Fluidos de Perforacion Emulsion Inversa

Emulsión inversa
Una emulsión en la que el aceite es la fase continua o externa y el agua es la fase interna. Emulsión inversa normalmente se refiere a un lodo a base de aceite y los términos se consideran sinónimos. Los lodos de emulsión inversa pueden tener de 5 a 50% de agua en la fase líquida, aunque hay sistemas que son 100% aceite.

1. Materia: Ingeniería de Yacimiento Equipo 1 Integrantes: Pamela Garza Azenth Ruiz Edgar Mireles Manuel Hernandez Catedrático: Carlos Barrera

2. El fluido de perforación es un líquido o gas que circula a través de la sarta de perforación hasta a la barrena y regresa a la superficie por el espacio anular. Hasta la fecha un pozo de gas o aceite no se puede perforar sin este concepto básico de fluido circulante. · El fluido de perforación es una parte clave del proceso de perforación, y el éxito de un programa de perforación depende de su diseño. · Un fluido de perforación para un área particular se debe diseñar para cumplir con los requerimientos específicos. · En general los fluidos de perforación tendrán muchas propiedades que son benéficas para la operación, pero también algunas otras que no son deseables. Siempre hay un compromiso. Fluidos de perforación

3. Funciones Básicas • Hay por lo menos diez funciones importantes del fluido de perforación: • Remover los recortes del fondo del agujero, transportarlos a la superficie y liberarlos con la ayuda de los equipos para control de sólidos. • Enfriar y lubricar la barrena y la sarta de perforación, • Recubrir el agujero con un revoque de pared de baja permeabilidad, • Controlar las presiones sub superficiales, • Sostener los recortes y el material pesado en suspensión cuando se detenga la circulación, • Soportar parte del peso de la sarta de perforación y del revestimiento, • Prevenir o reducir al mínimo cualquier daño a las formaciones aledañas, • Permitir la Obtención de información sobre las formaciones penetradas, • Transmitir potencia hidráulica a la barrena, • Controlar la corrosión de los tubulares y herramientas dentro del pozo.

4. Aplicaciones de Lodo Base Aceite y Sintético • Inhibición de lutitas • Pozos de alta temperatura • Lubricidad • Pozos de alto ángulo y de alcance extendido • Contaminantes, minerales evaporíticos y gases ácidos • Fluidos de emplazamiento (spotting) • Fluidos de rehabilitación, completación y empaque

5. Limitaciones del Lodo Base Aceite y Sintético • Ambientales • Costos • Lo s cálculo s d e hidráulica , presió n hidrostátic a y EC D son complicados • Mayo r riesg o d e pérdid a d e circulación • Detecció n difíci l d e amago s ( kic k ) debid o a l a solubilidad de l gas

6. Fas e Acuosa Agua Fas e Externa: Aceite Fas e Externa: Agua Sólido s y superficies humectados por aceite Sólido s y superficies humectados por agua Aconsejabl e par a l a Perforación Cementación / Estimulación WBM ( lod o bas e agu a ) OBM ( lod o bas e aceite )

7. • VISCOSIFICADORES: - V G - 69 - V G - PLUS - V G - HT - VERS A HR P - Necesit a sólido s reactivos. - VERSAMO D - Necesit a agu a y temperatura. Productos de lodos base aceite

8. Productos de lodos base aceite • REDUCTORES DE VISCOSIDAD: - VERSATHI N - ( Desfloculante físic o ) • Solució n tempora l par a alt a viscosida d debid o a sólidos • N O BAJAR A VISCOSIDA D DE L VERSAHRP • BAJARA VISCOSIDAD del VERSAMOD • Par a e l sobretratamiento, usa r viscosificador de arcilla. - VERSAWET - VERSACOAT - VERSATRI M - Reduc e l a HSR V (AV , PV)

9. Productos de lodos base aceite • ATA P – REDUCTORE S D E PÉRDID A D E FILTRADO: - VERSATRO L – Bas e Asfalt o / Gilsonita - VERSALI G – Lignit o tratad o co n amina - EM I 15 7 – (Ácid o Oleico)

10. Productos de lodos base aceite • OTRO S PRODUCTO S ESPECIALIZADOS: - CA L - Ca(OH ) 2 - CA L CALIENT E / CA L VIV A - CaO - CLORUR O D E CALCI O - CaC l 2 - Tecnologí a FAZ E - PR O (Emulsione s Reversibles) • FAZE - MU L – Emulsificante • FAZE - WE T – Agent e Humectante

11. - FLUIDO BASE - VISCOSIFICADORES - EMULSIFICANTE - SALMUERA - AGENT E TENSIOACTIV O HUMECTANTE • ORDEN DE ADICIÓN: - CAL - MATERIA L DENSIFICANTE

