INGENIERÍA DE FLUIDOS REMOVER Y TRANSPORTAR DESDE EL FONDO HASTA LA SUPERFICIE LOS RECORTES
JOSAFAT VIDAL LEON
ALEXIS VILLAVERDE CRUZ
Introducción El objetivo de una operación de perforación es perforar, evaluar y terminar un pozo que producirá petróleo y/o gas en forma rentable. Los fluidos de perforación desempeñan numerosas funciones que contribuyen al logro de dicho objetivo. El ingeniero de fluidos se asegurará que las propiedades del lodo sean correctas para el ambiente de perforación específico.
Fluido de control Dicha operación se lleva acabo con la ayuda de un fluido control: Un fluido de control, es una mezcla de materiales químicos en estado solido y liquido que proporcionan propiedades fisico-quimicas adecuadas para una optima perforación. En el lenguaje de campo, también es llamado Barro Lodo de Perforación, según la terminología más común en el lugar.
Funciones del fluido de control:
Evacuar los recortes de perforación Controlar las presiones de formación
• Suspender y descargar los recortes • • • • •
Mantener la estabilidad del pozo Limpiar el fondo del pozo Minimizar daños a la formación Enfriar, lubricar y alivianar la columna de perforación Etc…
Evacuar los recortes perforacion Un lodo de perforación debe ser capaz de transportar eficientemente los recortes hechos por la barrena a la superficie. Para que esto se cumpla, la velocidad del lodo de perforacion en el espacio anular debe ser mayor que la velocidad de asentamiento de las partículas generadas por la barrena (estas pueden ser de formación o de fierro), para que estas puedan ser llevadas a la superficie.
Cuando la circulación se suspende, el lodo debe de mantener en suspensión las partículas o recortes que se encuentran en el espacio anular para evitar que caigan y atrapen a la sarta de perforacion. Esto se logra a traves de una propiedad del lodo llamada tixotropía.
Tixotropía: Es la capacidad de un fluido en reposo para desarrollar un esfuerzo de gel con el tiempo; es decir que desarrolla una estructura rígida o semi rígida, pero que puede volver a un estado fluido bajo agitación mecánica
Evacuar los recortes de perforación La remocion de los recortes debajo de la barrena es una de las funciones mas importantes de el fluido de perforacion. Esta remocion esta controlada por factores tales como: la viscosidad y la densidad del fluido, del tamaño y densidad de los recortes y la velocidad del fluifdo en el espacio anular. Los recortes tienden a permanecer en el fondo del pozo debido a la diferencia de presion que existe entre la presion hidrostatica ejrecida por el lodo y la presion de formacion.
La remoción de los recortes (limpieza del pozo) depende del tamaño,forma y densidad de los recortes, unidos a la Velocidad de Penetración(ROP); de la rotación de la columna de perforación; y de la viscosidad,densidad y velocidad anular del fluido de perforación
Terminación y tratamineto de los recortes de perforacion Los recortes son por lo general depositados previamente en un contenedor metálico para posteriormente ser enviados a un confinamiento controlado de residuos peligrosos. Otra opción de tratamiento final la representa la incineración por medio de la desorción o de la absorción térmica. Una tercera alternativa es la remediación in situ y ex situ de los suelos, con microorganismos (biorremediación, bioaumentación, biorestauración).
El sistema de secado separa un gran porcentaje de los líquidos de los recortes de perforación por fuerza mecánica. Esto es menos costoso que utilizar únicamente el procedimiento térmico y mejora fuertemente el desempeño del sistema térmico. La centrifuga Verti-G gira a velocidad tal que la fuerza centrífuga seque los recortes al pasar por una malla. Se han hecho modificaciones al Verti-G variando las velocidades de rotación del barril para obtener la mejor fuerza G de secado.
También se realiza cambio de mallas de diferentes tamaños de abertura, para utilizarse con diferentes tipos de recorte. A estos equipos actualmente se les están realizando algunos cambios en su diseño, tendientes a mejorar su eficiencia de operación.
Los líquidos separados mediante la centrifuga Verti-G son almacenados en un pequeño tanque y bombeados posteriormente a una presa en donde se mezcla con el diesel, luego esta mezcla es pasada por un sistema de temblorinas o vibradores con mallas y centrifugas horizontales las cuales giran a altas velocidades permitiendo la separación de los sólidos que no pudieron ser separados en la centrifuga Verti-G. Estos sólidos separados por los equipos de control de sólidos, son descargados en la presa de almacenamiento de recortes. El lodo limpio es entonces transportado para las plantas de tratamiento de lodo en donde se re-acondiciona y envía de nuevo a los pozos de perforación para su reutilización.
Trasporte Especializado de Recortes de Perforación Vehículos Terrestres. Los vehículos utilizados para el transporte de recortes de perforación, deben cumplir con el siguiente propósito:
-Estar diseñados para poderse transportar dentro de los s (brechas) a los pozos de perforación -Las góndolas deben contener perfectamente los recortes a fin de evitar derrames