Balanza para lodos

Universidad Mayor de San Andrés Fluidos de Perforación.

Facultad de Ingeniería PET-217

Carrera de Ingeniería Petrolera Balanza para Lodos

Univ. Arteaga Soruco Mauricio Alejandro pág. 1

BALANZA PARA LODOS

1. OBJETIVOS DEL LABORATORIO.-

1.1. OBJETIVO PRINCIPAL.-

Determinar la densidad del fluido de perforación bentonítico base agua formulado en

laboratorio utilizando una balanza para lodos.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.-

I. Prepara un lodo de perforación bentonítico para una densidad determinada.

Aprender a modificar la densidad del lodo según requerimientos que puedan

presentarse en campo.

II. Determinar experimentalmente la densidad del lodo preparado.

III. Aprender a utilizar y calibrar la Balanza de Lodos.

IV. Determinar el error de la Balanza de Lodos comparando la densidad

experimental con el valor teórico.

2. JUSTIFICACIÓN DEL LABORATORIO.-

El presente laboratorio tiene un propósito académico, se pretende adquirir

conocimientos prácticos acerca de la preparación del lodo de perforación y adecuación

del mismo según los requerimientos que se puedan presentar en campo.

Es de mucha importancia que el Ingeniero Petrolero sepa formular un lodo, modificarlo

según se requiera y medir su densidad para que este sea adecuado para cumplir

distintas funciones en la perforación de un pozo.

La medición de la densidad del lodo de perforación necesita un conocimiento práctico

por parte del que lo realiza, por tanto la práctica es importante para que el futuro

ingeniero tenga la habilidad de realizarlo en cualquier ocasión y lugar sin que se

presenten contratiempos ya que un error en el área de trabajo puede ser muy

perjudicial.





3. RESUMEN TEÓRICO.-

3.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES.-

3.1.1. DEFINICIÓN DE FLUIDO DE PERFORACIÓN.-

Un fluido de perforación es una mezcla heterogénea

de una fase continua (agua, aceite u otro) con otra

fase discontinua (Bentonita u otro) mas aditivos que

están dispersos o disueltos en la fase continua con la

finalidad de darle al lodo propiedades adecuadas para

cumplir sus funciones en la perforación de pozos

petroleros.

Se denomina lodo al fluido de perforación que es

líquido, como por ejemplo el lodo en base agua.

3.1.2. FUNCIONES DEL FLUIDO DE PERFORACIÓN.-

El fluido de perforación debe presentar diferentes propiedades físicas y químicas

bien definidas, entre las principales tenemos.

1. Densidad 2. Viscosidad 3. Alcalinidad 4. Salinidad 5. pH

6. Propiedades tixotrópicas 7. Propiedades reológicas 8. Filtrado 9. Temperatura 10. Presión

Estas propiedades le brindan al lodo la capacidad de desempeñar muchas funciones,

las más importantes:

Funciones específicas o básicas.- Aquellas que el lodo debe cumplir si o si.

1. Controlar las presiones del subsuelo.

2. Sacar los recortes de formación a superficie.

3. Estabilizar las paredes del pozo.

4. Evitar daños en la zona productora.

5. Evitar al máximo el daño al medio ambiente.

Funciones derivadas.- Derivadas de las funciones especificas.





a) Permitir obtener la máxima información del fondo de pozo a través de

registros y muestras.

b) Formar una película impermeable en las paredes del pozo.

c) Enfriar y lubricar el trepano.

d) Alivianar el peso de la sarta de perforación.

e) Mantener en suspensión los recortes de formación cuando se ha detenido la

circulación.

f) Evitar la corrosión de la herramienta.

g) Transmitir energía al fondo de pozo.

h) Facilitar la cementación y completación del pozo.

Para este laboratorio, la propiedad más importante es la densidad y por ende la

funciones más importante son los incisos a) y c).

