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Contaminantes de los fluidos de perforación.

Fluidos de perforación.
by

Estefania Beltran

on 12 November 2013

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Transcript of Contaminantes de los fluidos de perforación.

Andrea Gómez
Diana Martinez
Andres Salamanca
Santiago Wilches

"CONTAMINANTES DE
LOS LODOS DE PERFORACIÓN"

Una contaminación es cualquier tipo de material (sólido, líquido o gas) que tiene un efecto perjudicial sobre las características físicas o químicas de los fluidos de perforación. Lo que en un fluido constituye un contaminante en otro no será necesariamente así.
CONTAMINACIÓN
Caracteres de un lodo contaminado con cemento:
CONTAMINACIÓN
CON CEMENTO
•Características de un lodo
contaminado con yeso:
CONTAMINACIÓN
CON YESO
•Tratamiento de un lodo contaminado con sal:
CONTAMINACIÓN
CON SAL
•Características de un lodo contaminado con cal:
CONTAMINACIÓN
CON CAL
Sólidos no reactivos de baja gravedad específica
:
Estos sólidos generalmente
provienen de la formación,
no contribuyen a la fase
gelatinizante, tiene
características abrasivas
y son contaminantes
comunes en los fluidos de
perforación.
Gases ácidos:
Estos gases provienen de la formación y son el dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) y el control de esta contaminación se hace agregando álcalis como soda cáustica, cal u óxido de zinc en el caso de H2S.
La contaminación con cemento se produce normalmente por errores operacionales, cuando se perfora tapones de cemento después de bajar un tipo de revestimiento, cuando se hace un side track o cuando se colocan tapones en formaciones complicadas; los sistemas agua-bentonita floculan severamente cuando el cemento esta flojo, una vez fraguado es poco soluble y causa una contaminación mínima.

pH alto debido al incremento del ion OH.
•Alta pérdida de agua.
•Alto contenido de calcio en el filtrado.
•Gran incremento de en la caída de presión en la mecha.
•Revoque grueso y esponjoso.
•Alta viscosidad de embudo.
•Alta resistencia de gel.
•Alto punto cedente.
•Aumenta la corrosión.
•Aumenta la viscosidad.
•Reduce la densidad.
•Cambia el pH.
•Cambia la alcalinidad del carbonato/Bicarbonato
•Tratamiento para lodo contaminado con cemento:
•Controlar el pH; se recomienda tratar el lodo con 0,5 a 0,75 lbs/bbl
de bicarbonato de sodio para precipitar el calcio como CaCO3.

Ca(OH)2 + NaCO3 CaCO3 + NaOH + H2O

•También es recomendable utilizar adelgazantes para controlar las propiedades reológicas o bien la dilución con agua es efectiva.
La severidad de esta contaminación depende de la cantidad de formación atravesada, otra forma de contaminar el lodo con yeso es excederse en la adición de sulfato de calcio para obtener del lodo propiedades especiales.
•Aumento de las viscosidades.
•Disminución del pH.
•Altas pérdidas de agua.
•Aumento de el ion calcio.
•Tratamiento para un lodo
contaminado con yeso:
Se utiliza soda ASH que presenta un pH = 11.6, se requiere aproximadamente 0.093 lbs/bbl para precipitar 100 ppm de ion calcio. Debe tenerse cuidado de no sobre tratar cuando se llegue a estar entre 100 y 150 ppm se debe suspender el tratamiento.
La contaminación con sal se puede producir al perforar domos salinos o por influjos de agua salada, otra forma es al sobre tratar lodos con carbonato o bicarbonato de sodio, al mezclar arcillas sódicas o si la barita ha sido contaminada con carbonato o de una reacción química entre el CO2 con iones OH.
•Características de un lodo contaminado con sal:
•Aumento del ion cloruro.
•Disminución del pH.
•Aumento del volumen de filtrado.
•Aumento de la viscosidad y la resistencia de gel.
Esta contaminación no puede ser tratada químicamente puesto que no hay producto que elimine la sal del lodo, ni ninguna forma económica para precipitarla, sin embargo se puede minimizar el efecto de la sal con su dilución con agua dulce; si la concentración de sal es muy alta se cambia el lodo a salado
.
Puede introducir en el lodo por medio del agua, formaciones con yeso anhidrita o al perforar el cemento, esta contaminación cambia drásticamente los sistemas de agua dulce con base arcillas. El ion calcio reemplaza los iones de sodio lo cual resulta en la floculación de las partículas de arcillas, lo que provoca un grado menor de hinchamiento de las arcillas
•Altas viscosidades y elevadas fuerzas de gel.
•Aumento del pH.
•Aumento de las perdidas de filtrado.
.•Aumento del contenido de los iones calcio.
•Tratamiento de un lodo
contaminado con cal:
Esta contaminación no puede ser tratada químicamente se recomienda pre tratar con bióxido de carbono para precipitar el calcio y el tratamiento debe ser suspendido cuando el exceso de cal sea igual a la concentración de bicarbonato de sodio y también es recomendable utilizar adelgazantes para controlar las propiedades reológicas del lodo.
Problemas causados
•Proporciona signos
iniciales como:

