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FUNDAMENTOS BASICOSSOBRE

INGENIERIA DE PERFORACION


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Maturín, Septiembre de 2015

Ing. Roylena Vargas

Universidad Nacional Experimental De La Fuerza ArmadaEscuela De Ingeniería De Petróleo

Núcleo Monagas – Maturín Perforación Avanzada

UNIDAD N°2

FLUIDOS DE PERFORACI N


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FLUIDOS DE PERFORA I!N• Definición.• Función.• Principales Componentes de un fluido de Perforación.• Tipos de Fluidos de Perforación.• Propiedades básicas.•

Contaminación y principales agentes contaminantes.• Formulación de un fluido de perforación


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RE"E#A $I"%ORI A

Se inicia formalmente con la aparición de la

perforación rotatoria en 1850. Se utilizó agua comoFDP.

En 1884 un Norteamericano recibió una patente paraperforar u ando lodo! el cual con i t"a de #rcilla!

Fibra! $rano % &emento.

De pu' de 1884! el u o de arcilla e (izo com)n.* ado para limpieza del (o%o % con trucción dere+o,ue .

-a nece idad de perforar pozo en ambientegeológico cada +ez m (o tile (a originado ladi+er ificación de lo FDP ,ue e/i ten actualmente.


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DEFINICI N

Fluido o Lodo de Perforación :

Fluido circulante generalmente a base de agua o

aceite cuyas propiedades han sido modificadas y

controladas por sólidos y lí uidos disueltos o

mantenidos en suspensión y ue es utili!ado

principalmente para e"traer los recortes de la

mecha hacia superficie durante las acti#idades de

perforación


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FUNCIONES DEL FLUIDO DE PERFORACION


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Densidad ! "ama#o de las Part$culas%

Forma de la part$cula%

Densidad del &luido%

'iscosidad del &luido%

'elocidad del &luido en el espacio anular


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La Presión $idrostática es lafuer!a e%ercida por la

columna de fluido a una profundidad dada.

Depende de la Densidad delFluido y La Profundidad

&ertical &erdadera 'T&D(.

Presi(n )idrost*ti ca

Presi(n de So+recar,a


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SUB-NORMALSUB-NORMAL ANORMALANORMALNORMAL

0.433Gradiente de presióndel agua dulce

0.466Gradiente de presióndel agua salada


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La suspensi(n de los ripios depender* de la densidad de las

part$culas o cortes- densidad del lodo- 'iscosidad del lodo ! de

su Resistencia de ,el ."I/O"ROPIA0%


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Formación de un revoquesobre las paredes delhoyo que minimice lainvasión de fuidos ysólidos hacia estas

ormaciones.

Las características de la

ase liquida del lodotambién pueden sercontroladas paraminimizar el daño a lapotencialidad productivade las ormaciones.


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El Fluido de er oraciónsoportar! un peso i"ual alpeso del volumendesplazado.

#ientras m!s denso es el

fuido$ mayor ser! sue ecto sobre la fotación.

E%emplo &

'ensidad del Fluido& ()$*lbs+"al

eso ,arta en el aire& -*.***

lbs

,e determina el peso de la


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Factores ue afectan los #alores de lasfuer!as hidráulicas ue act)an sobre la Tasade Penetración y Limpie!a de la *echa.

Densidad del Lodo.Propiedades +eológicas del lodo.

Tama,os de los -ets ó bo uillas de lamecha.+ata de Flu%o.

l dise,o de fluido debe e#itar ue los

cortes generados por la mecha se adhieran ala misma y sean reperforados.


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CO1PONEN"ES DEL FLUIDO DE PERFORACI N

Sólidos Líquidos

Compo ! "!s B#sicos


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"IPOS DE FLUIDOS DE PERFORACI N

Usados para comenzar la per&oraci(n del pozo% Contiene arcilla comercial para

incrementar viscosidad ! construir revo2ue% Su utilizaci(n se realiza principalmente

cuando la &ormaci(n a per&orar esta ma!ormente compuesta por arenas no

consolidadas ! ,rava0%

FLUIDOS "RA"ADOS 3UI1ICA1EN"E

Usualmente contienen todos ( al,unos de los si,uientes compuestos4 arcillas-

2u$micos solu+les .inclu!endo sales0- un aditivo para control de p)- uno ( mas

pol$meros or,*nicos- sur&actante ! des&loculante -En esta cate,or$a entran los

denominados In5i+itivos- Dispersos ! No Dispersos% .Sistema Li,nosul&onato6 7oma/*ntica


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"IPOS DE FLUIDOS DE PERFORACI NFLUIDOS 8ASE ACEI"E .O81 0

Contienen aceite como &ase li2uida continua% Usado para per&orar zonas

altamente inesta+les ! am+ientes di&$ciles con alta presi(n ! alta temperatura%

8ASE ACEI"E ( 9::; ACEI"E

La &ase li2uida consiste en 9::; aceite ! el a,ua emulsi&icada es menor al

=;% Usado normalmente para la per&oraci(n de &ormaciones productoras !

