FLUIDO DE PERFORACIÓN Son mezclas constituidas por dos componentes: uno líquido y otro sólido. El líquido es la fase continua y el sólido, la fase dispersa. A demás es una solución de características físicas y químicas apropiadas para el cual fue formulado, puede ser aire o gas, agua, aceite, combinación de agua y aceite.
FUNCIONES
Transportar los recortes de la perforación y l os derrumbes a la superficie Suspender los recortes de la perforación y los derrumbes en el espacio anular cuando la circulación se suspende Controlar la presión de la formación Enfriar y lubricar la mecha y la sarta de perforación Soportar las paredes del pozo Ayudar a suspender el peso de la sarta de perforación y el revestidor Transmisión de energía hidráulica a la mecha Proveer el medio apropiado para correr registros r egistros geofísicos
FLUIDO BASE AGUA Aditivo
función
Agua
fluido base
Polímeros,bentonita y atapulgita
viscosificante
Bentonina,CMC,Almidon
agente de control de filtrado
Lignosulfonato,tanitos,fosfatos
reductores de viscosidad
Carbonatos de calcio,barita
reductores de viscosidad
Productores especiales
bactericidas,fluidos para despegar tuverias.
Fluidos a base de aceite Aditivo
función
Aceite
fluido base
Arcilla organofilicada
viscosificante
Aditivo polar
aditivo polar
Cal hidratada
ayuda a la alcalinidad /emulsificaciones
Controlador de filtrado
agente de control de filtrado
Humectantes
humectar los solidos
Emulsificantes
Propiedades de los lodos a base de agua
emulsificante
Densidad: es el peso por unidad de volumen. Viscosidad plástica: es la resistencia de un fluido a fluir causada principalmente por la fricción mecánica entre las partículas suspendidas y por la viscosidad de la fase fluida.
Punto cedente: es la resistencia a fluir causada por la fuerza de atracción entre las partículas solidas.
Geles: es una medida del esfuerzo mínimo de corte necesario para producir un movimiento de deslizamiento leve.
Ph: es una medida que determina el grado de acides o alcalinidad del lodo del lodo de perforación el cual está indicado por la concentración del ion hidrogeno.
Contenido de sólidos: es una medida de la porción de sólidos presente en un fluido; en relación con el volumen total. (Solido + liquido).
Filtrado: es la pérdida de fluido atreves de un medio poroso. Estabilidad eléctrica: es indicativo de que tan emulsionada se encuentra el agua de aceite, en los lodos 100% aceite indica una posible entrada de agua.
Daños de formación Es la reducción de permeabilidad en un reservorio causada por la invasión de fluido(s) y sólido(s) a la sección adyacente del pozo. La reducción de la permeabilidad es un tipo de restricción en la garganta del poro, la cual puede reducir o impedir el flujo de petróleo o gas proveniente del pozo.
Causas de los daños de formación
Invasión de la matriz de la formación por el lodo o los sólidos de perforación, obturando los poros. Hinchamiento de las arcillas de la formación dentro del yacimiento, reduciendo la permeabilidad. Precipitación de los sólidos como resultado de la incompatibilidad entre el filtrado y los fluidos de la formación. Precipitación de los sólidos del filtrado del lodo con otros fluidos, tales como las salmueras o los ácidos, durante los procedimientos de completación o estimulación Formación de una emulsión entre el filtrado y los fluidos de la formación, limitando la permeabilidad
PÉRDIDA DE CIRCULACIÓN Es la pérdida de fluido hacia la formación. Esto implica que el volumen de fluidos que esta retornando a la superficie puede ser muy poco o nada.
Causas de la pérdida de circulación Invasión: O pérdida de lodo hacia las formaciones que son cavernosas, fisuradas, fracturadas o no consolidadas.
Fracturamiento: Es decir la pérdida de lodo causada por la fractura hidráulica producida por presiones inducidas excesivas.
Medidas preventivas de la perdida de circulación Minimizar las presiones de fondo:
El movimiento de la tubería no debería exceder las velocidades críticas durante los viajes. El movimiento rápido de la tubería durante la circulación también causa aumentos bruscos de presión aún más grandes. Una ROP muy alta aumenta la carga de recortes en el espacio anular. El arranque o la parada rápida de las bombas de lodo puede causar aumentos bruscos de la presión. Usar suficientes portamechas para mantener el punto neutro en el conjunto de fondo (BHA) para minimizar el golpeteo de la columna de perforación. Diseñar las tuberías de revestimiento y Optimizar la hidraulica. Minimizar los amagos. Controlar las propiedades del lodo
Pega de tubería Es la imposibilidad de sacar la sarta de perforación, aunque es posible en algunos casos obtener rotación y/o circulación
TIPOS DE PEGA Mecánicos: El atascamiento mecánico es causado por una obstrucción o restricción física.
