1. Defina: Lodo Nativo, Circulacin, Tixotropa, Fase Continua, Fase Dispersa, Geles Progresivos, Geles Instantneos, Montmorillonita Sdica, Montmorillonita Clcica, % de Agua y Slidos. Lodo Nativo: es la mezcla de agua con arcilla la cual permanece en suspensin por un tiempo considerable. Las arcillas ms usadas fueron de naturaleza GUMBO, despreciando a las arenas y arcillas duras, recomendando un 20% en peso de arcilla en agua. Es una mezcla de agua con arcilla la cual permanece en suspensin por un tiempo considerable. definieron al lodo nativo como: Una mezcla de agua con algn material arcilloso que pueda permanecer en suspensin por tiempo considerable que tenga una densidad de 1.05 a 1.1 g cc y que adems debe ser delgado como el agua para evitar efectos negativos en algunas formaciones. Decan que un buen lodo deba ser capaz de sellar arenas de formacin, adems de evitar su lavado y contrarrestar las presiones del gas. Circulacin: Recorrido que hace el lodo a travs de las bombas, la sarta de perforacin, la barrena, y el espacio anular. El lodo sale del tanque succin, hace su recorrido, y regresa nuevamente al tanque. Tixotropa: es la propiedad de algunos Fluidos no Newtonianos y pseudoplsticos que muestran un cambio dependiente del tiempo en su viscosidad; cuanto ms se someta el fluido a esfuerzos de cizalla, ms disminuye su viscosidad. Un fluido tixotrpico es un fluido que tarda un tiempo finito en alcanzar una viscosidad de equilibrio cuando hay un cambio instantneo en el ritmo de cizalla. Sin embargo no existe una definicin universal; el trmino a veces se aplica a los fluidos pseudoplsticos que no muestran una relacin viscosidad/tiempo. Es impo rtante tener en cuenta la diferencia entre un fluido tixotrpico y otro pseudoplsticos. El primero muestra una disminucin de la viscosidad a lo largo del tiempo a una velocidad de corte constante, mientras que el ltimo muestra esta disminucin al aument ar la velocidad de corte. A los fluidos que exhiben la propiedad opuesta, en la que la agitacin a lo largo del tiempo provoca la solidificacin, se les llama reopcticos, a veces anti-tixotrpicos, y son mucho menos comunes. Algunos geles y coloides se consideran materiales tixotrpicos, pues muestran una forma estable en reposo y se tornan fluidos al ser agitados. Variedades modernas de recubrimientos alcalinos, de ltex y pinturas son materiales por lo general tixotrpicos que no caen de la brocha del pintor pero se pueden aplicar fcil y uniformemente pues el gel se liquidifica cuando se aplica. La salsa de tomate es frecuentemente tixotrpica.

Fase continua: es normalmente fluida, El lquido circundante es la fase continua o externa que rodea completamente la fase dispersa, que puede consistir en coloides, petrleo, etc.

Fase dispersa: es discontinua o interna; es el lquido desintegrado en glbulos. Est constituida por las partculas separadas entre s (slidas, lquidas o gaseosas de una suspensin). Geles progresivos: un gel progresivo (fuerte) o frgil (dbil) un gel progresivo comienza bajo pero aumenta constantemente con el tiempo mientras un gel frgil puede comenzar alto inicialmente para solo aumentar ligeramente con el tiempo. Los geles progresivos son poco deseables ya que pueden crear problemas como tasas de bombeo (caudal) excesivos para romper la circulacin. Montmorillonita Sdica o Bentonita sdica: Es una Montmorillonita que se encuentra en forma natural y que contiene un alto nivel de iones de sodio. Se hincha al mezclarse con el agua. Tambin se conoce como Wyoming Bentonita o Western Bentonita. la Montmorillonita sdica constituye una forma de esmectita que se usa como aditivo para el lodo de perforacin , geolgicamente , la bentonita es una capa de ceniza volcnica alterada. Como la bentonita sdica se hincha cuatro veces mas que la bentonita clcica , la bentonita sdica genera una viscosid ad cuatro veces mas importante.

Montmorillonita Clcica o Bentonita clcica : La mayora de las arcillas de formacin son sdicas y pueden ser convertidas a clcicas mediante el agregado de cal. Rendimiento La Bentonita clcica no absorbe suficiente agua para hidratarse y dispersarse. Su rendimiento es de 45 a 65 bbls/ton en agua fresca. Una concentracin de 40 lbs/bbl da una viscosidad Marsh aproximada de 36 seg. / galn.

