Este artículo describe el uso, la aplicación y la gestión de los fluidos de perforación aligerados, como el aire, el lodo aireado y el lodo de espuma, que son alternativas a los fluidos convencionales.
Objetivo y Aplicaciones:
Los fluidos aireados (aire, gas natural, niebla, espuma o lodo aireado) se utilizan principalmente para reducir la presión hidrostática del fondo del pozo, lo que permite altas tasas de penetración y minimiza los problemas de pérdida de circulación. Son particularmente efectivos para perforar:
- Formaciones muy porosas.
- Formaciones con presión subnormal.
- Formaciones cavernosas.
Perforación con Aire (Gas):
Utiliza gas comprimido para la limpieza del pozo. Requiere una velocidad anular alta (normalmente 3,000 ft/min) para el transporte de recortes. Los problemas incluyen la regulación de la presión y la erosión del pozo, que puede combatirse inyectando neblina de agua o lodo.
Lodo de Perforación de Espuma (Foam Drilling Mud):
Utiliza la espuma como agente de acarreo, confiando en la fuerza de la burbuja en lugar de la alta velocidad del flujo. Requiere menos volumen que la perforación con aire.
Composición: Una mezcla de agua (o polímeros/bentonita) con un agente espumante y aire.
Gestión: El objetivo es mantener la presión del soporte de tubería lo más baja posible (80 a 350 psi). El estado óptimo de la espuma a la salida del pozo es similar a la espuma de afeitar. Los flujos pulsantes (cabeceo) indican problemas, y se deben ajustar las tasas de inyección de gas y solución espumante. La espuma también deposita un revoque delgado para mejorar la estabilidad del pozo.
Lodo Aireado (Aerated Mud):
Es un lodo a base de agua al que se le inyecta aire.
Ventajas: Permite alcanzar pesos de lodo efectivos muy bajos (4 a 6 lb/gal), reduciendo drásticamente la presión diferencial. Esto mitiga la pérdida de circulación y minimiza la hidratación del lutito y la corrosión.
Equipamiento: Se necesita equipo de perforación estándar más compresores de aire y una cabeza giratoria (rotating head) para desviar el aire y el lodo, así como un separador aire-lodo (gas buster).
Procedimientos Operacionales: La inyección de aire debe hacerse en el soporte de tubería. Se recomienda utilizar brocas con vías de agua abiertas y tuberías de perforación de 4-1/2" o 5". El flujo de aire debe regularse para controlar las ganancias o pérdidas de presión, mientras que la tasa de bombeo de lodo se mantiene constante.
Corrosión: Los fluidos aireados y de espuma pueden ser corrosivos debido al contenido de dióxido de carbono y oxígeno en el aire inyectado, lo que hace necesario el uso de inhibidores.
