Funciones y Componentes Clave de los Fluidos de Perforación en la Industria Petrolera

Funciones Clave de los Fluidos de Perforación

Transmitir Potencia Hidráulica y Limpiar la Mecha

La potencia hidráulica se utiliza para maximizar la velocidad o tasa de penetración (ROP) a través de una eficiente remoción de los recortes hasta la superficie, evitando que se adhieran a la mecha y puedan causar obstrucción de sus componentes o sean reperforados.

Entre los factores que afectan los valores de las fuerzas hidráulicas que actúan sobre la Tasa de Penetración y Limpieza de la Mecha están la densidad y propiedades reológicas del fluido de perforación, el tamaño de los jets o boquillas de la mecha, la tasa o rata de flujo y la velocidad o caudal de circulación.

Transmitir Información desde el Pozo (Muestras de Cortes, Registros Eléctricos)

Durante la perforación, la unidad de Mud Logging controla la circulación del lodo y realiza un constante monitoreo y análisis de los cortes que son transportados a la superficie por el fluido de perforación para determinar su composición mineral, la litología y detectar cualquier indicio visual de hidrocarburos. Esta información se registra en un registro geológico (mud log) que indica la litología, la velocidad de penetración (ROP), la detección de gas y los recortes impregnados de petróleo, además de otros parámetros geológicos y de perforación importantes.

El contenido de gas presente en el fluido de perforación, una vez que sale del hoyo, permite evaluar la necesidad o no de incrementar la densidad de dicho fluido con la finalidad de tener un mejor control sobre las presiones de las formaciones perforadas.

Enfriar la Mecha y Lubricar la Sarta

Las fuerzas mecánicas e hidráulicas generan una cantidad considerable de calor por fricción en la mecha y en las zonas donde la sarta de perforación roza contra la tubería de revestimiento y el pozo. La circulación del fluido de perforación enfría la mecha y la sarta de perforación hasta temperaturas más bajas que la temperatura de fondo. Además de enfriar, el fluido de perforación lubrica la mecha y la sarta, reduciendo la adherencia de los recortes o partículas a cada uno de estos componentes, lo que puede causar una disminución de la tasa de penetración o problemas de torque o arrastre.

Principales Componentes de un Fluido de Perforación

Fase Líquida

Agua

• Agua Fresca
• Salmuera
• Agua de Mar
• Mezclas

Fase Sólida

Sólidos Inertes

• Sólidos Inertes Deseables: Son sólidos no reactivos de alta gravedad específica que sirven para dar peso a los fluidos de perforación, como barita (sulfato de bario), hematita (óxido de hierro), carbonato de calcio y aditivos.
• Sólidos Inertes No Deseables: Son sólidos propios de la formación que se incorporan al fluido a medida que se avanza en la perforación y que deben ser removidos tan pronto sea posible mediante los equipos de control de sólidos. Estos pueden ser: arcillas no reactivas, arena, limo, caliza, dolomita.

Sólidos Reactivos

• Son sólidos arcillosos con cargas eléctricas que pueden ser agregados al fluido de perforación o que provienen directamente de la formación perforada. Como arcillas comerciales están la bentonita y la arcilla organofílica, y como arcillas nativas o propias de la formación está la arcilla Gumbo.