PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
PROPIEDADES FISICAS
DENSIDAD: Es la propiedad del fluido que tiene por
función principal mantener en sitio los fluidos de la formación.
La densidad se expresa por lo general en lbs/gal, y es uno de los dos factores,
de los cuales depende la presión hidrostatica ejercida por la
columna de fluido. Durante la perforación de un
pozo se trata de mantener una presión hidrostatica ligeramente mayor
a la presión de la formación, para evitar en lo posible una
arremetida, lo cual dependera de las características de la
formación.
Reducción de Densidad:
Una reducción de la densidad del
lodo se puede lograr por dilución o por remoción mecanica del agente densificante
o de los sólidos contaminantes.
La remoción mecanica se logra con el uso
de un equipo de control de sólidos eficiente como la centrifuga de decantación que
es por lo general, el método preferido.
La dilución es también una manera eficiente de reducir la
densidad del
fluido de perforación. Aunque con ello se pueden afectar
facilmente otras propiedades del fluido. Con salmueras
cualquier dilución debera hacerse con agua fresca y no con agua
de mar con el fin de evitar problemas potenciales.
VISCOSIDAD API: Es determinada con el Embudo Marsh, y sirve para comparar la
fluidez de un líquido con ladel agua. A la
viscosidad embudo se le concede cierta importancia practica aunque
carece de base científica, y el único beneficio que aparentemente
tiene, es el de suspender el ripio de formación en el espacio anular,
cuando el flujo es laminar. Por esta razón, generalmente no se toma en
consideración para el analisis riguroso de la tixotropía del
fluido. Es recomendable evitar las altas viscosidades
y perforar con la viscosidad embudo mas baja posible, siempre y cuando,
se tengan valores aceptables de fuerzas de gelatinización y un control
sobre el filtrado. Un fluido contaminado exhibe alta
viscosidad embudo.
VISCOSIDAD PLASTICA: Es la resistencia
del fluido a
fluir, causada principalmente por la fricción mecanica el
porcentaje de las partículas suspendidas y por la viscosidad de la fase
fluida. Es afectada por la concentración tamaño
y forma de las partículas solidas suspendidas en el lodo y se controla
con equipos mecanicos de Control de Sólidos. Este control
es indispensable para mejorar el comportamiento reológico y sobre todo
para obtener altas tasas de penetración (ROP).
Una baja viscosidad plastica aunada a un alto
punto cedente permite una limpieza efectiva del hoyo con alta tasa de
penetración.
Punto cedente: Es la resistencia
del flujo causada por las fuerzas de
atracción entre partículasproducto de la interacción de
las cargas eléctricas sobre la superficie de partículas dispersas
en la fase fluida del
lodo. El punto cedente esta relacionado con la capacidad de limpieza del fluido en condiciones
dinamicas, y generalmente sufre incremento por la acción de los
contaminantes solubles como
el carbonato, calcio, y por los sólidos reactivos de formación.
Reducción de Punto de Cedente
El punto cedente puede ser reducido ya sea por medio de un tratamiento
químico o mecanico:
Tratamiento químico: La dispersión, la de floculación o el
adelgazamiento, neutralizaran las fuerzas de atracción
Tratamiento mecanico: El uso de suficiente equipo de control de
sólidos es el método preferido. También podría
lograrse por dilución pero ésta puede afectar al resto de las
propiedades del
fluido a menos que la concentración de sólidos sea alta
Fuerza de gel: Esta resistencia
o fuerza de gel es una medida de la atracción física y
electroquímica bajo condiciones estaticas. Esta
relacionada con la capacidad de suspensión del fluido y se controla, en la misma forma, como se controla el punto
cedente, puesto que la origina el mismo tipo de sólido (reactivo). Las mediciones comunes de esta propiedad se toman a los diez
segundos y a los diez minutos, pero pueden ser medidas para cualquier espaciode
tiempo deseado. Esta fuerza debe ser lo suficientemente baja para:
Permitir el asentamiento de los sólidos en los tanques de superficie,
principalmente en la trampa de arena. Permitir buen rendimiento de las bombas y
una adecuada velocidad de circulación Minimizar el efecto de
succión cuando se saca la tubería Permitir el desprendimiento del gas incorporado al fluido,
para facilitar el funcionamiento del
desgasificador. La resistencia
del gel formado depende de la cantidad y del tipo de sólidos en suspensión, del tiempo, de la temperatura y del tratamiento químico. Es decir que
cualquier cosa que fomenta o impide el enlace de las
partículas, aumentara o reducira la tendencia a
gelificación de un fluido.