% de Agua y Slidos: El porcentaje de slidos y lquidos se determina con una prueba de retorta. Los resultados obtenidos permiten conocer a travs de un anlisis de slidos, el porcentaje de slidos de alta y baja gravedad especifica. En los fluidos base agua, se pueden conocer los porcentajes de bentonita, arcilla de formacin y s lidos no reactivos de formacin, pero en los fluidos base aceite, no es posible conocer este tipo de informacin, porque resulta imposible hacerles una prueba de MBT.

2. Descripcin del sistema Base agua -Bentonita. Aplicaciones.

Son fluidos de iniciacin que se formulan con agua y Bentonita; y por razones econmicas es costumbre de campo reemplazar parte de la Bentonita por cal, logrndose de esta manera una lechada espesa de Bentonita y cal. Adems durante la perforacin se aprovechan las arcillas de la formacin, las cuales ayudan a mejorar la capacidad de limpieza y suspensin del fluido. Tiene como caracterstica principal tener una buena capacidad de acarreo, con viscosidad controlada y control de filtrado. Es un lodo de inicio que permite mantener un buen revoque protector sobre las formaciones perforadas buena limpieza del hoyo. Se puede utilizar hasta 4000 pie con pequeas adiciones de cal lo cual redunda en ahorros de dinero y tiempo. Durante la perforacin se aprovechan las arcillas de la formacin, las cuales ayudan a mejorar la capacidad de limpieza y suspensin del fluido. Estos fluidos se utilizan principalmente para perforar el hoyo superficial.

Aplicacin Intervalo superficial. Intervalo intermedio. Intervalo productivo. Mtodo de completacin. Tipo de produccin

3. Que es la Reologa. Explique las funciones durante la perforacin de las siguientes propiedades: Viscosidad Plstica, Viscosidad Aparente, Punto Cedente, Fuerza Gel. La Reologa es la ciencia del flujo que estudia la deformacin de un cuerpo sometido a esfuerzos externos. La Reologa es una disciplina cientfica que se dedica al estudio de la deformacin y flujo de la materia o, ms precisamente, de los fluidos. Las funciones materiales y relaciones constitutivas t ienen varios usos en la prctica, dependiendo del objetivo del estudio de cada tipo de material. En tal sentido pueden distinguirse dos objetivos principales:

1. Predecir el comportamiento macroscpico del fluido bajo condiciones de proceso para lo cual se hace uso de las relaciones constitutivas y de las funciones materiales. 2. Estudiar de manera indirecta la micro estructura del fluido y evaluar el efecto de varios factores sobre dicha micro estructura. Para esto se comparan las funciones materiales o propiedades reolgicas. Su estudio es esencial en muchas industrias, incluyendo las de plsticos, pinturas, alimentacin, tintas de impresin, detergentes o aceites lubricantes.La viscosidad plstica es la parte de la resistencia al flujo causada por la friccin mecnica, debido a esto est relacionada con el tamao y numero de partculas slidas del fluido en movimiento. Es por esto que cualquier aumento en el rea superficial total de slidos expuestos se reflejara en un aumento de la viscosidad plstica, esto puede traer como resultado cambios considerables en la presin de bombeo, y se vera reflejado en la energa hidrulica transmitida de las bombas a la barrena. La viscosidad plstica se describe generalmente como la parte de la resistencia al f lujo que es causada por la friccin mecnica. La viscosidad plstica es afectada principalmente por: y y y y y

La concentracin de slidos. El tamao y la forma de los slidos. La viscosidad de la fase fluida. La presencia de algunos polmeros de cadena larga (POLY -PLUS, hidroxietilcelulosa (HEC), POLYPAC, Carboximetilcelulosa (CMC)). Las relaciones aceite-agua (A/A) o Sinttico-Agua (S/A) en los fluidos de emulsin inversa.

La fase slida es lo que ms interesa al ingeniero de fluidos. Un aumento de la viscosidad plstica puede significar un aumento en el porcentaje en volumen de slidos, una reduccin del tamao de las partculas de los slidos, un cambio de la forma de las partculas o una combinacin de estos efectos. Cualquier aumento del rea superficial tot al de los slidos expuestos se reflejar en un aumento de la viscosidad plstica.Viscosidad Aparente: Indica la mxima concentracin de slidos arcillosos

que puede aceptar una mezcla agua / bentonita sin tratamiento qumico, es decir, sin la necesidad de utilizar adelgazantes qumicos. La viscosidad efectiva a veces es llamada Viscosidad Aparente (VA). L a viscosidad aparente est

indicada por la indicacin del viscosmetro de lodo a 300 RPM ( 300) o la mitad de la indicacin del viscosmetro a 600 RPM ( 600).Punto cedente: El punto cedente, segundo componente de la resistencia al

