Sistemas viscoelasticos

7/30/2019 Sistemas viscoelasticos

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Sistemas viscoelasticos

1. Criterios que favorecen para la aplicacin de estos sistemas, en el uso del material sellante.

Los sistemas viscoelsticos tienen la capacidad de formar un revoque o sello filtrante instantneo que minimiza lainvasin hacia el medio poroso disminuyendo as el dao a la formacin. Estos sistemas presentan un revoque bastantedelgado, flexible e impermeable con un espesor aproximado de 1/32 pulg., puesto que no se espera que las gomas xnticas queforman parte del sistema se queden en las paredes del hoyo, debido a que las mismas son biodegradables.

El revoque formado por este fluido Viscoelstico es liso, con una gran flexibilidad y buenas caractersticas impermeables

Por tanto los criterios para la formulacin del material sellante estn determinados por el hecho de que estos sistemas debenestar constituidos por granos finos de carbonato de calcio o partculas de sal especialmente seleccionadas encargadas deformar un revoque externo en la cara de la formacin, lo que minimiza la invasin hacia la formacin productora y por lo tantodisminuye el dao a las mismas.

2. Caractersticas y aplicaciones del sistema Viscoelstico

Caractersticas del sistema Viscoelstico

Son viscosos como un lquido y elsticos como un slido.Son fluidos pseudoplsticas, es decir, fluidos cuyo comportamiento es independiente del tiempo.Presenta altas viscosidades a bajas tasas de corte.Presentan una buena capacidad de limpieza del hoyo.

Desarrollan altos geles instantneos, pero frgiles y de fcil ruptura.Bajos puntos cedentes, mnima presin de bomba.Dan valores bajos de n y altos de k a bajas velocidades de corte.Se preparan con agua fresca o salmuera no saturada y alrededor de cuatro a seis aditivos qumicos.A bajas tasas de deformacin, tiene un comportamiento pseudos-slido para lograr la suspensin.Generalmente se utilizan polmeros para complementar la accin inhibitoria del fluido.No utilizan arcillas comerciales como agentes viscosificantes y de control reolgico, en reemplazo utilizanbiopolmeros, los cuales se obtienen mediante un proceso de fermentacin bacteriana.El filtrado de los fluidos viscoelsticos se controla con almidn natural o modificado.

Aplicaciones del sistema Viscoelstico

Se emplean en la perforacin de pozos horizontales y/o direccionales, por su gran capacidad de limpieza ysuspensin.Su capacidad de suspensin es tal que an en condiciones estticas minimizan la formacin de lechos de ripios ocamada que se forman usualmente en el punto de mxima desviacin del pozo. Igualmente utiliza una salmuera comoinhibidor y material de peso libre slidos.Son aplicables en formaciones de crudos pesados.Se emplea en situaciones en las que la presin de sobrecarga se puede mantener en un mnimo, reduciendo laprofundidad de invasin.Se usa en aplicaciones de entubamiento que requieren menores presiones de bomba. Igualmente utiliza una salmueracomo inhibidor y material de peso libre slidos.Tambin cumple importantes funciones en operaciones de perforacin, reparacin y completacin para lograrproporcionar suspensin de materiales densificantes, transportar grava, controlar perdidas de fluidos en formacionespermeables, separar lquidos incompatibles, estabilizar el hoyo y sacar ripios a la superficie.Minimizan los problemas de arrastre, mejoran las condiciones hidrulicas en la mecha, permite obtener mejores tasasde flujo y de penetracin y reducen las prdidas de presin en flujo turbulento.Cuando se requiere una excelente limpieza del hoyo, o sea cuando se necesite el acarreo del 100 % de los ripios.En formaciones donde la tasa de produccin es baja utilizando lodos tradicionales.

3. Cul es el rgimen de flujo que se aplica para obtener mejor limpieza del hoyo en perforaciones horizontales.Explique.

Las caractersticas excepcionales de los sistemas viscoelsticos, aseguran la suspensin superior de ripios y lamxima limpieza del espacio anular. A bajas tasas de corte, el sistema Viscoelstico aumenta la viscosidad, ventaja que rindemejor aptitud para suspender los ripios. Su capacidad de suspensin es tal que aun en condiciones estticas minimiza laformacin de lechos o camadas de ripios que se forman en el punto de mxima desviacin.


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En presencia de flujo turbulento los sistemas viscoelsticos disminuyen notablemente el arrastre (friccin) dentro de latubera de perforacin. A causa del bajo contenido de slidos del sistema y de su base de polmero.

El rgimen de flujo para limpiar el pozo en perforacin horizontal es el de tipo Turbulento que permite una mejor calidad delimpieza. Ello se logra con un Fluido viscoelstico que evita la formacin de camadas de ripios dado que a menudo este perfiturbulento resulta ser el ptimo para eliminar slidos cuando se perforan pozos horizontales.

4. Problemas que se presentan durante la perforacin de pozos horizontales y/o altamente desviados.

La perforacin de pozos horizontales y altamente desviados se caracteriza por presentar comnmente los siguientes

problemas:

Inestabilidad del hoyoPega por Presin diferencialExcesivo Torque y Arrastre.Pega MecnicaDisminucin de tasa de penetracin.

Estos problemas estn asociados con la formacin de camadas de ripios, hidratacin y dispersin de las arcillas, sistemasde lodos utilizados con poca disponibilidad de modelos reolgicos apropiados para determinar los regmenes de flujo.

La limpieza pobre de los pozos horizontales tienen asociado el problema de la formacin de camadas de ripios, por lo

tanto, es necesario en estos la utilizacin de sistemas viscoelsticos que minimicen la formacin de camadas de ripios aldisminuir la velocidad de asentamiento de las partculas.

