TIPOS DE FLUIDOS DE INTERVENCIÓN 1. Definición Los fluidos que se usan para las operaciones de terminación, intervención y reparación de pozos, no sólo son usados para controlar las presiones de los fluidos de formación (agua, petróleo y gas); sino también para reducir o eliminar ciertos tipos de daño de formación. Actualmente en la industria se usan dos tipos básicos de fluidos para la terminación e intervención de los pozos:
Los fluidos libre de sólidos Los fluidos mejorados por sólidos
2. Tipos de Fluidos de Intervención 2.1. Fluidos sin s in Sólidos Un sistema de fluidos sin sólidos es el sistema preferido de terminación o reparación porque sus características protegen las formaciones. Además, los sistemas de fluidos sin sólidos sirven como excelentes fluidos de empaque que pueden acelerar las operaciones de reparación. Los sistemas de fluidos sin sólidos son soluciones de diversas sales que se clasifican en dos grupos principales: monovalentes y bivalentes.
Soluciones Monovalentes
Soluciones Bivalentes
Cloruro de Sodio
Cloruro de Calcio
Bromuro de Sodio
Bromuro de Calcio
Formiato de Sodio
Bromuro de Zinc
Cloruro de Potasio Bromuro de Potasio Formiato de Potasio Formiato de Cesio
Soluciones monovalentes y bivalentes. Las soluciones monovalentes contienen sodio y potasio; las soluciones bivalentes contienen calcio y zinc. 2.1.1. Factores que afectan para su Selección 2.1.1.1. Densidad Las salmueras claras se usan en condiciones tanto desbalanceadas como sobre balanceadas. Frecuentemente, un pozo es terminado en una situación sobre balanceada y la
salmuera pesada es reemplazada por un fluido de empaque más liviano.
Si un pozo está terminado...
En tal caso…
En una situación desbalanceada, Quedando en el pozo un fluido de empaque desbalanceado,
El diseño de la tubería de revestimiento y el costo son los principales factores a considerar al seleccionar una densidad de salmuera y la correspondiente salmuera. La densidad requerida es determinada por la presión de la formación, la profundidad vertical real y el gradiente de temperaturas.
En una situación sobrebalanceada, Como operación de reparación que requiere un fluido de matar,
2.1.1.2.
Punto de Cristalización
El punto de cristalización de una salmuera es la temperatura a la cual se comienzan a formar los cristales de sal, dado el tiempo suficiente y las condiciones nucleantes apropiadas. Nota: La nucleación es el proceso por el cual una materia insoluble provee una plataforma física sobre la cual pueden formarse cristales. La precipitación de sales insolubles puede causar un número de problemas. Por ejemplo, cuando la sal disuelta en el fluido se cristaliza y se asienta en un tanque, la densidad del fluido comúnmente disminuye. La cristalización de salmueras puede también ser causa de taponamiento de líneas y trabado de bombas. Para asegurarse de que no ocurra cristalización en una salmuera: Determinar el punto de cristalización requerido del fluido Verificar el punto real de cristalización del fluido Ajustar el punto de cristalización del fluido, según sea necesario Los siguientes párrafos tratan sobre cómo determinar, verificar y ajustar el punto de cristalización de un fluido.
Determinación del punto de cristalización requerido. Al elegir la fórmula de más bajo costo para una densidad dada, considerar las temperaturas a las cuales la salmuera será transportada, almacenada y usada. El punto de cristalización de un fluido debe ser como mínimo 10°F (6°C) menor que la temperatura más baja de exposición prevista. Para proyectos de aguas profundas, considérese la temperatura del agua de mar en el fondo del océano.
Verificación del punto de cristalización real. Son usados tres valores de temperatura para describir el punto de cristalización de un fluido. Estos incluyen: El primer cristal en aparecer (FCTA)
La temperatura de cristalización verdadera (TCT) Ultimo cristal en disolverse (LCTD) El TCT es el método recomendado por API para describir el punto de cristalización; se pueden determinar al pie del pozo todos los valores de temperatura, usando el kit de prueba de cristalización de salmuera.
2.1.1.3.
Compatibilidad de las Salmueras y agua de la formación.
Para elegir el tipo de salmuera correcto, considerar las interacciones potenciales del fluido de terminación o de reparación con los sólidos, agua y gases de la formación.. Los problemas de incompatibilidad más comunes incluyen: Producción de incrustaciones de la reacción de una salmuera bivalente con dióxido de carbono disuelto Precipitación de cloruro de sodio del agua de la formación cuando está expuesta a ciertas salmueras Precipitación de compuestos de hierro de la formación resultante de interacción con hierro soluble en el fluido de terminación Reacción arcillas de la formación con salmuera clara Los siguientes ensayos de laboratorio pueden ser usados para evaluar la compatibilidad de un fluido claro con una formación: Retorno de permeabilidad Análisis del agua de la formación Mineralogía de la formación Compatibilidad salmuera/agua
2.2. Fluidos mejorados por Sólidos Se recomienda un fluido mejorado por sólidos para operaciones de terminación o reparación cuando el uso de una salmuera clara daría por resultado la pérdida de grandes volúmenes de fluido a la formación. Se usa el aditivo BARACARB para mejorar sistemas de fluidos de terminación. El BARACARB, que es un carbonato de calcio dimensionado, es soluble en ácido. Se lo puede usar en sistemas con densidades desde 9.0 hasta 14.5 lb/gal (peso espec. 1.08 a 1.74). En la siguiente tabla se enumera las fórmulas de sistemas de carbonatos de calcio dimensionados que contienen BARACARB.
Aditivo
Función
Concentracion, (kg/m3)
Salmuera (monovalente) BARAZON D PLUS DEXTRID PAC-R Potasa caústica BARACORB
Densidad Suspension Filtracion Filtracion pH Taponamiento
Según lo necesario 0,5-1 (1,4-3) 4-6 (11-17) 1 (3) 0,005 (0,15) min de 20 (86)
lb/bbl
Fórmulas de sistemas de carbonatos de calcio dimensionados. BARACARB es el principal aditivo en un sistema de carbonato de calcio dimensionado; cada aditivo tiene su propia función y concentración.