flujo en un fluido de perforacin, es una medida de las fuerzas electroqumicas o de atraccin en un fluido. Estas fuerzas son el resultado de las cargas negativas y positivas ubicadas en o cerca de las superficies de las partculas. El punto cedente es una medida de estas fuer zas bajo las condiciones de flujo, y depende de: 1. Las propiedades superficiales de los slidos del fluido. 2. La concentracin volumtrica de los slidos. 3. El ambiente elctrico de estos slidos (concentracin y tipos de iones en la fase fluida del fluido).Fuerza de Gel: Esta resistencia o fuerza de gel es una medida de la atraccin fsica y electroqumica bajo condiciones estticas. Est relacionada con la capacidad de suspensin del fluido y se controla, en la misma forma, como se controla el punto cedente , puesto que la origina el mismo tipo de slido (reactivo).Los esfuerzos de gel frgiles son muy comunes en los fluidos de perforacin de polmeros. El esfuerzo de gel y el punto cedente son medidas de las fuerzas de atraccin en un sistema de fluido. El e sfuerzo de gel inicial mide las fuerzas de atraccin estticas, mientras que el punto cedente mide las fuerzas de atraccin dinmicas. Por lo tanto, el tratamiento que se usa para el esfuerzo de gel inicial excesivo es el mismo que para el punto cedente excesivo.

4.- Explique los Modelos Reolgicos utilizados en el laboratorio para calcular las propiedades de los fluidos de perforacin:

Los modelos reolgicos estn basados en la relacin esfuerzo de corte -tasa de corte, y permiten describir el comportamiento reolgico de los fluidos en el espacio anular. Para un fluido Newtoniano es necesario conocer la tensin de corte a una sola velocidad de corte, luego se grafica en papel de coordenadas rectangulares y se traza una recta por ese punto y por el origen. Para fluidos no Newtonianos es necesario utilizar un viscosmetro de velocidad variable, ya que no existe una ecuacin matemtica que de scriba la reologa de los fluidos en el espacio anular. Se han propuesto varias ecuaciones que se

aproximan a la verdadera relacin Ec-Tc, estas ecuaciones reciben el nombre de modelos reolgicos , los cuales deben basarse en mediciones que puedan realizarse en el campo en forma rutinaria. Adems, debe ser suficientemente simple y de fcil aplicabilidad en el campo. Es bueno e importante tener presente que el esfuerzo de corte equivale a la lectura del dial y la velocidad de corte a la rpm del remetro. Los ms importantes modelos reolgicos aplicables a ellos son: Modelo de Bingham Modelo de la ley de la potencia Modelo de Herschel-Bulkley (punto cedente-ley de la potencia [MHB])Modelo de flujo plstico de Bingham

El modelo de Flujo Plstico de Bingham ha sido usado ms frecuentemente para describir las caractersticas de flujo de los fluidos de perforacin. ste es uno de los ms antiguos modelos reolgicos que son usados actualmente. Este modelo describe un fluido en el cual se requiere una fuerza fin ita para iniciar el flujo (punto cedente) y que luego demuestra una viscosidad constante cuando la velocidad de corte aumenta (viscosidad plstica).Modelo de ley exponencial

El modelo de Ley Exponencial procura superar las deficiencias del modelo de Flujo Plstico de Bingham a bajas velocidades de corte. El modelo de Ley Exponencial es ms complicado que el modelo de Flujo Plstico de Bingham porque no supone que existe una relacin lineal entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte, Sin embargo, como para los fluidos newtonianos, las curvas de esfuerzo de corte vs. Velocidad de corte para los fluidos que obedecen a la Ley Exponencial pasan por el punto de origen. Este modelo describe un fluido en el cual el esfuerzo de corte aumenta segn la velocidad de corte elevada matemticamente a una potencia determinada.Modelo de Herschel-Bulkley (punto cedente -ley de la potencia [MHB])

la API ha seleccionado el modelo de Ley de Capacidad como el modelo estndar. El modelo de Ley de Capacidad, sin embargo , no describe completamente los fluidos de perforacin porque esta no tiene un esfuerzo cedente y sobre estima el LSRV. La Ley de Capacidad Modificada o modelo Herschel-Bukley puede ser utilizado para representar el esfuerzo requerido para iniciar el movimiento de fluido (esfuerzo cedente).

