Investigacion de Preparacion y Mantenimiento de Lodos

 

 

UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO FACULTAD INTEGRAL DEL NORTE 

MATERIA: FLUIDOS DE PERFORACION  CARRERA: INGENIERIA PETROLERA  DOCENTE: ING. ROBERTO MONTAÑO HEREDIA GRUPO:

W5 

UNIVERSITARIO: REGISTRO:

ROJAS PEÑA CARLOS DAVID D AVID 

214150471

GESTION: I –  2020  2020

 

 

INVESTIGACION FINAL DE FLUIDOS DE PERFORACION PREPARACION Y MANTENIMIENTO DE LOS LODOS Objetivo: Formular y mantener los fluidos de perforación considerando todos los escenarios encontrados al contaminarse el fluido de perforación per foración  base agua.

Introducción: De acuerdo a la definición de lodos, estos están compuestos por una fase líquida y otra fase sólidas. La fase líquida puede ser agua en todo el rango de salinidad; y en algunos casos emulsionada con aceite. La fase sólida y dispersa que está compuesta por los productos químicos agregados y los recortes de formación. Todo producto ya sea líquido o sólido que se agrega es para que cumpla una o varias funciones en él, por lo tanto dichos productos deben estar bien certificados para su agregado. Generalmente todo lodo es, primero probado en un laboratorio para luego aplicarlo a nivel de pozo. Existe una equivalencia entre las pruebas que se hace en laboratorio y lo que se hace en el mismo pozo y es la siguiente:

En laboratorio 350 cc de líquido (Bbl equiva equivalente) lente) 1 gr de solido

En el Pozo  1 Bbl de líquido 1 lb de solido

 

 

Esta relación hace que se cumpla que el lodo que se prepara en laboratorio tenga las mismas propiedades que las del pozo. El E l tipo de agua, la agitación y el tiempo de agitación son factores muy importantes en obtener una mezcla homogénea. De acuerdo a la equivalencia anterior podemos dar un ejemplo sustentando lo dicho. En laboratorio usaremos un vaso de prueba que contenga 350 cc de agua y que mientras lo agitamos agregamos distintos materiales para hacer un tipo de lodo definido. Luego de agregar los  productos mientras se agita agita el lodo, retiramos el va vaso so de prueba y medimos  propiedades de ese lodo lodo .Veamos lo anterior: anterior:

Equivalencia laboratorio  –  pozo  pozo Productos Bentonita Extendedor de bentonita Soda Caustica Almidón pre gelatinizado gelatinizado

Cantidad 20 gr 0.05 gr 0.3 gr 4 gr

Luego de agitado 10 minutos tenemos las siguientes propiedades: Propiedad Valor Unidad Densidad 1.03  ⁄   PH 9.5 Viscosidad Plástica 8 cps Punto Cedente 12  ⁄100  2    ⁄30   Filtrado API 7

 

 

En la mayoría de los lodos base agua es importante conocer la calidad del agua, puesto que el rendimiento de los polímeros que se agregan es función de la calidad del agua que se usa. Los lodos se los puede preparar con las siguientes fases continuas: 

  Lodos fase continua liquida base agua y lodos base aceite



  Lodos fase continua gas

En esta parte analizaremos los lodos fase continua base agua. En la mayoría de los lodos base “agua” la fase continua es el agua, por lo que es muy importante conocer la calidad del agua que se usa. El rendimiento de la mayoría de los polímeros que se agregan al agua es función de la calidad del agua En la industria petrolera se usa distinta aguas para la preparación de los lodos así se tiene; agua de pozos surgentes, agua retenidas en lagos, agua de río, agua de descarte de lavados en el pozo, agua de mar, etc. cad cadaa una de ellas tienen un cierto contenido en iones como ser cloruros, calcio, magnesio, sulfatos, etc. Se acostumbra a clasificar a las aguas como:

 

  

  Agua blandas y aguas dulce cuando el contenido de calcio es

menor a 40 ppm y el ion cloruro no sobrepasa los 2500ppm (aguas de pozos y lagunas). En la superficie y a profundidades de la tierra t ierra se pueden encontrar agua con distintas salinidades que van desde las aguas dulce hasta las saturadas en sal. 