toma de n?cleos% En 'enezuela- desde 5ace aproximadamente 9: a#os se 5a

venido utilizando parea la per&oraci(n de estratos lut$ticos%

E1ULSION IN'ERSA

Se denomina de esta manera de+ido a 2ue se emulsiona a,ua en aceite% Su uso

principal es como esta+ilizador de lutitas en am+ientes severos%


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PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEPERFORACI N

Densidad4 Es la medida del peso de un volumen dado de &luido%

El instrumento usado para medir densidad es la 8alanza de Lodo%


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'ISCOSIDAD 4 La resistencia del lodo a &luir como l$2uido

• La viscosidad de Em+udo es una medida de campo .cualitativa0 de laviscosidad cinem*tica%

• La viscosidad de em+udo del a,ua &resca de+e ser de @ B :%= se,%

Em+udo de 1ars54 Em+udo concapacidad de 9=:: cc- con un ori&icioen el &ondo 2ue mide @ pul,% de lar,o! 69 pul,% de di*metro%


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REOLO7 A4 studia el comportamiento de flu%o de los fluidos de perforación

cuando se aplica una determinada fuer!a. n el estudio de los fluidos de perforación/ lareología esta estrechamente relacionada a la $idráulica 0nular y de la *echa dePerforación para determinar la limpie!a efecti#a del hoyo y la ficiencia de la *echa.

'ISCOSIDAD PLAS"ICA4 R esistencia al flu%ocausado por la fricción mecánica entre las partículassuspendidas y por la #iscosidad de la fase li uidacontinua.

'P :: rpm > :: rpm .Cps0

PUN"O CEDEN"E: +esistencia al flu%o causado por laatracción de cargas positi#as y negati#as 'electrostáticas(

dentro del fluido. stá influenciado por la concentración/cargas el1ctricas y tratamiento uímico de los sólidos.

PC :: rpm G 'P% .l+%69:: pies@0


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"I/O"ROPIA

Describe como es afectado por el tiempo el comportamiento del flu%o de los fluidos.2na manerasencilla de estimar la ti"otropía de los lodos es midiendo los sfuer!os de 3eles.

RESIS"ENCIA 7EL

Fuer!a mínima o Tensión de Corte necesaria para producir un desli!amiento en un fluido

despu1s ue este ha estado en reposo por un período determinado de tiempo.4e e"presa en l+%69:: pies@

; SOLIDOS4


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FIL"RACION API

Filtraci(n ! Construcci(n deRevo2ue son acciones 2ue el &luidode per&oraci(n e&ect?a a travHs !so+re las paredes del 5o!o%

El instrumento para medir la&iltraci(n es el Filtro Prensa API% Lacantidad de &luido .en mil$metros0recolectado durante : minutosaplicando una di&erencia de presi(nde 9:: l+%6pul,s@ se reporta como

&iltrado API%El aspecto del revo2ue so+re el papel&iltro muestra la calidad delsellamiento so+re las paredes del5o!o%

LODO

FormaciónFormación

FiltradoFiltrado

RevoqueRevoque


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PRUE8A DEL A UL DE 1E"ILENO Determinaci(n de la concentraci(n e2uivalente de +entonita en un

&luido de per&oraci(n .l+%6++l0

3UE INDICA UN 'ALOR 1UJ AL"OK 5 Adiciones impropias de +entonita 5 Altas concentraciones e2uivalentes de +entonita

provenientes de las Arcillas de per&oraci(n 5 Arcillas6lutitas mu! reactivas


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1edici(n del p)

(*.* (*.4 ((.* ((.4 (3.*

p5ydrionapers (* to (3

Papel p)

-.*4

6emperature alibration

1edidor de p)


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Alcalinidad Pm

• Son los ccs de *cido sul&?rico N6=: necesario para+a ar el p) del &luido 5asta M% .a travHs de unatitulaci(n con &enol&taleina como indicador0

• Se utiliza para la determinaci(n de contaminantes! para calcular la cantidad de cal en exceso en loslodo calados

• Se reporta en cc s o mls de *cido Sul&?ricoconsumido


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•

DURE A 5 Calcio 5 1a,nesio

• CON"ENIDO DE SAL 5 Cloruros

•

"I"ULACIONES ESPECIALES


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1edici(n de Dureza "otal

1ide calcio ! ma,nesio en soluci(n mediante unatitulaci(n 2ue usa indicador de dureza comoindicador ! versenato como titulante%Por cada ml de versenato utilizado por ml demuestra .&iltrado0- se multiplica por ::Se reporta como ppm de dureza total .Calcio !