Claramente, el modelo de Ley de Capacidad modificada se parece ms estrechamente al perfil de flujo de un lodo de perforacin tpico. Un medidor Fann VG ha sido utilizado para obtener las lecturas de marcador a 600, 300 y 3 RPM. En cada caso, la Ley de Capacidad modificada est entre el modelo Bingham Plastic, que es el ms alto, y la Ley de Capacidad, que es la ms baja. La Ley de Capacidad modificada es un modelo ligeramente ms complicado que cualquier modelo Bingha m Plastic o el de Ley de Capacidad. Sin embargo, este puede aproximarse ms cercanamente al comportamiento reolgico verdadero de la mayora de los fluidos de perforacin5.- Que es el Rendimiento de Arcilla, como se calcula y cual es la importancia de su valor:

El rendimiento se define como el nmero de barriles de lodo de 15 centipoises de viscosidad aparente que se puede preparar con una tonelada de Arcilla. El rendimiento de una arcilla puede determinarse grficamente representando la viscosidad aparente de la arcilla a diferentes % en peso de dicha arcilla y cortando la curva a una viscosidad de 15 cps ya que en este punto crtico, el contenido de slidos es descriptivo del tipo de Arcilla en particular y es indicativo se su contenido de material arcilloso. Por encima del punto crtico en la curva, se notar que el agregado de una pequea cantidad de slidos arcillosos tiene un efecto relativamente grande sobre la viscosidad se obtendr una curva de rendimiento que es caracterstica de la Arcilla. Cortando la curva a 15 cps y se obtiene el % en peso de arcilla, el cual sustituido en la siguiente ecuacin provee el valor del rendimiento:

Y = (571/X) 3.42. Donde: Y = es el rendimiento. X = es el % en peso ledo Este grfico puede ser muy til para el ingeniero de lodos. Para una viscosidad determinada de las diferentes arcillas, se puede obtener datos relacionados con la densidad de la lechada, el porcentaje de slidos en peso, el rendimiento en barriles por tonelada, el porcentaje de slidos en volumen y las libras de slidos por barril de lodo.

6.- Explique cules son los mecanismos de expansin de las arcillas.

Las arcillas estn compuestas por capas de oxido de slice y oxido de aluminio, las cuales poseen cargas electroqumicas negativas. Las molculas polares como el agua, fcilmente se absorben en dichos sitios y producen esfuerzos internos que dan por resultados el hinchamiento o la expansin de las arcillas. Por general, las estructuras de las arcillas son algo inestables, puesto que se hallan sometidas a cambios y alteraciones, de manera especial en las partes del depsito que quedan prximas a las superficies aflorantes . Como la bentonita sdica se hincha cuatro veces ms que la bentonita clcica, la bentonita sdica generar una viscosidad cuatro veces ms importante. Adems de adsorber el agua y los cationes en las superficies exteriores, la esmectita absorbe agua y cationes en las superficies entre las capas de su estructura cristalina. La esmectita tiene una capacidad de adsorcin de agua mucho ms grande que otros minerales arcillosos . El agrietado e hinchamientos alternativos, como consecuencia del humedecimiento y desecacin del material, es un fenmeno que se desarrolla en las arcillas tipo adobe en las regiones ridas y semiridas. Endurecimiento, contraccin e hinchamiento. Cuando se secan las arcillas a compresin; disminuye su volumen osea que se encogen o contraen. Conforme las partculas se aproximan entre si aumentan automticamente las fuerzas y se aumenta la verdadera cohesin, con lo que pueden cerrarse las fisuras.

Si se sumerge en agua una arcilla dura, no hay tensin superficial en la superficie de la arcilla y, por consiguiente, tampoco se ejerce compresin capilar. La consecuencia es una expansin o hinchamiento de la arcilla. La arcilla es un material elstico y hay, por consiguiente un rebote elstico cuando deja de ejercerse la accin de la fuerza de compresin. Cuando se esfuman las fuerzas de evaporacin, los poros de la arcilla se llenan de nuevo con el agua de absorcin. Un fenmeno anlogo ocurre cuando se deja a carga un depsito de arcilla anegado. Entonces se consolida, es decir, el agua es desalojada de los poros con decrecimiento conjunto del volumen del depsito. Cuando se retira la carga, queda restituida la capacidad de absorcin de la arcilla.

7.- Defina Viscosidad Marsh y cual es la aplicacin de su valor durante la perforacin. Viscosidad Marsh: esta viscosidad es determinada empleando un embudo de Marsh. Este valor es utilizado como una gua para determinar las propiedades del flujo de fluidos de perforacin de baja densidad. A medida que la densidad incrementa, la densidad de embudo se vu elve menos confiable. Sin embargo un cambio brusco en la viscosidad de embudo, podra indicar la contaminacin del fluido de perforacin. El nico beneficio aparente que tiene es la de suspender el ripio de formacin en la espacio anular cuando el flujo es laminar, es por esto que no se toma en cuenta para anlisis rigurosos de la tixotropa del fluido. La viscosidad de embudo se usa como indicador relativo de la condicin del fluido. No proporciona suficiente informacin para determinar las propiedades reolgicas o las caractersticas de flujo de un fluido. Debera usarse en el campo para detectar los cambios relativos en las propiedades del fluido. Adems, ningn valor en particular de la viscosidad de embudo puede ser adoptado como valor representativo de todos los fluidos. Lo que produce buenos resultados en un rea puede fallar en otra; sin embargo, se puede aplicar una regla general a los fluidos de perforacin a base de arcilla 8.- Explique por que el agua no tiene capacidad de suspensin.