  Agua duras se las llama a aquellas aguas cuyo contenido de calcio

y magnesio son mayores a 40 ppm con respecto al calcio (aguas de rio o de descartes). Durante la perforación de los pozos, se pueden encontrar encontrar niveles acuíferos con distintas salinidades que al incorporarse al lodo, aumentan au mentan salinidad del mismo. La sal a agregar para saturar una solución dependerá de la temperatura de la solución formada, así por ejemplo:

Temperatura °F Cantidad de sal para saturar 80 127 120 129 160 132 200 137 El agua de mar es un agua salada que tiene la siguiente composición  promedio:

 

 

Sodio 10400 ppm Cloruros 18970 ppm Calcio 410 ppm Potasio 375 ppm Magnesio 1270 ppm Sulfatos 2720 ppm CO2 90 ppm Con una densidad de 1.03 a 1.05  ⁄   A medida que aumenta la salinidad y la dureza del agua, disminuye el rendimiento de la bentonita y la mayoría de los polímeros agregados necesitando entre un 30 % a más de 50 % para tener resultados similares a los lodos de base agua dulce. Muchos tipos de lodos pueden ser afectados por el contenido del calcio y contenido de sal que podemos encontrar ya sea en las aguas o formaciones atravesadas.

PRODUCTOS MÁS USADOS EN LOS LODOS BASE AGUA 1  La bentonita: Es un sólido agregado al agua cuya función  principal es dar viscosidad, viscosidad, control gel y como como función secundaria, controlar el filtrado. Es el primer producto que se agrega al agua, la cantidad a agregar depende del tipo de lodo a preparar. La  bentonita en el campo petrolero debe debe cumplir con especificaciones que están normadas por los organismos como ser API, y establece los siguientes parámetros:

 

 

Lectura a 600 rpm mínimo 30 Punto cedente (⁄100  2 ) máximo 30 * VP Filtrado máximo 1.5 cc Humedad máximo 10 % Residuo sobre malla 200 mesh máximo 2.5 % Rendimiento ≥ 91.8 Bbl de 15 cp de  ⁄ de bentonita seca Se define rendimiento de la bentonita como la cantidad de barriles de lodo obtenido con viscosidad aparente de 15 cps cuando se agrega al agua 1 tn de arcilla seca al agua. a gua. Al agregar bentonita al agua, ésta se dispersa poco a poco a medida que se hidrata, por proceso superficial y/o osmótico, adquiriendo la mezcla  propiedades de viscosidad viscosidad mayor a medida que que aumenta la cantidad cantidad de  bentonita agregada. agregada. La arcilla al ponerse ponerse en contacto con el agua puede puede adsorber agua ya sea como agua de unión un ión rota o de plano (hidratación superficial) como por retención en el proceso de intercambio de base (Hidratación osmótica), estos procesos, anteriores son la causa que la mezcla adquiera un comportamiento no newtoniano que es la base de los fluidos de perforación El agregado de bentonita al agua debe lograr los siguientes beneficios: 1.  Mejorar la capacidad de limpieza del agujero a través de una mejor viscosidad. 2.  Formar un revoque delgado y lo más impermeable posible.

 

 

3.  Minimizar el derrumbe debido a una película consistente y adherente. 4.  Controlar el filtrado y la pérdida de circulación. 2  Baritina: Es el sulfato de bario SO4Ba usado para dar peso a todos los tipos de lodos. La baritina o barita es un mineral de alta Gravedad especifica entre 4.2 a 4.5. Es de color claro blanco lechoso es inerte frágil, estable y pesado, usado en lodos, pinturas,  papel, medicina, medicina, y otros.

