar una píldora o lechada en el sistema de circulación. Si el fluido de perforación es un fluido de perforación base aceite se recomienda colocar una arcilla organofílica en agua.
Las pérdidas totales por su parte requieren un fluido de perforación especial para altas pérdidas o un tapón de cemento para sellar la zona.
Otras medidas preventivas son minimizar las presiones de fondo ejerciendo buenas prácticas de perforación que mantengan los aumentos bruscos de presión al nivel de la presión de fractura y de formación, o interrumpiendo la circulación del fluido de perforación por varios intervalos de tiempo durante los viajes de tubería. Esta acción generalmente se aplica cuando se paran repentinamente las bombas puesto que con ello se generan grandes aumento de presión
