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Fluidos de Perforacion

Presentacion
by

Alberto Cabrera

on 1 December 2014

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Transcript of Fluidos de Perforacion

photo credit Nasa / Goddard Space Flight Center / Reto Stöckli
EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS
Antecedentes del Control
de Solidos

Conceptos Básicos
del Control
de Solidos

Beneficios del Control
de Solidos

Dilución y Métodos Alternativos de Control de Solidos
Proceso del Control de Solidos
El control de sólidos se puede definir como un proceso que persigue la ELIMINACIÓN y REMOSIÓN de solidos indeseables generados durante este proceso
INTRODUCCION
Tecnología de control
de solidos.
Fosas de sedimentación
de flujo
Métodos de la industria minera
1920’s
Cribas vibratorias
1930’s
Hidrociclón
1950’s
Centrifugas
1960’s
Cono deslimador
1970’s
Limpiador de lodos
2000
Zaranda de movimiento lineal
Linea de Tiempo
El objetivo principal de un sistema de control de sólidos, es la remoción de los fragmentos y/o cortes de la formación generados durante un proceso de perforación.
Efectos de la Acumulación
de
Solidos de Perforación
Clasificación del tamaño de Partículas en un Fluido de Perforación
Determinación del Porcentaje y Tipo de Solidos Presentes en el Fluido de Perforación Mediante Pruebas de Laboratorio
Tipo de Solidos Presentes en el Fluido de Perforación
Durante las operaciones de perforación un exceso de sólidos afecta de la siguiente manera:
Tasa de Penetración (ROP)
Efecto del porcentaje de sólidos en la ROP
Vida Útil de los Equipos de Superficie:
Densidad del Lodo
Espesor del Revoque y Pérdida de Filtrado
A medida que aumenta el porcentaje de sólidos presentes en el sistema la ROP tiende a disminuir, sobre todo dependiendo del tamaño de las partículas
Mientras más limpio el fluido menos desgaste mecánico ocurre y el costo de mantenimiento del taladro disminuye proporcionalmente.
A medida que aumenta el porcentaje de sólidos aumenta la densidad del lodo. Este aumento se da debido a una alteración del balance de materiales en el sistema de lodo, ya que aumenta el contenido sólido del mismo mientras que el contenido líquido permanece constante.
A mayor cantidad de sólidos en el sistema, el revoque formado por el fluido de perforación será más grueso debido a la presencia de sólidos de mayor tamaño
Clasificación de los Sólidos Según su Tamaño
Clasificación del Tamaño de Partículas
Los sólidos de perforación están clasificados según el tamaño en las siguientes categorías
Básicamente se pueden clasificar los sólidos presentes en un fluido según su reactividad, o, la presencia o no de cargas eléctricas en su superficie.
Los sólidos de perforación pueden ser separados en dos categorías: Sólidos de Baja Gravedad Específica (SBG) y los Sólidos de Alta Gravedad Especifica (SAG
Durante el proceso de perforación, es de primordial importancia la verificación de las propiedades del fluido de perforación luego de cada recorrido de éste a través del sistema de lodos
Las mediciones que se realizan al fluido para determinar la cantidad y tipo de sólidos presentes en el sistema del fluido de perforación se nombran a continuación
Porcentaje en Volumen de los Sólidos.
Capacidad de Intercambio Catiónico o Prueba de Azul de Metileno (MBT)
Porcentaje de Arena.
Principalmente se utilizan dos tipos de control de sólidos en los fluidos de perforación: dilución y separación mecánica
En la siguiente tabla se muestra el tamaño de partícula y el equipo de control de sólidos que removerá un tamaño de partícula dada
Algunos de los métodos básicos de separación mecánica utilizados con más frecuencia en el proceso de control de sólidos son los siguientes:

Asentamiento
Zarandas vibratorias
Hidrociclones
Centrifugas
Todos los métodos se rigen según las mismas leyes físicas, así que si el fluido se mantiene en movimiento, el asentamiento de las partículas está gobernado por la ley de Stoke
Separación Mecánica:
Métodos Primarios
Divisor de Flujo
Tanque de asentamiento o Trampas de Arena
Zarandas: Temblorinas
Tipos Comunes de Movimiento
Las zarandas se definen por el tipo de movimiento generado en la superficie de la malla.
Circular : Tecnología de antaño.
Elíptico : No balanceado, tecnología de antaño.
Lineal : Tecnología actual de uso más común.
Elíptico Balanceado : Tecnología de punta.
Reducción de los costos
Los beneficios de un buen control de solidos son:
La calidad del lodo es la característica que permite que los contaminantes de la formación sean tratados a un costo e impacto mínimo hacia la operación de perforación.
La calidad del lodo y el costo elevado del mismo generalmente van de la mano.
Mejora la calidad del lodo.
Reduce los costos del lodo.
Mejora la velocidad de penetración.
Reduce la pega de tubería.
Reduce la perdida de circulación.
Reduce los desechos y su eliminación.
Reduce los costos de la locación.
Mejora la adherencia del cemento.
Una alta calidad en el lodo minimiza la probabilidad de:
Pérdida de retornos.
Pega de tubería.
Problemas de toma de registros.
Adherencia deficiente del cemento.
Los requerimientos químicos varían directamente con:
El volumen de los sólidos.
El tipo de sólidos.
El tamaño de las partículas.
Se requieren mayores concentraciones de productos químicos cuando:
El volumen de sólidos aumenta.
El tamaño de las partículas disminuye.
La reactividad de los sólidos aumenta.
Los sólidos que contribuyen con aumentos innecesarios de la densidad o viscosidad traen como resultado una menor velocidad de perforación.
La velocidad de perforación se ve afectada adversamente por:
La densidad del lodo.
La viscosidad del lodo.
La viscosidad del lodo depende de la velocidad de corte y afecta la velocidad de perforación en 2 maneras

Viscosidad Plástica (Alta velocidad de Corte- Flujo Turbulento).
Punto Cedente (Baja velocidad de corte- Flujo laminar)
Volúmenes de desechos

El uso del equipo de control de sólidos para minimizar los volúmenes de desechos trae como resultado:
Menores costos de eliminación y transporte
Menor costo de la locación
Menos daños a la superficie
Menos responsabilidad en Materia Ambiental
Mejoramiento de la salud y la seguridad
Los costos del lodo disminuyen al:
 
Reducir los volúmenes de dilución para controlar el % del volumen de sólidos de perforación en el sistema de lodos.
Reducir los productos químicos necesarios para mantener las propiedades del lodo.
De un 80% a 90% de los sólidos generados pueden ser removidos por el equipo de control de sólidos.

Estos porcentajes pueden ocasionar problemas en la densidad y las propiedades reológicas del fluido.
Dilución
La dilución simple implica disminuir la concentración de sólidos indeseables y que deben ser reemplazados
La dilución simple implica disminuir la concentración de sólidos indeseables y que deben ser reemplazados
Se prepara y añade fluido nuevo con las mismas propiedades del lodo original
Restablecimiento de las propiedades reológicas y disminución de la concentración de sólidos en el fluido de perforación.
Cantidad de agua requerida para la dilución
También llamado desplazamiento parcial.
Desechar un volumen de fluido que contenga una porción de la cantidad de sólidos que serán removidos antes de añadir el agua o el fluido base de sustitución que contenga los sólidos y químicos deseables en su correcta concentración.
Resulta ser costoso.
Equipos mecánicos eficientes.
Descarte y Dilución
Barriles de fluido de reemplazo
Beneficios económicos que trae este procedimiento
Justificación del costo de los equipos de remoción de sólidos disponibles.
Ahorro sustancial que se logra en los costos de dilución, aditivos del fluidos y disposición del material de desecho.
Se inhibe la dispersión de los ripios utilizando polímeros encapsuladores como el poliacriláto de sodio, la poliacrilamida parcialmente hidrolizada (PHPA) y la celulosa polianiónica (PAC).
Inhibición por encapsulamiento
Estos polímeros forman una película protectora alrededor de los ripios, minimizando su desintegración o dispersión a medida que ascienden a la superficie, lo cual facilita su separación sobre los cernidores.
Remoción de Ripios y Vista Macroscópica de Ripios Desprendidos
Integrantes
Carla Paola Mesa Gamiño
Pablo Antonio de la Cruz Hernandez
Juan Alberto Vera Cabrera
Fernando Aragon Capilla
Erika Fernanda Bustamante Avendaño
Roberto Almanza Guzman
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