Filtrado API: El filtrado indica la cantidad relativa de líquido que se
filtra a través del revoque hacia las formaciones
permeables, cuando el fluido es sometido a una presión diferencial. Esta
característica es afectada por los siguientes factores: Presión,
Dispersión, Temperatura, Tiempo. Se mide en condiciones
estaticas, a baja temperatura y presión para los fluidos base
agua y a alta presión (HP) y alta temperatura
(HT) para los fluidos base aceite.
Su control depende del
tipo de formación. En formaciones permeables no productoras se controla
desarrollando un revoque de calidad, lo cual
esposible, si se tiene alta concentración y dispersión de
sólidos arcillosos que son los verdaderos aditivos de control de
filtración. Por ello, es practica efectiva usar
bentonita pre hidratada para controlar el filtrado API.
PH: Generalmente, los lodos de perforación son alcalinos (pH>8) durante su uso. Este pH decrecera durante
el envejecimiento natural en el medio ambiente debido a la absorción de
dióxido de carbono atmosférico. El rango de pH,
de acuerdo a los criterios de las descargas de aguas permitidas, estara
en el orden de 6-9. Valores inferiores a 6 (francamente acidos) y
valores superiores a 8 (francamente basicos) seran nocivos para
la fauna y flora del
lugar de disposición del residuo, como así también para las propiedades
fisicoquímicas del
suelo
% Arena: La arena es un sólido no reactivo indeseable de baja gravedad
específica. El porcentaje de arena durante la
perforación de un pozo debe mantenerse en el mínimo posible para
evitar daños a los equipos de perforación. La arena es
completamente abrasiva y causa daño considerable a las camisas de las
bombas de lodo.
% Sólidos y líquidos: El porcentaje de sólidos y
líquidos se determina con una prueba de retorta. Los resultados
obtenidos permiten conocer a través de un
analisis de sólidos, el porcentaje de sólidos de alta y
bajagravedad especifica. En los fluidos base agua, se pueden conocer los
porcentajes de bentonita, arcilla de formación y sólidos no
reactivos de formación, pero en los fluidos base aceite, no es posible
conocer este tipo de información, porque
resulta imposible hacerles una prueba de MBT.
PROPIEDADES QUIMICAS
DUREZA: Es causada por la cantidad de sales de calcio y magnesio disuelta en el
agua o en el filtrado del lodo. El calcio por lo
general, es un contaminante de los fluidos base de
agua.
CLORUROS: Es la cantidad de iones de cloro presentes en el filtrado del
lodo. Una alta concentración de cloruros causa
efectos adversos en un fluido base de agua. Los cloruros afectan la
reología de los fluidos base agua y causan comúnmente problemas
de floculación. En algunos casos ocurren problemas de
arremetida por influjo de agua salada.
Alcalinidad: La alcalinidad de una solución se puede definir como
la concentración de iones solubles en agua que pueden neutralizar
acidos. Con los datos obtenidos de la prueba de alcalinidad se pueden
estimar la concentración de iones OH– CO3 = y HCO3 –,
presentes en el fluido.
MBT (Me thy lene Blue Test): Es una medida de la concentración total de
sólidos arcillosos que contiene el fluido.
ANEXOS