1a,nesio0


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1edici(n de Salinidad• 1ide el contenido de cloruros mediante una

titulaci(n 2ue usa cromato de potasio comoindicador ! nitrato de plata como titulante

• Por cada ml de Nitrato de Plata utilizado por ml demuestra .&iltrado0- se multiplica por 9::: ( 9::::dependiendo de la concentraci(n de Nitrato dePlata usado

• Se reporta como m,6l cloruros


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CON"A1INACION J A7EN"ESCON"A1INAN"ES

CON"A1INACION POR CE1EN"O

Producto de las Cementaciones de los revestidores% Escontrola+le ! puede prevenirse con antelaci(n%

INDICADORES

% Incremento del P5% Aumento tanto de Punto Cedente como del 7el% Incremento de &iltrado ! presencia de Calcio en el% Revo2ue ,rueso ! espon oso% Alta viscosidad de em+udo

"ratamiento4A#adir compuestos 2u$micos 2ue reaccionen con el IonCalcio ! puedan removerlo como un precipitado insolu+le%Pre>tratamiento4 con :%= a :% = l+s6+l de 8icar+onato de

Sodio%


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CON"A1INACION J A7EN"ESCON"A1INAN"ES

LODO COR"ADO POR 7AS

INDICADORES

"ratamiento4

Se produce cuando se per&ora una zona de ,as mu! porosa aaltas tasas de penetraci(n% El ,as al expandirse producecam+ios en la Densidad del lodo%

Aumento del volumen del lodo en los tan2uesPresencia de +ur+u as en los tan2ues%Olor a ,as en lineas de &lu oDisminuci(n de la densidad del &luido

• Detener la per&oraci(n ! circular el pozo .columna esta+ilizada0• Aplicar tratamiento 2u$mico para mantener reolo,$a• Reanudar lentamente circulaci(n ! continuar per&orando


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AREA" PE%RO&IFERA" DE 'ENE()E&A

OCEANOA"LAN"ICO

COLO18IA

8RASIL

1AR CARI8E

CUENCA8ARINAS>APURE

CUENCAULIA > FALCON

C U E N CA

" U J > CA R I A C

O

F A QA P E " R O L I F E R A D E L O R I N O C O

CUENCA ORIEN"AL


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Areas O*erativas de PD'"A Distrito Anaco

+)ARI O AN(O,%E+)I

MONA+A"

S*& EMAR ARI-E

P&

MA%)RINP2#. 3#2#

E- 2 $ E

MUN.

ANACO

M)NI IPIOA+)A"A.

M)NI IPIO&I-ER%AD

INFAN%E

M)NI IPIO(ARA(A

/ 0 E"%ADO"/ 1 M)NI IPIO"

203455 6M7203455 6M7

6SE

M)NI IPIO ARA+)AM)NI IPIO

RI-A" ANA O

M)NI IPIO FREI%E"S#N 263E


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Mane8o de rudo / Oriente

+)ARI O

AN(OA%E+)I

MONA+A"

9use*ín

Anaco

%ravieso

Pta3 de Mata%er:inalP&

d3 -olívar

"an %o:;

6:


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MANE9O DE +A" / ORIEN%E

AN(OA%E+)I

MONA+A"

'alle de&a Pascua

Anaco

Pta3 de Mata%er:inalP&

d3 -olívar

Pto3 Ordaz

6SE

El %igre

M)" AR

"%A3-AR-ARA"O%O

"an %o:;

A O+A"

"3 93-OO"%ER

"3 93E>%RA ION

-)ENA'I"%A

"3 RO"A

+)ARI O

2275 6:


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FORMULACION DEL LODO DE


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FORMULACION DEL LODO DEPERFORACION

F6+*2L0+ :: ++l D FL27D6 D D 847D0D 9@%= lp, C68 @9 lp+D 9 8T687T0

1A"ERIAL 7%E DENSIDAD .L+6,al0 7%E x Da,ua .lp,0

DENSIDAD .L+6++l0 D.lp,0 x @ ,al6++l

8ARI"A %@ %@ M% = 9 :8EN"ONI"

A@% @% M% @9%


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>% Sustitu!endo '+ent ! '" En la .Ec>@04

'a,ua T


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C)E3UEANDO EL PESO J 'OLU1EN PARA CADA 1A"ERIAL SECO1PRUE8A 3UE LA DENSIDAD FINAL DEL FLUIDO SEA LA RE3UERIDA


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El Hxito no se mide por los lo,ros 2ue ten,amos en la vida

sino por 2ue lo 5emos tenido 2ue superar para lle,ardonde estamos% Recordando siempre 2ue la 5umildad ! lasencillez son las llaves maestras para a+rir todas laspuertas del mundo Donde 5a! so+er+ia all$ 5a+r*

i,norancia mas donde 5a! 5umildad 5a+r* sa+idur$a%


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3racias por su atención


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Preg

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