Diferencial: El atascamiento diferencial es producido por una diferencial de presión entre la presión hidrostática y la presión de la formación frente una zona permeable.
Atascamiento mecánico Causas
Altas tasas de penetración Derrumbes Arcillas hidratables Objetos caídos dentro del hoyo Cemento no fraguado Hoyos estrechos Revestidor colapsado Formación de ojo de llave Bloques de cemento
Causas del atascamiento diferencial
Altas presiones de sobrebalance Revoques gruesos
Lodos con alto contenido de sólidos Lodos de alta densidad
PROGRAMA DE FLUIDOS DE PERFORACIÓN Y ECS TÍPICO DEL CAMPO MELONES Primer Intervalo. Hoyo 17 1/2”. Aguagel
RECOMENDACIONES: 1.- Prehidratar la Bentonita, un mínimo de seis horas antes de comenzar a perforar. 2.- Bombear píldoras viscosas de 30 bls, de 100 seg/qto cada 150 pies. 3.- Tratar de mantener una relación adecuada entre peso sobre la mecha y las rpm, recomendando un peso entre 5-7 Klbs, y rpm entre 130-140 y galonaje por encima de 650 gpm. 4.- Bombear píldora viscosa de 30 bls, de 100 seg/qto, al llegar a la profundidad final. 5.- Circular hasta obtener retornos limpios y sacar tubería. 6.- Realizar y reportar a PDVSA periódicamente pruebas de fluidos, para observar el comportamiento del mismo y reportar diariamente volúmenes de lodo manejados. 7.- Llevar estricto control del funcionamiento de los equipos de control de sólidos, mediante monitoreo de la densidad del lodo tanto en la entrada como en la salida del pozo, la temperatura, el % de sólidos en la retorta y el MBT. Realizar las recomendaciones respectivas. 8.- Generar reporte de funcionamiento de Equipos de Control de Sólidos, especificando la eficiencia de remoción de sólidos de los mismos Durante la corrida del revestidor de superficie debe ser monitoreando continuamente el fluido tanto entrando como saliendo del pozo. Esto debe ser reportado al supervisor PDVSA; así como los volúmenes de fluidos desplazados. 10.- Realizar operación de cementación, desplazar el cemento con Agua. 11.- Verificar propiedades del fluido remanente y dependiendo de las mismas decidir porcentaje de volumen a ser descartado para su floculación. Iniciar en esta etapa proceso de acondicionamiento del fluido (Lignosulfonato para la siguiente sección). 12.- El proceso de Floculación/Dewatering y tratamiento ambiental se debe realizar en forma continua desde el inicio de las operaciones. en casos donde aplique PDVSA procederá a la disposición final del lodo Agua-Gel bajo procesos de directos en la misma localización.
Segundo Intervalo. Hoyo 12 1/4”.
Lignosulfonato Intervalo constituido por Arcillas
altamente hidratables, Areniscas de grano fino, Lutitas alternadas y algunos Lignitos RECOMENDACIONES: 1.- Desechar el Agua-Gel, proveniente del intervalo anterior. 2.- Preparar fluido nuevo para el intervalo, el cual debe tener incorporado Acetato de Potasio en una concentración de 6.0 lbs/bbl, 3 % de Glicol, 1.0 lbs/bbl de Detergente, antes de iniciar la perforación. Mantener un pH entre 9.5 y un máximo de 10.5, durante la perforación. 3.- Acondicionar el Lignosulfonato, según avance la perforación y el ho yo lo requiera, aplicando las propiedades y concentraciones recomendadas, durante la perforación del intervalo, manteniendo durante la perforación del intervalo un 3% de Poliglicol de alto peso molecular y 6,0 lbs/bbl de Acetato. 4.- Iniciar la perforación con unas lecturas de 6/3 en un rango entre 7/6 - 6/5 hasta el KOP, después de éste punto incrementar las lecturas de 6/3 en un rango entre 10/9 12/11, tratando de mantener una buena limpieza en el hoyo. 5.- Bombear píldoras viscosas de 30 bls, cada 300 pies o menos según la ROP de perforación. 6.- Correr el Programa de Hidráulica durante la sección curva para ver la limpieza del hoyo y tomar acciones correctivas, dar recomendaciones. 7.- En este intervalo se utilizaran la centrifuga de alta, para la limpieza del lodo, eliminando al máximo el contenido de partículas coloidales 8.- La diferencia de viscosidad de embudo (Entrada y Salida) no debe de exceder de 10 seg/qto gal. 9.- Realizar pruebas de compresibilidad del revoque con 100 y 200 lbs de presión, y reportar los resultados ( diferencias no mayores del 15 % ). Así como también, deben realizarse pruebas de progresividad de geles, para garantizar la bajada del R evestidor. 10.- Mantener el control del filtrado en el rango recomendado durante el intervalo a ser perforado. 11.- Realizar tratamiento con Detergente, en una concentración de 1.0 Lbs/bbl. 12.- Dispersar el fluido cuando se observe aumento en las propiedades reologicas debido a la incorporación de arcillas.