5. Cules sern los parmetros que se consideran para seleccionar la aplicacin de estos sistemas.

Entre los parmetros que se deben tener en cuenta para la seleccin de los fluidos de perforacin en pozos con unngulo de inclinacin (donde son tpicamente utilizados los fluidos viscolelsticos), las cuales requieren un diseo ptimo deperforacin y el apoyo de un sistema de lodo que permita la adecuada estabilidad del hoyo se tiene:

Estabilidad del HoyoLimpiezaLubricidad del SistemaRequerimiento de DensidadCaracterstica de flujo y Capacidad de SuspensinDao a la FormacinControl ptimo de SlidosProteccin Ambiental.

6. Qu es reologa especifica? Qu beneficios y/o desventajas ofrece?

La reologa especfica, se relaciona con los fluidos que exhiben un comportamiento independiente del tiempo,caracterizados por tener propiedades viscoelsticas.

BENEFICIOS:

Un alto valor de fuerza gel es muy beneficioso, porque proporciona una mejor suspensin de ripios en el hoyo, evitando

la formacin de una camada de ripios durante la perforacin direccional, disminuyendo as la posibilidad de queexistan los problemas de atascamiento de tubera, pega diferencial, haciendo as exitosa la perforacin de pozosdesviados.

DESVENTAJAS:

Es susceptible a la degradacin por bacteria. Para evitar la fermentacin de fluidos no saturados con sal se debe usarun bactericida.Son afectados severamente por el cemento en especial los biopolmeros. Por ello es muy importante tomar todas lasprecauciones del caso para evitar el contacto del cemento con el fluidoEstos sistemas sufren degradaciones cuando permanecen estticos por largos perodos de tiempo.


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Los biopolmeros que forman parte del sistema presenta poca resistencia a las altas temperaturas, no llegan a resistirms de 250 F.Es necesario realizar viajes de calibre cada 500 pies para determinar la condicin del hoyo.Se deben emplear pldoras de alta viscosidad para el acarreo de slidos perforados, lo que requiere de puntos decedencia de 50.

7. Efecto que puede causar los diferentes contaminantes de un lodo Viscoelstico.

CONTAMINACIN CON CEMENTO

La contaminacin con cemento, puede llegar a constituir un problema grave para este sistema, debido a que la mayorparte de los polmeros constituyentes se degradan a un pH excesivamente alto. Es por ello que se debe evitar el contacto delfluido con el cemento. Pero si se llegara a perforar una cantidad grande de cemento se recomienda hacerlo lo ms rpidoposible usando agua y simplemente descartar el producto obtenido. El pH debe mantenerse entre 7 y 9, ya que variaciones porencima o por debajo del rango causaran prdida de viscosidad, y en consecuencia la disminucin de la capacidad de acarreo ylimpieza del fluido.

CONTAMINACIN CON SAL

La presencia de sal no afecta el sistema, dado que una alta concentracin de esta permite mejorar la estabilidadtrmica del lodo evitando la prdida de viscosidad que sufren los polmetros a altas temperaturas. La sal mejora la eficienciatrmica del polmetro viscosificador.

8. Descripcin de cada unos de los aditivos qumicos que conforman al sistema viscoelasticos.

Agua Fresca

DescripcinEs agua fresca con pequeas concentraciones de sales minerales disueltas.

FuncinServir como medio de suspensin de las partculas slidas y dems aditivos qumicos del lodo de perforacin. Constituye lafase continua del sistema.

Baraxan

DescripcinEs un polmero de goma xantana en polvo utilizada para viscosificar agua dulce, agua de mar y salmueras monovalentes.

FuncinPuente de suspensin de agentes y materiales de ponderacin en agua dulce y los sistemas de salmuera

Dextrip

DescripcinAlmidn modificado, ayuda a proporcionar un control de filtracin con la acumulacin de viscosidad minima en los fluidos de

perforacin base agua.

FuncinProporcionar control de filtrado en fluidos de perforacin base agua, Puede reducir la tasa de filtracin sin aumentarsignificativamente la viscosidad del fluido,pueden promover la estabilidad del pozo en el agua formaciones sensibles, Puedemejorar la recuperacin de ncleos


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Hidrxido de Potasio (KOH)

DescripcinEs un slido blanco, higroscpico (absorbe humedad del aire), que corroe la piel y se disuelve muy bien en el agua liberandouna gran cantidad de calor. Es tambin conocido como potasa custica, es un hidrxido custico que tiene la siguiente frmula(KOH).

FuncinSe usa como controlador de pH.

Lubricante de Baja Toxicidad (Lube 167)

DescripcinEs un lubricante dispersable en agua. No contiene hidrocarburos y es compatible con todos los fluidos base agua.

FuncinDiluyente, emulsificante y controlador de filtrado para lodos a base de potasio.

ALDACIDE G

DescripcinEs efectivo contra bacterias aerbicas y anaerbicas y es compatible con todo tipo de salmuera. El uso de ALDACIDE biocida G

junto con absorbedores de oxgeno al sulfito, no es recomendable.

FuncinPrevenir el deterioro de los coloides orgnicos, Control de bacterias reductoras de sulfato

9. Porque los sistemas viscoelasticos han eliminado el uso de arcillas comerciales.

No se utilizan arcillas comerciales como viscosificante y de control de reologia ya que estn son afectadas por lopolmeros usados como inhibidores producindose un intercambio ionico entre los solidos arcillosos y los adictivos usadospara la inhibicin y adems por que estos solidos causan problemas de taponamiento y dan geles pregresivos dependientesdel tiempo.

10. Beneficios y ventajas del sistema Viscoelstico.

VENTAJAS DE LOS LODOS VICOELSTICOS

Son sistemas sencillos y fciles de preparar.No daa las formaciones.Mejora la productividad de los pozos.Permiten evitar la formacin de camadas de ripios en pozos desviados.Maximiza la tasa de penetracin.Disminuyen el costo de la perforacin.Incrementan la productividad de los pozos.No requieren de la adicin de lubricantes especiales, solo requieren ser limpios para prevenir la formacin de lechosde ripios.Bajo coeficiente de adherencia.