El agua no tiene capacidad de suspensin ya que el agua no posee propiedades reolgicas como los geles. La propiedad reolgicas del fluido es la fuerza de gel o la resistencia de gel , esta permite que las partculas solida se mantengan en suspensin cuando es interrumpida la circulacin. Lo que no permite observarlas a simple vista.9.- explique que importancia tiene el trmino dispersin en los sistemas Base Agua-Bentonita.

Base agua son aquellos en los cuales el agua es la fase continua y es el medio de suspensin de los slidos. Los sistemas de lodo base agua -bentonita estn compuestos por dos fases esenciales las cuales son: la fase continua (agua) y la fase dispersa (bentonita). La fase continua representa la fase fluida del sistema mientras que la fase dispersa es la parte slida de este. Como la fase dispersa, la bentonita, no se recomienda a altas concentraciones, entonces se tiene que recurrir al uso de densificantes para poder darle mayor peso al lodo, pero el uso de estos agentes modific an, adems de la densidad del lodo,

las propiedades reolgicas del mismo lo que puede traer como consecuencia, si no se utilizan en justa proporcin, problemas operacionales en la perforacin. Cuando la fuerza de atraccin entre las partculas se debil itan por entrada de agua, tendiendo a separarse individualmente. Las cargas cargadas negativamente se atraen con los bordes de las caras positiva. Es caracterstica principal de este proceso el aumento de viscosidad del lodo debido al aumento en l nmero de partculas y al del rea de superficie.10.- Explique que efecto puede causar que el Ph del lodo no sea el adecuado. Qu es un controlador de Ph? Y mencione alguno de ellos.

El PH se refiere al grado de acidez o basicidad de una solucin, el cual s e mide por la concentracin del in hidrgeno en sta. Se expresa en valores que van desde 0 a 14, siendo el valor medio (7) correspondiente a una solucin neutra (por ejemplo, el agua para beber), en tanto que valores ms bajos indican soluciones cidas y valores altos, soluciones bsicas.

Los lodos de perforacin deben ser alcalinos porque de esta forma se evita la corrosin de los equipos utilizados en el proceso de perforacin, as como tambin se asegura la accin efectiva de otros aditivos empleados en el lodo. De esta manera se evita la afectacin de la dispersibilidad de las arcillas; propiedades reolgicas, perdida por filtracin y otros. Los lodos nativos deben estar en el rango de 8 a 9 en el grado acidez, para as evitar la corrosin.

Entre los materiales suplidores de iones OH - estn los siguientes: Soda Custica NaOH, Hidrxido de Potasio KOH, Cal Ca(OH).De estos productos, la Soda Custica es la que se utiliza comnmente en el campo para dar y mantener el pH de los fluidos base agua.

El pH se incrementa agregando iones OH y se baja con aditivos cidos como el SAAP, utilizado frecuentemente para tratar el cemento verde.El pH de un fluido, indica el grado de acidez o alcalinidad relativa del fluido. El agua destilada es neutra, esto significa que no tiene ni acidez, ni es alcalina.

11.- Defina porcentaje de arena, como se determina en el laboratorio y explique por que debe mantenerse una concentracin de arena mnima en el lodo de 10%.

Es el equipo utilizado para la determinacin del porcentaje de arena, consiste de un envase de un dimetro de 2 -1/2 pulgada con una malla 200, un embudo que encaja en el envase y un recipiente de vidrio calibrado desde o hasta 20 por ciento. El porcentaje de arena se lee directamente del recipiente de vidrio Procedimiento. 1. Obtener una muestra de lodo recientemente agitada. 2. Llenar el recipiente de vidrio hasta la marca lodo de 50 cc. 3. Aadir agua clara hasta la marca agua de 100 cc. . 4. Cubrir la boca del recipiente con el dedo pulgar y sacudir vigor osamente. 5. Verter la mezcla sobre la malla del envase. Aadir ms agua al recipiente, sacudir y nuevamente verter mezcla sobre la malla. Repetir este proceso hasta tanto el agua este clara. 6. Colocar el embudo boca abajo sobre el extremo superior del envase y cuidadosamente invertir la unidad. Colocar el embudo en la boca del recipiente de vidrio y lavar la arena rociando agua sobre la malla. 7. Permitir que la arena se precipite y registrar el porcentaje de arena por volumen, tomando la lectura directamente del recipiente graduado. El porcentaje de arena durante la perforacin de un pozo debe mantenerse en el mnimo posible (10%) para evitar daos a los equipos de perforacin. La arena es completamente abrasiva y causa dao considerable a las camisas de las bombas de lodo.12.- Explique las razones por las cuales dejara de perforar con un sistema base agua-bentonita.