Cambio de la densidad del lodo,
•Viscosidad plástica,
•Resistencia del gel,
•Punto cedente,
•Aumento del MBT.
•ROP más lentas y problemas
de perforación que generan:
•Incremento en costos diarios.
•Dilución aumentada y recargos por tratamiento del lodo.
•Costos más altos de transporte, almacenamiento y desecho.
•Exposición mayor de hueco abierto - mayor
probabilidad de problemas con lutitas que producen inestabilidad con el tiempo.
•Más corrida de broca.
•Retraso para comenzar la producción.
•Producción reducida.
Control de solidos:
La remoción de sólidos es uno de los más importantes aspectos del control del sistema de lodo, ya que tiene un impacto directo sobre la eficacia de la perforación. El dinero invertido en el control de sólidos y la solución de problemas relacionados con los sólidos perforados representa una porción importante de los costos globales de perforación. El control de sólidos es un problema constante – cada día, en cada pozo.
El control de sólidos se logra usando uno o varios de los métodos básicos de separación de sólidos:
• Sedimentación.
• Zaranda.
• Hidro ciclones.
• Bombas Centrífugas
•Zaranda:
La zaranda fue el primer elemento usado para la separación de los sólidos del lodo y aun se sigue utilizando para aquellos de mayor tamaño. Es el primer paso que debe cumplir el lodo cuando sale del pozo. Básicamente consiste en un tamiz al que se imprime un movimiento vibratorio de modo que el líquido filtre hacia abajo y los sólidos retenidos sobre el tamiz sean desplazados hasta arrojarlos al depósito de desechos.
•Hidrociclones:
Los hidrociclones se utilizan para separar los sólidos más pequeños que los retenidos por la zaranda vibratoria y utilizan la acción de la fuerza centrifuga.
El lodo es introducido a presión y tangencialmente en un cono, de tal forma que se crea un movimiento rotacional; esto permite que las partículas sólidas sean desplazadas hacia la pared interior del cono, donde se irán moviendo hacia su parte inferior para finalmente ser expulsadas al exterior. El líquido mientras tanto es impulsado hacia arriba por donde descarga. pequeña parte de líquido siempre abandona el cono por la parte inferior junto con los sólidos, pero debe tratarse que sea la menor cantidad posible. El orificio de descarga inferior es cambiable, lo que permite regular en cierta medida la cantidad de sólidos eliminados.
•Centrifuga de decantación:
La centrifuga decantadora de sólidos consiste en una carcasa exterior que rota a gran velocidad, allí se introduce el lodo a través de aberturas de alimentación. Por fuerza centrifuga los sólidos son desplazados hacia la pared interior de la carcasa y llevados al extremo de menor diámetro donde descargan por los orificios allí ubicados, en tanto que el liquido y las partículas más finas decantan por los orificios localizados en el extremo de mayor diámetro. Estos orificios son calibrados y variando su diámetro es posible regular el caudal de alimentación y consecuentemente el tiempo de permanencia del lodo dentro de la centrifuga y por lo tanto el volumen de sólidos decantados.
Las centrifugas pueden usarse tanto en el caso de lodos livianos, para recuperar el líquido, eliminando los sólidos incorporados al perforar, como en los lodos pesados para recuperar los sólidos valiosos como la baritina. Cuando se usa para eliminar los sólidos indeseables provenientes del terreno debe tenerse presente que también se eliminaran los sólidos agregados si son de tamaño similar.
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