Formaciones de Anhidrita / Yeso

El yeso y especialmente la anhidrita presentan un grave reto para el ingeniero de lodos.
Estos elementos incrementan la viscosidad y los valores de gel del lodo. Esto altera las propiedades de flujo y la hidráulica del lodo, llevando a mayores presiones de circulación de suaveo (swab) y surgencia (surge) además crea el problema de manejo del lodo pues se
empaca alrededor del equipo de superficie.

Capas de carbón

Las capas de carbón generalmente están fracturadas. Como consecuencia el derrumbamiento y sus problemas asociados se hallan presentes en estos casos. Los procedimientos para perforar una capa de carbón son los mismos que para perforar una formación fracturada. (por ejemplo, mantenimiento de limpieza de hueco)

Secciones Salinas

Si se usa un lodo incorrecto para perforar secciones salinas (por ejemplo, lodo en agua dulce), la sal se disolverá en el lodo, lo cual resultará en secciones desgastadas donde se pueden acumular cortes y causar problemas de limpieza en el pozo. Por lo tanto siempre debe usarse un lodo saturado de sal o un lodo base aceite para perforar secciones salinas.

La sal puede ser muy plástica o movible (comportarse como un fluido) y hacer que se levante la presión contra la pared del pozo y contra la sarta de perforación, lo cual puede resultar en pegas y daños de tubería. Para prevenir estos problemas, es importante trabajar la tubería

regularmente y circular frecuentemente cuando se perforan secciones salinas. Un peso alto de lodo puede ayudar a sostener en su sitio la sal, pero si se llega a tener una pega total un recurso es circular al sitio con agua dulce, con el fin de disolver la sal y liberar la tubería.

Formaciones en Superficie

La perforación de formaciones superficiales puede resultar en diferentes problemas y en diversas consideraciones operacionales. Estas formaciones superficiales en general son sueltas e in-consolidadas, por lo tanto altamente susceptibles al derrumbe y al colapso. En formaciones de conglomerados la grava, los guijos y guijarros presentan fuertes obstáculos contra la perforación y frecuentemente pueden deflectar la broca creando problemas de desviación.

Aún sin estos problemas asociados, el gran tamaño de los huecos de superficie resulta en un gran volumen de cortes, lo cual requiere de una hidráulica muy eficiente para levantar y sacar estos fuera del pozo.

Como se mencionó previamente, los shales a profundidad superficial, especialmente en cuencas marinas, son muy dadas al hinchamiento, creando problemas adicionales.

Las formaciones superficiales que contengan gas también son un peligro en la perforación. Cuando aparece gas presionado en superficie hay muy poco tiempo disponible para reaccionar antes que el gas aparezca en superficie. Con patadas de pozo de origen más profundo hay algún tiempo en que se alcanza a ver el incremento de volumen en los tanques y en el flujo de salida lo cual permite cerrar el pozo oportunamente y controlar la patada.

En pozos superficiales, se usan generalmente lodos livianos en base agua, los que muy poco balance pueden aportar contra una aparición de gas presionado que se expansiona y aparece súbitamente en superficie. Esta situación requiere de una extrema vigilancia de los personales

de perforación y de Mudlogging para evitar situaciones muy peligrosas.

Los reservorios donde se encuentra agua dulce, presentan un problema de clase diferente.

Con acuíferos sobre-presionados, tenemos el problema de las patadas de pozo. Sin embargo los reservorios pueden también estar sub-presionados y presentar el problema asociado de pérdida de circulación. Igualmente importante es el hecho que estos acuíferos pueden ser del suministro de agua para una comunidad particular y debe evitarse a toda costa la contaminación con las operaciones de perforación. Para evitar que el lodo invada un acuífero este debe ser revestido prontamente para su protección de operaciones de perforación subsecuentes.

Shales Sobrepresionadas

Los shales sobre-presionados tienen una presión de poro superior a la normal para la profundidad a la que ocurren.

