Pre-Informe 1 de laboratorio de lodos

...

Componentes

- El agua, el petróleo, gasoil, son necesarios para la preparación del volumen de lodo requerido son añadidos desde superficie.

- Las formaciones perforadas, líquidos o gases contenidos en ellas, sales ionizadas precedentes de formaciones salinas, son fuente importante en el lodo.

- Los aditivos empleados para modificar las características de los lodos. Agentes densificantes como la Barita, Carbonato de Calcio y Sales solubles, Arcillas viscosificantes, polímeros y agentes emulsificantes, hacen que los lodos se espesen aumentando así su capacidad de transporte y suspensión de los recortes y materiales sólidos densificantes.

Se pueden utilizar dispersantes para hacer mas fluidos los lodos; se emplean Arcillas, polímeros, almidones, dispersantes y material asfáltico para reducir la filtración y el daño a la formación, pegas diferenciales e interpretación de perfiles de pozos. Otros aditivos de lodo incluyen lubricantes, inhibidores de corrosión, floculantes, entre otros. La Soda Cáustica es añadida para incrementar el Ph; existe otro tipo de aditivos como los preservativos, bactericidas, emulsionantes y los ampliadores de temperatura cuya función principal es mejorar el rendimiento de otros aditivos.

Se pueden distinguir dos fases en un lodo de perforación. El lodo es típicamente una suspensión de sólidos en un líquido, al cual se le conoce como fase continua. La suspensión de las partículas sólidas o los glóbulos líquidos en él suspendidos, constituyen la fase dispersa.

La viscosidad de un lodo está reflejada en su fase dispersa. Si aumenta la concentración en la fase continua, tiende a existir un adelgazamiento del lodo. El filtrado proviene en gran parte de la fase continua, mientras que el revoque se forma a partir de la fase dispersa. La fase continua de un lodo siempre es líquida, en cambio en la fase dispersa. La fase continua de un lodo siempre es líquida, en cambio en la fase dispersa se pueden hallas sólidos, líquidos o gases.

- Fase Continua: en lodos base agua la fase continua es el agua. Las sales disueltas en ella también forman parte de la fase continua; los cationes Na+ y Ca++ y el anión OH- son de particular importancia en el comportamiento de lodos base agua. Concentraciones altas de estos cationes provocan inhibición de la hidratación de las arcillas. La concentración de los iones oxhidrilo se refleja en los valores de alcalinidad y en el Ph. Esto iones mejoran la dispersión en las Arcillas e inhiben la corrosión.

- Fase Dispersa: los glóbulos de petróleo emulsionado dan viscosidad al lodo y reducen su densidad. Al añadir petróleo deliberadamente a un lodo base agua para reducir la fricción mecánica, reducción de la pérdida de fluido a través de las paredes del pozo, liberación de tubería atascada por presión diferencial.

El aire o el gas pueden penetrar un lodo de perforación, provocando un aumento de su viscosidad y disminución de su densidad. Este aire o gas puede provenir de formaciones perforadas o de operaciones de superficie.

- Explique las funciones del lodo que tienen que ver con las siguientes propiedades: densidad, viscosidad, punto cedente, fuerza gel.

- Transportar los recortes (ripios) de perforación y los derrumbes de las paredes del pozo hasta la superficie: la mecha a través de su paso por las diferentes formaciones existentes en el subsuelo, va produciendo gran cantidad de recortes en volumen equivalente al diámetro de la misma. Además, de estos ripios el hoto perforado sufre derrumbes de sus paredes, bien sea por inestabilidad de la formación (Lutitas), o producido por el efecto de contacto de la tubería de perforación y ensamblaje de fondo con las paredes del pozo. Esta función se encuentra ligada a propiedades como la viscosidad y punto cedente, dado que son estas propiedades las que gobiernan al fluido mientras está circulando. La viscosidad se encarga de suspender los ripios mientras que el punto cedente se encarga de evitar la floculación, todo esto cuando el lodo está en movimiento.

- Suspensión de recortes, derrumbes y material densificante al detener la circulación: al momento de detener la circulación del lodo, la fuerza con la cual se están elevando las partículas en el espacio anular se hace cero. Por efecto de la gravedad y el peso de estas partículas, las mismas tendrán a caer hacia el fondo del pozo. Para evitar esto el fluido de perforación debe tener la capacidad de formar una estructura de gel al estar en reposo e igualmente al iniciar el movimiento por reinicio de la circulación, el fluido debe recuperar su fluidez en forma rápida. Esta propiedad evita la ocurrencia de problemas operaciones como pega de teubería, pérdidas de circulación inducidas, arrastre y además es un factor determinanteen la perforación de pozos altamente inclinados y horizontales, donde la deposición de ripios juega un papel importante para el éxito de la misma. Es de gran importancia también la suspensión de material densificante (Barita, Hematita), para poder mantener una presión hidrostática constante a través de toda la columna.

- Suspensión de las tuerías de perforación y revestimiento: : Mientras el lodo de perforación se encuentra en estado estacionario o en reposo debido a algún viaje de tubería o a cualquier otra operación, la propiedad que se encuentra presente es la fuerza gel, ya que es la propiedad encargada de generar geles capaces de suspender los sólidos para evitar que estos decanten al fondo del pozo, las partículas de arcilla se unen alrededor del recorte y de esta forma evita que decante hasta que se restablezca la circulación del lodo.

- Suspensión de las tuberías de perforación y revestimiento: Esta función se puede relacionar con la densidad. Si la densidad aumenta se apreciará una disminución en el factor de flotabilidad y una disminución en el peso de la tubería flotando, entonces mantener un valor adecuado de densidad ayudará a la suspensión de las tuberías.

- Defina los diferentes estados de asociación de las arcillas.

- Floculación: las partículas coloidales se mantienen indefinidamente en suspensión debido a su tamaño extremadamente pequeño. Cuando están suspendidos en agua pura, no pueden aglomerarse debido a la interferencia entre las capas dobles altamente difusas; al añadir un electrolito, estas capas son comprimidas y mientras más cantidad de electrolitos se añade, mayor será el acercamiento entre estas partículas debido al predominio de las fuerzas atractivas, produciendo un aglomeramiento de las mismas.

Es decir,