Singulares propiedades reolgicas.Proporciona superior limpieza.Simplifican y facilitan las completaciones.Causan menos preocupaciones ambientales.Estabilidad trmica a ms de 300 F.Tratamiento diario de bajo costo.Fluido reciclable.Excelente control de la filtracin.


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BENEFICIOS DE LOS LODOS VICOELSTICOS

Minimizan los daos de las formaciones y la sobrepresin.Minimizan la concentracin total de slidos.Inhiben las arcillas de las formaciones productoras.Disminuyen la torsin, el arrastre y el atasque por presin diferencialReducen las presiones de bombeo.Proveen excelente suspensin y acarreo de los recortes de perforacin

11. Cules son las recomendaciones, cuando hay presencias de lutitas inestables con un alto contenido de arcillahidratables y si se esta utilizando el sistema viscoelstico.

La combinacin de la poliacrilamida con potasio es muy efectiva para perforar lutitas inestables con un alto contenido dearcillas hidratables. El in potasio posee mayor capacidad inhibitoria que los iones sodio, calcio o magnesio, por su bajaenerga de hidratacin y por su reducido tamao inico.

El in potasio es efectivo tanto en el desplazamiento de cationes monovalentes (sodio) como de cationes divalentes(calcio). Esto es muy importante, ya que la mayora de las lutitas hidratables son montmorillonitas sdicas. Como fuenteprimaria de potasio se utiliza el cloruro de potasio en una concentracin del 2 al 5% por peso. Tambin se utilizan el K-52 y elShale Chek. El K-52 es una fuente de potasio sin cloruro. El hidrxido de potasio se usa para reemplazar la soda custica en elcontrol del ph, y el lignito potsico como el K -17 se puede usar para controlar el filtrado, especialmente a altas temperaturas.

12. Porque se debe tener control estricto sobre la lubricidad de estos sistemas.

En pozos altamente desviados existe un contacto significativo entre la sarta de perforacin y las paredes del hoyo, locual genera una resistencia de friccin al movimiento. La resistencia puede ser lo suficientemente significativa como paraconvertirse en el factor limitante en la perforacin horizontal y de largo alcance.

Se puede disminuir la friccin utilizando un fluido de perforacin con buenas caractersticas de lubricacin, como es elcaso de los fluidos con base de aceite, los fluidos de polmeros y los sistemas derivados del glicol. Por esto es importante econtrol de la lubricidad para evitar un aumento de la friccin y que se produzca una camada de recortes que afecten elrendimiento de la limpieza del pozo.

13. Cuando aparece la figura del OJO DE PESCADO y los daos que causa a la arena.

Es cuando un glbulo de parte de polmero (BARAXAN) hidratado causada por la pobre dispersin durante el procesode mezcla (comnmente un resultado de agregar el producto muy rpido). Son tpicamente de 0,2 a 0,5 pulgadas de tamao yse componen de un grnulo de polmero sin hidratar rodeado por una cubierta gelatinosa de polmero hidratado, lo queimpide la entrada de agua para completar el proceso de hidratacin. As, una vez formada, el ojo de pescado no se dispersa yel producto se retira en las pantallas de agitador y desperdicios. Por lo que puede producir un taponamientos de la arena deinters evitando que el los hidrocarburos se queden entrampado.

14.Mantenimientos a los cuales deben ser sometidos los sistemas viscoelsticos.

El mantenimiento del sistema se facilita si se dispone de los equipos de superficie adecuados: Agitadores,desarenadores y desarcilladores permiten una remocin efectiva de los slidos del lodo. Un desgasificador es esencial paraeliminar el aire y el gas atrapados.

La contaminacin con cemento es otro parmetro a tomar en cuenta ya que este aumenta el pH del lodo destruyendo

el polmero. Si es necesario perforar una cantidad de cemento mayor que la usual, debe considerarse la posibilidad deperforarlo lo ms rpido posible y tratar el lodo con bicarbonato de sodio.

Para evitar la produccin de espuma en las piletas, generalmente en los lodos salados, se pueden emplearantiespumantes. Para el control de la corrosin se recomienda las aminas flmicas o los depuradores de oxgeno.

Para disminuir la velocidad de filtracin en estos sistemas y estabilizar formaciones reactivas se puede utilizaralmidones como el Dextrid, los cuales a su vez floculan los recortes dispersados y reducen la dispersin de las partculas dearcilla.


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Para disminuir el torque y arrastre sobre la sarta de perforacin y aumentar la lubricidad en los sistemasViscoelsticos se pueden utilizar mezclas de cidos grasos modificados y emulsificantes como el Enviro-torq.

15. Explique porque durante la perforacin de pozos desviados se requiere de bajos geles y de fcil ruptura.

Los geles ptimos para la perforacin de pozos desviados deben ser instantneos para evitar la formacin de camadasde ripios y posteriores atascamientos de tuberas, adems deben ser de fcil ruptura para mejorar la limpieza del hoyo y

suspensin de partculas solidas aun en condiciones estticas ya que en estos tipos de pozos perforados se suelen formarcamadas de ripios en la zona de desviacin del pozo de esta forma es ms efectiva la suspensin y el transporte de estaspartculas hacia la superficies, as como tambin es necesario la fcil ruptura de los geles para evitar presiones de circulacinexcesivas que puedan causar prdidas de circulacin inducidas y posteriores daos a las formaciones.

