Fluidos de Emulsión Inversa

Fluidos de emulsión inversa Son una mezcla de agua en aceite a la cual se le agrega cierta concentración de sal para lograr un equilibrio equilibrio de actividad entre el fluido y la formación. formación. El agua no se disuelve disuelve o mezcla con el aceite, aceite, sino que permanece permanece suspendida, suspendida, actuando actuando cada gota como una partícula sólida. En una buena emulsión no debe haber  tend tenden enci cia a de sepa separa raci ción ón de fase fasess y su esta estabi bililida dad d se logr logra a por por medi medio o de emulsificantes y agentes adecuados. Tipos

Entre las principales emulsiones inversas utilizadas por la industria industria se tienen: Emulsiones inversas atentada por: !ntoil " #$$$

!ntevep

!nterdrill

%o&ell

'arbodrill *ersadril !nvermul

()! +!%o&ell (aroid

Características

Estas emulsiones traba-an con una relación aceiteagua que varía por lo general entre $:/$ y 0$:1$, dependiendo de la densidad requerida. Funciones

2as emulsiones inversas son utilizadas para: 















erf erfor orar ar luti lutita tass prob proble lem3 m3titica cass util utiliz izan ando do el conc concep epto to de acti activi vida dad d balanceada revenir p4rdidas de circulación en formaciones con ba-o gradiente de presión erforar hoyos con alto gradiente de temperatura erforar hoyos direccionales erforar formaciones de gases 3cidos erforar formaciones de anhidrita o de yeso revenir atascamiento de tubería +inimizar problemas de torque y arrastre

Formulación

En la formulación de las emulsiones inversas se utilizan diversos aditivos químicos, cada uno de los cuales cumple con una función específica. Estos aditivos deben ser agregados de acuerdo al siguiente orden: 1. #. 6. /. 7. . 9. .

5ceite Emulsificante 'al )umectante 5gua 5rcilla 8rganofílica Sal +aterial densificante

; 5 m3s altos que los lodos convencionales de emulsión inversa. Es normal que estas emulsiones tengan un poco de agua en el filtrado 5>5. >ambi4n pueden tener un filtrado 5! ?1$$ psi@ medible. 2as emulsiones son d4biles y la estabilidad el4ctrica ser3 m3s ba-a que la de los lodos convencionales de emulsión inversa. 2os sistemas rela-ados usan emulsificantes tensioactivos que no requieren cal. Características 





2os sistemas de lodo de emulsión inversa de filtrado rela-ado pueden ser  convertidos a sistemas de lodo convencional de emulsión inversa, pero los sistemas convencionales no pueden ser convertidos a sistemas rela-ados. 2os sistemas de filtrado rela-ado normalmente no contienen aditivos de control de filtrado. 2os sistemas de filtrado rela-ado est3n diseAados para ser rentables y aumentar las velocidades de penetración.

Usos

2os sistemas de filtrado rela-ado son usados generalmente en pozos terrestres donde las *elocidades de enetración ?B8@ son relativamente ba-as. 'omparados con los sistemas convencionales, estos sistemas proporcionan una B8 m3s alta con ciertos tipos de barrenas.2os fluidos sint4ticos casi siempre son sistemas convencionales. Frecuentemente, estos fluidos son formulados con la

relación de sint4tico a agua m3s ba-a que permita lograr propiedades estables, para reducir el costo por barril. 2a mayoría de los lodos sint4ticos tienen ba-as tasas de filtración 5>5 sin usar ningCn aditivo especial de control de filtración a temperaturas inferiores a 6$$DF ?1/0D'@. Propiedades 

 5lcalinidad pomp

En los sistemas de filtrado rela-ado, la 8+ se mantiene normalmente a un nivel de aproimadamente 1 a # cm6 de 3cido sulfCrico $,1 B82 o *EBS52! porque el filtrado alto es conveniente. 2a filtración puede ser reducida mediante el uso de emulsificantes y agentes humectantes adicionales. 2os sistemas rela-ados pueden contener agua en el filtrado 5>5. Fluido 100% Aceite

Fluidos que no contienen agua en su formulación, durante la perforación, estos sistemas incorporan pequeAas cantidades de agua de la formación y los recortes. 2a mayoría tolerar3n solamente muy pequeAas cantidades de agua y casi nunca contienen m3s de 7G de agua. Estos son utilizados principalmente para tomar  nCcleos y perforar formaciones lutiticas sensibles al agua. Tipos

2os fluidos 1$$G aceite se pueden agrupar en los siguientes tipos: 'onvencionales

Especiales

(ase aceite mineral

'onductivo

(ase aceite sint4tico

'on polímero y sin emulsificante

Características

El sistema 1$$G aceite usa: 

 5sfalto especial que no contiene surfactante para controlar filtrado



'al para activar el emulsificante y para formar un -abón en el caso de producirse una invasión de agua proveniente de la formación. 5dem3s, 4sta actCa como secuestrador de gases 3cidos.

