Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Espuma Parte 2

Ventajas

• Buena capacidad levantamiento de fluidos de formación como agua y aceite.
• Excelente capacidad de arrastre de cortes y limpieza de hueco (comparada con la niebla) debido a su viscosidad, necesitando menor velocidad.
• Necesita menos gas que una niebla aire/ gas.

Desventajas

• Humedece la formación, aunque esto puede ser minimizado con aditivos.
• Hay corrosión si la fase gaseosa es aire.
• Es de difícil disposición final. (Necesita más equipo de superficie)
• Alto costo porque la espuma no es reutilizable y debe ser constantemente generada.

Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Espuma Parte 1

Mientras que la niebla tiene partículas de liquido suspendidas en una fase continua de gas, la espuma es un fluido de dos fases: una de burbujas de gas suspendidas en una fase líquida.

La espuma se usa en general porque no se altera por los influjos de fluido de la formación y porque tiene unas excelentes características para levantar los cortes y limpiar el hueco La calidad de la espuma es un término que describe la proporción de gas respecto al fluido.

Por ejemplo, una calidad de espuma de 0.80 contiene 80 % de gas. ( Por encima de 0.97 o 97 %, el fluido se llamaría una niebla)

La fase líquida de una espuma contiene un surfactante, un detergente espumante, que ayuda a mantener unido el fluido y evita que la fase gaseosa se separe del sistema de fluido.

Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Niebla

Una niebla está formada por atomización de fluido en aire o en gas.
El fluido en particular, sea agua, lodo o aún aceite, depende de las condiciones y litologías locales.
Por ejemplo, las gotas de agua en suspensión pueden ocasionar la reacción, hinchamiento y desestabilización de los shales, pero el uso de agua o aceite con polímeros puede evitar esto.
Sin embargo al densificarse la niebla se baja la rata de perforación y requiere mayor volumen de aire y algunas veces mayor presión de inyección. El uso de bombas de inyección y de agentes nebulizantes se añade al costo de la perforación con niebla.

Ventajas

• Puede perforar formaciones húmedas
• Evita incendios dentro del pozo.

Desventajas

• Rata de perforación menor que con aire / gas
• Requiere mayores volumen de aire y presión de inyección.
• La humedad permite la corrosión.
• El agua en el pozo puede ocasionar inestabilidad en los shales.
• No hay soporte contra la pared del pozo.

Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Problemas en la perforación 5

Ojos de llave

Dado que la perforación con gas se hace generalmente en rocas duras que pueden presentar buzamiento, pueden existir, aunque no es lo común, ojos de llave.

Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Problemas en la perforación 4

Hueco Apretado

Estos problemas provienen de situaciones de anillos de lodo y de depósitos flotantes. Es importante mantener el gas circulando y continuar trabajando la tubería para minimizar esas acumulaciones.

Formaciones goteando

Las formaciones de baja permeabilidad gotean fluido, lo cual a su vez lleva a que se empaquete la broca y / o a la formación de anillos de lodo.
El goteo cesa cuando se acaba el fluido de las zonas adyacentes a la pared del pozo.
El nitrógeno y el metano, dado que son tan secos, son particularmente efectivos para secar una formación de este tipo.

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Incendios

Cuando se usa aire, y se perforan zonas que pueden aportar gas o aceite, puede haber posibilidad de incendios dentro del pozo o en la superficie.
Esta situación se elimina con el uso de nitrógeno o metano, pues no hay oxígeno para la combustión.

Fluidos para perforación bajo balance - Perforación con Gas & Aire - Problemas en la perforación 2

Depósitos flotantes

Con ratas altas de perforación, o con flujos bajos de gas, los cortes son llevados hasta encima de los drillcollars donde el area anular se incrementa bajando en consecuencia la velocidad anular hasta el punto que no puede seguir arrastrando los cortes. Esto forma un depósito de cortes que cae nuevamente al fondo durante las conexiones o cuando se detiene el flujo de aire. Los depósitos flotantes también pueden ocurrir donde haya una caverna y el anular sea mayor.

Los depósitos flotantes se pueden remover incrementando brevemente la rata de flujo antes de las conexiones, con el fin de arrastrar los cortes.

Entonces en términos de cortes, el geólogo no ve nada mientras se perfora una junta, pero recibe todos los cortes a la vez cuando se incrementa la rata de flujo, haciendo muy difícil el análisis.