Aunque hay varios mecanismos que pueden llevar a esto, en general es el resultado de una compactación y deshidratación incompletas cuando los fluidos son forzados a salir de la formación por efecto de la sobre-carga a medida que los depósitos de shale se van sedimentando bajo nuevas capas.

Los shales entonces retienen una gran cantidad de fluido de formación. El mayor volumen de fluido soportará parte del peso de la sobrecarga, normalmente soportado por la matriz de la roca, lo cual resulta en una mayor presión de poro. Si esta presión excede la presión hidrostática del lodo, el fluido tratará de escapar de dentro del shale, lo cual será impedido por la impermeabilidad del shale, haciendo que se fracture la roca en fragmentos derrumbados que caen dentro del pozo.

Los shales derrumbados estarán llenando el fondo del pozo después de viajes y conexiones.

Aparecen problemas de hueco apretado, debido a la presión ejercida por el shale y por los derrumbes que caen encima y alrededor de la sarta de perforación, lo cual ocasiona incremento en el torque sobre la rotación mientras se está perforando y se evidenciará una mayor sobre-tensión (over pull) para levantar la tubería para las maniobras y conexiones.

A medida que el shale se fractura y se rompe, se libera gas. Un incremento en el nivel de gas, la presencia de gas de conexión o corte de gas en el lodo puede ser entonces una indicación de shales sobre-presionados y la necesidad de un incremento en el peso del lodo.

Incrementar el peso del lodo es el método más efectivo para controlar secciones de shales sobre-presionados e incompletamente compactados.

Nota: consulte el manual de Datalog ANALISIS DE PRESIONES ANORMALES (ABNORMAL PRESSURE ANALYSIS) para mayor información en la ocurrencia, causas y detección de shales sobre-presionados.

Shales Reactivos

El hinchamiento (absorción de filtrado) es una tendencia típica de shales superficiales y recientes.

A medida que se hinchan los shales, estos se separan en pequeñas partículas que caen dentro del pozo (es decir con el colapso parcial o total de las paredes del pozo) y causa situaciones de hueco apretado, con arrastre incrementado al hacer conexiones, con pegas de tubería y la formación de escalones (ledges).

Es de gran ayuda seleccionar el fluido de perforación apropiado para minimizar el hinchamiento y la reactividad de los shales. Los inhibidores del lodo ( tales como caliza y sal) y lodos en base aceite son los fluidos de perforación más efectivos para controlar el hinchamiento.

Si se logra incrementar la rata de perforación, es posible perforar una sección de shales sensibles y completar las operaciones antes que ocurra el hinchamiento y derrumbe. Sin embargo, perforar a través de un intervalo grande, sin Buena limpieza de hueco, puede resultar en severos problemas de inestabilidad del pozo.

Las secciones de hueco apretado causadas por shales hinchables, deben ser rimadas y limpiadas. Dependiendo de la sensibilidad de los shales, puede ser necesario rimar y limpiar más de una vez a medida que la perforación avanza. Con el fin de evitar pegas, es necesario trabajar con rimado y circulación antes de continuar más profundo en la sección problemática de shales.

Si hay más secciones de shales sensitivos, se necesitarán viajes de limpieza adicionales para asegurarse que el hueco no se esté cerrando alrededor de la sarta de perforación.

Si persisten los problemas con los shales, puede ser necesario revestir el hueco para evitar su pérdida. La práctica estandarizada es acondicionar el pozo, sacar tubería, correr registros eléctricos, bajar nuevamente la broca al fondo del pozo para una viaje de limpieza, asegurándose que el pozo queda acondicionado para permitir que se baje el revestimiento.

Perforando Formaciones Fracturadas - Protección de la pared con Cemento

Generalmente, las zonas fracturadas se estabilizan después de un período de tiempo. Si después de tomar todas las medidas citadas anteriormente, el pozo sigue sin estabilizarse, el recurso final es el uso de cemento. Al depositar cemento se puede sellar y estabilizar la
formación de cemento, impidiendo problemas adicionales.