Funciones

Se usa para: 











Formaciones lutíticas sensibles al agua ?formaciones reactivas@ )oyos profundos con altas temperaturas Hona productora de gases 3cidos ?) Honas de ba-o gradiente %omos de sal ozos direccionales

Formulación

El siguiente cuadro muestra una formulación típica de un fluido 1$$G aceite.  5ditivo

'oncentración

 5ceite mineral o sint4tico, bblbbl

0 " 0#

 5rcilla organofílica, lbbbl

 " 1#

 5ctivador polar, bblbbl

$.$17 " $.$#

Emulsificante d4bil, lbbbl

1I#

'al, lbbbl

1I#

'arbonato de calcio o barita, lbbbl

%e acuerdo al peso requerido

Funciones de los fluidos de perforación 2os fluidos deben cumplir con funciones especificas que faciliten el avance de la perforación, minimizando problemas de estabilidad del hoyo y problemas operacionales. Es responsabilidad del especialista realizar ensayos físicos " químicos de acuerdo con las normas 5! para proceder a los a-ustes necesarios que faciliten la consecución de los ob-etivos propuestos.

Fluido

El fluido de perforación o lodo como comCnmente se le llama, puede ser cualquier  sustancia o mezcla de sustancias con características físicas y químicas apropiadas, como por e-emplo: aire o gas, agua, petróleo o combinaciones de agua y aceite con determinado porcenta-e de sólidos. Especificaciones

El fluido no debe ser tóico, corrosivo, ni inflamable, pero sí inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales y estable a las altas temperaturas.  5dem3s, debe mantener sus propiedades segCn las eigencias de las operaciones, debe ser inmune al desarrollo de bacterias. Funciones de los fluidos

El propósito fundamental del fluido de perforación es ayudar a hacer r3pida y segura la perforación del pozo, mediante el cumplimiento de las siguientes funciones: •

'apacidad de transporte

2a densidad, viscosidad y el punto cedente son las propiedades del fluido que,  -unto a la velocidad de circulación o velocidad anular, hacen posible la remoción y el transporte del ripio desde el fondo del hoyo hasta la superficie. •

Enfriar y lubricar

El fluido de perforación facilita el enfriamiento de la mecha al epulsar durante la circulación el calor generado por la fricción mec3nica entre la mecha y la formación. En cierto grado, por sí mismo, el fluido actCa como lubricante y esta característica puede incrementarse con aceite o cualquier producto químico elaborado para tal fin. •

Formar revoque

ara minimizar los problemas de derrumbe y atascamiento de tubería en formaciones permeables, es necesario cubrir la pared del hoyo con un revoque liso, delgado, fleible, de ba-a permeabilidad y altamente compresible. El revoque se logra incrementando la concentración y dispersión de los sólidos arcillosos. •

'ontrolar la presión de la formación

El fluido de perforación e-erce una presión hidrost3tica en función de la densidad y altura vertical del pozo, la cual debe controlar la presión de la formación, evitando un influ-o hacia el pozo. Esta presión no depende de la geometría del hoyo.

•

'apacidad de suspensión

2a resistencia o fuerza de gel es la propiedad reológica del fluido que permite mantener en suspensión las partículas sólidas cuando se interrumpe la circulación. Esta propiedad retarda la caída de los sólidos, pero no la evita. •

Flotabilidad

2a sarta de perforación y la tubería de revestimiento pierden peso cuando se introducen en el hoyo, debido al factor de flotación, el cual depende de la densidad o peso del fluido. En consecuencia, para calcular el peso de la sarta en el fluido, se multiplica su peso en el aire por el factor de flotación. •

Estabilidad

2a estabilidad de las formaciones permeables se logra con peso y revoque de calidad, y las impermeables con peso, cuando se trata de lutitas presurizadas, y con inhibición o con fluido cien por ciento aceite, cuando se trata de 2utitas reactivas. •

Evaluación

El fluido debe tener una alta calidad para facilitar la toma de nCcleos y la evaluación de las formaciones perforadas, sobre todo cuando se trata de la zona productora. •

)idr3ulica

El fluido es el medio por el cual se transmite la potencia desde la superficie hasta el fondo del pozo. El programa hidr3ulico, trata de obtener la m3ima caída de presión en la mecha para seleccionar los valores óptimos de caudal y chorros, que faciliten una limpieza efectiva del fondo del hoyo y del espacio anular.