3.1.3. DENSIDAD DEL LODO, CONTROLAR LAS PRESIONES DEL SUBSUELO Y

ESTABILIZACION DEL POZO.-

Se bombea el fluido hasta el fondo del pozo a

través de la sarta o columna de perforación,

con bombas de mucha potencia el cual sale

por boquillas en la sarta de perforación.

Luego, se fuerza hacia arriba a través del

espacio anular hasta la superficie (en esta

parte el los recortes son arrastrados).

Los fluidos de perforación cumplen la

importante función de mantener bajo control

la presión de formación y evitar que colapse

el interior del pozo a medida que la barrena o

trepano avanza hacia la parte inferior hasta

alcanzar la zona productora.

Toda formación tiene una presión (P de

formación), esta presión debe ser normal si

su gradiente es de 0.465 (psi/pie), todo valor por encima se llama presión anormal y

toda por debajo se llama subnormal.





El control

primario de pozo

los ejerce la

columna de lodo,

esta ejerce una

“presión

hidrostática”, la

cual es función

de la altura de la

columna

(profundidad) y

de la densidad

del lodo. Por

esto la densidad

debe ser

conocida

durante todo el

periodo de la perforación y ser debidamente controlada y modificada, si es necesario,

cada que se atraviesa una nueva formación

Si se conoce la presión y la profundidad de una formación se puede saber la densidad

mínima que debe tener el lodo para controlar la presión de formación.

(1)

C (factor de conversión)

densidad del lodo

TVD (true vertical depth)

Presión hidrostática de la columna de lodo

0.052 LPG pies psi 0.0981 g/cc m bar

1.42 g/cc m psi

La presión mínima de trabajo debe estar por encima de la presión de formación en un

factor de seguridad, también llamado presión diferencial a favor (ΔP), de

aproximadamente 300 (psi) aunque puede variar según sea el caso.





Entonces la presión hidrostática debe ser la adecuada continuamente para prevenir

que la presión de formación no haga colapsar el pozo causando un cierre, también debe

prevenir una caída de presión hidrostática lo que causaría la invasión de fluidos de

formación (petróleo, gas y agua) al interior del pozo y esto llevaría a un amago de

reventón (kick), que de no ser controlado podría ocasionar un reventón (blowout).

3.2. BASES Y PLANIFICACION DEL EXPERIMENTO.-

3.2.1. PREPARACIÓN DEL LODO.-

En este laboratorio vamos a prepara un lodo en base a agua y bentonita, y luego

modificarlo para obtener una densidad teórica.

Para prepara el lodo en base a agua se debe tener un volumen de agua al cual se le va a

añadir una cierta cantidad de bentonita (de densidad conocida), donde para obtener

una densidad deseada para el lodo, es necesario calcular tanto la masa de bentonita

como el volumen de agua.

La bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las

esmécticas, con independencia de su génesis y modo de aparición. La bentonita tiene

una Ge que varía entre 2.35 – 2.60.

3.2.1.1. BALANCE DE MATERIA.-

Agua Bentonita Lodo

(2)

Sabemos que la densidad se define como la masa por unidad de volumen de un cuerpo;

despejando la masa:

(3)





Reemplazando (3) en (2)

(4)

Considerando volúmenes aditivos

(5)

Con (4) y (5) es posible encontrar la cantidad de agua y de bentonita necesarios para

prepara el lodo.

Frecuentemente es necesario elevar la densidad del lodo según las operaciones que se

estén realizando para controlar el pozo, en general se usa baritina (barita) como

material densificante para elevar la densidad del lodo de perforación.

La Baritina es el agente densificante de mayor importancia, está compuesto

principalmente de sulfato de bario (BaSO4), su gravedad especifica GE varía entre

4.2 a 4.5.

Cuando se realiza una operación de densificación se tiene una densidad deseada para

el nuevo lodo y es necesario calcular tanto la masa de densificante como el volumen de

lodo inicial o en su defecto el volumen de lodo final.