Especificaciones de la baritina:  Gravedad Específica 4.2 mínimo Residuo sobre malla 200 mesh 3% mínimo Residuo sobre malla 325 mesh 5% máximo Metales alcalinos solubles como calcio 250 ppm máximo

El uso de este producto al igual que la bentonita, causa daño permanente a las formaciones productoras, ya que son producto inerte a la mayoría de los ácidos. 3  Reductores de Filtrado: Son aquellos productos que al agregar al lodo cumplen con la función de disminuir la cantidad de filtrado hacia la formación.

 

 

Se los divide en dos grupos aquellos para controlar el filtrado a  bajas presiones y temperaturas, temperaturas, y los usados para con control trol de filtrado a alta presión y altas temperaturas. Para controlar filtrado a baja presión y temperatura se tiene: Problemas potenciales relacionados con la invasión excesiva de filtrado: 1.  Daños a la formación causados por la invasión de filtrado y sólidos. La zona dañada está ubicada a una profundidad demasiado grande para que pueda ser reparada mediante mediante  perforación o acidificación. acidificación. Los daños pueden consistir en  precipitación de compuestos insolubles, insolubles, cambios de humectabilidad, humectabilid ad, cambio ca mbioss de permeabilidad relativa respecto al aceite o al gas, taponamiento de la formación por finos o sólidos, y el hinchamiento de las arcillas in situ. 2.  Prueba inválida de muestreo del fluido de la formación. Las  pruebas de flujo del fluido fluido de la formación pueden dar dar resultados que se refieren al filtrado y no a los fluidos del yacimiento. 3.  Dificultades en la evaluación de la formación causadas por la invasión excesiva de filtrado, la mala transmisión de las

 

 

 propiedades eléctricas eléctricas a través de revoques grue gruesos, sos, y  posibles problemas mecánicos mecánicos al bajar y recuperar las herramientas de registro. Propiedades erróneas medidas por las herramientas de registro (midiendo propiedades alteradas  por el filtrado en vez vez de las propiedades de los fluidos del yacimiento). 4.  Las zonas de aceite y gas pueden pasar pasa r desapercibidas  porque el filtrado está desplazando desplazando a los hidro hidrocarburos, carburos, alejándolos del pozo, lo cual dificulta su detección. Problemas potenciales relacionados con el espesor excesivo del revoque 1.  Puntos apretados en el pozo que causan un arrastre excesivo. 2.  Mayor suabeo y pistoneo debido a la reducción del espacio anular libre. 3.  Pegadura por presión diferencial de la columna de  perforación debido debido a la mayor superficie de de contacto y al desarrollo rápido de las fuerzas de adhesión causado por la tasa de filtración más alta. a lta.

 

 

4.  Dificultad Dificultades es con la cementación primaria debido al desplazamiento inadecuado del revoque. 5.  Mayor dificultad para bajar el revestidor

REDUCTORES DE FILTRADO PARA BAJA TEMPERATURA 

  Almidones: Son productos obtenidos de la yuca (mandioca), maíz

 papa , los cuales cuales tienen que tener un proceso proceso de pre gelatini gelatinizado, zado,  para que sean solubles solubles en el agua, se usan en concentración que varía desde 2 a 12 lb/bbl. Trabajan muy bien en lodos salados y cálcicos Proceso se llama pregelatinización En su estado natural, el almidón no es hidrosoluble, simplemente flota como partículas de almidón. Para que el almidón sea eficaz en los fluidos de perforación, es necesario romper la capa protectora de la amilopectina para liberar la amilosa contenida dentro de ésta. Los gránulos de almidón son calentadoss hasta que las células se rompan, lo cual perm calentado permite ite la dispersión de la amilosa. Una vez disperso, el almidón a lmidón se hidrata 

  Dextrina: Es un producto derivado del almidón. a lmidón. El cual es

transformado por un proceso de dextrinación, dextrinación, tratamiento con calor y con soda cáustica . Su uso normal esta entre 2 y 8 lb/bbl. Al igual

 

 

que el almidón no se debe usar en pozos que tengan más de 200 F de temperatura, pues fermentan.

