REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACINCURSO: MANTENIMIENTO DE PLANTAS PETROLERAS E INDUSTRIALESMATURN ESTADO MONAGAS

FLUIDOS DE PERFORACIN

BACHILLER: LUIS FERNANDEZ

MATURN/MARZO/2015FLUIDOS DE PERFORACINEl Fluido de Perforacin es un fluido de caractersticas qumicas y fsicas apropiadas, que puede ser aire o gas, agua, petrleo y combinaciones de agua y aceite con diferente contenido de slidos. No debe ser txico, corrosivo ni inflamable, pero s inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales y adems, estable a altas temperaturas. Debe mantener sus propiedades segn las exigencias de las operaciones y debe ser inmune al desarrollo de bacterias. El objetivo principal que se desea lograr con un fluido de perforacin, es garantizar la seguridad y rapidez del proceso de perforacin, mediante su tratamiento a medida que se profundizan las formaciones de altas presiones, la circulacin de dicho fluido se inicia al comenzar la perforacin y slo debe interrumpirse al agregar cada tubo, o durante el tiempo que dure el viaje que se genere por el cambio de la mecha.TIPOS DE FLUIDOS DE PERFORACINMuchos tipos de fluidos de perforacin se utilizan en el da a da. Algunos pozos requieren que los diferentes tipos se utilizan en diferentes partes en el agujero, o que algunos tipos pueden usar en combinacin con otros. Los diversos tipos de fluido generalmente se dividen en varias categoras amplias:Aire: El aire comprimido es bombeado sea por espacio anular del pozo de sondeo o bajar la sarta de perforacin en s. Aire/Agua: El mismo que el anterior, con agua aadida para aumentar la viscosidad, enjuagar el agujero, proporcionar ms refrigeracin, y/o para controlar el polvo. Aire/Polmero: Un producto qumico especialmente formulado, se refiere como un tipo de polmero ms a menudo, se aade a la mezcla de agua y aire para crear condiciones especficas. Un agente de formacin de espuma es un buen ejemplo de un polmero. Agua: El agua por s mismo se utiliza a veces. Lodo A Base De Agua: Un sistema de lodo a base de agua ms bsico comienza con agua, a continuacin, arcillas y otros productos qumicos se incorporan en el agua para crear una mezcla homognea que se asemeja algo entre la leche de chocolate y una malta. La arcilla es por lo general una combinacin de arcillas nativas que estn suspendidas en el fluido durante la perforacin, o tipos especficos de arcilla que se procesan y se venden como aditivos para el sistema de WBM. Lodo A Base De Aceite: lodo a base de aceite puede ser un barro donde el fluido de base es un producto de petrleo como combustible diesel. Lodos a base de aceite se utilizan por muchas razones, un poco de ser mayor lubricidad, el aumento de la inhibicin de esquisto, y una mayor capacidad de limpieza con menor viscosidad. Lodos a base de aceite tambin soportar mayor calor sin descomponerse. El uso de lodos a base de aceite tiene consideraciones especiales. Estos incluyen el costo, las consideraciones ambientales como la eliminacin de los recortes en un lugar apropiado para aislar la posible contaminacin del medio ambiente y las desventajas de exploracin del uso de lodo a base de petrleo.Fluidos De Base Sinttica: El lquido sinttico a base de un fango donde el fluido base es un aceite sinttico. Esta es la ms utilizada en las plataformas en alta mar, ya que tiene las propiedades de un lodo a base de petrleo, pero la toxicidad de los gases lquidos son mucho menos de un fluido a base de aceite. Esto es importante cuando los hombres trabajan con el fluido en un espacio cerrado, como una plataforma de perforacin en alta mar.

FUNCIONES DE FLUIDOS DE PERFORACINLas funciones ms comunes de los fluidos de perforacin son las siguientes:Sacar Los Recortes De Formacin A Superficie: al perforar un determinado pozo se generan recortes de formacin en tamaos y cantidad segn sea el trepano y la velocidad de penetracin. La remocin del recorte debe ser continua para dejar al trepano el espacio libre para que cumpla su funcin de cavar o hacer un hueco nuevo a cada instante. Controlar Las Presiones De Formacin: Toda formacin tiene una determinada presin en sus poros denominada presin de poro o presin de formacin, esta presin puede ser normal si su gradiente es de 0.433 a 0.465 psi /ft (agua pura agua salada de 1.07 g cc ); todo valor por encima se llama presin anormal y todo valor por debajo se llama presin sub-normal. Si se conoce la presin y la profundidad de una formacin se puede saber la densidad mnima que debe tener el lodo para controlar esa presin. La densidad mnima de trabajo debe estar por encima debido a que se toma como presin hidrosttica ms un factor de seguridad de 300psi, elevando la densidad del lodo necesario para controlar la presin de formacin. Esta presin de 300psi es un factor de seguridad que puede cubrir la disminucin de presin causado cuando se est sacando la herramienta del pozo; ya que casi siempre causa un efecto de pistn.