El balance de materia es idéntico.

Lodo 1 Densificante Lodo 2

A veces es necesario reducir la densidad de lodo sobre todo en operaciones de toma

de testigos ya que el lodo que sale del pozo tiene una mayor densidad que cuando

ingresó. Comúnmente se utiliza agua dulce (o diesel en caso ser un lodo base aceite)

como diluyente. La GE del agua dulce = 8.33 (LPG) = 62.4 (lb/pie3) = 1 (g/cc) = 350

(lb/bbl).






Lodo 1 Diluyente (agua) Lodo 2

En ocasiones se requiere mezclar lodos de distintas características para obtener un

volumen y una densidad deseada.


Lodo 1 Lodo 2 Lodo 3

3.2.2.- BALANZA DE LODOS.-

La densidad de un

determinado volumen

de lodo es posible

medir con una balanza

de lodos.

La balanza de lodos se

compone principalmente

de una base sobre la

cual descansa un brazo

graduado el cual

permite mediciones

exactas en un rango de ± 0.1 (LPG). En uno de los extremos del brazo graduado

descansa una copa o vaso de volumen fijo que esta balanceada por un contrapeso fijo

en el lado opuesto del brazo dentro del cual existen unos pequeños balines extraíbles,

el brazo tiene un cursor deslizable que se mueve libremente a lo largo de la escala





graduada. Se ha

montado sobre el

brazo de la balanza

un nivel de burbuja

que indica cuando el

sistema está en

balance.

Errores frecuentes

responsables de la

imprecisión en la

medición de la

densidad son:

1. Balanza mal calibrada (siempre se debe calibrar la balanza debido a los cambios

de densidad que produce los cambios de temperatura ambiente ya que esta ha

sido calibrada originalmente a temperatura estándar).

2. Gas o aire entrampado en el lodo.

3. Falla al llenar la copa con el volumen correcto.

4. Balanza sucia.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.-

4.1. PREPARACIÓN DEL LODO.-

Según las instrucciones dadas se prepara el lodo en base agua para una densidad o

densidades teóricas especificadas por el auxiliar.

4.2. CALIBRACIÓN.-

La calibración del instrumento se logra con la medición de la densidad de agua a

temperatura ambiente.

1. Llenar la copa de la balanza con agua limpia lo más pura posible.

2. Colocar la tapa sobre de la copa y asentarla firmemente, pero en forma lenta

con un movimiento giratorio. Asegúrese que el exceso de agua salga por el

orificio de la tapa.





3. Colocar el dedo pulgar sobre el orificio de la tapa y limpiar la balanza con un

trapo seco.

4. Colocar la balanza sobre el soporte y mover el cursor a lo largo del brazo

graduado hasta que el nivel de burbuja indique que la balanza esta nivelada.

5. Leer la densidad del agua en el borde del cursor que este orientado hacia el

vaso, debe ser igual a 8.33 (LPG) o 1 (g/cc).

6. En caso de no obtener la densidad correcta, proceder a retirar el tornillo

ubicado en el contrapeso del extremo opuesto para agregar o quitar balines

hasta lograr que la densidad del agua sea la correcta.

4.3. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL LODO.-

1. Quitar la tapa del vaso y llenarlo completamente con el lodo recién preparado y

agitado.

2. Colocar la tapa sobre de la copa y asentarla firmemente, pero en forma lenta

con un movimiento giratorio. Asegúrese que el exceso de lodo salga por el

orificio de la tapa.

3. Colocar el dedo pulgar sobre el orificio de la tapa y limpiar la balanza con un

trapo y secar el vaso.

4. Colocar el brazo de la balanza sobre la base, con el cuchillo descansando sobre

el punto de apoyo.

5. Desplazar el cursor hasta que el nivel de burbuja indique que el brazo graduado

esta nivelado.

