Filtrado y pérdida de fluido

La pérdida de fluido se mide para determinar el volumen de filtrado (la fracción líquida del lodo de perforación que invade la formación cercana a la pared del pozo). Una excesiva pérdida de fluido puede deshidratar al lodo, en tal caso, el lodo debe ser tratado para restaurar su debido balance. Dependiendo de la composición química del filtrado y de las formaciones, una pérdida alta de fluido puede ocasionar problemas de hueco (pega de tubería o derrumbes) y dañar una formación productora bloqueando los poros y sus conductos de interconexión. Para reducir la pérdida de fluido se pueden usar disolventes químicos y otros productos como bentonita.

Viscosidad Alta contra Viscosidad Baja y valores de geles

Cuando los valores de viscosidad y geles son altos, sucede que:
• Se necesita mayor presión para romper circulación.
• Hay mayores presiones de suaveo (Swab) y de surgencia (Surge).
• Hay mayores pérdidas de presión en el anular.
• Hay mejor transporte de gases y cortes de perforación.

Cuando los valores de viscosidad y geles son bajos, sucede que:
• Hay muy mala limpieza de pozo y mala remoción de los cortes de perforación.
• Mala suspensión de cortes y sólidos cuando se detiene la circulación.

Geles

La medida de los geles implica las fuerzas de atracción de las partículas suspendidas cuando el fluido está estático. Entonces así se determina la facilidad del fluido para desarrollar la estructura de un gel en el momento en que cesa de moverse. Su propósito es soportar los cortes y los sólidos en suspensión en el lodo cuando pare la circulación, de forma que no se hundan nuevamente en el pozo y se depositen alrededor del BHA y de la broca, o se produzca una distribución desigual del lodo, lo cual resultaría en una mala
hidráulica y en una presión errática.
Pero el valor del Gel debe ser lo suficientemente bajo para permitir que el gas disuelto y los cortes de perforación puedan ser separados en la superficie, para minimizar el efecto de suaveo (swabbing) cuando se sube la tubería (evitando una condición bajo balance) y pueda reanudarse la circulación sin una presión alta de bombas (la cual podría fracturar una
formación frágil). El valor de los geles puede reducirse reduciendo el contenido de sólidos o añadiendo un defloculante adecuado.

Viscosidad del Lodo

La viscosidad del lodo mide la resistencia al flujo del lodo de perforación ( dicho de otra manera, la resistencia interna debida a la atracción de las moléculas de líquido); entre mayor sea la resistencia, mayor será la viscosidad. La viscosidad entonces es la resistencia del fluido al movimiento, y debe ser suficientemente alta para que el lodo pueda mantener limpio el pozo y arrastre los cortes hasta la superficie.
Es importante hacer notar de todas maneras, que las viscosidades más bajas permiten mayor velocidad de penetración. Igualmente, lodos de perforación de baja viscosidad implican
menores densidades equivalentes de circulación(es decir, el incremento en la presión de fondo debido a las pérdidas por fricción que ocurren cuando circula el lodo).
Una medida simple de viscosidad es la viscosidad de embudo (funnel viscosity), la hace el encuellador usando un embudo de Marsh. La medida es sencillamente el tiempo (en segundos)
requerido para que el fluido (¼ de galón) fluya a través de un orificio calibrado. Los viscosímetros rotacionales, como los que se muestran abajo, se usan para determinar más
exactamente la reología, midiendo los esfuerzos de corte que resultan de aplicar varias ratas de corte.

Densidad del lodo (II)

La barita es el sólido más comúnmente usado para incrementar la densidad del lodo. Para un optima disolución o reducción de densidad, los lodos densificados se tratan químicamente. Cuando los productos químicos no funcionan, se puede ser añadir agua para reducir el peso del lodo y para recuperar el agua que se haya perdido. Las centrífugas pueden ser utilizadas para remover del lodo las partículas sólidas que estén en exceso.
La densidad del lodo se mide en una balanza, como se muestra en la ilustración de la derecha, donde se pesa un volumen exacto de lodo, sin sólidos ni burbujas.

Densidad del lodo En Unidades Inglesas.

Presión Hidrostátic a [ p si] = Prof. Pozo [ft] x Dens Lod o [lb / Gal] x 0.05 2

Densidad del lodo En Unidades SI

Presión Hidrostática [Kpa] = Prof pozo [m] x Dens Lodo o [kg /m³ ] x 0.00981

Densidad del lodo

La densidad del lodo es el factor, considerado independientemente, más importante para controlar las presiones de formación a lo largo de toda la profundidad del pozo.
Para un pozo balanceado, la presión de formación no debe exceder la presión hidrostática ejercida por la columna de lodo.

Lodos en Base Aceite

Los lodos en base aceite consisten en una fase continua de aceite en la cual están suspendidos arcilla y otros sólidos. En los lodos de emulsión inversa el agua está suspendida en una fase continua de aceite.
Los lodos base aceite son usados en operaciones especiales de perforación, como perforando en temperaturas extremadamente altas, en formaciones muy sensibles al agua donde no se
pueden usar lodos en base agua, y en la penetración de zonas productivas que podrían ser dañadas por lodos base agua.
Ventajas:
• Minimiza el daño a la formación
• Evita la hidratación de las arcillas.
• Provee mejor lubricación( Reduce el torque, el arrastre y la pega de tubería)
• Minimiza la corrosión de la tubería
• Estabilidad en altas temperaturas.
Desventajas:
• Susceptible a contaminación con agua, aireamiento y espumamiento.
• Inflamable.
• Significativamente más caro que los lodos en base agua.
• Ensuciador y peligroso.
• No amistoso ambientalmente (En caso de derrame y cuando se descarta)
En años recientes, los aceites minerales han ido reaplazando al petróleo como la base para estos lodos. Aunque proveen muchas de las mismas propiedades y ventajas para la perforación, son amistosos con el medio ambiente y con el personal del taladro que tiene que manejarlo.

Lodos en Emulsión de Aceite

Estos lodos son lodos en base agua que contienen aceite emulsificado disperso o suspendido en una fase continua de agua. Los lodos en emulsión son menos costosos que los lodos en
base aceite, y poseen muchos de los beneficios de estos.

Lodos en Base agua. (II)

Algunos lodos en base agua pueden ser clasificados como lodos inhibidos. Se le añaden productos químicos para evitar que shales sensibles se hinchen en reacción al filtrado, lo cual a la vez perjudica la permeabilidad de una zona productiva con excesivos depósitos de arcilla.
También se usan para arcillas que se derrumben, en hueco estrecho y en situación de pega de tubería. La sal es un inhibidor de lodo que puede ser usado efectivamente para reducir la reactividad de los shales. Estos lodos son particularmente efectivos en evitar problemas de perforación asociados a shales hinchables.
Lodo nativo es una combinación de sólidos perforados en agua. A medida que continua la perforación, el lodo es tratado químicamente para que adquiera propiedades especiales.
Ventajas:
• Mayor facilidad de perforación cuando se usa agua dulce ( La perforabilidad se incrementa con la perdida de agua y con la disminución de densidad y viscosidad)
• Menos caro que los lodos base aceite.

Desventajas:
• Daño potencial a la formación.