12. Orden de Formulación RELAJADO - FLUID O BASE - V G – ARCILLA - VERSACOAT - CAL SALMUERA VERSAWET MATERIAL DENSIFICANTE - - - - FLUID O BASE - - CAL - VERSACOAT - MATERIAL - PÉRDID A D E FI CONVENCIONAL VISCOSIFICANTES VERSAMUL SALMUERA MATERIAL DENSIFICANTE ADITIVOS DE CONTROL DE LTRADO

13. Pruebas API Estándar para Emulsiones Inversas Peso del lod o (kg/ m 3 , lb/gal) • • • • • • • • • Viscosidad Embud o ( seg/litr o ) o ( seg/cuart o d e galó n ) Reología @ 50 o C , “65 o C” , 80 o C (120 , “150 ” , & 175 F) ATA P @ 150°C , 300 F o temperatur a d e fondo Retorta ( % aceite/sintétic o , % agu a , % sólidos ) Pom, Ps m ( volume n total en cc de 0,1N H 2 SO 4 tre s valoracione s ) Exceso ca l - Po m (cc ) x 3, 7 = kg/ m 3 x 1, 3 = lb/bbl Cloruro s ( lod o enter o ) mg/l Estabilidad Eléctric a (ES ) @ 65 o C

14. Pruebas API Estándar para Emulsiones Inversas • Pes o de l lodo • Reologí a @ 120º , 150 º o 180ºF • ATA P @ 300º F o temperatur a d e fondo • Estabilida d Eléctric a (ES ) @ 120 º o 150 º F • Retort a ( % aceite/sintético , % agua , % sólidos) • Pom , Psm • Cl - (lod o entero)

15. Análisis por retorta de emulsiones inversa • ¡Precisión! • L a retort a no s permit e determinar: - % Sólidos - % Aceit e o Fluid o Sintético - Contenid o d e sal • Busqu e tendencia s y cambio s importantes - % Agua

16. CÁLCULOS PARA LODO BASE ACEITE

17. Datos Calculados • Relació n d e Aceit e o Sintétic o / Agua • Cal, (lb/bbl) • % CaC l 2 y % Sólido s Corregido • Sólidos : (lb/bbl ) Barit a y (lb/bbl ) LGS • Cloruro de Calcio (lb/bbl)

18. Cálculos 1 . m 3 AGU A / m 3 LOD O = W R d X ( F o + F w ) - (10 X F w ) O rd 2 . m 3 ACEIT E / m 3 LOD O = O R d X ( F o + F w ) - ( 10 X F o ) W Rd DONDE: O R d = PROPORCIÓ N D E ACEIT E DESEAD A (Númer o entero) W R d = PROPORCIÓ N D E AGU A DESEAD A (Númer o entero) F o = FRACCIÓ N D E ACEIT E (Com o decima l d e l a retorta) F w = FRACCIÓ N D E AGU A (Com o decima l d e l a retorta) Esta es la formula de calculación para la elaboración de lodos de perforación

19. Cálculos 1 . BB L H 2 O / BB L LOD O = W R d X ( F o + F w ) - (10 X F w ) O rd 2 . BB L ACEIT E / BB L LOD O = O R d X ( F o + F w ) - ( 10 X F o ) W Rd DONDE: O R d = PROPORCIÓ N D E ACEIT E DESEAD A (Númer o entero) W R d = PROPORCIÓ N D E AGU A DESEAD A (Númer o entero) F o = FRACCIÓ N D E ACEIT E (Com o decima l d e l a retorta) F w = FRACCIÓ N D E AGU A (Com o decima l d e l a retorta) x 5 , 48 LB/BB L CaC l 2 = ml Lodo mlAgNO 3

20. x 5 , 48 LB/BB L CaC l 2 = ml Lodo mlAgNO 3

21. mlAgN O 3 CaCl 2 % e n Peso . = m l Lodo X 1 5 , 6 5 1000 xF w 1 5 , 65 X 100 mlAgN O 3 m l Lodo

22. Agent e Humectant e a añadir: - Un a libr a d e agent e humectant e par a cad a sac o d e 10 lb s d e bar i ta Emulsificant e a añadir: - lb/bb l = [(bb l agu a / bb l lodo ) x (10)] añadido.

