UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERAS
Alumno: Bonifacio Hernández López
Profesor: Dr. Ulises Olea González
Materia: Ingeniería de Perforación de pozos
Tema: Optimización de la Perforación Unidad 3 15 de mayo del 2015, Cd. del Carmen, Campeche.
Contenido Introducción ........................................................................................................................................ 2 Optimización de la Perforación ........................................................................................................... 3 Hidráulica de la Perforación ............................................................................................................ 3 Tipos de Fluidos ........................................................................................................................... 5 Modelos Reológicos ........................................................................................................................ 6 - Modelo de la ley exponencial ................................................................................................... 6 - Modelo de Herschel – Bulkley (punto cedente – ley le y de potencia modificada) .................. ........................ ...... 6 Regímenes de Flujo ..................................................................................................................... 7 Parámetros considerados para los cálculos de Hidráulica de Perforación .............. ....................... .................. .............. ..... 7 Términos usados en los cálculos de Hidráulica de Fluidos.................. ........................... .................. .................. .................. ............. .... 8 Velocidad de Penetración ................................................................................................................... 9 Contenido de fluidos ..................................................................................................................... 10 Tendencia de Embolamiento. ....................................................................................................... 10 Profundidad ................................................................................................................................... 11 Potencia Hidráulica ....................................................................................................................... 11 Velocidad del Fluido en las Toberas .............................................................................................. 11 Tipo de Barrenas ........................................................................................................................... 11 Desgaste de la barrena .................................................................................................................. 12 Efectos Combinados .......................................................................................................................... 13 Peso sobre la Barrena ....................................................................................................................... 15 Efecto combinado del peso sobre barrena y velocidad de rotación................... ............................ .................. .................. ............ ... 16 Propiedades de los Fluidos de Perforación ................... ............................ .................. .................. .................. ................... ................... .................. ............. .... 17 Conclusión ......................................................................................................................................... 20 Bibliografía ........................................................................................................................................ 21
Introducción
La reología es el estudio de la manera en que la materia se deforma y fluye. Se trata de una disciplina que analiza principalmente la relación entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte, y el impacto que estos tienen sobre las características de flujo dentro de materiales tubulares y espacios anulares. La hidráulica describe la manera en que el flujo de fluido crea y utiliza las presiones, en los fluidos de perforación, el comportamiento del flujo de fluidos debe ser descrito usando modelos reológicos y ecuaciones, antes de poder aplicar las ecuaciones de hidráulica. La reología y la hidráulica facilitan la optimización del proceso de perforación. Estas propiedades físicas contribuyen a varios aspectos importantes para la perforación exitosa de un pozo, incluyendo: -Control de las presiones para impedir el influjo de los fluidos de las formaciones. -Transmitir energía a la mecha para maximizar la velocidad de penetración (ROP). -Suspender los recortes durante los períodos estáticos. -Permitir la separación de los sólidos perforados y el gas en la superficie. -Extraer recortes del pozo.