13.- Acondicionar el lodo antes de la corrida y cementación del revestidor, según las recomendaciones emitidas oportunamente en el programa de corrida y cementación del revestidor, dejando una píldora de material sellante para prevenir perdidas de circulación antes de sacar la tubería para bajar el revestidor. Realizar el desplazamiento del cemento con agua. 14.- Preparar la logística de disposición final del lodo remanente, luego de cubrir las etapas de perforación, bajada de revestidor y cementación. No transportar fl uido fuera de localización hasta no concluir la operación de cementación del revestidor de 9 5/8". 15.- Evaluar periódicamente los equipos de control de sólidos y mantener los mismos en condiciones operativas. 16.- Llevar registros estadísticos, diariamente relacionados con los volúmenes de lodo procesados, nuevo, preparado, perdido (ECS, superficie, viaje, formación, desplazamiento, evaporación y cualquier otro concepto, especificando su naturaleza). BALANCE VOLUMETRICO DE MATERIALES. 17.- Problemas de perdidas de circulación han sido presentados en al gunos pozos, de tal forma que de tenerse estos problemas se debe utilizar carbonato de grano medio fino y grueso en concentración de 30 Lbs/BBL y agregar al sistema 7 LBS/BBL de fibra celulosica. En ningún momento mientras se soluciona el problema del Equipo de Control de Sólidos debe ser desincorporado. 18.- Es necesario mantener durante la perforación de este intervalo, y especialmente en zona de arcilla, una constante supervisión de los parámetros de perforación para garantizar que se este utilizando el máximo galonaje requerido para perforar dicho intervalo, aproximadamente 650 gpm ó mas. y mantener un peso de la mecha entre 5 10 klbs y alta rotaria, para evitar embolamiento de la mecha. Tercer. Hoyo 8 1/2”. Lignosulfonato Formación Merecure, constituida por
Areniscas masivas con intercalaciones de lutitas RECOMENDACIONES: 1.- Romper y Limpiar cemento con agua. 2.- Desplazar el agua con el Polimerico dentro del revestidor, el mismo debería estar Preparado con anterioridad y pretratado con Bicarbonato de Sodio y ácidos débiles (Cítrico/acético), para evitar contaminaciones con cemento. 3.- El Filtrado debe de estar por debajo de 5 cc/30 min. 4.- Bombear píldoras de baja y alta reològia, para garantizar la limpieza del hoyo.
5.- Se podrá reutilizar el fluido, previa verificación de propiedades físico-químicas y de contenido de sólidos, haciendo uso del medidor del tamaño de partículas y avalado por PDVSA. 6.- Evaluar periódicamente los equipos de control de sólidos y mantener los mismos en condiciones operativas. 7.- Llevar registros estadísticos, diariamente relacionados con los volúmenes de lodo procesados,
nuevo,
preparado,
perdido
(ECS,
superficie,
viaje,
formación,
desplazamiento, evaporación y cualquier otro concepto, especificando su naturaleza) 8.- Se utilizara Carbonato de Calcio micronizado, en una concentración de 12.0 a 20.0 lbs/bbl 9.- Mantener la centrifuga de alta revoluciones, funcionando de acuerdo a las condiciones del fluido durante la perforación del hoyo y mutuo acuerdo con PDVSA. 10.- Se perforara el hoyo de 8 ½”, con estricto control del volumen del lodo en él sistema, durante la perforación total del intervalo horizontal. 11.- De observar alguna disminución en el volumen de retorno, o ningún retorno del pozo, parar la perforación y salir hasta la zapata, cuantificando el volumen perdido. 11.1.- Preparar una píldora viscosa con Goma Xántica clarificada, agregando +/- 40 y 50 lbs/bl de Carbonato de Calcio. 11.2.- Bombear la píldora en el fondo del pozo, volver a la zapata y tratar el sistema de lodo con 12 a 15 lbs/bl de Carbonato de Calcio. Esperar aproximadamente de 2 a 4 horas y tratar de restablecer circulación. 11.3.- Al restablecer la circulación, mantener la densidad del fluido entre 8.5 y 8,6 lpg, manteniendo en los equipos de control de sólidos la mayor eficiencia posible, usando para este hoyo mallas de 145 mesh en la Zarandas y malla de 210 mesh en el Mud Cleaner 12.- Mantener en las Zarandas, el arreglo de mallas recomendados. 13.- Si se observa taponamientos de mallas con el crudo de formación, limpiar las mismas con cepillo y gasoil. 14.- Sacar tubería, usando Carbonato de Calcio como material densificante del fluido. 15.- Al observar estas recomendaciones, concluiremos con éxito la perforación de este Intervalo.
