Optimización de Fluidos de Completación para Minimizar el Daño a la Formación en Pozos Petroleros

Fluidos de Completación y Daño a la Formación en Pozos Petroleros

Tipos de Fluidos de Completación

1. Soluciones Monovalentes

Las soluciones monovalentes son fluidos de completación que contienen un solo tipo de sal disuelta en agua.

Salmuera Sódica

La salmuera sódica es una solución formada por agua dulce y sal (cloruro de sodio).

Ventajas del uso de salmuera sódica:

• No dañan la formación, ya que son fluidos libres de sólidos.
• Su costo es muy económico.

Desventajas del uso de salmuera sódica:

• Limitación en el rango de densidad.
• Nulo poder de arrastre, ya que no tiene sólidos en solución.
• Son corrosivos.
• Son irritantes.

Aplicaciones de la salmuera sódica:

Se utilizan siempre como fluidos de control. Permiten fácilmente la introducción de equipos de bombeo neumáticos porque estos fluidos no poseen sólidos en suspensión.

2. Soluciones Bivalentes

Las soluciones bivalentes son fluidos de completación que contienen sales con iones bivalentes, como el calcio.

Salmuera Cálcica

La salmuera cálcica es una solución de cloruro de calcio y agua.

Ventajas del uso de salmuera cálcica:

• No dañan la formación.
• Permiten efectuar operaciones de conversión de aparejos en los pozos petroleros.

Desventajas del uso de salmuera cálcica:

• Son corrosivas.
• Son irritantes.
• Al rebasar el límite de saturación, la sal se precipita.

Aplicación de la salmuera cálcica:

Control y limpieza de pozos, especialmente si se mezcla con una arcilla cálcica para darle viscosidad.

3. Fluidos Espumosos

Estos fluidos están constituidos por emulsiones estables de lodo aireadas con aditivos estabilizadores y agentes espumosos. La espuma se emplea ocasionalmente como fluido de circulación para las operaciones de completación. Con los fluidos espumosos, se baja la presión hidrostática contra la formación, con lo cual se minimiza la invasión de sólidos y la pérdida de circulación.

Fluidos de Completación Según su Componente Principal

1. Lodo a Base de Aceite

Los fluidos a base de aceite a veces se emplean como fluidos de completación. Estos fluidos son generalmente emulsiones inversas donde la salmuera de cloruro de calcio está emulsionada en algún tipo de aceite, de manera que el aceite constituya la fase externa o continua.

Ventajas:

• Costo relativamente bajo y gran disponibilidad.
• Estabilidad a altas temperaturas.
• Amplio rango de densidades.
• Baja corrosión.
• Máxima inhibición.
• Mínima invasión de filtrado.

Desventajas:

• Están sometidos a restricciones por razones ambientales.
• Pueden cambiar la humectabilidad de la formación.
• Pueden causar el bloqueo por emulsión.
• Pueden dañar las arenas gasíferas secas.

2. Lodo a Base de Agua

Los fluidos a base de agua son menos usados como fluidos de completación y rehabilitación y abarcan una gran variedad. El término "base agua" se refiere a los sistemas que son formulados con agua o salmuera.

Daño a la Formación en Pozos Petroleros

Definición de Daño a la Formación

Cualquier efecto químico o físico que ocurra en la formación y que reduzca la productividad del pozo. Este daño puede ocurrir durante la operación de perforación, completación, estimulación o producción.

Causas Básicas del Daño a la Formación

• Invasión de partículas extrañas.
• Hinchazón de las arcillas de la formación.
• Desalojo y movimiento de las partículas de la formación.
• Afinidad por hidrocarburos del yacimiento.
• Fluidos químicamente incompatibles.

El daño causado a la formación se puede determinar por medio de ensayos de caída de presión.

Control del Daño a la Formación

Para prevenir el daño a la formación y evitar que los sólidos o el filtrado invadan, se debe operar con una columna de fluido sometida a balance. La presión hidrostática debe ser menor que la presión de la formación.

Fluidos No Dañinos para el Yacimiento

Para prevenir el daño a la formación y dejar el yacimiento en condiciones originales previo a la perforación y completación, se deben formular fluidos apropiados los cuales no ocasionarían el más mínimo o ningún daño a la permeabilidad del yacimiento. Algunos de estos fluidos son los siguientes:

• Salmueras limpias filtradas.
• Fluidos naturales del yacimiento.
• Petróleo (crudo, diésel, no dañino o natural).
• Solubles en agua.
• Solubles en ácido.
• Solubles en aceite.