REDUCTORES DE FILTRADO TEMP. MEDIA Productos derivados de la celulosa 

  Carboximetil celulosa o más conocida como CMC.  Es un

 producto aniónico aniónico que se adsorbe con facilidad a la superficie superficie de las arcillas encapsulándola y formando una película protectora y controladora de la hidratación. La efectividad de este producto producto disminuye con el incremento de la salinidad del agua Existe el el grado regular, técnico y de alta viscosidad, su concentración varía de 0.5 a 3 lb/bbl La CMC es un aditivo eficaz de control de  pérdida de filtrado filtrado en la mayoría de los los lodos base agua. Es especialmente eficaz en los sistemas tratados con calcio. 

 

Celulosa polianiónica o CPA al igual que el CMC puede ser de  baja o alta viscosidad viscosidad como de grado regular regular su concentración va va desde 0.5 a 3 lb/bbl. Este producto tolera mejor las temperaturas, teniendo buena estabilidad aún a 350ºF.

REDUCTORES DE FILTRADO PARA ALTAS TEMPERATURAS

 

   



El SPA o poliacrilato de sodio de alto peso molecular, es un  producto que que trabaja muy bien en fluidos fluidos no dispersos de bajo contenido de sólidos; tiene resistencia a temperaturas de 350ºF  pero su rendimiento rendimiento es menor al aumentar el contenido contenido de calcio. Se usa en concentraciones que van desde 1 a 3 lb/bbl.   Si el SPA es de bajo peso molecular, el producto actuaría como defloculante aún a bajas concentraciones. concentraciones.



  Resina: La resina es el líquido que sale de un árbol cuando se lo

corta, tiene una composición orgánica compleja y se la fábrica para controlar el filtrado en concentraciones de 1 3 lb/bbl, puede usarse hasta temperaturas de 400 °F. 

  Los asfaltos son muy utilizados en pozos de altas temperaturas en

concentración de 2 a 8 lb/bbl; este producto se lo utiliza en lodos  base agua emulsionado emulsionado con diesel, y deben ser prepar preparados ados en una relación 70/30, es decir 70 partes dispersa en el agua y 30 partes disueltas en la fase aceite: de esta es ta manera ataca al filtrado de dos manera; una formando con el aceite una película impermeable sobre las paredes del pozo y la otra, por acuñamiento de los poros  por las partículas sólidas sólidas dispersas en la fase acuosa, acuosa, se introducen

 

 

como espigas y se encajan en los poros de la formación y lo obturan reduciendo el filtrado y Temperaturas Temperaturas mayores a 400 °F.

PRODUCTOS PARA CONTROLAR EL PH   SODA CAUSTICA: (NaOH) Es el e l hidróxido de sodio el cual eleva el



 pH para agua salada salada y dulce en concentraciones concentraciones de 0,26 1 lb/bbl lb/bbl donde en lodo salado se lo debe agregar hasta 3 lb/bbl.   POTASA CAUSTICA: (KOH) Es el hidróxido de Potasio trabaja a la



misma concentración de la soda s oda caustica, la potasa caustica también controla la hidratación de las arcillas debido al ion potasio K que se ubica en el centro negativo de la arcilla y asi neutralizarla para absorber agua.   HIDROXIDO DE CALCIO: El hidróxido de calcio ayuda a subir el



 pH pero se debe agregar agregar muy controlado, ya que que debido al ion calcio, calcio, corre el riesgo de flocular al a l lodo.

PRODUCTOS DISPERSANTES O DEFLOCULANTES Estos productos son muy utilizados para bajar la viscosidad, el más utilizado antiguamente antiguamente era el quebracho, un producto extraído de la madera  pero era inestable inestable a altas temperaturas mayores a 150 F. F.

 

  

  LIGNOSULFONATOS: Usados en concentraciones de 1 3

lb/bbl. Son utilizados para bajar la viscosidad en agua dulce o salada pero el pH del lodo debe estar arriba de 8,3 o de lo contrario este producto no trabaja, los lignosulfonatos son productos que dispersan las arcillas. Estas se agregan agregan a la estructura cristalina de la arcilla, neutralizando sus cargas positivas y dejando libres las cargas negativas, al estar predominando las cargas negativas las estructuras se repelan. Trabajan a temperaturas de 300F a 400F. 40 0F. Usados en lodos de agua dulce, salada o cal. El más utilizado es el lignosulfonato de hierro, de igual manera se se tiene de cromo (cancerígeno) y calcio (para dispersar el e l cemento). 