16. Diferencias entre un sistema Lignosulfonato y uno Viscoelstico.

Con el sistema Viscoelstico se pueden realizar labores de perforacin y completacin del pozo mientras que los sistemaslignosulfonatos solo son usados durante la perforacin.El sistema Viscoelstico es un fluido que tiene caractersticas ptimas para la perforacin de zonas productoras ya quedisminuye el dao a la formacin por prdida de filtrado mientras que con el sistema lignosulfonato la formacin quedams expuesta con la filtracin.El sistema Viscoelstico se crea un revoque de menor espesor, de fcil disolucin y mayor capacidad de puenteo que con elrevoque formado con un lodo lignosulfonato.

17. Efectos que producen altas temperaturas a los sistemas viscoelasticos

Las altas temperaturas producen una prdida de viscosidad en los polmeros que componen el sistema Viscoelstico,por lo tanto, deben ser evitadas. Uno de los tratamientos utilizados para mejorar la estabilidad trmica est basado enmantener una alta concentracin de sal en el sistema.

18. Si este sistema no posee alto contenido de slidos cmo proporciona la presin hidrosttica?

Debido a su baja cantidad de slidos, tienden a mejorar las condiciones hidrulicas en la mecha, permitiendo obtenermejores tasas de flujo y de penetracin, reduciendo as las prdidas de presin en flujo turbulento. Esto permite mantener lapresin hidrosttica, ya que este tipo de prdida de presin se ven reducidas por este tipo de flujo.

19 Porque presentan altas viscosidades, a bajas tasas de corte. Explique?

El Valor LSRV significa alta viscosidad a baja tasa de corte, proporciona informacin sobre la capacidad desuspensin y transporte de cortes garantizando la limpieza del hoyo en el espacio anular donde se desarrollan muy bajasvelocidades; es decir, en la parte baja del pozo cerca de la mecha, el lodo se comporta como un flujo de forma helicoidal, lo cuapermitir mayor remocin de partculas en las paredes del hoyo; en estos puntos la velocidad o perfiles de velocidad son muybajos y es en estos donde altos valores de LSRV nos indica una buena limpieza del hoyo.

Por otra parte los valores de viscosidad a bajo rgimen de cizallamiento es un mecanismo que nos ayuda a controlar la prdidade filtrado y evitar los daosa la formacin; altos valores de LSRV nos indican un buen control o restriccin de la invasin delfiltrado a la formacin, ya que cuando ocurre fuga de filtrado, la alta viscosidad LSRV que se desarrolla impide que contine lafuga.


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Sistema polimerico1. Defina:Polmero: Un polmero es una molcula de gran tamao que se compone de pequeas unidades estructurales llamadasmonmeras, que se forman mediante un proceso de polimerizacin . Tambin se definen como coloides orgnicos de cadenalarga utilizados como viscosificantes, agentes controladores de filtrado, adelgazantes o como encapsulantes de slidos.

Sistema polimerico: Los Sistemas Polimricos son fluidos de reologa inversa que tienen propiedades altamente tixotrpicasde adelgazamiento por corte. Se disean para satisfacer diferentes requerimientos de acuerdo con las necesidades del campoExisten sistemas diseados exclusivamente para trabajar con agua dulce. Otros solamente en agua salda; otros ms han sidodiseados bien como fluido inhibitorio, de completacin y/o de reparacin. Estos sistemas estn diseados con unapoliacrilamida de alto peso molecular parcialmente hidrolizada (PHPA) que acta como viscosificador y encapsulante, y unpoliacrilato de bajo peso molecular que acta como adelgazante o defloculante.

Clasificacin de los polmericos

Segn su origen

Polmeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polmeros y las biomolculasque forman los seresvivos sonmacromolculas polimricas. Por ejemplo, las protenas, los cidos nucleicos, los polisacridos (como la celulosa yla quitina), el hule o caucho natural, lalignina, etc.

Polmeros semisintticos. Se obtienen por transformacin de polmeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, ecaucho vulcanizado, etc. Polmeros sintticos. Muchos polmeros se obtienen industrialmente a partir de los monmeros. Por ejemplo, el nylonelpoliestireno, elPolicloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.

Segn su mecanismo de polimerizacin

En 1929 Carothers propuso la reaccin:

Polmeros de condensacin. La reaccin de polimerizacin implica a cada paso la formacin de una molcula de bajamasa molecular, por ejemplo agua.

Polmeros de adicin. La polimerizacin no implica la liberacin de ningn compuesto de baja masa molecular.Estapolimerizacin se genera cuando un "catalizador", inicia la reaccin. Este catalizador separa la unin doble carbono en losmonmeros, luego aquellos monmeros se unen con otros debido a los electrones libres, y as se van uniendo uno tras uno

hasta que la reaccin termina. Polmeros formados por etapas. La cadena de polmero va creciendo gradualmente mientras haya monmerosdisponibles, aadiendo un monmero cada vez. Esta categora incluye todos los polmeros de condensacin de Carothers yadems algunos otros que no liberan molculas pequeas pero s se forman gradualmente, como por ejemplo lospoliuretanos.

Polmeros formados por reaccin en cadena . Cada cadena individual de polmero se forma a gran velocidad y luegoqueda inactiva, a pesar de estar rodeada de monmero.

Segn su composicin qumica

Polmeros orgnicos. Posee en la cadena principal tomos de carbono. Polmeros orgnicos vinlicos. La cadena principal de sus molculas est formada exclusivamente por tomos

de carbono.

Dentro de ellos se pueden distinguir:

Poliolefinas, formados mediante la polimerizacin de olefinas.Ejemplos: polietileno y polipropileno.

Polmeros estirnicos, que incluyen alestirenoentre sus monmeros.Ejemplos:poliestirenoy caucho estireno-butadieno.

