FLUIDOS DE AGUA SALADA La sal es una sustancia que da aniones distintos al ión OH – OH – y y cationes distintos al ión H+ Al mezclar sal con agua se obtiene una salmuera, utilizada con mucha frecuencia como fluido de completación y rehabilitación de pozos, por ser un sistema libre de sólidos que causa mínimo daño daño a la formación Estos fluidos se preparan con agua parcialmente saturada (concentración de sal > a 10000 ppm) y aditivos químicos que cumplen funciones específicas. Este tipo de fluido se caracteriza por dar alta viscosidad y alto filtrado y generalmente, se utiliza para perforar costa afuera, debido a la abundancia de agua salada. La capacidad de limpieza y suspensión de estos fluidos se logra con atapulgita, sobre todo cuando la concentración de sal supera las 35000 ppm, mientras que el filtrado se controla con almidón modificado. Estos s istemas trabajan con pH alto y requieren de adiciones mayores de soda cáustica, para mantenerlo en un rango de 11 – 11.5. 11.5. Sin embargo, en algunas áreas no se controla el pH, sino que se dej a a su evolución natural, obteniéndose valores aproximados entre 6 y 7.
Muestra típica La composición de una muestra típica de agua de mar (8.5 lb/gal) es la siguiente Componente
mg/L
Sodio
10.400
Potasio
375
Magnesio
1.270
Calcio
410
Cloruro
18.970
Sulfato
2.720
Dióxido de Carbono
90.000
VENTAJAS
Dan hoyos en calibre
Previenen la dispersión de los sólidos perforados
Se utilizan como fluidos de bajo contenido de sólidos con suficiente densidad
DESVENTAJAS
Tienden a formar espuma superficial con mucha frecuencia
Dan altas tasas de corrosividad
Atrapan aire con mucha facilidad
Resulta difícil emulsionar aceite para obtener lubricidad
Fluidos de perforacion utilizando sales Las salmueras son soluciones de sales con agua. Estos fluidos causan menos daño a las formaciones productoras que las espumas. Su uso en las operaciones de terminación y reparación de pozos es para el control y limpieza de los mismos. Puede prepararse como: a) Salmueras sódicas y cálcicas sin sólidos en suspensión. b) Salmueras sódicas y cálcicas con sólidos en suspensión que son solubles solubles con ácido clorhídrico.
SALMUERA SODICA Es una solución formada por agua dulce y sal (cloruro de sodio) su densidad es de 1.1 9 gr/cm3.
Ventajas del uso de salmuera sódica
No dañan la formación ya que son fluidos libre de sólidos. Su costo es muy económico.
Desventajas del uso de salmuera sódica
Limitaciones en el rango de densidad. Nulo poder de arrastre por no contener sólidos en suspensión.
Son corrosivos.
Son irritantes.
Al rebasar el límite de saturación se precipita la sal.
Aplicaciones de la salmuera sódica a) Se utilizan siempre como fluidos de control. b) Permiten fácilmente la introducción de aparejos de bombeo neumático por que estos fluidos no tienen sólidos en suspensión.
SALMUERA CALCICA Es una solución de Cloruro de Calcio en agua. Su densidad máxima es de 1.39 gr/cm3.
Ventajas del uso de salmuera cálcica
No dañan la Formación. Permiten efectuar operaciones de conversión de aparejos en los pozos petroleros.
Desventajas del uso de salmuera cálcica
Son corrosivas.
Son irritantes.
Al rebasar el límite de saturación, se precipita la sal.
Aplicación de la salmuera cálcica Control y limpieza de pozos especialmente si s e mezcla con una arcilla cálcica (atapulguita), para darle viscosidad.
SALMUERA CON POLÍMEROS Y DENSIFICANTES Son soluciones con sales a las que se agregan polímeros para dar viscosidad y gelatinosidad, así como, densificantes para incrementar el valor de su densidad.
Ventajas de la salmuera con polímeros y densificantes
Al agregar polímeros se convierte en un fluido de limpieza con gran poder de arrastre.
Al densificarlo, puede aumentar su densidad hasta 1.70 gr/cm3.
Contienen sólidos en suspensión que no dañan la formación, ya que son fácilmente solubles en ácidos.
Desventajas de la salmuera con polímeros y densificantes
Los costos al agregar polímetros aumentan considerablemente.
Son irritantes (sobre todo la salmuera cálcica).
Cuando la temperatura pasa de 1000C, se degradan causando problemas de asentamiento.
Causan problemas de generación de espumas.
Son corrosivas.
Aplicaciones de la salmuera con polímeros y densificantes
Se utilizan en el control y limpieza de pozos.
SALMUERAS DE REHABILITACIÓN Y COMPLETACIÓN Los términos “sin sólidos” y “clara” se usan frecuentemente para describir las salmueras usadas para perforar en zonas productivas, colocar filtros de grava y para otras operaciones de completación yrehabilitación. Ocasionalmente, se usa carbonato de calcio y sal de granulometría determinada (cloruro de sodio) en estas salmueras para impedir la pérdida de circulación (fuga). Lo ideal sería que estas salmueras no contengan ningún sólido insoluble en ácido (arcillas, arena, barita, etc.). Las salmueras de cloruro de sodio, cloruro de calcio, bromuro de sodio, bromuro de calcio, y a veces bromuro de cinc son usadas para estas aplicaciones. Las salmueras de bromuro de cinc no se usan mucho porque son corrosivas y muy costosas. Las salmueras pueden aumentar la densidad para el control del pozo sin introducir sólidos que podrían producir daños a la formación. La alta salinidad también inhibe el hinchamiento de las arcillas de la formación. Aunque estas salmueras no sean tan dañinas a la formación como el agua dulce o el agua salada, su pérdida debe ser controlada. Los aditivos de control de filtración para estos sistemas se componen generalmente de polímeros y agentes puenteantes. El polímero más usado para la viscosidad es la Hidroximetilcelulosa (HEC). Los polímeros son usados para la viscosidad y el control de pérdida de filtrado. Los agentes puenteantes son necesarios para sellar las aberturas de la formación que son demasiado grandes para ser selladas por los polímeros. M-I suministra moliendas grandes, medianas y finas de partículas de granulometría determinada de carbonato de calcio (mármol o caliza) para ser usadas como agentes puenteantes. Los tamaños medianos típicos de partículas para estos productos son: grueso (104 micrones), mediano (43 micrones) y fino (13 micrones). El tamaño medio de las partículas para un agente puenteante debería ser por lo menos igual a la mitad del tamaño de la abertura de poro. Como los tamañosde molienda cubren un rango más amplio que solamente los tamaños medianos de las p artículas, las partículas de gran tamaño serán suficientes para iniciar la obturación.
IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA EN EL USO DE LAS SALMUERAS
Al utilizar las salmueras es importante tomar en cuenta que éstas son afectadas por la temperatura.
El aumento de la temperatura disminuye la densidad de la salmueras. Recuerde que la temperatura del pozo variará con la profundidad. Para las salmueras, la reducción promedio de densidad es de 0.03 gr/cm3. Este valor será afectado por supuesto al aumentar la temperatura.
La vida productora de un pozo determinara el tipo de fluido y aditivo que se mezclaran para dejar en su interior. Se llama fluidos
empacantes (de empaque) a los que van a permanecer ahí confinados durante este periodo entre las
paredes de T.R. y T.P. (espacios anulares). Deben recibir un tratamiento especial, que no sean corrosivos para evitar disminuir la vida útil de los elementos de hule (elastómeros) del aparejo de producción.