Optimización de la Perforación Hidráulica de la Perforación
La perforación de pozos petroleros requiere de una hidráulica que cumpla con los objetivos de mejorar la eficiencia de la barrena y proveer un eficiente acarreo de los recortes de formación a la superficie. El sistema hidráulico está integrado por el equipo superficial, la sarta de perforación, y el espacio anular. El cálculo hidráulico en este sistema define el diámetro óptimo de las toberas de la barrena, con el cual se obtendrá la potencia hidráulica del flujo del fluido de perforación que promueva la óptima remoción de recortes, incremento en la velocidad de penetración y en la vida de la barrena. En consecuencia, una reducción en el costo total de la perforación. Uno de los aspectos más estudiados sobre los factores que afectan a la eficiencia de la perforación ha sido el efecto de la hidráulica de perforación. No obstante la gran cantidad de estudios e investigaciones realizadas, aún existe una gran falta de entendimiento de los fundamentos; a la fecha existe aún desacuerdo entre los llamados expertos. Posiblemente en lo que a perforación se refiere, la razón de la existencia de este desacuerdo se debe a que no existe una respuesta universalmente aceptada a las siguientes preguntas: ¡Qué cantidad de limpieza del fondo del agujero se requiere para una formación y área determinada? ¿Cuál es el método de diseño hidráulico que permitirá incrementar la limpieza de la barrena y del fondo del agujero? ¿Qué parámetro emplear para representar un cierto nivel de limpieza? La Hidráulica en la Perforación de pozos se refiere a la interrelación de los efectos de viscosidad, tasa de flujo y presión de circulación sobre el comportamiento eficiente del
fluido de perforación. El programa hidráulico tiene como objetivo optimizar el sistema de fluido para lograr: -Mejorar tasa de penetración. -Remoción efectiva de ripios. -Limpieza y enfriamiento de la mecha. Dos conceptos claves para poder analizar la procedencia de los Métodos Hidráulicos. Reología Parte de la física que trata sobre la fluidez de la materia que describe el comportamiento del flujo de fluido. Fluido Cualquier sustancia que se deforma continuamente cuando se somete a un esfuerzo de cizallamiento por muy pequeño que éste sea. Esfuerzo de Cizallamiento o de Corte: Es la fuerza en el fluido que se opone al flujo, cuando éste está fluyendo. Términos relacionados con la Reología de los Fluidos de Perforación. Según Baroid (1997), los términos relacionados con la reología y los diseños hidráulica son:
Tipos de Fluidos
Un fluido es cualquier sustancia que se deforma cuando se le somete a un esfuerzo de corte o de cizallamiento, por muy pequeño que éste sea. Según PDVSA-CIED (2002), los fluidos se clasifican en: -FluidoNewtoniano
La clase más simple de fluidos es la clase de fluidos newtonianos. Los fluidos de base (agua salada, agua dulce, aceite diesel, aceites minerales y aceites sintéticos) de los fluidos de perforación son newtonianos. En estos fluidos, el esfuerzo de corte es directamente proporcional a la velocidad de corte. - Fluido No Newtoniano
Cuando un fluido contiene arcillas o partículas coloidales, estas partículas tienden a chocar entre sí, aumentando el esfuerzo de corte o la fuerza requerida para mantener una velocidad de corte determinada. Bajo estas circunstancias, el esfuerzo de corte no aumenta en proporción directa a la velocidad de corte. Los fluidos que se comportan de esta manera son llamados no newtonianos.
Modelos Reológicos Según Baroid, (1997); al tomar ciertas medidas en un fluido, es posible determinar la manera en que fluirá bajo diversas condiciones, incluyendo la temperatura, la presión y la velocidad de corte. Un modelo reológico es una descripción de la relación entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte. La Ley de viscosidad de Newton es el modelo reológico que describe el comportamiento de flujo de los fluidos newtonianos. También se llama modelo newtoniano, sin embargo, como la mayoría de los fluidos de perforación son no newtonianos, este modelo no describe su comportamiento de flujo y como no existe ningún modelo reológico específico que pueda describir con precisión las características de flujo de todos los fluidos de perforación, se han desarrollado diversos modelos para describir el comportamiento de flujo de los fluidos no newtonianos y entre los más aplicados en la industria se pueden citar: - Modelo de la ley exponencial
Este modelo describe un fluido en el cual el esfuerzo de corte aumenta según la velocidad de corte elevada matemáticamente a una potencia determinada. Matemáticamente, el modelo de ley exponencial se expresa como: (Ec-17)
τ = Kγn
Donde: τ : esfuerzo de corte en lb/100pie2
K: índice de consistencia del fluido en cP o lb/100pie2seg-1 γ : velocidad de corte en seg-1