Polmeros vinlicos halogenados, que incluyen tomos de halgenos (cloro, flor...) en su composicin.Ejemplos: PVC y PTFE.
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nylonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nylonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliolefinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliolefinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliolefinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliestirenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nylonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ligninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomol%C3%A9cula


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Polmeros acrlicos. Ejemplos: PMMA. Polmeros orgnicos no vinlicos. Adems de carbono, tienen tomos de oxgeno o nitrgeno en su cadena principal.

Algunas sub-categoras de importancia:

Polisteres Poliamidas PoliuretanosPolmeros inorgnicos. Entre otros:

Basados en azufre. Ejemplo:polisulfuros. Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Segn sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polmeros pueden clasificarse en:

Elastmeros. Son materiales con muy bajo mdulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho asometerlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensin y contraccin loselastmeros absorben energa, una propiedad denominadaresiliencia. Plsticos. Son aquellos polmeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, nopudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el trmino plstico se aplica a veces incorrectamente para referirse ala totalidad de los polmeros. Fibras. Presentan alto mdulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensionespermanecen estables. Recubrimientos. Son sustancias, normalmente lquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarlesalguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasin. Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesin y una alta cohesin, lo que les permite unir dos o ms cuerpospor contacto superficial.

Segn su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polmeros, una de las formas empricas ms sencillas consiste en calentarlos por encima de ciertatemperatura. Segn si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polmeros:

Termoplsticos, que fluyen (pasan al estado lquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado slido) alenfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningn) entrecruzamientosEjemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC. Termoestables, que no fluyen, y lo nico que conseguimos al calentarlos es que se descompongan qumicamente, en vezde fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientosrelativos de las molculas. Elastmero, plsticos con un comportamiento elstico que pueden ser deformados fcilmente sin que se rompan susenlaces no modifique su estructura.

La clasificacin termoplsticos / termoestables es independiente de la clasificacin elastmeros / plsticos / fibras. Existenplsticos que presentan un comportamiento termoplstico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye dehecho la principal subdivisin del grupo de los plsticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en

realidad se haga referencia slo a "los plsticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastmeros tambin sedividen en termoestables (la gran mayora) y termoplsticos (una minora pero con aplicaciones)

2. Caractersticas de los sistemas polimericos.Es estable a temperaturas cercanas a los 300F.Tiene caractersticas defloculantes excepcionales.Es sensitivo al pH y pierde su efectividad cuando se aumenta la alcalinidad.Trabaja bien cuando tiene un pH dentro del rango de 8.5 9.5, y una concentracin de calcio por debajo de las100ppm.Presenta una baja concentracin de slidos.
http://es.wikipedia.org/wiki/Polisulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polisulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polisulfurohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resiliencia_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Resiliencia_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Resiliencia_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Resiliencia_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Polisulfuro


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Posee polmeros como viscosificantes, reductores de filtrado, estabilizantes, adelgazantes, etc.Acta efectivamente con altas y bajas concentraciones de sal, con mantenimiento de propiedades reolgicas.Mantiene buenas propiedades de limpieza del hoyo.Forma rpidos revoques delgados no erosivos, dispersables, de manera sellante en las paredes del hoyo,reduciendo las prdidas de filtrado en operaciones de perforacin.Imparte una capa lubricante sobre la superficie del revoque, minimizando los efectos de torque y friccin porarrastre.

3. Aplicaciones de los sistemas Polimricos.

Evita la formacin de camadas de ripios, ya que desarrolla altas resistencias de gel durante el reposo, fciles deromper al recircular el lodo.Se emplean para perforar lutitas inestables e hidratables, esto en adicin con el potasio.Los fluidos polimricos son empleados generalmente para perforar pozos horizontales y/o direccionales por su grancapacidad de limpieza y suspensin.Tambin se utilizan para diversas funciones en operaciones de perforacin, reparacin y completacin para lograrproporcionar suspensin de materiales densificantes, transportar grava, controlar perdidas de fluidos en formacionespermeables, separar lquidos incompatibles, estabilizar el hoyo y sacar ripios a la superficie.Permite perforar en zonas con problemas de deslizamiento e inestabilidad de las paredes del hoyo.

4. Describa con su funcionalidad los adictivos que conforman este sistema.

Agua Fresca

Descripcin:Es agua con mnimas concentraciones de sales minerales disueltas. Es la fase continua del sistema.

Funcin:Servir como medio de suspensin de las partculas slidas y dems aditivos qumicos del lodo de perforacin. Constituyela fase continua del sistema.

Poly-plus

DescripcinEl polmero POLYPLUS* es un lquido aninico de alto peso molecular diseado para encapsular recortes y estabilizar

lutitas. El polmero POLYPLUS acta tambin como viscosificador, reductor de friccin y floculante, aportando a su vezcierto control de filtrado. Puede utilizarse en sistemas de lodo que van de bajo contenido de slidos a lodo densificadoutilizando aguas de preparacin de dulces a saladas.

FuncinEl polmero POLYPLUS aporta una excelente encapsulacin de recortes y una mejor estabilidad del pozo. Lasconcentraciones tpicas de producto POLYPLUS oscilan entre 0.75 a 3 lb/bbl (2.1 a 8.5 kg/m3). Tambin resulta efectivoen lodos de sal, tales como fluidos mejorados con KCl o NaCl, aunque pueden requerirse concentraciones levementemayores de producto POLYPLUS.

KOH

Descripcin:Es un slido blanco, higroscpico (absorbe humedad del aire), que corroe la piel y se disuelve muy bien en el agualiberando una gran cantidad de calor. Es tambin conocido como potasa custica, es un hidrxido custico que tiene lasiguiente frmula: (KOH).

Funcin:Se usa para aumentar el pH.