Se dejara de perforar con un sistema agua bentonita por que si el agua no es de buena calidad las sales disueltas que pueda tener, como calcio, magnesio, cloruros, tienden a disminuir las buenas propiedades requeridas y tambin que la presin que ejerza contra los estratos no sea suficiente para dominar las presiones subterrneas que se estiman encontrarse durante la perforacin.

13.- Si se quiere perforar una formacin X Qu se debe hacer para determinar la densidad adecuada para perforarla?

La densidad es el peso que debe proveer el lodo para superar la pr esin del fluido de la formacin y su importancia radica en el hecho de que ella define la habilidad del lodo para controlar la presin de las formaciones atravesadas y de esta forma evitar los reventones. se observ que la densidad del lodo aumenta con el incremento del porcentaje en peso de bentonita, esto debido a que a mayor peso de bentonita, hay mayor concentracin de slidos por unidad de volumen, lo que se traduce en un aumento de la densidad. La densidad ptima del lodo es un parmetro fundamental de diseo en ingeniera de perforacin. Por lo general se utilizan dos criterios para seleccionar la densidad adecuada del lodo: La presin ejercida por el lodo debe ser mayor que la presin de colapso del hoyo y La presin del lodo no debe exceder la presin de fracturamiento hidrulico.14.- Explique cada uno de los tipos de agentes densificantes que existen. Qu diferencia existe en lo que respecta a Ph, Reologa, % Agua y Slidos, al densificar con Barita, Hematina y Carbonato de Calcio? Densificantes: Son materiales no txicos ni peligrosos de manejar, que se utilizan para incrementar la densidad del fluido y en consecuencia, controlar la presin de la formacin y los derrumbes que ocurren en aquellas reas que fueron tectnicamente activas. Son materiales que al ser disueltos o suspendidos en el fluido de perforacin, incrementan la densidad del mismo permitiendo poder controlar las presin de formacin y derrumbes en reas geolgicamente inestables. Cualquier sustancia que posea una dens idad ms alta que el agua (8.33 lpg) y que se pueda adicionar a un sistema sin que afecte sus propiedades, puede ser utilizado como densificante. Barita (BaSO4): Es un mineral de sulfato de bario (BaSO4) que se encuentra en la naturaleza como tal, es el agente densificante que se usa ms comnmente para lodos. Su peso especfico de 4.2 a 4.3 lo hace mucho ms denso que la mayora de los slidos de perforacin. Tiene adems la ventaja de ser inerte y no abrasivo. La densidad de los lodos puede ser aumentada hasta 20 lpg o ms con barita. Galena: En casos raros se necesitan densidades superiores a las que se pueden obtener con barita. La galena que es un sulfuro de plomo nativo, tiene un peso

especfico de 6.5 a 6.7. Su empleo reduce el volumen total de slidos requeridos en slidos densos y permite la obtencin de lodos con densidades hasta de 35 lpg. Dentro de sus ventajas se pueden mencionar reduce el volumen total de slidos requeridos en lodos densos, permiten la obtencin de lodos con densidades hasta 35 ppg.Magnetita (Fe3O4): Es un oxido de hierro con un peso especifico de 5.1, es otro slido de alta densidad que al igual que la galena se utiliza a vec es cuando se necesitan densidades excepcionalmente altas de lodo. Carbonato de calcio (Ca CO3): Es un slido inactivo cuando esta en un lodo, pero se disuelve en cidos. Las partculas de carbonato de calcio alojadas en los poros de las zonas productivas pueden ser removidas por medio de tratamientos con cido, para lograr una mejor produccin. Otra caracterstica deseable del carbonato de calcio es que el revoque formado por el se remueve muy fcilmente de la superficie de las formaciones en el momento d e iniciarse la produccin de estas. Un aspecto importante es que su aplicacin como densificante se ve limitada debido a su baja densidad. El peso especfico del carbonato de calcio es de 2.7. Hematita (Fe2o3):

Es

un mineral compuesto

de

xido

frrico

(Fe 2O3)

y

constituye

una

importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal. Propiedades especiales: mineral industrial, pigmento, extraccin de hierro, agente para pulidos. Otros densificantes frecuentemente usados en los lodos de perforacin son: * Siderita (CO3Fe) * Dolomita (CO3Ca CO3Mg). Los agentes densificantes, como la barita, el carbonato de calcio y las sales solubles aumentan la densidad del lodo, ayudando con ello a controlar las presiones subterrneas a sostener las paredes del pozo etc.