n : índice de comportamiento de flujo del fluido - Modelo de Herschel – Bulkley (punto cedente – ley de potencia modificada)
Debido a que la mayoría de los fluidos de perforación presentan esfuerzo cortante, el modelo de Herschel – Bulkley (punto cedente – ley de potencia modificada (MHB) describe el comportamiento reológico de los fluidos de perforación con mayor exactitud que ningún otro modelo. El modelo MHB usa la siguiente ecuación para describir el comportamiento de un fluido: τ = τo + (K x γn
) (Ec-18)
Donde: τ : esfuerzo de corte medio en Lb/100pie2 τ0 : esfuerzo del punto cedente del fluido (esfuerzo de velocidad de corte ce ro) en Lb/100pie2
K : índice de consistencia del fluido en cP o Lb/100pie2 segn n : índice de flujo del fluido γ : velocidad de corte en seg -1 Regímenes de Flujo
Según Baroid. (1997); estos son conocidos como Flujo Laminar , que tiene lugar entre bajas y moderadas velocidades de corte en que las capas de fluido pasan unas junto a otras en forma ordenada. La fricción entre el fluido y las paredes del canal es menor en este tipo de flujo. Los parámetros reológicos del fluido de perforación son importantes para el cálculo de las pérdidas de presión por fricción en fluidos de perforación de flujo laminar. Flujo Turbulento, producido por altas velocidades de flujo con altos índices de cizallamiento,
cuando un fluido se mueve en forma caótica. En flujo turbulento las partículas son arrastradas al azar y remolinos de corriente. La fricción entre el fluido y las paredes del canal es mayor en este tipo de flujo y los parámetros reológicos no tienen gran influencia en los cálculos de las pérdidas de presión friccional. Tiene lugar Flujo Transicional cuando el flujo cambia de laminar a turbulento o viceversa, donde la velocidad particular a la cual el flujo cambia de un régimen a otro se denomina velocidad crítica.
Parámetros considerados para los cálculos de Hidráulica de Perforación Las velocidades y caídas de presión encontradas durante la circulación del fluido de perforación por el interior de la sarta y el espacio anular son de gran importancia en las operaciones de perforación, por lo cual es necesario tomar en consideración algunos parámetros para los cálculos en la hidráulica de los fluidos tales como el número de Reynolds, factor de fricción y viscosidad efectiva del fluido. Las ecuaciones hidráulicas han sido desarrolladas usando básicamente el modelo de Herschel-Bulckley y sus soluciones se pueden obtener usando programas computarizados, debido a que este modelo predice mejor el comportamiento reológico de fluidos de perforación a bajas velocidades de corte, resultan valores más exactos de caídas de presión en flujo laminar, densidades equivalentes de circulación, entre otros; con la finalidad de
obtener información sobre bombas y circulación, hidráulica de barrenas, limpieza del pozo, regímenes de flujo, etc. (Baroid. 1997). Términos usados en los cálculos de Hidráulica de Fluidos
Según Baroid (1997), para predecir el comportamiento de los fluidos de perforación que circulan a través de las tuberías y espacios anulares se usan ecuaciones matemáticas. Las velocidades y caídas de presiones encontradas durante la circulación son de particular importancia para las operaciones de perforación. Existen varios términos importantes usados en cálculos de hidráulica los cuales se definen a continuación: Número de Reynolds (NRe): un término numérico adimensional decide si un fluido circulante estará en flujo laminar o turbulento. A menudo un número de Reynolds mayor de 2100 marcará el comienzo de flujo turbulento, pero no siempre es así. Número crítico de Reynolds (NRec): este valor corresponde al número de Reynolds al cual el flujo laminar se convierte en flujo turbulento. Factor de fricción (f): este término adimensional es definido para fluidos de la ley de la potencia en flujo turbulento y relaciona el número de fluido de Reynolds con un factor de “aspereza” de la tubería. En la siguiente figura se muestra la relación entre el número de Reynolds y el factor de fricción para flujo laminar (Nre ˂ 2100), y de diversos valores de n para fluidos en flujo turbulento (NRe ˃ 2100). Caídas de presión (∆p/∆L): cuando los fluidos circulan a través de un tubo o espacio anular se desarrollan fuerzas de fricción. Como resultado, se disipa energía del fluido. Estas fuerzas friccionales se conocen como caídas de presión, y comúnmente se designan en forma de presión por longitud unitaria. Cuanto más largo sea un tubo o espacio anular, tanto mayor será la caída presión. Los factores que pueden afectar la magnitud de la caída de presión incluyen: longitud, índice de flujo (régimen de flujo de tipo laminar o turbulento), propiedades reológicas del fluido, excentricidad del tubo, geometría del tubo/espacio anular, aspereza del tubo, etc.