  LIGNITO: Es un producto organico que trabaja a altas

temperaturas en concentraciones de 1 3 8 Lb/bbl arriba de 8 comienza a controlar el filtrado. Los lignitos trabajando con los lignosulfonatoss son mas efectivos lignosulfonato e fectivos en la dispersión y defloculación.

PRODUCTOS PARA LA INHIBICION DE HIDRATACIÓN. Productos PHPA: Es un producto para inhibición inhibición de hidratación por mecanismo de encapsulado. Es un producto a base de poliacril poliacrilamidas. amidas. Este  producto se lo lo usa en los lodos para dar viscosidad, viscosidad, control de filtrado filtrado por inhibición, encapsulador y lubricador, se lo puede usar en un amplio rango

 

 

de concentraciones dependiendo dependiendo el tipo de lodo a preparar, como veremos más adelante. Por lo general se usa en concentraciones de 1 a 3 lb/bbl.

Productos que dan inhibición química como la cal, yeso o sal En algunos tipos de lodos la inhibición se la da por proceso químico a través de iones como el calcio que puede provenir de la cal o del yeso como también en lodos de sal. En los lodos base cal esta se encuentra en concentraciones que van desde 4 a 12 lb/bbl dependiendo del tipo de lodo de cal a obtener En los lodos  base yeso este puede puede variar desde 3 a 6 lb/bbl. lb/bbl. Cada uso de estos materiales materiales se lo vera en sus s us respectivo tipo de lodo. Existen otros productos que pueden ser usados los veremos en la elaboración de los distintos lodos y los distintos problemas presentados. Un lodo base agua, como mínimo, por lo general, puede estar formado  por: 

  Agua que es la fase continua y donde se disuelven o dispersan los

demás componentes 

  Arcilla hidrofílica (bentonita y otros) para dar viscosidad



  Reductor de filtrado



  Soda caustica o potasa Caustica

 

  

  Material para encapsulado (opcional)



  Material para aumentar la densidad

Conforme se perfora los lodos necesitan algunos materiales para mantener las propiedades y contrarrestar el efecto negativo de los recortes y fluidos de formacion, asi: se deben usar dispersant d ispersantes, es, viscosificantes específicos, antiespumantes, lubricantes, inhibidores de corrosión, etc. Que durante el desarrollo de los distintos lodos serán analizados. La diversidad de los productos utilizados hacen que los lodos sean s ean muy heterogéneos en su composición; el desgaste de los productos y el envejecimiento de los lodos junto a la incorporación de los recortes y fluidos que contienen las formaciones, hacen que tenga que hacerle un mantenimiento continuo para mantener las propiedades en rangos aceptables de trabajo. Un lodo base agua, como mínimo, por lo general, puede estar formado  por 

  Agua que es la fase continua y donde se disuelven o dispersan los

demás componentes 

  Arcilla hidrofílica (bentonita y otros) para dar viscosidad



  Reductor de filtrado

 

  

  Soda caustica o potasa Caustica



  Material para encapsulado (opcional)



  Material para aumentar la densidad

CONTAMINANTES Se define como contaminante a todo material que cause al a l lodo  propiedades inadecuadas. inadecuadas. Desde este punto de vi vista, sta, cualquier producto en el lodo puede ser un contaminante; aquí y por razones obvias analizaremos los contaminantes provenientes de la formación Los contaminantes más comunes en perforación son las siguientes: 

  Cemento



  Anhidrita



  Sal



  Carbonatos y bicarbonatos, CO2



  Sulfatos



  Ácido sulfhídrico



  Sólidos



  Temperaturas

Cualquiera sea el contaminante que está en el lodo se manifiesta en forma general de la siguiente manera:

 

 

Flocula al lodo por las siguientes observaciones: 

  Aumenta de forma enorme la viscosidad



  Aumenta de forma enorme los geles



  Aumenta de forma enorme el filtrado

Cada uno de los contaminantes, influye en alguna(s) propiedad(es). Estas variaciones de las propiedades, es lo que identifica al contaminante.