15.- Defina los siguientes conceptos: Gradiente de Fractura, Gradiente de Presin, Gradiente de Sobrecarga, Gradiente de Temperatura, Presin de Fractura, Densidad Equivalente de Circulacin, Presin Hidrosttica. El gradiente de fractura Se requiere conocer para determinar la forma en la qu e se ha de controlar el pozo, ya sea durante la perforacin o durante la terminacin.El gradiente de fractura sirve para:

a) Determinar el programa de densidades de los fluidos de perforacin y control. b) Determinar la profundidad de asentamientos de la TRs. c) Realizar el diseo de las tuberas de revestimiento. d) Establecer los valores de densidad diferencial del fluido de perforacin por viajes (presiones de suaveo y surgencia). e) Determinar las velocidades de introduccin o extra ccin de tuberas al pozo. f) Planear la cementacin de las tuberas de revestimiento. g) Planear las operaciones de terminacin y mantenimiento del pozo. h) Clculos de control de brotes. i) Presiones de prueba de herramientas y tuberas. j) Operaciones de lavado de pescados y manejo de pescantes.Gradiente de presin Gradiente de presin es una medida del grado de la mojabilidad de la roca, de la tensin interfacial petrleo -agua, y del tamao de los poros ms grandes en el exterior de la muestra de roca. Una alta presin de desplazamiento indica ya sea un fuerte grado de mojabilidad o poros pequeos, o ambos efectos.

Presin de sobre carga Se define como el peso de la columna de roca (densidad del grano mas los fluidos contenidos en el espacio poroso) que soporta una formacin a una profundidad determinada y es una funcin de: y Densidad total de la roca y La porosidad y Los fluidos congnitos

Los factores que influyen en la presin de sobrecarga son las gravedades especficas de slidos y lquidos existentes, la porosidad de la roca y la profundidad o espesor de la columna (PVV)Gradiente de sobrecarga terico (Gsc)

Es el valor de gradiente de sobrecarga tomado como referencia para la elaboracin de los programas anticipados de pe rforacin para pozos exploratorios. Comnmente se toma un valor de 1 lpc/pie.Gradiente de sobrecarga real

Para pozos de desarrollo, si se conoce el valor de la porosidad a cualquier profundidad.Presin Hidrosttica Presin hidrosttica es aquella presin ejercida por una columna de fluido sobre una unidad de rea. Es igual a la altura de la columna multiplicada por la densidad del fluido multiplicada por la aceleracin de gravedad. Es la fuerza por unidad de rea requerida para vencer la presin de formacin y la resistencia de la roca. Cuando esto ocurre se produce perdida de circulacin, esta puede ser parcial o total Presin de fractura La presin de fractura es la presin requerida para romper fsicamente una formacin, permitiendo la entrada d e fluidos de perforacin en la formacin. Esta presin depende de la presin del fluido (presin poral) y de la resistencia matricial de la roca. Densidad equivalente de circulacin Para un fluido circulante, la densidad equivalente de circulacin, en lb/gal, es igual a la presin hidrosttica (psi) ms la prdida total de presin en el anular (psi), dividida por la profundidad vertical (en pies) y por 0,052.

16.- Explique que es una Ventana Operacional de Presiones en la perforacin de un pozo y por qu no se debe llegar a los lmites de la misma.

Una ventara operacional es aquella que me tiene como objetivo verificar y comprobar si las tuberas de revestimiento y sartas de produccin utilizadas para la realizacin de la prueba Leak off resisten las presiones causadas por colapso y estallido respectivamente. En general una ventana operacional me permite poseer las siguientes capacidades operativas:y

y y y y y

y

Clculo de los factores de diseo por colapso y estallido del revestidor y la sarta, respectivamente, utilizados en el desarrollo de la prueba Microfrac Diseo de los diferentes tipos de tube ras, de uso comercial comn. Modificacin de las variables de entrada para el clculo. Almacenamiento de los clculos realizados en una hoja de resultados. Esquematizacin de la estructura del pozo con las distintas variables de entrada y salida. Realizacin de las grficas de Presin vs Tiempo, Presin vs Volumen, Tasa vs Tiempo y Tasa vs Volumen obtenidas de los resultados de una prueba Leak off extendida. Una ventara operacional aquella que me tiene como objetivo verificar y comprobar si las tuberas de revestimiento y sartas de produccin utilizadas para la realizacin de la prueba Leak off resisten las presiones causadas por colapso y estallido respectivamente. Las ventanas operacionales me permiten calcular las distintas presiones externas e internas a las cuales estn sometidas las tuberas. Por otro lado, el programa permite comparar la presin de la vlvula BOP con la presin de superficie y determinar si el BOP es el indicado para la prueba. Una herramienta muy til de este programa es la de graficar los resultados de la prueba Leak Off; estos grficos corresponden al comportamiento de la presin y tasa versus tiempo y volumen.