Velocidad de Penetración
La velocidad de penetración es un factor importante que nos permite determinar aspectos litológicos, es decir la formación que se está perforando así como depende de diversos factores que se verán más adelante. Pero la velocidad de perforación es una variable determinante así mismo en los costos, aunque esto no significa que a una mayor velocidad de penetración haya menores costos en la perforación. Es la velocidad con la que la barrena puede romper la roca que se encuentra por debajo de la misma y de ese modo profundizar el pozo. Esta velocidad se indica habitualmente en unidades de pies por hora (ft/hr) o metros por hora (m/hr). Variables inalterables:
1.- Características de la formación como: 1.1.- Contenido de fluidos 1.2.- Tendencia de embolamiento. 1.3.- Profundidad Variables alterables:
1.- Hidráulica 1.1.- Potencia hidráulica 1.2.- Velocidad del fluido en las toberas 2.- Barrena
2.1.- Tipo de barrena 2.2.- Desgaste de la barrena 3.- Factores mecánicos
3.1.- Peso sobre la barrena 3.2.- Velocidad de rotación 3.3.- Efecto combinado
Contenido de fluidos Una roca completamente saturada con fluidos incompresibles (agua) es menos sensible a los efectos de la presión diferencial en el fondo del pozo; lo cual se debe a que una pequeña cantidad del filtrado del lodo es suficiente para lograr un equilibrio hidrostático de las presiones.
En cuanto a la presión de la formación, es un hecho que cuando esta igual o mayor que la presión hidrostática impuesta por la columna de fluidos de la perforación, la velocidad de penetración se incrementa. Es decir; la velocidad de penetración se reduce; cuando la diferencial de presión entre la presión hidrostática del agujero y la presión de la formación se incrementa.
Tendencia de Embolamiento. El embolamiento ocurre cuando los fragmentos de la formación se aglutinan y se adhieren a los dientes. Existen formaciones que tienen una tendencia marcada de embolamiento por su composición mineralógica; así formaciones con alto contenido de arcillasen contacto con el agua del fluido forman una mezcla pastosa que se adhiere a la barrena. Esto da como resultado una reducción de la cortadora de la barrena y un decremento en la velocidad de penetración.
Profundidad
Una roca presenta mayor perforabilidad en condiciones atmosféricas que a cierta profundidad. Esto se debe a que la presión de confinamiento, dureza, compactación, incrementan con la profundidad; reduciendo la velocidad de penetración.
Potencia Hidráulica La remoción instantánea de los recortes es imposible, pero la utilización adecuada de la energía hidráulica puede minimizar la permanencia de los recortes en el fondo y evitar la remoción de la barrena, aumentando la velocidad de penetración. Se requiere de un gasto de flujo suficiente para limpiar la barrena y que la velocidad de flujo a través de las toberas sea necesaria para liberar los recortes debajo de la barrena, que son retenidos contra el fondo del pozo por presión diferencial. Velocidad del Fluido en las Toberas En formaciones duras la alta velocidad del fluido en las toberas mejora la velocidad de penetración debido a que minimiza el remolido de los recortes:
= ( _ )
Donde:
=
/
.
Tipo de Barrenas Las brocas tienen diferentes grados de dureza, junto con dientes o insertos de carburo de tungsteno de diferentes tamaños, formas y dureza. Todos estos factores determinarán la efectividad de la broca en la perforación a través de diferentes litologías. A mayor dureza de la formación, entonces más dura la broca debe ser pero más corto y plano el diente debe ser para mejorar la velocidad de penetración. Las formaciones más blandas no requerirán brocas duras, y las mejores velocidades de penetración serán
logradas con dientes más grandes y ovalados. La selección de la broca estará determinada en los registros de brocas anteriores y en los registros de costos de pozos cercanos y las litologías esperadas. La ROP es por lo tanto la primera línea de ataque en la evaluación de formaciones para los geólogos y el personal de registro. Desafortunadamente, las brocas de diamante y las PDC tienen generalmente poca respuesta a los cambios litológicos, logrando velocidades de penetración constante para periodos largos de perforación.