Duo Vis

DescripcinLa goma xantana DUOVIS* es un biopolmero de alto peso molecular, utilizado para incrementar la viscosidad en lossistemas base agua. Las pequeas cantidades aportan viscosidad y suspenden los slidos densificantes en todos los


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sistemas de lodo base agua. El viscosificador DUOVIS posee la singular capacidad de producir un fluido tixotrpico quedisminuye fcilmente su viscosidad con el esfuerzo de corte.

FuncinLa funcin principal del producto DUOVIS consiste en aumentar su viscosidad para el transporte y suspensin derecortes. El producto DUOVIS se desempea efectivamente en todos los fluidos base agua, desde sistemas altamentedensificados hasta sistemas con bajo contenido de slidos. Esto comprende sistemas de agua dulce, agua de mar, sal ysalmueras densas.

SP-101

Poly-Sal

Descripcin:Almidn de alta calidad, usados para un control de filtrado y de la reologia en todo los fluidos base agua.

Funcin:Controlador de filtrador

KCL

Descripcin:El compuesto qumico cloruro de potasio (KCl) es un haluro metlico compuesto de potasio y cloro. En su estado puro es

inodoro. Se presenta como un cristal vtreo de blanco a incoloro, con una estructura cristalina cbica centrada en las carasque se fractura fcilmente en tres direcciones. El cloruro de potasio es utilizado en medicina, aplicaciones cientficasprocesamiento de alimentos y en ejecucin legal por medio de inyeccin letal.

Funcin:El acetato de potasio provee inhibicin e incrementa la densidad del fluido sin la presencia de slidos. Adicionalmente laresistencia a las sales que brinda la estructura del biopolmero incrementa la estabilidad trmica. Cloruro de Potasio alreaccionar con KOH sirve como controlador de pH. Por lo general este tipo de lodo requiere altas concentraciones de KCL.

Lube-167

DescripcinEl HIPOCLORITO DE LITIO* es un fuerte oxidante que se utiliza en los fluidos de perforacin del yacimiento base agua

como ruptor de varios polmeros. Es un producto mezclado al que se le denomina cloro de cloruro de litio.

Funcin:El HIPOCLORITO DE LITIO se utiliza principalmente para romper o degradar polmeros mediante oxidacin. La oxidacinde polmeros tales como el producto FLOVIS* (goma xantana clarificada)

Carbonato de Calcio (CaCO3)

Descripcin:Es una sustancia muy abundante en la naturaleza, formando rocas, como componente principal, en todas partes delmundo. Tiene una gravedad especfica de 2,7.

Funcin:Se emplea como material densificante.

Lube-167

Descripcin:Es un lubricante dispersable en agua, diseado para disminuir el coeficiente de friccin de cualquier lodo a base de agua, a finde reducir la torsin y el arrastre. Se destaca tambin por su singular aptitud de humectabilidad, la cual disminuye el potencialde embolamiento del conjunto de fondo de la sarta de perforacin. El LUBE-167 no contiene hidrocarburos y es compatiblecon todos los fluidos a base de agua.
http://es.wikipedia.org/wiki/Halurohttp://es.wikipedia.org/wiki/Haluro


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5. Qu tipos de contaminantes afectan este tipo de sistema? Indique que tipo de tratamiento seria recomendado.Explique.

Contaminacin con Sal: La presencia de sales disueltas en el agua reduce la habilidad del polmero para dar viscosidad. Esdecir, la adicin de una sal a un polmero totalmente hidratado causa la reduccin de la viscosidad. La sal deshidrata alpolmero. Los polmeros altamente aninicos son ineficaces como viscosificantes en aguas saladas.

Contaminacin con Calcio y Magnesio: El calcio y el magnesio causan una precipitacin rpida de los polmeros aninicoscon grupos carboxlicos mientras que, los polmeros escasamente aninicos como el XCD se pueden utilizar en sistemas concalcio y magnesio. Los polmeros no inicos toleran ms concentraciones de iones divalentes (Ca).

Adems, altas concentraciones de ciertos gases (CO2, H2S, etc.) atrapados en las formaciones pueden representar altoscontaminantes para estos sistemas.

6. Qu beneficios aporta el KCL a este tipo de sistema? Explique.

La capacidad inhibitoria de las poliacrilamidas se incrementa con el agregado del in potasio. La combinacin de lapoliacrilamida con potasio es muy efectiva para perforar lutitas inestables con un alto contenido de arcillas hidratables. El inpotasio posee mayor capacidad inhibitoria que los iones sodio, calcio o magnesio, por su baja energa de hidratacin y por sureducido tamao inico.

El in potasio es efectivo tanto en el desplazamiento de cationes monovalentes (sodio) como de cationes divalentes(calcio). Esto es muy importante, ya que la mayora de las lutitas hidratables son montmorillonitas sdicas. Como fuente

primaria de potasio se utiliza el cloruro de potasio en una concentracin del 2 al 5% por peso. Tambin se utilizan el K-52 y elShale Chek. El K-52 es una fuente de potasio sin cloruro. El hidrxido de potasio se usa para reemplazar la soda custica en elcontrol del ph, y el lignito potsico como el K -17 se puede usar para controlar el filtrado, especialmente a altas temperaturas,al igual que el K-lig y el XKB-lig.

Uno de sus principales beneficios es aportar estabilidad trmica al sistema, fortaleciendo a los polmeros que le danviscosidad al lodo. Adems de servir como agente inhibidor e incrementar la densidad del fluido sin la presencia de slidos.

7. Por qu este tipo de sistemas no son ambientalmente aceptables? Explique, Qu pruebas se realizan paradeterminar el grado de toxicidad?

Este sistema en particular se caracteriza por ser ambientalmente aceptable, debido a que posee baja toxicidad, ademsson sistemas biodegradables, es decir, una vez que son utilizados tienden a degradarse con el tiempo por la accin bacteriana.