17.- Explique el mtodo de Ben Eaton utilizado para la determinacin de gradientes y presiones de fractura.(Revisar tesis de grado de perforacin relacionados al tema)

Ben Eaton propuso una serie de ecuaciones empricas basadas en las mediciones de propiedades sensibles a la compactacin de la roca como la resistividad, conductividad y los tiempos de propagacin (E aton, 1975). Estas ecuaciones relacionan directamente la presin de poro con la magnitud de la desviacin entre los valores del registro observado y los valores obtenidos de la lnea de tendencia normal.

Eaton utiliz una gran cantidad de datos de registros geofsicos y mediciones de presiones de poro de diferentes reas geolgicas para desarrollar una serie de ecuaciones, las cuales relacionan directamente la presin de poro con la magnitud de desviacin entre los valores observados y los obtenidos de la tendencia normal extrapolada. Al igual que el mtodo de H&J, el mtodo de Eaton est basado en el principio que establece que la tendencia normal de compactacin es alterada en la zona de presin anormal.

18.- Mencione los parmetros que se deben tomar en cuenta para el diseo y seleccin de un fluido de perforacin.

Se debe considerar los siguientes criterios antes de determinar que tipo de diseo de lodo puede ser utilizado: y Tipo de Pozo: Utilizar la informacin de los pozos de referencia si esta disponible, para identificar cualquier problema experimentado con sistemas de lodos anteriores. y Consideraciones Ambientales: La legislacin local podra prohibir ciertos tipos de lodos o en el caso de lodos base aceite podra requerir el uso de contencin de recortes. y Requerimiento de Control de Pozos: El sistema de lodo debe tener la capacidad de ser densificado hasta el mximo requerido para controlarla presin de formacin. y Estabilidad del agujero: Inestabilidad qumica debido a lutitas reactivas que requieren un sistema de lodo inhibido o a formaciones solubles en agua como la sal y la anhidrita. Inestabilidad mecnica por esfuerzo inducido que requiere control con peso del lodo. y Condiciones de temperatura y estabilidad qum ica del lodo: El sistema debe ser qumicamente estable a la temperatura de fondo mxima esperada. y Desempeo de Perforacin: El sistema debe proveer una Reologa mxima para optimar la velocidad de perforacin. y Costo: Necesita ser balanceado con los beneficios esperado y el desempeo. y Disponibilidad del producto: En areas remotas la seleccin podra ser limitada. La seleccin del fluido de perforacin debe hacerse de acuerdo a las condiciones y problemticas especficas del campo a perforar. La informacin que debe recabarse durante el proceso de seleccin del fluido de perforacin,

Se refiere a las presiones de poro y fractura, antecedentes de prdida de circulacin o de brotes, litologa (presencia de lutitas hidratables, intercalaciones de sal. Etc). Temperatura y presencia de fluidos contaminantes (agua salda, CO 2 Y H2S) Uno de los aspectos ms importantes en el diseo de un pozo es la seleccin del fluido de perforacin, parte de los problemas que ocurren durante la perforacin de los pozos estn relacionados directa o in directamente con el tipo y las propiedades de dicho fluido. Entre otros, se encuentra las prdidas de circulacin, los brotes, resistencia y atrampamiento de sarta por inestabilidad de la formacin, pegaduras por presin diferencial, bajos ritmos de penetr acin, y dao a la formacin productora.

Un aspecto que ha tomado gran importancia en este proceso, es la proteccin al medio ambiente. De hecho este ltimo ha originado que se dejen de utilizar sistema de fluidos de perforacin que en aos anteriores di eron buenos resultados, pero que contienen productos altamente txicos para el medio ambiente, tales como el cromolignosulfonato emulsionado. Estos han sido sustituidos por lodos inhibidos a base de polmeros o clcicos, entre otros. Los siguientes pasos constituyen el proceso de seleccin recomendado para un fluido adecuado de perforacin de yacimiento: 1. Identificar el tipo y la permeabilidad de la formacin. 2. Seleccionar el tipo de competicin. 3. Seleccionar el fluido de perforacin de yacimiento. 4. Seleccionar el mtodo de limpieza. Los daos a la formacin se pueden cuantificar de varias maneras. En el laboratorio, se usan mediciones relativas tales como la permeabilidad del retorno, la solubilidad del revoque y la presin de despegue, para determinar si un fluido es adecuado para perforar una formacin especfica. En el campo se usan los factores superficiales y los ndices de productividad calculados para medir los daos a la formacin.

Repbli B li i e Venezuel ini teri el P er P pul r P ra la E ucaci n ni ersi ad aci nal E peri ental P lit cnica de la uerza E A Armada Barinas-Edo-Barinas.

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ERY ARAQ E. abriela

Bachiller artnez .I . . Secci n P Ing. Petrleo.

Barinas, marzo del