23. Agent e Humectant e a añadir: - Un a libr a d e agent e humectant e par a cad a sac o d e barit a añadido. - 0, 5 Kg/Saco Emulsificant e a añadir: - lb/bb l = [(bb l agu a / bb l lodo ) x (10)]

24. PROBLEMAS CO N LOD O BAS E ACEITE

25. Problemas: Aceite / Sintéticos • Viscosidad Insuficiente • Viscosida d Excesiva • Contaminació n d e Sólidos • Flujo s d e Agu a Salada • Sólido s Humectado s po r Agua • Dióxid o d e Carbon o – CO 2 • Sulfur o d e Hidrógen o – H 2 S • Sale s Masiva s y Filone s d e Sal • Asentamiento / Sedimentación de Barita • Pérdid a d e Circulación

26. Viscosidad insuficinte • Sedimentació n d e Barita • Limpiez a Inadecuad a de l Pozo • Tratamiento: - Añadi r Viscosificadore s – Arcilla , Polímeros , Mod. - Somete r l a Salmuer a a l Esfuerz o d e Corte - Añadi r Agu a (Salmuera)

27. Viscosidad Excesiva - Elimina r / Dilui r – Sólidos , Reduci r e l Contenid o d e Agua de l lodo • • • • • • • Sólido s – Alto Contenido, Finos, Humectados Alt o Contenid o d e Agua Inestabilida d a la s Temperatura s Elevadas Gases Ácidos Sólido s Humectado s po r Agua Sobretratamient o con Viscosificadores Tratamiento: por Agua - Añadi r – Emulsificante , Agent e Humectante , Versathin , Cal , Aumenta r e l p eso

28. Contaminación de solidos • Alt a viscosidad • Revoqu e grueso • Tratamiento: - Zarand a d e mall a má s fina - Dilui r co n fluido s bas e y añadi r emulsificante - Agent e humectante - Centrífuga s e n tándem

29. Flujos de Agua Salada - Emulsificante y cal - Barit a par a ajusta r e l pes o y para r e l influjo • • • • • • Aument o de l % agua , disminución Alta viscosidad Sólido s humectado s po r agua Estabilidad Eléctrica Más Baja Agu a e n e l filtrad o ATAP Tratamiento: de la relación aceite:agua - Agent e humectant e par a densifica r o sólido s humectado s po r agua

30. Sólido s Humectado s po r Agua • Mayo r viscosidad • Meno r Estabilida d Eléctrica • Aspect o granuloso • Sedimentación • Taponamient o d e l a mall a d e l a zaranda • Prueba • Tratamiento: - S i l a fas e d e salmuer a est á saturad a d e sal , añadi r agu a dulce - Agente humectante

31. Dióxido de carbono • Disminució n d e P OM • Disminució n de l contenid o d e cal • Disminució n d e l a Estabilida d Eléctrica • Tratamiento: - Añadi r ca l par a mantene r u n exceso , tene r cuidad o para - Aumenta r e l pes o de l lod o par a controla r e l influjo controla r e l exces o d e cal e n fluido s a bas e d e éster

32. Sulfuro de Hidrógeno, H2S - Mantene r e l exces o d e cal - Secuestrante d e zin c inorgánic o (SULF - X) • • • • • • Sulfuro s detectado s co n e l Tre n d e Ga s d e Garrett Disminució n de P OM Disminució n de l contenid o d e cal Disminució n d e l a Estabilida d Eléctrica E l lod o pued e volvers e negro Tratamiento: - Aumenta r e l pes o de l lod o par a controla r e l influjo

33. Sales masivas y filones de sal • La s sale s so n insolubles , puede n resulta r e n u n problem a de sólido s d e baj a graveda d específica • CaC l 2 y MgCl 2 d e l a formació n puede n causa r la • Pegadur a de l fluj o plástic o (n o diferencial) - Desplaza r e l espaci o anula r desd e l a barren a hast a e l punto humectació n po r agu a d e lo s sólidos libr e co n agu a dulce

34. Pérdida de Circulación aumentand o l a posibilida d d e fracturació n d e l a formación Celofá n y fibra s d e cañ a puede n rompe r l a emulsión - Mica , MIX - II , cáscara s d e nueces - • L a compresibilida d aument a l a densida d e n e l fondo, • Lo s materiale s d e pérdid a d e circulació n (LCM ) tale s como • Tratamiento: Inyecció n invers a d e arcill a organofílic a (arcill a organofílic a e n agua

35. DESPLAZAMIENTOS desplazado r a l a viscosida d má s alta. desplazado r est é e n e l sitio. • • Reunirse , comunicar , organizar. Acondicionar el lodo a desplazar a la viscosidad más baja y el f luido • N o comenza r e l desplazamient o hast a qu e tod o e l fluido • • • • E l espaciado r deberí a cubri r 500 ’ a 1.000 ’ d e espaci o anular. Bombea r a un a velocida d cerc a d e l a turbulencia. N o Para r l a circulació n un a ve z qu e s e h a iniciad o e l desplazamiento. Hace r Gira r / Reciproca r l a Tubería

36. DESPLAZAMIENTOS • Coloca r l a barren a a l fond o de l poz o cuand o e l lod o base aceit e s e separ a d e l a barrena. • Cambia r la s mallas. • Añadi r agent e humectante. • Monitorea r co n e l medido r d e Estabilidad.