Se desarrollaron lodos a base de aceite para evitar que el agua ingrese a los espacios porosos y cause daños a la formación. Hay varias ventajas y desventajas de este tipo de sistema de lodo.
- Inhibición de lutitas: en las lutitas altamente esmectíticas o "gumbo", el pozo mantiene la estabilidad y las muestras de recortes generalmente están intactas.
- Reducción de los problemas de torsión y arrastre: dado que el aceite es la fase continua, el pozo y los tubos se humedecen con un fluido lubricante. Esta es una clara ventaja en los pozos desviados.
- Estabilidad térmica : los lodos a base de aceite han demostrado estabilidad en los pozos, con BHT de 585 ° F
- Resistencia a la contaminación química: las formaciones de carbonato, evaporita y sal no afectan negativamente las propiedades de un lodo de aceite. El CO2 y el H2S se pueden eliminar fácilmente con la adición de cal (CaCO3).
Las desventajas de los sistemas de lodo a base de aceite incluyen lo siguiente:
- Alto costo inicial: solo la fracción de aceite de un barril de lodo puede costar entre 40 y 70 dólares por barril. Esto es considerablemente más alto que la mayoría de los lodos a base de agua en cualquier peso.
- Tasas de penetración lentas: los lodos de aceite históricamente han tenido tasas de penetración más bajas en comparación con los lodos a base de agua.
- Control de la contaminación: la mayoría de las áreas donde se utilizan lodos de aceite tienen restricciones ambientales. Las modificaciones de la plataforma pueden ser necesarias para contener los posibles derrames, limpiar los recortes de lodo de aceite y manejar todo el lodo sin descargarlo.
- Eliminación: es posible que haya que limpiar los recortes de lodo de aceite antes de desecharlos. Algunas agencias reguladoras requieren que los recortes se envíen a un área de disposición designada.
- Detección de Arremetidas: el H2S, el CO2 y el CH4 son solubles en los lodos de aceite. Si el gas ingresa al pozo, puede solucionarse bajo presión. A medida que el gas sube por el pozo, puede salir de la solución en el punto de la burbuja y evacuar rápidamente el agujero, soplando el lodo con él.
- Evaluación de la formación: algunos registros de guaya fina no se deben correr en lodos a base de aceite. Además, se necesitan pasos adicionales para eliminar los recubrimientos de aceite de los recortes antes de que se describan. (Para obtener más información sobre la compatibilidad de las herramientas alámbricas con la composición del fluido de perforación y más sobre la eliminación de recubrimientos de aceite de los recortes).
- Fase de aceite
Fase de salmuera
Fase de sólidos
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Fluidos de Perforación: Base Aceite versus Base Agua
Estos
dos tipos de fluidos de perforación tienen un comportamiento muy
diferente. En los últimos años, el fluido de perforación a base de
petróleo ha ganado popularidad, pero el movimiento ambiental actual
recupera los fluidos de perforación a base de agua. Ambos tienen sus
ventajas y desventajas, como se explica brevemente aquí.
Los fluidos de perforación a base de agua utilizan el agua como fase continua.
Los aditivos se utilizan para cambiar la densidad y la viscosidad y
para controlar las pérdidas de filtrado. Además, la compatibilidad
química con la roca es importante. Los fluidos de perforación a base de
agua son baratos.
También son buenos para curar pérdidas de lodo. Al bombear materiales de puente gruesos (llamado material de perdida de circulación
), las pérdidas de lodo a menudo se curan. Se cree que el mecanismo
principal es que en las formaciones húmedas con agua, se producen
pérdidas de filtrado, dejando partículas densas en el lodo en la
fractura. La principal desventaja de los fluidos de perforación a base
de agua es que son reactivos a las arcillas y conducen a problemas de
perforación dependientes del tiempo. El tamaño del agujero a menudo
aumenta con el tiempo en las lutitas.
Los fluidos de perforación a base de aceite utilizan el aceite como fase continua.
Una menor fricción del pozo es una de las ventajas de los fluidos de
perforación a base de petróleo. Por lo tanto, a menudo se usan en pozos
de largo alcance donde la fricción es un parámetro crítico. Por lo
general, el pozo no muestra un deterioro dependiente del tiempo como
ocurre con los fluidos a base de agua. La presión capilar evita que el
aceite invada una roca mojada por el agua.
Sin embargo, existe
una desventaja con los fluidos de perforación a base de aceite. Si
surgen pérdidas de circulación durante la perforación, a menudo es
difícil detener las pérdidas. Una situación de pérdida severa puede
llevar bastante tiempo curar. Un mecanismo principal es que hay poca o
ninguna pérdida de filtrado hacia la roca mojada por el agua, por lo que
la viscosidad del fluido de perforación no aumentará y el lodo a base
de aceite continuará abriendo la fractura.
Lodo Base Aceite de Actividad Balanceada para el Hinchamiento de Arcillas
Al garantizar que el agua no se adsorba a la superficie de la lutita cuando se perfora con una actividad equilibrada, se pueden evitar los lodos de aceite, la hidratación de la lutita, la hinchazón y los problemas resultantes de inestabilidad de la perforación.
Cómo funciona el lodo aceite de Actividad Balanceada?
Para la actividad balanceada del lodo de aceite, el fluido base (fase continua) es aceite y la fase dispersa es agua salada. Se usa agua salada en lugar de agua dulce porque el agua salada tiene menos actividad que el agua dulce y, por lo tanto, el agua salada no invade ni se adsorbe en la lutita.
En términos de actividad, la actividad del agua dulce es 1.0, la actividad de un lodo base de aceite saturado con salmuera de cloruro de sodio es 0.75 y la actividad de un lodo base de aceite saturado con salmuera de cloruro de calcio es 0.30. El lodo base de aceite con una actividad de 0,75 se elegirá por delante de uno con una actividad de 1,0. Cuanto menor sea la actividad del lodo de perforación, más adecuado será para superar los problemas de hinchamiento de lutitas.
Precaución al preparar un barro de actividad balanceada
En realidad, es posible que no necesitemos saturar el lodo base de aceite con la sal seleccionada para lograr nuestro objetivo de minimizar o prevenir los problemas de hinchamiento de lutitas. Esto se debe a que un sistema de lodo que ya está saturado con sal no tiene espacio para disolver ningún otro aditivo para fluidos de perforación como viscosificadores o materiales de ponderación. Cuanto mayor sea la concentración de sal en el sistema de lodo, menor será la actividad.
En general, una actividad de 0.60 satisfará la mayoría de las lutitas encontradas, por lo que la salmuera de CaCl con una actividad de 0.50 funcionará bien, en lugar de saturar completamente el lodo base de aceite con salmuera Cacl hasta que llegue a 0.30. La adición excesiva de sal al sistema de lodo base aceite, más allá de lo que satisfará a la arcilla, solo hace que el lodo sea más caro y difícil de mantener.
Para probar la efectividad del lodo base de aceite de actividad balanceada, podemos simplemente verificar la dureza de los recortes de esquisto que circulan fuera del agujero. El esquisto duro debe permanecer duro a menos que esté hidratado, que es cuando absorben agua, se hinchan y se desintegran. Además de observar físicamente la dureza de los recortes de lutitas en el agitador de lutitas, en ciertos casos también se puede usar un higrómetro para probar la efectividad de un lodo base de aceite de actividad equilibrada.