Desgaste de la barrena
Como la broca se está desgastando en una continua perforación, la velocidad de penetración obviamente disminuirá. Este cambio en la velocidad de penetración es una de las consideraciones primarias para determinar cuando la broca debe ser retirada y remplazada del agujero. Peso sobre la Barrena.
La velocidad varía en proporción directa con el peso sobre la barrena; siempre y cuando se tenga una limpieza eficiente de la barrena, del fondo del pozo y que los demás factores se mantengan constantes. Se debe considerar que el aumento del peso sobre la barrena traerá como consecuencia el desgaste prematuro de los cortadores de la barrena.
Velocidad de Rotación
Es la velocidad a la cual la mesa rotaria hace girar la sarta de perforación y ésta a su vez a la barrena y se expresa comúnmente en revoluciones por minuto (RPM). El efecto de la velocidad de rotación sobre la velocidad de penetración es directamente proporcional uno de otro. Cuando se perforen formaciones duras no deben emplearse velocidades de rotación altas (mayor a 150 rpm), aun cuando se traten de formaciones medias; ya que la velocidad de penetración tiende a reducirse rápidamente.
Efectos Combinados
El incremento en el nivel de energía mecánica sobre la barrena (peso sobre la barrena y/o velocidad de rotación) dará como resultado un aumento en la velocidad de penetración; siempre y cuando exista una energía hidráulica apropiada para lograr la eficiente limpieza del fondo del pozo.
Drilling Break
Un marcado aumento en la velocidad de penetración es conocido como un (drilling break). La importancia del drilling break, es que si el cambio de la ROP no fuera debido a un cambio de WOB o RPM, entonces es debido a un cambio en la formación. Simplemente puede ser un cambio litológico (más suave, menos consolidado, más débil o nada de cemento, una porosidad mayor, etc.), en tal caso el personal de registro debe recoger cortes adicionales, cuando llegue a superficie para identificar el cambio. Sin embargo, lo que siempre tiene que ser considerado como una posibilidad de que un drilling break resulte de un incremento de la porosidad, también puede resultar por un aumento en la presión de la formación que podría llevar a una entrada de fluidos de la formación (una arremetida) en el pozo. Un drilling break debido a una formación inconsolidada, (arenas someras), puede ser un preludio de que los fluidos de perforación pueden ser perdidos en el la formación.
Peso sobre la Barrena
"Peso sobre la barrena" es un término cuantitativo utilizado para expresar la cantidad de peso o de fuerza colocado en la broca en el fondo de un pozo de petróleo por el descenso de la sarta de perforación y collares en el bit. Las exigencias del WOB dependen del tipo y dureza de la formación. Cuando aumenta la fuerza compresiva de la formación, es importante aumentar el peso aplicado sobre la barrena y bajar la tasa de rotación. El WOB no debe ser aumentado más de lo que recomiendan las hojas técnicas de las barrenas, ya que esto podría romper los elementos de corte en las barrenas tricónicas y/o PDC, o en un caso peor, romper una aleta o cono y causar la formación de chatarra en el fondo del pozo. Si la formación es altamente abrasiva, es necesario mantener o reducir ligeramente el WOB y bajar las RPM, ya que esto incrementará el desgaste de los dientes de la barrena. El WOB generalmente deberá aumentar en la medida que los elementos de corte se desgasten para mantener un óptimo ROP y la estabilidad de la barrena aumenta generalmente cuando se aumenta el WOB. Esto es porque el comportamiento dinámico provocaría vibración y la pérdida de calibre. Siempre se debe optimizar el WOB para reducir daños en la barrena, causados por vibraciones. Para calcular el peso sobre la barrena es necesario tomar en cuenta si el pozo es vertical o direccional, por lo que para pozos verticales:
∗ ∗ =
_
:
WOB= peso sobre barrena (lb) Ff=factor de flotacion
_
=
Fs=factor de seguridad=1.15
( )
Para calcular el WOB en pozos direccionales tenemos:
2 − d2D4 − d4sin) 0.5 (Ff D = cos + 1617 − Donde: WOB= peso sobre la barrena (lbf) Ff=factor de flotación WBHAaire=peso del BHA en el aire (lb) Fs=factor de seguridad =1.15 β = ángulo de inclinación del pozo (grados)
D= diametro externo de la tubería de perforación (pg) d= diámetro interno de la tubería de perforación (pg) H= diámetro del agujero (pg)
Efecto combinado del peso sobre barrena y velocidad de rotación
Se ha establecido que un incremento en el peso sobre barrena y/o la velocidad de rotación producen un incremento en la velocidad de penetración. El incremento en el nivel de energía mecánica sobre la barrena (incremento en el peso sobre barrena y/o velocidad de rotación) dará como resultado un aumento de la velocidad de penetración; siempre y cuando exista la energía hidráulica apropiada para lograr una limpieza eficiente del fondo del pozo. Por otro lado, un incremento en el nivel de energía mecánica tendrá efectos negativos sobre la velocidad de penetración, ya que ello origina un desgaste acelerado o prematuro de la estructura de corte y rodamientos de la barrena.
