1. Concepto y Aplicación
El "Gunk Plug" (o tapón de bentonita-aceite diésel) es una técnica especializada utilizada en la perforación de pozos petroleros para intentar controlar o eliminar pérdidas de circulación severas, es decir, cuando el fluido de perforación (lodo) se escapa hacia zonas porosas, fracturadas o cavernosas de la formación (conocidas como "zonas ladronas"). * ¿Cuándo se usa? Se recurre a este método únicamente cuando las píldoras de Materiales de Control de Pérdida (LCM, por sus siglas en inglés) convencionales han fallado en reducir o detener la pérdida. Es especialmente útil en zonas con cavidades y estructuras vugulares (con huecos grandes).
* ¿En qué consiste? El tapón es una lechada (slurry) concentrada de Bentonita dispersada en un aceite base (mineral o sintético), como el aceite diésel. El aceite actúa como un medio para prevenir que la bentonita se hidrate prematuramente.
* Advertencia clave: Este procedimiento no debe usarse en la sección del yacimiento (zona productora) debido al alto riesgo de causar daño permanente a la formación (formation damage), lo que reduciría su productividad futura.
2. La Química Detrás del Tapón (El Mecanismo de Sello)
El éxito del Gunk Plug Squeeze se basa en una reacción química controlada:
* La lechada de bentonita y aceite base es bombeada y "exprimida" (squeeze) dentro de la zona de pérdida.
* Una vez dentro de la formación, el aceite base es forzado a salir, mientras que la bentonita entra en contacto con el agua del lodo de perforación de base acuosa (WBM) circundante.
* La bentonita se hidrata rápidamente y se hincha al entrar en contacto con el agua, formando un material denso y plástico, similar a una masilla o taponamiento de arcilla, que sella la zona de pérdida.
* Peligro de Contaminación: Es crucial evitar la contaminación de la lechada de bentonita y aceite con agua o lodo de base acuosa en las líneas de la bomba o el tanque de mezcla, ya que esto provocaría una hidratación prematura, creando un tapón plástico y denso que obstruiría las líneas y equipos.
3. Procedimiento Detallado (Gunk Plug Squeeze)
El siguiente es el protocolo típico, mezclado generalmente con una unidad de cementación:
| Paso | Descripción de la Acción | Justificación Educativa |
|---|---|---|
| 1. Preparación de Equipos | Limpiar y secar minuciosamente la bomba de cemento, líneas asociadas y el tanque de mezcla con el aceite base para eliminar todo rastro de agua. | Prevenir la hidratación prematura y la contaminación del tapón. |
| 2. Formulación de la Píldora | Llenar el tanque de mezcla con el aceite base (ej. 25 barriles). Encender el agitador y añadir la Bentonita (ej. 300 libras por barril, ppb) para crear una suspensión concentrada. | Crear la consistencia y concentración óptimas de bentonita, manteniéndola inactiva en el aceite. |
| 3. Spacer de Aceite (Primer Espaciador) | Desplazar un espaciador de aceite base (ej. 10 barriles) en la tubería de perforación (drill string). | Crear una barrera física para evitar el contacto directo entre el lodo base acuosa y el tapón, previniendo la hidratación prematura. |
| 4. Inyección del Tapón | Desplazar la píldora del Gunk Plug en la tubería de perforación. | Llevar el material de sellado a la profundidad deseada. |
| 5. Spacer de Aceite (Segundo Espaciador) | Desplazar un segundo espaciador de aceite base (ej. 10 barriles) en la tubería de perforación. | Continuar protegiendo el tapón de la hidratación y ayudar a su desplazamiento. |
| 6. Posicionamiento y Bombeo | Colocar la broca ligeramente por encima de la zona ladrona. Bombear la píldora a través de la tubería a una tasa baja (ej. 4 bbls/min). | Asegurar que la píldora salga por la broca y se posicione justo en el área de pérdida. |
| 7. Inicio del "Squeeze" (Exprimir) | Cuando el tapón comienza a salir de la tubería, cerrar el preventor anular (BOP). Bombear fluido por el anular mientras se continúa desplazando el tapón por la tubería de perforación (manteniendo una proporción específica, ej. 2:1). | Forzar el tapón hacia el anular y "exprimirlo" contra la formación (la zona ladrona) bajo presión. |
| 8. Reducción de Tasa y Presión | Reducir la tasa de bombeo a la mitad después de desplazar la mitad del tapón. Intentar un "apretón de vacilación" (hesitation squeeze) aplicando una presión controlada (ej. 100-500 psi) después de desplazar las tres cuartas partes del tapón. | Permitir que el tapón comience a interactuar con la formación y que la bentonita se acomode. |
| 9. Tiempo de Espera y Presurización | Desplazar el tapón un barril menos de lo calculado (under-displace). Sacar la tubería de perforación (POOH) y dejar reposar el tapón por 8 a 10 horas. Luego, subir la sarta hasta la zapata de revestimiento (casing shoe) y mantener presión por unas 4 horas. | Dar tiempo para que la bentonita se hidrate completamente (se "gomice") dentro de la formación y se consolide el sello bajo presión. |
Recomendación de Volumen: El volumen del tapón debe ser igual o mayor al volumen del pozo por debajo de la zona de pérdida para asegurar que haya material suficiente para el sellado.
.