6. Leer el peso o densidad del lodo en el borde del cursor que este orientado

hacia el vaso.





7. Reporte la densidad del lodo con una aproximación de 0.1 (LPG), 0.5 (lb/pie3),

0.01 (g/cc).

4.4. DIAGRAMA DE FLUJO – PROCEDIMIENTO GENERAL.-

Inicio

Calcular la masa

de bentonita para

una densidad

determinada de

lodo

Mezclar agua

con la bentonita

Preparación

del lodo.

Llenar el vaso con

agua

Calibración

Colocar la tapa y

limpiar el exceso.

Colocar la balanza

en su soporte.

Agua, Bentonita,

recipiente,

batidora, espátula

Balanza de lodos,

agua, trapo,

espátula.

Mover el cursor

hasta nivelar la

burbuja

Leer la densidad

del agua.

Densidad =

8.33 (LPG)

Quitar o agregar

perlas al

contrapeso hasta

nivelar la burbuja

Colocar el cursor

en densidad = 8.33

(LPG)

A

Lodo = Lodo I

Si

No





A

Determinación

de la densidad

del lodo.

Balanza de lodos,

lodo, trapo,

espátula.

Llenar el vaso con

lodo

Colocar la tapa y

limpiar el exceso.

Mover el cursor

hasta nivelar la

burbuja

Colocar la balanza

en su soporte.

Leer la densidad

del lodo.

Densificación

Lodo 1, baritina,

recipiente,

batidora, espátula.

Calcular la masa

de baritina para

la nueva densidad

Mezclar lodo 1

con baritina

Dilución

Lodo 1, agua,

recipiente,

batidora, espátula.

Calcular el

volumen de agua

para la nueva

densidad

Mezclar lodo 1

con agua.

Registrar

densidad

Lodo = Lodo II

Lodo = Lodo III

B

B

Fin





5. TOMA DE DATOS.-

5.1 CALIBRACIÓN.-

(LPG) (g/cc) (lb/pie3)

Balanza grupo 1 8.3 1.0 69

Balanza grupo 2 8.2 1.0 68

Corrección 1 8.33-8.3 = 0.03

Corrección 2 8.33-8.2 = 0.13

5.2. PREPARACIÓN DEL LODO.-

Lodo Volumen de agua (cc) Masa de bentonita (g) Densidad lodo I (LPG)

Grupo1 1000 151.69 8.8 + 0.03 = 8.83

Grupo2 1000 74.24 8.6 + 0.13 = 8.73

5.3. INCREMENTO DE LA DENSIDAD.-

Lodo Densidad inicial (LPG) Masa de baritina (g) Densidad Lodo II (LPG)

Grupo2 8.73 26.18 8.85 + 0.13 = 8.98

5.4. REDUCCION DE LA DENSIDAD.-

Lodo Densidad inicial (LPG) Volumen de agua (cc) Densidad Lodo III (LPG)

Grupo1 8.83 210.81 8.7 +0.03 = 8.73

6. CALCULOS Y TRATAMIENTO ESTADISTICO DE DATOS.-

I. Calcular el error porcentual de calibración que tiene cada balanza con los

valores medidos respecto de los valores teóricos usados.

El error porcentual de A respecto a B esta dado por:

En este caso A es el valor medido y b el valor teórico.





Preparación del Lodo I

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2

Incremento de la densidad (preparación del Lodo II)

Reducción de la densidad (preparación del Lodo III)

II. Indicar cuáles fueron los cálculos realizados para la preparación de los

lodos (especificar las cantidades de sólidos y agua que se usaron en cada

operación).

