Espuma o fluidos aireados.

Los fluidos en espuma se hacen inyectando agua y agentes espumantes en el aire o en un a corriente de gas para crear una espuma viscosa y estable. También puede hacerse inyectando
aire en un lodo con base en gel que contenga un agente espumante. La capacidad de transporte de las espumas viscosas depende más de la viscosidad que de la velocidad anular.
Los fluidos aireados se hacen inyectando aire o gas en un lodo con base gel. Se usan para reducir la presión hidrostática ( y así evitando la pérdida de circulación en presiones con baja presión) y para incrementar la rata de penetración.

Aire gas

Tiene ventajas económicas usar aire comprimido, gas natural, gas inerte o mezclas de aire y agua en áreas de rocas duras cuando hay pocas posibilidades de encontrar grandes
cantidades de agua.

Ventajas:
• Rata de perforación más alta que con cualquier otro fluido de perforación.
• Más pies por broca.
• Hueco de diámetro más exacto y menos desviado.
• Continuas pruebas de formación (excluyendo formaciones a alta presión)
• Corazonamientos sin contaminación.
• Mejores trabajos de cementación.
• Mejores trabajos de completamiento.
• Sin peligro de pérdidas de circulación.
• Sin afectar los shales.
Desventajas:

• No hay propiedades estructurales que transporten los cortes de perforación.
• La mezcla puede ser explosiva con otros gases.(Posibilidad de explosiones en fondo e incendio)
• Corrosión de la tubería.
• Cortes muy finamente pulverizados y separados irregularmente del fluido.
• Sin control de la presión.
• Sin Torta de lodo.
• Influjo de Fluidos de formación(Creando anillos de lodo y ocasionando pegas)
• No hay efecto de boyancia (incrementando el peso en el gancho)
•  No hay enfriamiento ni lubricación.

FLUIDOS DE PERFORACIÓN MÁS COMUNES

Los fluidos de perforación más comunes, son medios de circulación que llevan los cortes perforados fuera de debajo de la broca, hasta el espacio anular y de allí a al superficie. Los diversos fluidos que son usados en la perforación rotaria son:
• Aire-gas
• Espuma /fluidos aireados
• Lodos en base agua
• Lodos en emulsión de aceite
• Lodos en base aceite.
Un sistema típico de circulación de un taladro por perforación rotaria está descrito e ilustrado en la sección 2.2

Protección y Evaluación de las formaciones.

Para lograr la máxima protección a las formaciones es necesario lograr los valores óptimos de todas las propiedades del fluido de perforación. Aunque algunas veces es necesario sacrificar los valores de algunas propiedades con el fin de poder analizar más profundamente las formaciones perforadas.
Los fluidos en base aceite pueden ser efectivos en mantener el agua fuera de una formación productora. Sin embargo en formaciones con gas, puede ser más dañino que un fluido salino.
Hasta cierto punto, lodos salinos y alto contenido de calcio han sido usados efectivamente para minimizar el daño a la formación. El tipo de patrón de flujo presente en el anular puede facilitar o minimizar el daño y la erosión a los cortes durante el transporte. Son preferibles los flujos laminares suaves a los flujos turbulentos. No sólo se protege así a los cortes, sino que también se protege la pared del pozo y se reduce la presión de circulación. En forma similar la rata de penetración puede ser sacrificada con el fin de obtener valiosa información del reservorio. A esto se le llama perforación controlada, donde los parámetros de perforación se controlan con el fin de determinar aquellos cambios que son debidos a cambios de formación.

Estabilidad del Pozo

Los fluidos de perforación sirven para prevenir la erosión y el colapso de la pared del pozo.
Cuando se perforan formaciones porosas y permeables, la presión hidrostática evita que las formaciones inconsolidadas (como arenas) caigan dentro del pozo. Cuando se perforan shales con tendencia al hinchamiento se prefieren lodos en base aceite, pues el aceite a diferencia del agua no es absorbido por las arcillas. El lodo en base agua puede ser usado si se trata con compuestos de Ca/K/Asfalto. Para evitar la disolución de secciones saladas, se pueden utilizar lodos saturados de sal o en base aceite.

Transmitir energía hidráulica a la broca.

El fluido de perforación transmite la potencia hidráulica generada en la bombas en superficie a la broca. La rata de circulación debe ser tal que la potencia óptima sea usada para limpiar la superficie que está siendo perforada. La hidráulica está considerablemente influenciada por las propiedades de flujo del fluido de perforación, como la densidad, viscosidad, rata de flujo, y velocidad de flujo. La cantidad de energía gastada en la broca determina el grado al cual la hidráulica puede ser optimizada, sea para la limpieza del hueco o bien para la optimización del flujo a estado laminar.

Transportar y remover los cortes de perforación.

Los cortes de perforación deben ser removidos del pozo para evitar rellenar el anular y permitir el libre movimiento y rotación de la sarta de perforación. También deben llevarse hasta la superficie para el análisis geológico de la litología del pozo.
La caída de los cortes (cutting slip) ocurre porque la densidad de los cortes es superior a la del lodo. Entonces para asegurarse que los cortes sean levantados por el anular durante la circulación y aún que se mantengan suspendidos cuando se pare la circulación, el fluido de perforación debe ser tixotrópico, es decir con las propiedades de un gel.
Cuando hay circulación, los fluidos tixotrópicos son líquidos, pero capaces de arrastrar los cortes hasta superficie. Cuando no haya circulación, los fluidos tixotrópicos se gelifican para que los cortes queden suspendidos para evitar que se deslicen otra vez hasta la broca.

La fuerza del gel debe ser lo suficientemente baja para permitir la separación de los cortes y gas del lodo, además para minimizar el suaveo cuando se mueve hacia arriba la tubería, y para poder reiniciar la circulación sin elevar demasiado la presión en las bombas.