aditivos para los fluidos de perforación

Aditivos para los fluidos de perforación 1C COPYRIGHT, PDVSA CIED, 2001


Objetivo general

Recomendar las acciones técnicas requeridas para

formular los fluidos o ajustar las propiedades del mismo

de acuerdo al comportamiento de la operación, tomando

en consideración la función especifica de cada aditivos

en particular

CIED

C COPYRIGHT, PDVSA CIED, 2001


Temas:

Aditivos para los fluidos de perforación

• Aditivos químicos

• Aditivos inorgánicos

• Aditivos orgánicos


Aditivos para los fluidos de perforación Aditivos químicos

• Tecnología

• Tratamiento químico

• Materiales

Contenido:


Aditivos químicos

• Densidad necesaria

• Hoyo desnudo o revestido

• Presencia de gas

• Tipos de bombas, tanques, equipos de mezcla

• Calidad del agua (dura o blanda)

Factores a considerar en la preparación del fluido

Tecnología


Tratamiento:

Tecnología

Aditivos químicos

Depende de las siguientes condiciones:

• Tiempo

• Tipo de formación

• Tasa de penetración (ROP)


Funciones:

Aditivos químicos

• Densificar • Viscosificar • Controlar filtrado o pérdida de agua• Controlar reología• Controlar pH• Controlar pérdida de circulación• Lubricar • Modificar la tensión interfacial • Flocular• Estabilizar lutitas• Evitar la corrosión• Controlar bacterias y hongos• Precipitar contaminantes

Tratamiento químico


Aditivos químicos

Materia Formula QuímicaGravedadespecífica

Galena SPb 7.4 – 7.7

Hematita Fe2O3 4.9 – 5.3

Magnetita Fe3O4 5.0 – 5.2

Baritina SO4Ba 4.2 – 4.5

Siderita CO3Fe 3.7 – 3.9

Dolomita CO3CaCO3Mg 2.8 – 2.9

Calcita CO3Ca 2.6 – 2.8

Tipos:

Materiales densificantes


Aditivos químicos

Producto FórmulaGravedad

especifica

Orimatita Fe2O3 4.9 – 5.3

Galena SPb 7.4 – 7.7

Minerales de hierro y plomo:

Materiales densificantes


Aditivos químicos

Material Componente principal

Bentonita Silicato de aluminio y sodio / calcioArcilla

Atapulgita Silicato de aluminio y magnesio

CMC Derivado de celulosa

Goma

Xántica

Derivado de goma xántica

HEC Derivado de celulosa

Polimeros

Goma Guar Goma de polisacárido

Tipos:

Materiales viscosificantes


Aditivos químicos

• Bentonita

• Polímeros manufacturados

• Almidones

• Adelgazantes orgánicos (Lignitos, Lignosulfanatos)

Tipos:

Materiales para controlar filtrado


Aditivos químicos

• Desarrollando un revoque impermeable

y altamente compresible

• Incrementando la viscosidad de la fase

líquida

• Disminuyendo la permeabilidad mediante

una acción de puenteo.

Mecanismos de control:

Materiales para controlar filtrado


Aditivos químicos

Material Fórmula

Soda Cáustica NaOH

Hidróxido de Potasio KOH

Cal Ca(OH)2

Tipos:

Materiales para controlar reología


Aditivos químicos

• Zona no productora

Cualquier tipo de material

• Zona productora

Material soluble en acido (CaCO3)

Materiales para controlar perdida de circulación


Aditivos químicos

Lubricantes:Hay una gama amplia de lubricantes que se utilizan con el propósito de reducir el torque y el arrastre en las operaciones de perforación. La mayoría de ellos están constituidos por:

• Aceites minerales• Surfactantes

• Grafito

• Gilsonita

• Bolillas de vidrio

Materiales para dar lubricidad


Aditivos químicos

Interfase Función

Aceite/agua Emulsificante, directo e indirecto

Agua/aire Espumante, antiespumante

Acero/agua Lubricante, inhibidor de corrosión

Acero/arcilla Detergente

Arcilla/agua Dispersante

Aceite/arcilla Humectante

Mucho de los surfactantes tienen doble función:

Emulsionar y cambiar la mojabilidad.

Tipos:

Materiales surfactantes


• Sales

• Cal hidratada

• Polímeros sintéticos

• Goma guar

• Polímeros acrílicos

• Yeso

Aditivos químicos

Materiales para flocular


Aditivos químicos

• PHPA

• Asfaltos

• Sales inorgánicas

• Cal / Yeso

Materiales para remover sólidos


Aditivos químicos

• Oxígeno

• Gases ácidos (CO2 y H2S).

El oxígeno siempre esta presente, introduciéndose en el sistema

a través del embudo cuando se mezclan productos químicos y

durante las conexiones de tubería y los gases acidos provienen

de la formación durante la perforación.

Los efectos corrosivos: Estos agentes se evitan utilizando

aditivos anticorrosivos.

Agentes oxidantes:

Materiales para controlar la corrosión


Aditivos químicos

• Sulfuros orgánicos

• Aminas cuaternarias

• Aldehidos

• Clorofenoles

Tipos:

Materiales para controlar las bacterias y hongos


Aditivos químicos

• Cal

• Yeso

• Bicarbonato de sodio

• Carbonato de sodio

Materiales para precipitar contaminantes



• Materiales para dar y mantener pH

• Materiales para tratar contaminaciones

• Materiales para formular soluciones salinas

Contenido:

Aditivos inorgánicos



Tipos:

Soda cáustica NaOH

Potasa cáustica KOH

Cal hidratada Ca(OH)2

Materiales alcalinos



Material Formula Química Concentración (*)

Cal Ca(OH)2 0.01295

Yeso CaSO42H2O 0.03010

Soda Ash Na2CO3 0.01855

Bicarbonato de sodio NaHCO3 0.02940

(*) lb/Bb requeridas para eliminar un EPM del contaminante

Materiales para tratar contaminación



Material Formula Química Densidad lb/gal

Cloruro de Potasio KCL 9.7

Cloruro de Sodio NaCL 10.0

Cloruro de Calcio CaCL2 11.6

Materiales para formular soluciones salinas



• Reductores de filtrado

Contenido:

Aditivos orgánicos


Aditivos orgánicos

Material Concentración

CMC-LV 6

PAC 4

Goma Xantano 3

Almidón 10

Poliacrilato de Sodio 4

Tipos:

Reductores de filtrado

aditivos para los fluidos de perforación

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