E% = 1.89 %

E% = 0.34 %

E% = 0.22 %

E% = 0.34 %





Preparación del Lodo I

De la parte de teoria se tiene el balance de materia:

Agua Bentonita Lodo I

Las ecuaciones (4) y (5)

(4)

(5)

Con (4) y (5) calculamos la cantidad de bentonita:

Además:

Lodo grupo 1

mBen = 151.69 (g)





Lodo grupo 2

Incremento de la densidad (preparación del Lodo II) (a partir lodo grupo2)

Lodo I Baritina Lodo II

Del balance de materia:

Resolviendo el sistema:

Además:

mBen = 74.24 (g)





Reducción de la densidad (preparación del Lodo III) (a partir lodo grupo1)

Lodo I Agua Lodo III

Del balance de materia:

Resolviendo el sistema:

III. Calcular la gradiente de presión de los lodos medidos.

El gradiente de presión se da por:

mBarita = 26.18 (g)

Vagua = 210.81 (cc)





Lodo I:

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2:

Lodo II:

Lodo III:

IV. Indicar los grados API para los lodos medidos.

GLodo I = 0.459 (psi/pie)

GLodo I = 0.454 (psi/pie)

GLodo II = 0.467 (psi/pie)

GLodo III = 0.454 (psi/pie)





Lodo I:

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2:

Lodo II:

Lodo III:

7. CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES.-

En la presente práctica de laboratorio se ha preparado un lodo de perforación

bentonítico en base a agua, para esto se han realizado los cálculos necesarios,

los dos grupos han formulado dos lodos con diferentes densidades y tipos de

bentonita.

ºAPI Lodo I = 1.99

ºAPI Lodo I = 3.52

ºAPI Lodo II = -0.24

ºAPI Lodo III = 3.52





Se ha modificado los lodos, uno incrementando su densidad y el otro

reduciéndola aplicando métodos determinados, en el primer caso se utiliza

baritina como densificante, en el segundo caso se utiliza agua dulce como

diluyente. Para esto se ha realizado los cálculos correspondientes.

Se ha determinado la densidad de los dos lodos preparados y de los dos lodos

modificados, utilizando una balanza de lodos, la cual ha sido calibrada con agua

pura a temperatura ambiente. Cada lodo ha sido medido según las

especificaciones obteniendo resultados aceptables.

Se ha calculado los errores porcentuales de las densidades de los lodos

medidas respecto a las teóricas, en general los resultados son aceptables ya

que ninguna de las diferencias porcentuales sobrepasa el 10 %. Es necesario

puntualizar que el error producido no se debe solamente a la calibración de la

balanza, sino a muchos más factores como ser: las pérdidas de alguno de los

componentes durante el proceso de mezcla y medición, errores de redondeo en

los factores de conversión de los cálculos, errores de apreciación de las

lecturas, cambios de temperatura durante el proceso de mezcla, burbujas de

aire muy pequeñas en la muestra de lodo, etc.

Se han determinado las gravedades API de los lodos, en general se puede

observar que estos se clasifican como sustancias muy pesadas, sobre todo el

lodo II que tiene un API negativo el cual no tiene ninguna interpretación física,

de esto podemos concluir que la gravedad API solo se aplica para petróleo y no

para cualquier sustancia debido a este tipo de restricciones.

Las balanzas de lodos se descalibran a acusa de que estas fueron originalmente

creadas para medir densidades a temperatura estándar, por eso es

recomendable calibrarlas antes de cualquier medición.

Al momento de prepara el lodo se recomienda mezclar colocando primero la

bentonita y después el agua encima tratando de esparcirla por toda la

superficie y no en un solo lugar, esto para evitar tener que utilizar una espátula

para mezclar los solido ya que en la espátula se queda un cantidad considerable

de bentonita.





Es recomendable lavar los instrumentos antes de utilizarlos, ya que de no

hacerlo, elementos contaminantes pueden ingresar al lodo influyendo

considerablemente en la densidad y consistencia de este.

Al leer la densidad en la balanza, se recomienda aproximar la lectura a la

graduación más próxima en lugar de tantear un valor intermedio ya que se

estaría introduciendo un error debido a que la balanza no tiene esa apreciación.