1.  CONTAMINACION CON CEMENTO El cemento no se encuentra en la naturaleza, es obtenido en hornos de la mezcla de arcilla con caliza. Pero si, puede estar presente en los pozos como resultado de una operación efectuada como ser cementación de cañería , cementaciones de reparación. Colocación de tapones de cemento para Side Track, En el lodo contaminado, se puede observar una floculación y luego por un análisis al lodo contaminado, llegaremos contaminado, llegaremos a identificar al contaminante. Un lodo podemos decir que está contaminado con cemento si: 

  El PH esta Incrementado



  Esta Incrementa el valor del Pf



  Si se Incrementa el calcio en el filtrado.

 

 

La contaminación con cemento la podemos asimilar a una contaminación con cal. La cal no es otra cosa que el hidróxido de Calcio que se llega a disociar según: (OH)2

Ca 2(OH)- + OH) ++

Como podemos ver, el cemento o cal aporta iones hidroxilos e iones calcio que en realidad

 

 

son los contaminantes. El ion calcio causa floculación en los lodos Bentonitico aumentando aumentando el PH, el e l Pf y aumentando a umentando los iones calcio en el filtrado. Por lo tanto la solución al problema está en neutralizar el efecto negativo de los iones calcio e oxhidrilos de la siguiente forma: llamaremos contaminante a la cal o cemento y tratante al a l producto que elimina la contaminación (OH)2 Ca + CO3Na2 == 2(OH)Na + CO3Ca ec . 2 Contaminante tratante (OH)2 Ca + CO3Na2 Contaminante Contaminant e tratante== 2(OH)Na + CO3Ca ec . 2 (OH)2 Ca + CO3HNa === OHNa +H2O + CO3Ca ec 3 OHNa + CO3HNa ==== Na2CO3 +H2O ec . ------------------------------------------------------------(OH)2 Ca + 2CO3HNa === CO3Ca + CO3Na2 +2H2Oec +2H2Oec . 4 La ec 4 es la suma de la ec 3 + ec 3 En la ec 2 se genera soda cáustica que hace elevar elevar el PH, en la ec 4 se observa la generación de agua esto es importante, ya que ayuda a bajar la viscosidad. El ion de más peligro, es el calcio y es eliminado como carbonato de calcio insoluble. Lo anteriormente dicho es una solución s olución química al problema, en realidad un tratamiento para solucionar el problema en forma global , sería lo

 

 

Primero: hacer una dilución con agua para tratar de bajar la viscosidad y la concentración del contaminante, Segundo: agregar dispersante lignosulfonato de Hierro para baja aún más la viscosidad Tercero: en esta situación agregar el tratante ya que está asegurado la acción del tratante con el e l contaminante; la cantidad del tratante debe agregarse en concentraciones según estequiometria a fin de no causar de una sobredosificación del sistema y revertir el problema. Cuarto: al lodo descontaminado, descontaminado, hacer un análisis de sus propiedades y ver cuáles de sus propiedades se encuentran desajustadas. desajustadas. Por ejemplo como en la contaminación existió una floculación esto puede implicar un filtrado alto por lo que se tiene que hacer ajuste con reductor de filtrado. Por otro lado se tuvo que agregar agua, esto implica que se tenga que hacer ajuste con el densificante para tener la densidad adecuada adecuada.. De esta manera se trata de poner en condiciones de propiedades de trabajo para continuar perforando.

2.  CONTAMINACION CON YESO

 

 

El yeso de fórmula SO4Ca es un compuesto que se encuentra en las formaciones como anhidrita que es un sulfato de calcio semihidratado. Este producto se disocia en el agua de la siguiente manera: SO4Ca ==== SO4= + Ca ++

ec 5

La contaminación causa una floculación del sistema y podemos identificar al contaminante yeso porque: 

  Aumenta el calcio en el filtrado.



