Propiedades y Funciones Esenciales de los Fluidos de Perforación en la Industria Petrolera

Funciones de los Fluidos de Perforación

1. Proteger las Formaciones Productoras

Cualquier reducción de la porosidad o permeabilidad natural de una formación productiva es considerada como daño a la formación. Estos daños pueden producirse como resultado de la obturación causada por el lodo o los sólidos de perforación, o de las interacciones químicas (lodo) y mecánicas (conjunto de perforación) con la formación.

Entre los mecanismos más comunes causantes de daños a la formación está la invasión de la matriz de la formación por el lodo o los sólidos de perforación, obturando o sellando los poros; la precipitación de los sólidos como resultado de la incompatibilidad entre el filtrado y los fluidos de la formación; la formación de una emulsión entre el filtrado y los fluidos de la formación, limitando la permeabilidad.

El diseño adecuado de un fluido de perforación y la distribución de partículas presentes en su composición deben permitir la formación de un revoque sobre las paredes del hoyo que garantice una menor interacción entre el fluido de perforación, los sólidos presentes en su composición y las formaciones que se están perforando.

2. Soportar parte del peso de la sarta de perforación

El fluido de perforación ayuda a soportar una porción del peso de la columna de perforación o tubería de revestimiento mediante la flotabilidad. La flotabilidad está directamente relacionada con el peso del lodo; mientras más denso es el fluido, mayor será su efecto sobre la flotación.

Ejemplo:

• Densidad del Fluido: 13,0 lbs/gal
• Factor de flotabilidad @ 13 lbs/gal: 0.8
• Peso Sarta en el aire: 90.000 lbs

Se determina el peso de la sarta sumergida como: 0.8 * 90.000 lbs = 72.000 lbs

Tipos de Fluidos de Perforación

Emulsión Inversa

Se denomina de esta manera debido a que se emulsiona agua en aceite. Su uso principal es como estabilizador de lutitas en ambientes severos. Utiliza la técnica de control de actividad del agua mediante el fenómeno denominado ósmosis.

Principales Propiedades de un Fluido de Perforación

1. Densidad (peso del lodo)

Es la medida del peso de un volumen dado de fluido, expresada generalmente en campo en lb/gal. Es medida a través de la balanza de lodo, que consta de una copa de volumen constante y una regla calibrada para medir directamente la densidad del fluido.

2. Reología

Es el estudio de la materia bajo una fuerza aplicada o cómo los fluidos de perforación se mueven bajo una presión aplicada. En el estudio de los fluidos de perforación, la reología está estrechamente relacionada con la hidráulica anular y de la mecha de perforación para determinar la limpieza efectiva del hoyo y la eficiencia de la mecha. El flujo de los fluidos de perforación se describe mediante los modelos reológicos.

Viscosidad Plástica

Es la resistencia al flujo causado por la fricción mecánica entre las partículas suspendidas y por la viscosidad de la fase líquida continua. En términos prácticos, depende de: tamaño, forma y cantidad de partículas. En el viscosímetro de lectura directa, VP = Ø 600 rpm - Ø 300 rpm, a una temperatura dada y expresada en centipoises (grs./cm./seg.).