8. CUESTIONARIO.-

I. Defina fluido de perforación.

Un fluido de perforación es una mezcla heterogénea de una fase continua (agua,

aceite u otro) con otra fase discontinua (Bentonita u otro) mas aditivos que están

dispersos o disueltos en la fase continua con la finalidad de darle al lodo propiedades

adecuadas para que pueda cumplir funciones especificas en la perforación de pozos

petroleros.

II. Defina Barita, bentonita y uso.

Baritina.- Es el agente densificante de mayor importancia en los lodos de

perforación, es un mineral compuesto principalmente de sulfato de bario (BaSO4), su

gravedad especifica GE varía entre 4.2 a 4.5 lo que lo hace mucho más denso que la

mayoría de los sólidos de perforación; es un sólido inerte de grano muy fino entre 2 y

72 (micras).

Generalmente es usada en zonas productoras cuando se requieren densidades mayores

a 12 (LPG), puede lograr densidades de hasta 20 (LPG) en todo tipo de fluido.

Bentonita.- La bentonita es una arcilla de grano muy fino compuesta esencialmente

por minerales del grupo de las esmécticas, con independencia de su génesis y modo de

aparición. La bentonita tiene una Ge que varía entre 2.35 – 2.60.

La bentonita tiene una gran aplicación en la formulación del lodo, esta es responsable

de la viscosidad y la fuerza gel del lodo. Tiene un alto límite líquido. Esto implica que a

pesar de que se le añada mucha agua, la mezcla no pierde estabilidad o consistencia.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%ADmite_l%C3%ADquido&action=edit&redlink=1





Los lodos bentoníticos tienen una propiedad muy importante que los hace muy útiles,

cuando un lodo bentonítico es amasado sin que se produzca variación de agua, pierde

resistencia, comportándose como un fluido. Sin embargo, vuelve a adquirir esta

resistencia una vez que entra en reposo. Esta propiedad permite sacar los recortes a

la superficie cuando está en circulación y mantenerlos en suspensión cuando está

estático.

III. Calcular la presión normal que se espera encontrar a las profundidades de

1809 y 2500 (m) en un pozo suponiendo que la gradiente de presión normal

es de 0.104 (kg/cm2/m), suponiendo que se utilice un lodo de 1.23 (kg/cc)

de densidad a esas profundidades. ¿Cuál será la presión diferencial en

cada caso?

Datos:

H1=1809 (m) = 5935.04 (pies)

H2 = 2500 (m) = 8202.10 (pies)

GFN= 0.104 (kg/cm2/m) = 1.48 (psi/m) = 0.451 (psi/pie)

Nos dan una densidad para el lodo de 1.23 (Kg/cc) lo que es absurdo ya que sería un

lodo extremadamente pesado.

Asumimos:

ρL = 1.23 (Kg/lt) o (g/cc) = 10.26 (LPG)

La presión de formación normal:

PF1 = 0.451 * 5935.04

PF1 = 0.451 * 8202.10

De la ecuación (1) de la parte teórica calculamos presión hidrostática del lodo.

PF1 = 2676.70 (psi)

PF1 = 3699.15 (psi)





PH1 = 0.052 * 10.26 * 5935.04

PH1 = 3166.46 (psi)

PH1 = 0.052 * 10.26 * 8202.10

PH1 = 4375.98 (psi)

La presión diferencial:

ΔP1 = 3166.46 - 2676.70

ΔP1 = 4375.98 - 3699.15

IV. ¿Qué importancia tiene la densidad de un lodo en la perforación de pozos?

Los fluidos de perforación cumplen la importante función de mantener bajo control la

presión de formación y evitar que colapse el interior del pozo a medida que la barrena

o trepano avanza hacia la parte inferior hasta alcanzar la zona productora.