  Aumenta el sulfato en el filtrado



  Tiende a disminuir PH del lodo

Una vez contaminado el lodo con anhidrita, se debe contrarrestar su su efecto negativo de la forma siguiente: SO4Ca + CO3Na2 CO3Na2 === SO4Na2 SO4Na2 + CO3Ca ec . 6 Contaminantee tratante Contaminant SO4Ca + CO3Ba == SO4 Ba + CO3Ca

ec. 7

En la ec . 6 solo se precipita el ion calcio como carbonato manteniendo el ion SO4= su efecto negativo. En la ec 7 se precipitan tanto el ion sulfato como sulfato de bario que no es otra cosa que la baritina, y el calcio como caliza.

 

 

Solución global: Primero: Dilución con agua para bajar viscosidad y diluir al contaminante. Segundo: tratamiento con lignosulfonato lignosulfonato para bajar aún más la viscosidad Tercero: agregar el tratante para minimizar el efecto e fecto del contaminante Cuarto: agregar reductor de filtrado, agregar densificante, y en este caso si el P h bajo agregar soda caustica para ajustar el pH y el pf

3.  CONTAMINACION CON CARBONATOS, BICARBONATOS Y CO2 Los iones carbonatos CO3 ----, bicarbonatos CO3H y el e l gas carbónico CO2 se pueden encontrar en las formaciones ya sea s ea por descomposición de la materia orgánica, o por entrada al lodo junto con el aire en superficie, como también por solución de las sales que tienen las formaciones (aguas carbonatadas). Las fuentes de carbonatos y bicarbonatos son las siguientes: s iguientes: 

  El dióxido de carbono (CO2) del aire se incorpora en el e l lodo a

través de las tolvas mezcladoras de lodo en los tanques de lodo, y

 

 

mediante las descargas de los equipos utilizados para mezclar el lodo y eliminar los sólidos. Al disolverse, el CO2 se transforma en en ácido carbónico (H2CO3 ) y es convertido en bicarbonatos (HCO3) y/o carbonatos (CO3) según el pH del lodo. 

  Los excedentes de carbonato de sódio s ódio o bicarbonato de sódio que q ue

resultan del tratamiento de la contaminación de cemento o yeso. 

  El gas CO2 proveniente de la formación y agua de formación.



  Bicarbonatos y/o carbonatos de los productos pro ductos secundarios de la

degradación térmica del lignosulfonato y del lignito a temperaturas mayores de 325 F. 

  Algunas baritas impuras contienen iones carbonato/bicarbonato.

Aumenta el Mf Disminuye el Pf y el PH. Posible disminución de ion calcio

 

 

Una vez identificado el contaminante, se debe contrarrestar su efecto e fecto negativo en el lodo tratando al lodo contaminado con un tratante como ser cal. Es decir que se hace un tratamiento de precipitación del ion contaminante carbonato carbonato o bicarbonato, bicarbonato, con un tratante que es la cal dando como resultado un producto insoluble de reacción como el carbonato de calcio ver ecuaciones anteriores del tratamiento con cal y con yeso En el tratamiento global de la contaminación con carbonatos,  bicarbonatos o CO2, CO2, se tiene las mismas consideraciones consideraciones que las anteriores.

4.  CONTAMINACION CON SAL (ClNa) En la corteza terrestre se encuentra la sal en las formaciones, ya sea como agua salada, o como sólido en las formaciones evaporiticas o en los domos salinos. Esta contaminación, causa floculación a los lodos bentoniticos y que la identificación se la hace a través de las siguientes  parámetros. Aumentan los iones cloruros en el filtrado Disminuye levemente el Ph y el Pf

 

 

La contaminación con esta sal puede ser eliminada con el tratamiento siguiente:

Pero el tratamiento resulta muy oneroso. Operacionalmente Operacionalm ente en el campo ca mpo se puede proceder según sean las condicioness que se presentan. Así por Ej. condicione Si la contaminación es debido a una entrada de agua, se debe a  proceder a: 

  elevar la densidad para evitar la entrada e ntrada del agua salada al

lodo 

  agregar un dispersante al lodo para bajar la viscosidad y

dispersar los solidos 

  agregar soda cáustica para mantener el nivel nivel del Ph y Pf



  diluir con agua dulce para bajar el contenido de sólidos y

salinidad del lodo. 

  agregar reductor de filtrado para mantener el nivel del

filtrado. Solucionado el problema de contaminación, hacer análisis del lodo y hacer ajuste de sus propiedades para continuar perforando.