No Daar Las Zonas Productoras: la finalidad de perforar un pozo petrolero es para producir hidrocarburos, esta produccin depender de muchos factores de los cuales uno se refiere al dao a la productividad causada por el lodo. El dao causado por el lodo puede ser por excesiva cantidad de slidos, por una sobre presin o por la incompatibilidad qumica del lodo con la formacin productora, como ser inadecuada alcalinidad, contenido de emulsificantes que puedan causar la formacin de emulsiones estables en los poros de las formaciones productoras.Estabilizar Las Paredes De Las Formaciones: Las formaciones que se atraviesan Varan en sus caractersticas fsico-qumicas, segn sea la profundidad en que se encuentra como tambin en su posicin en la tierra, la estabilidad de la formacin depender de la condicin con que se atraviesa como tambin de la relacin lodo-formacin.No Daar El Medio Ambiente: debido a las tendencias actuales de proteccin al medio ambiente, los lodos se estn diseando de tal manera que en su composicin intervengan productos que no causen o sea mnimo el dao causado al medio ambiente, se trata de productos biodegradables.Formar Una Pelcula Impermeable Sobre Las Paredes De La Formacin: toda formacin atravesada tiene cierta permeabilidad una ms que otra; las arenas por lo general son bastante permeables y no as las arcillas, esta permeabilidad es lo que hace posible el paso del fluido a travs de las rocas; debido a las exigencias de la perforacin de tener una presin hidrosttica mayor a la presin de formacin, Lubricar Y Enfriar La Sarta De Perforacin: los aditivos agregados al lodo generalmente son polmeros los cuales aparte de cumplir con sus funciones para los cuales fueron agregados dan al lodo caractersticas de lubricidad que ayuda a minimizar las fricciones entre la herramienta de perforacin y las formaciones. Al girar la herramienta al girar o desplazarse genera fricciones con las formaciones el cual se manifiesta como torque (resistencia al giro), arrastre (cuando se saca la herramienta) y resistencia (cuando se mete la herramienta).A medida que se perfora un pozo la temperatura aumenta con la profundidad. El gradiente de temperatura en normal cuando por cada 100ft perforados la temperatura en el fondo del pozo aumenta 1F. El lodo entra desde superficie a bajas temperaturas y al circular a grandes profundidades va extrayendo calor de las formaciones enfriando el pozo; el lodo y el pozo en si forman un intercambiador de calor.Mantener En Suspensin Los Slidos: el comportamiento del lodo como fluido NO-NEWTONIANO, tanto en estado dinmico como es estado de reposo es distinto al comportamiento de un fluido NEWTONIANO, el lodo tiene un propiedad muy importante que es la de mantener en suspensin a los slidos que lo componen con la finalidad de que los mismos no se depositen y obstruyan la perforacin del pozo. Se llama TIXOTROPIA a la capacidad que tiene el lodo de generar energa en estado de reposo.No Causar Corrosin A La Herramienta: el lodo debe estar diseado en el sentido me minimizar el efecto de corrosin en la herramienta de perforacin. Se llama corrosin a la degradacin continua del metal el cual trata de alcanzar el estado inicial del cual parti. Es un proceso de oxido-reduccin que ocurre sobre la superficie metlica por accin del fluido.PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIN.De acuerdo con el Instituto Americano del Petrleo (API), las propiedades del fluido a mantener durante la perforacin del pozo son fsicas y qumicas, que permiten caracterizar y cuantificar su comportamiento as como distinguirlos de otros. PROPIEDADES FSICAS DE FLUIDOS DE PERFORACINDensidad: Es la propiedad del fluido que tiene por funcin principal mantener en sitio los fluidos de la formacin. La densidad del lodo se puede expresar en libras por galn (lb/gal), libras por pie cbico (lb/ft3), gramos por centmetro cbico (g/cm3) o kilogramos por metro cbico (Kg/m3) @ 70F ( 21C)Una de las principales propiedades del lodo es la densidad, cuya funcin es mantener los fluidos contenidos dentro del hoyo en el yacimiento durante la perforacin.La Reologa: es el estudio del flujo de lquidos y gases. La viscosidad que puede considerarse como la resistencia al flujo (o relativamente espeso) de un fluido, es un trmino reolgico comn utilizado en la industria del petrleo. La medida de las