El control primario de pozo los ejerce la columna de lodo, esta ejerce una “presión

hidrostática”, la cual es función de la profundidad y de la densidad del lodo. Por esto

la densidad es muy importante y debe ser conocida durante todo el periodo de la

perforación y ser debidamente controlada y modificada, si es necesario, cada que se

atraviesa una nueva formación.

Si se conoce la presión y la profundidad de una formación se puede saber la densidad

mínima que debe tener el lodo para controlar la presión de formación.




formación al interior del pozo.

ΔP1 = 489.75 (psi)

ΔP1 = 676.83 (psi)





V. ¿Cuáles son los métodos más usuales para reducir la densidad de un lodo?

Frecuentemente es necesario reducir la densidad de lodo sobre todo en operaciones

de toma de testigos ya que el lodo que sale del pozo tiene una mayor densidad que

cuando ingresó.

El método más usado es la dilución, comúnmente se utiliza un líquido diluyente que

reduzca la densidad como el agua dulce en caso de ser un lodo en base agua o diesel en

caso ser un lodo base aceite.

También se practican otros métodos como ser la aeración y la adición de micro-

esferas.

VI. Determinar la densidad de un lodo cuyo volumen de preparación es de 900

(cc). Con una masa de bentonita de 50 (g) y que tiene una gravedad

específica de 2.5.

Datos:

VL = 900 (cc)

mB = 50 (g)

GEB = 2.5

ρB = 2.5 (g/cc)

Aplicando el balance de material como se hizo en la parte teórica:

(a)

(b)

Reemplazando V agua de (b) en (a), y luego despejando la densidad del lodo:

ΡL = 1.033 (g/cc) ΡL = 8.608 (LPG)





VII. Condiciones básicas para la formulación de los fluidos de perforación.

La formulación de un fluido de perforación es muy importante dado que de ésta

dependerá su eficaz desempeño cuando el fluido sea puesto en circulación. A la hora

de formular o preparar un lodo de perforación se hace necesario tomar en cuenta una

serie de parámetros que permitan que el fluido a formular cumpla con las

especificaciones para las cuales ha sido diseñado

1. Información litológica.- Se requiere conocer la secuencia estratigráfica, el

tipo de las formaciones, composición, dureza, si es caliza, arenisca,

conglomerado, etc.

2. Presiones de formación.- Pueden ser de tres tipos, presiones normales,

presiones subnormales y presiones anormales. Las presiones normales, son

aquellas que son iguales a las presiones calculadas por el gradiente de presión,

las presiones subnormales, son aquellas presiones que resultan ser menores a

las presiones calculadas con el gradiente de presión, y las presiones anormales,

son aquellas que resultan ser mayores a las presiones calculadas con el

gradiente de presión.

3. Análisis de costos.- El costo del lodo es función de la profundidad, hay que

considerar también las características del pozo como las presiones anormales.

4. Compatibilidad con la formación.- Se necesita saber que los fluidos de

perforación no sean reactivos con la formación, además de que formen un buen

revoque y que permitan el control del filtrado.

VIII. Explique las funciones específicas o básicas y derivadas de los fluidos de

perforación.

* Funciones específicas o básicas.- Aquellas que el lodo debe cumplir si o si.

Controlar las presiones del subsuelo y estabilizar el pozo.- Toda formación tiene

una determinada presión. Si se conoce la presión y la profundidad de una formación se

puede saber la densidad mínima que debe tener el lodo para controlar esa presión.








formación al interior del pozo.

Sacar los recortes de formación a superficie.- Al perforar un determinado pozo se

generan recortes de formación. La remoción de estos debe ser continua para dejar al

trepano el espacio libre para que cumpla su función. El lodo debe ser capaz de

acarrear estos recortes a superficie dejando limpio el fondo del pozo. La capacidad de

limpieza del pozo es función del caudal de bombeo como de la densidad del lodo y su

viscosidad.

