Aditivos para Los Fluidos de Perforación

 

 Aditivos para los fluidos de perforación

C

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Objetivo general Recomendar las acciones técnicas requeridas para formular los fluidos o ajustar las propiedades del mismo de acuerdo al comportamiento de la operación, tomando en consideración la función especifica de cada a aditivos ditivos en particular 

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C

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CIED

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Temas:

•

 Aditivos químicos

•

 Aditivos inorgánicos

•

 Aditivos orgánicos

C

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Aditivos para los fluidos de perforación

Contenido:

•

Tecnología

•

Tratamiento Tratam iento químico

•

Materiales

Aditivos químicos

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Aditivos químicos Tecnología Factores a considerar en la preparación del fluido

•

Densidad necesaria

•

Hoyo desnudo o revestido

•

Presencia de gas

•

Tipos de bombas, tanques, equipos de mezcla

•

Calidad del agua (dura o blanda)

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Aditivos químicos Tecnología Tratamiento:

Depende de las siguientes condiciones: •

Tiempo

•

Tipo de formación

•

Tasa de penetración (ROP)

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Aditivos químicos Tratamiento químico Funciones: • • •

• • • • • • • • • •

Densificar Viscosificar Controlar filtrado o pérdida de agua

Controlar reología Controlar pH Controlar pérdida de circulación Lubricar Modificar la tensión interfacial Flocular  Estabilizar lutitas Evitar la corrosión Controlar bacterias y hongos Precipitar contaminantes

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Aditivos químicos Materiales densificantes Tipos:

Materia

Formula Química

Gravedad específica

G al en a

S Pb

7.4 – 7.7

Hematita

Fe2O3

4.9 – 5.3

Magnetita

Fe3O4

5.0 – 5.2

Baritina

SO4Ba

4.2 – 4.5

Siderita

CO3Fe

3.7 – 3.9

Dolomita

CO3CaCO3Mg

2.8 – 2.9

Calcita

CO3Ca

2.6 – 2.8

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Aditivos químicos Materiales densificantes Minerales de hierro y plomo:

Producto

Fórmula

Gravedad especifica

Orimatita

Fe2O3

4.9 – 5.3

Galena

SPb

7.4 – 7.7

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Aditivos químicos Materiales viscosificantes Tipos: Material Arcilla

Polimeros

Componente principal

Ben Be nto toni nita ta

Sil ilic icat ato o de al alu umi min nio y sod odio io / ca calc lcio io

Ata tapu pulg lgit ita a

Sil ilic icat ato o de al alu umi min nio y ma mag gne nes sio

CM C

Derivado de celulosa

Goma

Derivado de goma xántica

Xántica HEC

Derivado de celulosa

Goma Gu Guar

Goma de de po polisacárido

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Aditivos químicos Materiales para controlar filtrado Tipos:

•

Bentonita

•

Polímeros manufacturados

•

•

 Almidones  Adelgazantes orgánicos orgánicos (Lignitos, Lignosulfanatos)

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Aditivos químicos Materiales para controlar filtrado Mecanismos de control:

•

Desarrollando un revoque impermeable

y altamente compresible •

Incrementando la viscosidad de la fase líquida

•

Disminuyendo la permeabilidad mediante una acción de puenteo.

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Aditivos químicos Materiales para controlar reología Tipos:

Material

Fórmula

Soda Cáustica

NaOH

Hidróxido de Potasio

KOH

Cal

Ca(OH)2

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Aditivos químicos Materiales para controlar perdida de circulación

•

Zona no productora Cualquier tipo de material

•

Zona productora Material soluble en acido (CaCO ) 3

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Aditivos químicos Materiales para dar lubricidad

Lubricantes: Hay una gama amplia de lubricantes que se utilizan con el propósito de reducir el torque y el arrastre en las operaciones de perforación. La mayoría de ellos están constituidos por:

•

•

Aceites minerales Surfactantes

•

Grafito

•

Gilsonita

•

Bolillas de vidrio

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Aditivos químicos Materiales surfactantes

Tipos: Interfase

Función

Aceite/agua

Emulsificante, di directo e indirecto

Agua/aire

Espumante, an antiespumante

Acero/agua

Lubricante, inhibidor de corrosión

Acero/arcilla

Detergente

Arcilla/agua

Dispersante

Aceite/arcilla

Humectante

Mucho de los surfactantes tienen ti enen doble función:

E mul mulss ionar y cam cambiar biar la mojabilida mojabilidad. d.

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Aditivos químicos Materiales para flocular 

•

•

Sales

•

Cal hidratada Polímeros sintéticos

•

Goma guar 

•

Polímeros acrílicos

•

Yeso

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Aditivos químicos Materiales para remover sólidos

•

•

PHPA  Asfaltos

•

Sales inorgánicas

•

Cal / Yeso

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Aditivos químicos Materiales para controlar la corrosión Agentes oxidantes: •

Oxígeno

•

Gases ácidos (CO2 y H2S).

El oxígeno siempre esta presente, introduciéndose introduciéndose en el sistema

a través del embudo cuando se mezclan productos químicos y durante las conexiones de tubería y los gases acidos provienen de la formación durante la perforación. Los efectos corrosivos: Estos agentes se evitan utilizando aditivos anticorrosivos.

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Aditivos químicos Materiales para controlar las bacterias y hongos

Tipos:

•

Sulfuros orgánicos

•

 Aminas cuaternarias

•

 Aldehidos

•

Clorofenoles

C

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Aditivos químicos Materiales para precipitar contaminantes

•

Cal

•

Yeso

•

Bicarbonato de sodio

•

Carbonato de sodio

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Aditivos para los fluidos de perforación Aditivos inorgánicos

Contenido:

•

Materiales para dar y mantener mantener pH

•

Materiales para tratar contaminaciones

•

Materiales para formular soluciones salinas

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Aditivos inorgánicos Materiales alcalinos

Tipos:

Soda cáustica

NaOH

Potasa cáustica

KO H

Cal hidratada

Ca(OH)2

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Aditivos inorgánicos Materiales para tratar contaminación

Material

Formula Química

Cal

Ca(OH)2

 Yeso

CaSO42H2O

Soda Ash

Na2CO3

 

0.01855

Bicarbonato de sodio

NaHCO3

 

0.02940

(*) lb/Bb requeridas para eliminar un EPM del contaminante

Concentración (*)  

0.01295 0.03010

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Aditivos inorgánicos Materiales para formular soluciones salinas

Material

Formula Química

Densidad lb/gal

Cloruro de Potasio

KCL

9.7

Cloruro de Sodio

NaCL

10.0

Cloruro de Calcio

CaCL2

11.6

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Aditivos para los fluidos de perforación Aditivos orgánicos

Contenido: •

Reductores de filtrado

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Aditivos orgánicos Reductores de filtrado

Tipos: Material

Concentración

CMC-LV

6

PAC

4

Goma Xantano

3

Almidón

10

Poliacrilato de Sodio

4