propiedades reolgicas de un fluido es importante en el clculo de las prdidas de presin de friccin; en la determinacin de la capacidad del lodo para levantar recortes y derrumbes a la superficie; en el anlisis de la contaminacin del lodo por slidos, qumicos o temperatura; y en la determinacin de cambios de presin en el pozo durante una extraccin. Las propiedades fundamentales son viscosidad y fuerza de gel.PROPIEDADES QUMICAS DE FLUIDOS DE PERFORACINDureza: Es causada por la cantidad de sales de calcio y magnesio disuelta en el agua o en el filtrado del lodo. El calcio por lo general, es un contaminante de los fluidos base de agua.La dureza est relacionada con el pH y la alcalinidad; depende de ambos.Un agua dura puede formar depsitos en las tuberas y hasta obstruirlas completamente. Esta caracterstica fsica es nociva, particularmente en aguas de alimentacin de calderas, en las cuales la alta temperatura favorece la formacin de sedimentos.Alcalinidad: La alcalinidad de una solucin se puede definir como la concentracin de iones solubles en agua que pueden neutralizar cidos. Con los datos obtenidos de la prueba de alcalinidad se pueden estimar la concentracin de iones OH CO3= y HCO3, presentes en el fluido.MBT (Methylene Blue Test): Es un indicador de la cantidad de arcilla reactivas tanto por slidos perforados como por bentonitas comerciales presentesEsta prueba provee una estimacin de la capacidad total de intercambio de cationes de arcillas reactivas de un lodo. Esta capacidad se suministra usualmente en trminos de peso (mili equivalentes de hidrogeno por cada 100 gramos de arcilla). La capacidad de azul de metileno y la capacidad de intercambio de cationes no son totalmente iguales; normalmente la primera es un poco menor que la capacidad real de intercambio de cationes.Se agregan pequeos incrementos de azul de metileno a un volumen determinado de fluido que ha sido diluido con agua destilada, agua oxigenada y cido sulfrico y hervido levemente.CONTAMINACIN DE FLUIDOS DE PERFORACINUn contaminante es cualquier tipo de material (slido, lquido o gas) que tiene un efecto perjudicial sobre las caractersticas fsicas o qumicas de un fluido de perforacin. Lo que en un tipo de fluido de perforacin constituye un contaminante, en otro no ser necesariamente un contaminante. Los slidos reactivos de baja densidad son contaminantes comunes en todos los fluidos de perforacin. Estos slidos se componen de slidos perforados que se han incorporado dentro del sistema o que resultan del tratamiento excesivo con arcillas comerciales. Desde el punto de vista econmico, los slidos perforados y los problemas relacionados con su control tienen un mayor impacto sobre el costo del lodo que los otros tipos de contaminacin.Los contaminantes alteran los fluidos de perforacin como los cambios de las propiedades fsicas del lodo, tales como el aumento de la reologa y del filtrado debido a la floculacin, son similares con cualquier contaminante qumico que est presente, dichos cambios de las propiedades fsicas slo indican que existe algn contaminante. Ser necesario realizar un anlisis de los cambios de las propiedades qumicas para identificar al contaminante. Por lo tanto, describiremos detalladamente las fuentes, los efectos y las opciones de tratamiento de cada contaminante qumico.IMPORTANCIA DE FLUIDOS DE PERFORACINLos fluidos juegan un papel importante en cualquier proceso. Para las reparaciones, terminaciones y perforacin, la condicin del fluido puede incrementar el rendimiento general del equipo y minimizar el dao potencial a la formacin. Los fluidos deben ser controlados de cerca para asegurar que cumplen con todas las especificaciones. El control de los fluidos en las piletas o en los tanques puede indicar la presencia de problemas en el pozo.

RECORRIDO DEL FLUIDO DURANTE LA PERFORACIN DE UN POZO

Barrena de perforacin corte transversal de un hoyo para mostrarRotatoria el ascenso y descenso del fluido

BIBLIOGRAFAhttps://seminarioluzpetroleo.files.wordpress.com/2012/11/tema-nc2b01_fluido-de-perforacic3b3n.pdfhttp://docsetools.com/articulos-utiles/article_103390.htmlhttp://funcionesdelosfluidos.blogspot.com/https://profesormario.wordpress.com/2010/03/26/fluidos-de-perforacion/http://geologyanddrillingproblems.wikispaces.com/CONTAMINACION+LODO?responseToken=051573656bcfdcd5fea3c00f7ecb38995