Este artículo se centra en la teoría y los mecanismos utilizados para sellar la formación y detener la pérdida de circulación (LCM, Lost Circulation Material).
Diferenciación de Pérdidas
La estrategia para detener la pérdida de lodo depende de la naturaleza de la zona de pérdida:
Estructura de la Formación: Pérdidas que aumentan a medida que se expone más formación (porosidad).
Fractura: Pérdidas súbitas y repentinas.
Mecanismo de Puenteo en la Estructura de la Formación
El objetivo es crear un sello progresivo y estable en las gargantas de poro:
- Taponamiento Inicial: Utilizar partículas grandes (LCM grueso) para taponar las gargantas de poro más anchas.
- Taponamiento Intermedio: Usar partículas medianas (LCM medio) para llenar los canales creados entre las partículas grandes.
- Sellado Final: Utilizar partículas pequeñas (LCM fino) y el revoque de filtración (filter cake) de lodo para sellar los canales restantes y lograr una baja permeabilidad.
- Contribución Adicional: La barita (como agente densificante) y los sólidos perforados también ayudan en este proceso de puenteo.
La Regla del Tercio y PSD
Relación Tamaño-Poro: Estudios confirman que las partículas con un diámetro promedio de un tercio (1/3) del tamaño de la garganta del poro formarán un puente estable cuando se someten a la presión diferencial del sobrebalance.
Distribución del Tamaño de Partícula (PSD): Los materiales LCM se categorizan como finos, medianos y gruesos, pero presentan un rango de tamaños (PSD). Equipos de laboratorio avanzados (como la difracción láser) se utilizan para medir el PSD y ajustar las concentraciones para crear un revoque de filtración efectivo.
Ejemplo de Barita: La barita (típicamente de 2 a 44 micras) puede formar puentes en gargantas de poro de hasta 132 micras. Esto corresponde a formaciones con permeabilidades de hasta 17,424 mili-Darcies (o 17 Darcies), lo que explica por qué las pérdidas completas de lodo no suelen ocurrir en formaciones con permeabilidades inferiores a 50 Darcies cuando se usa barita.
El conocimiento de la permeabilidad de la formación (o el tamaño de los poros a partir de muestras de núcleo) es crucial para formular un tratamiento LCM eficaz.
FUENTES
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