Entre las pruebas que se realizan a los sistemas de lodos tenemos:

Pruebas de bioensayo: Las pruebas de bioensayo son realizadas en animales para determinar la toxicidad de undesecho o producto. Se determina una relacin de respuesta a las dosis para cada material de prueba. A medida que seaumenta la concentracin del material de prueba en el ambiente del animal, un mayor porcentaje de los animalesresponden a la toxicidad al morirse. Los resultados de las pruebas de bioensayo son reportados mediante laidentificacin de puntos especficos en la relacin de respuesta a las dosis. La mayora de los permisos de descargaque usan pruebas de bioensayo, imponen lmites basados en el resultado de la prueba LC50 o LD50. Cuanto mayor seala LC50, menor ser la toxicidad.

LC50 (Concentracin Letal a 50%): La concentracin de una sustancia en el aire o agua que matar a 50% de lapoblacin de animales de la prueba.

LD50 (Dosis Letal a 50%): La dosis de una sustancia txica, expresada como una proporcin de peso corporal, quematar a 50% de la poblacin de animales de la prueba.

Prueba analtica: Hay muchos tipos de instrumentos y procedimientos de prueba analtica para determinar lasconcentraciones de contaminantes. Por lo tanto, es sumamente importante ser especfico al solicitar y evaluar losdatos ambientales generados usando la qumica analtica. Los anlisis qumicos de los desechos del campo petrolferopueden tpicamente clasificarse en dos categoras amplias: Prueba total y prueba de lixiviacin.

La prueba total: incluye la digestin completa de una cantidad de desechos para determinar la cantidad total de uncontaminante en la muestra. Los resultados de estas pruebas son reportados como relaciones de peso/peso. Porejemplo, el bario total sera reportado en mg/kg.

La prueba de lixiviacin: mide la cantidad de un contaminante que puede lixiviarse a partir de una cantidad dedesechos, usando un fluido de extraccin. Los resultados de estas pruebas son reportados en peso de contaminantepor volumen unitario de lixiviado. Un ejemplo de este tipo de datos sera la prueba de lixiviacin 29B de Luisiana paraaceite y grasa, la cual se reportara en mg/l. Los tipos de prueba requeridos para la caracterizacin de los desechos del


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campo petrolfero son determinados por la agencia reguladora responsable. Es imprescindible conocer los tipos deprueba que son necesarios, ya que stos controlarn los productos de lodo y las opciones remediadoras que estndisponibles. Si se requiere realizar la prueba total, la opcin de eliminacin seleccionada incluir la prevencindilucin o destruccin del contaminante potencial

8. Ventajas y desventajas de estos sistemas con respecto a los sistemas estudiados anteriormente.

Ventajas

Evita el embolamiento de la mecha y acta como lubricante ayudando a dar ms vida til a la misma.Provee buena limpieza del hoyo y es un sistema cuyo contenido de slidos es fcil de controlar.Mejoras en la inhibicin de las arcillas.Resulta ser muy estable a temperaturas cercanas a los 300F.Son sistemas no son txicos y por lo tanto no provocan dao al medio ambiente.Se minimiza la posibilidad de taponar la formacin.Mejora la tasa de penetracin.

Desventajas

Algunos componentes del sistema son afectados severamente por la anhidrita y el cemento.Se ve afectado por la degradacin bacterial.El calcio de la formacin en concentraciones mayores a 100ppm altera el comportamiento del fluido por los efectosque este tiene en cuanto a prdidas de filtrado, viscosidad, etc.

9. Indique los factores que afectan la estabilidad de los polmeros.

Influencia de las sales: Con el aumento de la concentracin salina, muchos polmeros solubles en agua muestran una fuertedisminucin en la viscosidad. El efecto de iones divalentes es aun ms pronunciado que el de iones monovalentes; la presenciade cationes divalentes en pequeas cantidades puede ocasionar, incluso, el fenmeno de floculacin del polmero. Este efectosalino es de importancia en polmero con grupos ionizables.

Influencia de la temperatura: En relacin con este aspecto, hay dos factores que deben ser considerados (a) la temperatura a laque se somete el polmero, y (b) el perodo de tiempo que se mantenga esta condicin. En general, las soluciones polimricaspierden viscosidad con el incremento de la temperatura; por otro lado, cuando las soluciones de polmeros pasan perodos detiempo prolongados a elevadas temperaturas, ocurre degradacin de las cadenas polimricas, lo cual tambin afecta laviscosidad de la solucin.

10.- ESTE TIPO DE SISTEMAS PUEDEN SER UTILIZADOS EN POZOS VERTICALES?

Este tipo de lodo si puede ser usado en perforaciones verticales, ya que puede utilizarse en formaciones que contenganhidrocarburo, por su gran capacidad de limpieza y de suspensin de ripios en el espacio anular, pero este lodo escaracterstico en la perforacin de pozos horizontales y/o direccionales, por las razones expuestas anteriormente y porque sucapacidad de suspensin es tal, que an en condiciones estticas, minimiza la formacin de lechos de ripios o camadas, que seforman usualmente en el punto de mxima desviacin del pozo.

11.- CUL ES EL MECANISMO DE INHIBICIN DE ESTE TIPO DE SISTEMAS? EXPLIQUE

El potasio es uno de los iones ms eficaces para minimizar (inhibir) la hidratacin de lutita. El carcter inhibidor del potasio seobtiene mediante el intercambio de bases inicas de iones potasio por iones sodio y/o calcio entre las capas de arcillas, ymediante la fijacin del ion potasio en la red cristalina de los minerales arcillosos hinchables.

Muchas arcillas hinchables son selectivas respecto al potasio y absorbern el ion potasio antes que el ion sodio. En otrasarcillas, el efecto de accin de masas es aplicable, es decir que el intercambio inico entre el sodio y el potasio se producems fcilmente cuando la relacin de potasio a sodio en el fluido de perforacin excede 3:1. La baja energa de hidratacin delos iones potasio contribuye a la inhibicin de la hidratacin de la arcilla en las arcillas intercambiadas a base de potasio.