Propiedades de los Fluidos de Perforación Según el manual de Tecnología Aplicada a los Fluidos de Perforación (1998), define el lodo de perforación como un fluido de características físicas y químicas apropiadas que puede ser aire o gas, agua, petróleo y combinación de agua y aceite con diferente contenido de sólido. No debe ser tóxico, corrosivo ni inflamable pero si inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales, y además estable a las temperaturas. Debe mantener sus propiedades según las exigencias de las operaciones y debe ser inmune al desarrollo de bacterias. El propósito fundamental del lodo es ayudar a hacer rápida y segura la perforación, mediante el cumplimiento de ciertas funciones. Sus propiedades deben ser determinadas por distintos ensayos y es responsabilidad del especialista en lodos comparar las propiedades a la entrada y salida del hoyo para realizar los ajustes necesarios. Funciones de los fluidos de perforación Remover y transportar el ripio del fondo del hoyo o pozo hacia la superficie, enfriar y lubricar la barrena y la sarta de perforación, cubrir la pared del hoyo con un revoque liso, delgado, flexible e impermeable-, controlar la presión de las formaciones, mantener en suspensión, cuando se interrumpe la circulación, el ripio y el material densificante. Soportar, por flotación, parte del peso de la sarta de perforación y de la tubería de revestimiento, durante su inserción en el hoyo. Mantener en sitio y estabilizada la pared del hoyo, evitando derrumbes. Facilitar la máxima obtención de información deseada acerca de las formaciones perforadas. Transmitir potencia hidráulica a la barrena. Composición de los fluidos La composición del fluido dependerá de las exigencias de cada operación de perforación en particular. La perforación debe hacerse atravesando diferentes tipos de formación, que a la vez, pueden requerir diferentes tipos de fluidos. Por consiguiente, es lógico que varias mejoras sean necesarias efectuarle al fluido para enfrentar las distintas condiciones que se encuentran a medida que la perforación se hace cada vez más profunda en busca de petróleo. En su gran mayoría los lodos de perforación son de base acuosa, donde la fase continua es el agua. Sin embargo, en términos generales, los lodos de perforación se
componen de dos fases: Fase líquida, la cual puede ser agua (dulce o salada) o aceite; o Fase sólida, está puede estar compuesta por sólidos inertes (deseables o indeseables) o por sólidos reactivos. Propiedades de los fluidos de perforación
ü Densidad: Es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. En la industria petrolera se usa como el peso por unidad de volumen y se expresa en libras por galón (Lbs/gal), libras por pie cúbicos (Lbs/pc), libras por barril (Lbs/Bls), entre otros.
