¿Cuáles son los contaminantes que afectan a los fluidos de perforación?
Un contaminante es cualquier tipo de material (sólido, líquido o gas) que tiene un efecto perjudicial sobre las características físicas o químicas de un fluido de perforación. Los contaminantes alteran los fluidos de perforación como los cambios de las propiedades físicas del lodo, tales como el aumento de la reología y del filtrado debido a la floculación dichos cambios de las propiedades físicas sólo indican que existe algún contaminante.
Se clasifican en:
Contaminación con Cloruro de Sodio (sal). Contaminación Con Calcio.
Contaminación con Yeso o anhidrita Contaminación con sólidos
Contaminación por degradación de componentes químicos del lodo Contaminación Con Carbonatos
Contaminación Con Cemento Contaminación por gases ácidos
1. Contaminación con Cloruro de Sodio (sal).
La contaminación con sal puede provenir de varias fuentes y entre ellas se pueden encontrar: agua de preparación del lodo, estratos de sal atravesados durante la perforación, flujo de agua salada. Esta contaminación con sal no se puede remover del lodo con químicos; la sal dentro del lodo cambia de distribución de cargas en la superficie de arcillas. Ya que la sal no puede ser precipitada por medios químicos, las concentraciones de sal serán eliminadas solamente con dilación con agua dulce.
La sal constituye un serio contaminante en los lodos de agua dulce. Las partículas de arcilla, negativamente cargadas, se agrupan alrededor de los iones sodio produciendo un incremento en la viscosidad plástica y aparente, punto cedente, fuerza de gel, filtrados y disminución de pH. La gravedad de este efecto disminuye si el nivel de sólidos es bajo.
2. Contaminación Con Calcio.
Es un contamínate principal de los lodos base agua y puede introducirse en el lodo por medio del agua, formaciones de yeso o anhidrita o al perforar cemento. El efecto de la contaminación de calcio en los lodos base agua es un incremento de la propiedades reologicas, aumento de la perdida de filtrado. La severidad de la contaminación dependerá de la cantidad del ion contaminante presente en el lodo.
El ion de calcio tiende a reemplazar los iones sodio produciendo floculación y agregación de partículas de arcilla. El efecto de contaminación con calcio sobre los lodos es un aumento de la perdida de fluido cedente, resistencia del gel y reducción de la viscosidad plástica.
3. Contaminación con Yeso o anhidrita
El yeso y la anhidrita son compuestos de sulfato de calcio que se encuetra en algunas perforaciones. El yeso es sulfato de calcio hidratado mientras que la anhidrita ees sulfato de calcio sin agua.
El sulfato de calcio causara agregación y floculación en un lodo base agua, al mismo tiempo causara un incremento de las propiedades reologicas, filtrado y disminución del pH.
4. Contaminación con sólidos
Quizás es el peor contaminante de un fluido son los sólidos producidos durante la perforación de un pozo. Estos sólidos afectan las propiedades reológicas y la velocidad de penetración, además contribuye al
desgaste de las tuberías y equipos de perforación, y además causan daño a las formaciones productivas afectando el costo del pozo. La contaminación con sólidos no tiene efecto sobre las propiedades químicas del lodo, pero sin embargo, proporciona signos iníciales como cambio de la densidad del lodo, viscosidad plástica, resistencia del gel, punto cedente, aumento del MBT.
5. Contaminación por degradación de componentes químicos del lodo
Es un cambio irreversible de un componente del fluido que reduce la capacidad del aditivo para controlar una determinada propiedad. Por lo tanto es necesario un mantenimiento constante de los componentes del lodo para saber así sus capacidades y prevenir problemas con el
sistema de lodos.
Existen varios tipos de degradación, entre ellos están:
Degradación bacteriana: este tipo de degradación es causada por una bacteria durante su etapa de desarrollo y por su puesto requiere de condiciones apropiadas (minerales, potencial de hidrogeno adecuado y temperatura), así como de agua como fuente de vida. Al suspender alguna de estas condiciones, se evitara el desarrollo de las mismas.
Degradación térmica: ocurre por distintos mecanismos como la hidrólisis (reacción de una sal para formar un ácido y una base), reacción entre dos o más componentes del lodo. La degradación térmica será más rápida a mayor temperatura.
Degradación por oxidación: es la degradación producida por oxidantes como el oxígeno, solamente ocurre a altas temperaturas y siempre se completan con la degradación térmica. La presencia de agentes químicos, la concentración de aditivos químicos sensibles a la degradación por temperatura, son factores que contribuyen a la degradación por oxidación.
6. Contaminación Con Carbonatos
Cantidades considerables de carbonatos y bicarbonatos solubles pueden contaminar un lodo. Estos iones pueden afectar adversamente las propiedades del fluido de la misma manera que la sal del sulfato de sodio. Puede originarse de un tratamiento excesivo contra el calcio o cemento, de la formación en sí o de la reacción entre el dióxido de carbono y la soda caustica.
Estos causan los mismo problemas que la contaminaciones por calcio y se tienen que tratar agregando calcio en solución para precipitarlo como CACO3.
7. Contaminación Con Cemento
La contaminación con cemento se produce normalmente por errores operacionales, cuando se perfora tapones de cemento después de bajar un tipo de revestimiento, cuando se hace un side track o cuando se colocan tapones en formaciones complicadas; los sistemas
agua-bentonita floculan severamente cuando el cemento esta flojo, una vez fraguado es poco soluble y causa una contaminación mínima.
El efecto del cemento sobre el lodo es similar al efecto de la anhidrita. La diferencia principal es que al perforar cemento el pH se eleva, mientras que al perforar anhidrita el pH baja. El tratamiento para la contaminación con cemento es el mismo que el de la contaminación con anhidrita, salvo que, en el caso del cemento, no se suele añadir soda cáustica.
8. Contaminación por gases ácidos
Este tipo de contaminación incluye el dióxido de carbono (CO2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S); el primero constituye un contaminante bastante común en el lodo que existe en muchas formaciones. En una solución acuosa, el CO2 formará ácido carbónico (H2CO3), el cual se convertirá en grupos de bicarbonatos (HCO3) con valores de pH medios, y luego en grupos de carbonatos (CO3) con valores de pH más altos. La contaminación con gas ocasiona la disminución de la densidad del lodo, aumento del volumen de los tanques activos y disminución de la eficiencia volumétrica de las bombas.
Bibliografía
Tesis: “Análisis del fluido de perforación visplex para pozo horizontales utilizados en un campo del oriente Ecuatoriano”
https://prezi.com/fkuipbfayvwo/contaminantes-de-los-fluidos-de-perforacion/ http://geologyanddrillingproblems.wikispaces.com/CONTAMINACION+LO DO https://es.scribd.com/doc/50880291/trabajo-de-perforacion-contaminacion http://es.slideshare.net/rikardocazthaneda/manual-de-fluidos-de-perforacion