Evitar daños en la zona productora.- La producción dependerá de muchos factores

de los cuales uno se refiere al daño a la productividad causada por el lodo. El daño

causado puede ser por excesiva cantidad de sólidos, por una sobre presión o por la

incompatibilidad química del lodo con la formación productora. Es primordial evitar

esto.

Evitar al máximo el daño al medio ambiente.- Debido a las tendencias actuales de

protección al medio ambiente, los lodos se están diseñando de tal manera que en su

composición intervengan productos que no causen o sea mínimo el daño causado al

medio ambiente.

** Funciones derivadas.- Derivadas de las funciones específicas.

Permitir obtener la máxima información del fondo de pozo a través de registros y

muestras.- Un lodo que está perforando en un pozo, continuamente trae información

del fondo del pozo que el ingeniero de lodos está capacitado para poder interpretar

esta información y poder conocer las condiciones que están en el fondo del pozo.

Formar una película impermeable en las paredes del pozo.- Toda formación

atravesada tiene cierta permeabilidad una más que otra, esta permeabilidad es lo que

hace posible el paso del fluido a través de las rocas parte del líquido del lodo, llamado

filtrado, penetra a horizontes en las formaciones, quedando sobre la pared de la

formación una costra de sólidos conocido como película o revoque esta película está

muy ligada a la estabilidad del pozo que por lo general debe ser delgada, impermeable,

lubricada y no quebradiza.

Enfriar y lubricar el trepano.- Los aditivos agregados (polímeros) ayuda a minimizar

las fricciones entre la herramienta de perforación y las formaciones. Al girar la





herramienta al girar o desplazarse genera fricciones con las formaciones el cual se

manifiesta como torque, arrastre y resistencia. A medida que se perfora un pozo la

temperatura aumenta con la profundidad. El lodo entra desde superficie a bajas

temperaturas y al circular a grandes profundidades va extrayendo calor de las

formaciones enfriando el pozo.

Alivianar el peso de la sarta de perforación.- El empuje producido por el fluido de

perforación soporta parte del peso de la sarta de perforación o de la cañería de

revestimiento. Cualquier aumento de la densidad del lodo aumenta el empuje.

Mantener en suspensión los recortes de formación cuando se ha detenido la

circulación.- El lodo tiene un propiedad muy importante que es la de mantener en

suspensión a los sólidos, gracias a su viscosidad y fuerza gel, con la finalidad de que

los mismos no se depositen y obstruyan la perforación del pozo. Se llama tixotropía a

la capacidad que tiene el lodo de generar energía en estado de reposo.

Evitar la corrosión de la herramienta.- El lodo debe estar diseñado en el sentido

que minimice el efecto de corrosión en la herramienta de perforación. La corrosión es

un proceso de oxido-reducción que ocurre sobre la superficie metálica por acción del

fluido.

Transmitir energía al fondo de pozo.- El fluido es el medio por el cual se transmite

la potencia desde la superficie hasta el fondo del pozo.

9. BIBLIOGRAFIA.-

Ingeniero Reynaldo Marín D. “Apuntes de clase - Fluidos de Perforación”

UMSA-Carrera de Ingeniería Petrolera. “Guía de Fluidos de Perforación y

Laboratorio”

Fredy Guarachi Laura. “Guía de Fluidos de Perforación y Laboratorio”

Ingeniero Felix Soruco “Apuntes PET 217”

Imágenes “www.gogle.com.bo”





10. ANEXOS.-

10.1. MEMORIA FOTOGRÁFICA.-

1. Bentonita 2. Agua + Bentonita.

3. Proceso de mezclado Lodo I

4. Lodo I 5. Medición de la densidad I Balanza de lodos.





6. Reducción de la densidad 7. Proceso de mezclado Lodo II.

8. Medición de la densidad II Balanza de lodos 9. Lodo II.

10.2. HOJA DE TOMA DE DATOS.-

Date post:	14-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	mauricio-arteaga-soruco
View:	1,212 times
Download:	1 times

Balanza para lodos

Documents