 

 

Cando se perfora formaciones evaporitas de mucho espesor, o domos salinos, lo más aconsejable es trabajar con un lodo saturado con sal, colocar en zaranda mallas mucho más fina para eliminar los recortes de sal más fino y así minimizar la entrada de sal al lodo. Así minimizamos el ensanchamiento de agujero y su contaminación con sal.

5.  CONTAMINACION CON ACIDO SULFHIDRICO (SH2) El ácido sulfhídrico es un gas muy venenoso para los seres humanos y es un contaminante de los lodos de perforación. Se lo encuentra durante la perforación de pozos acompañando a los hidrocarburos que se encuentran en las formaciones atravesadas, como así también suele formarse de las descomposiciones descomposiciones  producidas de algunos algunos polímeros por efecto de las las altas temperaturas. El SH2 puede estar presente en el lodo de distintas maneras según sea su PH: Si el PH es 12 predomina el ion sulfuro (S =). Ion bisulsuro

 

 

Al estar en contacto un lodo con este gas, se flocula, aumentando en gran medida la viscosidad y la gelatinosidad el filtrado del lodo Del análisis del lodo contaminado se puede observar los siguient s iguientes es efectos en el lodo: 

  Aumenta la concentración de iones Sulfuros en el lodo



  Disminuye la densidad.



  Disminuye el PH y el Pf



  Hay problemas graves de corrosión.

Para solucionar el problema se puede seguir el siguiente tratamiento: 

  aumentar la densidad para minimizar la entrada del gas SH2

al lodo. 

  agregar soda caustica para mantener el PH (mayor a 12) y el

Pf en valores adecuados 

  agregar removedores o secuestrantes de gas SH2 como ser

OZn, CO3Cu, o esponjas de acero.(Tratantes) H2S + OZn === SZn + H2O H2S + CO3Cu === CuS + H2O + CO2 6H2S + Fe3O4 === 3FeS2 + 4H2O + 2H2

6.  CONTAMINACION CON TEMPERATURA

 

 

A medida que se profundiza un pozo, la temperatura aumenta según sea el gradiente de temperatura de la zona. El gradiente geotérmico normal de una formación varía 1ºF cada 100 pie de  profundidad. La temperatura puede causar floculación en el lodo por muchos motivos: 

  Aumento relativo de la viscosidad del lodo



  Disminución de la viscosidad del filtrado,



 



  Descomposición de los polímeros y generación de

Aceleración de la velocidad de reacción de los productos en el pozo

compuestos como CO2, SH2, H2 y otros 

  Aumento en el valor del Mf



  Disminución del PH y Pf



  Asentamiento del material densificante

Presentado el problema, se debe hacer un tratamiento global al lodo contaminado: 

  Mantener bajo el % de sólidos livianos para hacer menos drástica

la contaminación. Agregar dispersantes dispersantes adecuaos para dispersar lo loss sólidos.

 

  

  Hacer uso de polímeros po límeros que aguanten mayores temperaturas sin

degradarse. 

  El agregado de un dicromato de sodio en concentración de 0.5 a 1

lb/bbl , para aumentar la resistencia del flujo a las altas temperaturas. 

  Aumentar el agregado de soda caustica para mantener mantener PH y Pf



  (En lodos base cal puede haber peligro de solidificación del lodo

dependiendoo del contenido de la cal que tenga el dependiend e l lodo). 

  En el tema de lodos base aceites se hará el análisis respectivo para

solucionar todos estos problemas, pero es necesario puntualizar que las contaminaciones en este caso no son muy severas. se veras.