ü Propiedades reológicas Ø Viscosidad: Es la resistencia al flujo de una sustancia. Se puede calcular a través de la siguiente ecuación: Ø Velocidad de corte ( ): La velocidad de corte ( ), es igual a la velocidad rotacional (ω). Depende de la velocidad medida del fluido en la geometría en que está fluyendo. Por lo tanto, las velocidades de corte son mayores en las geometrías pequeñas (dentro de la columna de perforación) y menores en la geometría grandes (como la tubería de revestimiento y los espacios anulares). Las velocidades de corte más altas suelen causar una mayor fuerza resistiva del esfuerzo de corte. Ø Esfuerzo de corte ( ): Es la fuerza requerida para mantener la velocidad de corte. El esfuerzo de corte está expresado en labras de fuerza por cien pies cuadrados (Lb/100 pie2) Ø Viscosidad de embudo: Se usa como indicador relativo de la condición del fluido. No proporciona suficiente información para determinar las propiedades reológicas o las características de flujo de un fluido. Ø Viscosidad aparente (VA): Es la viscosidad que un fluido parece tener en un instrumento dado y a una tasa definida de corte Está indicada el viscosímetro de lodo a 300 RPM (Θ300) o la mitad de la indicación del viscosímetro a 600 RPM (Θ600). Cabe indicar que ambos valores de viscosidad aparente concuerdan con la formula. Ø Viscosidad plástica (VP): Se describe como la parte de la resistencia al flujo que es causada por la fricción mecánica, es afectada por: la concentración de sólidos, el tamaño y la forma de los sólidos, la viscosidad de la fase fluida, la presencia de algunos polímeros de cadenas largas (POLY-PLUS, hidroxietilcelulosa (HEC), POLYPAC, Carboximetilcelulosa (CMC) y por las relaciones de aceite-agua (A/A) o sintético - agua (S/A) en los fluidos de emulsión inversa. Los cambios de la viscosidad plástica pueden producir considerables cambios en la presión de bombeo.
Ø Punto cedente (Pc): Es una medida de las fuerzas electroquímicas o de atracción en un fluido. Es la parte de la resistencia al flujo que se puede controlar con un tratamiento químico apropiado. También disminuye a medida que las fuerzas de atracción son reducidas mediante el tratamiento químico. Ø Esfuerzos de gel: La resistencia del gel formado depende de la cantidad y del tipo de sólidos en suspensión, del tiempo, de la temperatura y del tratamiento químico. Ø pH: Es una medida para expresar la alcalinidad o ácido de un lodo de perforación. Si el pH ≥ 7 el lodo es alcalino y si el pH ≥ 8 el lodo es ácido. El pH debe ser alcalino para evitar la corrosión. Tipos de fluidos Los fluidos de perforación se clasifican de acuerdo al tipo de base en: fluido base agua y fluido base aceite; y de acuerdo a su comportamiento de flujo en: newtonianos y no newtonianos. Si la fase continua de un lodo es la parte líquida en el cual se encuentra suspendido otro líquido en forma de glóbulos muy pequeños, esto es lo que se conoce con el nombre como fluido base agua. En los lodos base agua, el agua constituye el medio de suspensión para los sólidos y es la fase continua, haya o no petróleo. Los lodos base aceite constituyen una emulsión de agua en aceite, es decir, una emulsión inversa donde la fase dispersa es el agua y la fase continua al igual que el filtrado, es aceite. El agua no se disuelve o mezcla con aceite sino que permanece suspendida, actuando cada gota como una partícula sólida.
Conclusión Entre los factores que más nos interesan se encuentran los factores hidráulicos, los de la barrena y los factores mecánicos como el peso sobre la barrena que va muy ligado a la velocidad de perforación y al desgaste que tienen los cortadores de la barrena al aumentar el número de tubos en la sarta de perforación. El peso sobre barrena influye en el desgaste de los dientes o los cortadores de la barrena ya que a medida que vamos perforando vamos colocando más tubos en la sarta con lo consecuente estamos aumentando el peso sobre la barrena, este efecto es recibido por los conos o la cara de la barrena, el aumento de peso sobre barrena debe relacionarse con un buen ritmo de penetración ya que de lo contrario tendremos un desgaste prematuro de la barrena.
Bibliografía -manual de perforación procedimientos y operaciones en el pozo.- marzo 2001 -tesis análisis de barrenas y los fluidos de control aplicados a la optimización de la perforación de pozos.- juan Roberto robledo rodríguez.- marzo 2012 -tesis selección de barrenas por correlación.- pablo Antonio de la torre González -Manual de perforación: Procedimientos y operaciones en el pozo.- Datalog.- Julio 2002.P.P. 203-208. -100 años de la perforación. -www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/r/rop.aspx