La fijacin de los iones potasio ocurre en las laminillas de arcilla con una carga negativa por encima de la media. Estafijacin de iones ocurre porque el dimetro del ion potasio de 2,66 encaja perfectamente dentro del espacio reticular de 2,80de la estructura de arcilla. Esto proporciona una condicin ideal para la compactacin cristalina. La baja energa de hidratacindel ion potasio tambin contribuye a la deshidratacin entre capas, resultando en la formacin de una estructura compacta yapretada. Esta estructura resiste a la hidratacin y al intercambio catinico. Cuando la fijacin de iones ocurre, la laminilla dearcilla contiene menos agua en el espacio entre capas y es muy estable.


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SISTEMA BASE ACEITE

1. DEFINA:

EMULSION: Es una mezcla de dos lquidos inmiscibles de manera ms o menos homognea. Un lquido (la fase dispersa)es dispersado en otro (la fase continua o fase dispersante).

EMULSIFICANTE: Es una mezcla de cidos grasos usado para aprisionar agua en aceite con la finalidad de mantener un fluidode perforacin estable. Es el componente bsico de los lodos base aceite; la concentracin correcta de emulsificante permitir

una buena emulsin, suspensin y control de filtrado. Una regla que debe cumplirse es que debe mantenerse siempre laconcentracin de cal en por lo menos la mitad de la concentracin de libras por barril usado para el emulsificante.

ARCILLA ORGANOFLICA: Es una arcilla que tiene una estructura bentontica que desarrolla viscosidad y esfuerzo de gelesnecesitan un aditivo polar como el agua para desarrollar una fluencia mxima. Las arcillas organoflicas aumentarn laspropiedades del cuerpo y suspensin a los lodos base aceite an a temperaturas muy altas.TENSIN INTERFACIAL: Fuerza que se requiere para romper la superficie entre dos lquidos no miscibles. Cuanto ms baja esla tensin interfacial entre las dos fases de una emulsin, ms fcil esa la emulsin. Cuando los valores se acercan a cero, laemulsin se forma instantneamente.

TENSION SUPERFICIAL: Es la cantidad de energa necesaria para aumentar la superficie de un liquido por unidad de rea.

EMULSION INVERSA: Es una emulsin de agua en aceite en la cual la fase dispersa es agua dulce o salada y la fase continua esdiesel, petrleo crudo o alguna otra clase o derivado del petrleo.

SURFACTANTE: Material que tiende a concentrarse en la interfase. Se emplea en lodos para controlar el grado deemulsificacin, la agregacin, la tensin interfacial, la espuma, los efectos desespumantes, la humectacin, etc.

LODOS BASE ACEITE: Los lodos base aceite son los que tienen como fase continua el aceite, hay varios tipos, convencional,relajado, 100% aceite y sintticos, los lodos base aceite constituyen una emulsin de agua en aceite, es decir, una emulsininversa donde la fase dispersa es el agua y la fase continua al igual que el filtrado, es aceite. El agua no se disuelve o mezcla conaceite sino que permanece suspendida, actuando cada gota como una partcula slida. En una buena emulsin no debe habertendencia de separacin de fases y su estabilidad se logra por medio de emulsificantes y agentes adecuados. En una emulsinaceite en agua, el agua constituye la fase continua y el aceite la fase dispersa. Sin embargo, existen emulsiones donde el aceitees emulsificador en el agua, este es el caso de las emulsiones con 80% de aceite y 20% de agua.

2. ANTECEDENTES DE ESTE TIPO DE SISTEMAS

El origen de los fluidos de perforacin no acuosos puede referirse a la dcada de 1920 cuando se us el petrleo crudocomo fluido de perforacin. Las ventajas de usar el petrleo como fluido de perforacin y completacin se hicieron obviascuando: Las arcillas no se hidrataban ni hinchaban, se incrementaba la estabilidad del pozo, mejoraba la produccin de lasarenas que contenan arcillas, reduccin de los problemas al perforar sal y anhidrita, se reduca el alargamiento del pozo, laspropiedades del lodo eran ms estables y aumentaba la resistencia a la contaminacin.

Muchos avances han tenido lugar en el uso del petrleo como fluido de perforacin mientras se minimizaban los problemasasociados, estos avances en el desempeo de los fluidos no-acuosos fueron alcanzados con el desarrollo y uso de aditivosasflticos para aumentar la viscosidad y reducir la prdida de filtrado. Sin embargo, estos fluidos tenan poco tolerancia a lacontaminacin con agua.

En 1940, fueron desarrollados los lodos base gasoil, los cuales no solo toleraban el agua, sino que sta estaba emulsionada enellos para controlar y mantener sus propiedades. Las gotas de agua emulsionada disminuan la prdida de filtrado y

aumentaban la viscosidad.

Fue trado a Venezuela en 1989, por primera vez fue usado en Guatita 26 (Edo. Apure), para tomar muestras de ncleoimpregnada de crudo. Al Oriente llego en el ao 1991 y desplazo a todos los fluidos de perforacin. Estos sistemasinicialmente usaban gasoil, hoy en da se usa vassa que es un aceite mineral el cual no contiene compuestos aromticos y noes daino al ambiente. Actualmente este producto est siendo exportado al Brasil, Colombia, y Argentina.

Fue utilizado en el mar del norte y mantuvo la estabilidad del hoyo y sus propiedades durante periodos de altas presin ytemperatura. Se realizo una perforacin con inclinacin de 38 de 4730 pies manteniendo la estabilizacin y limpieza dehoyo sin problemas.


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Tambin fue utilizado en el Oeste de Shetlands, en donde fue escogido por las restricciones ambientales de ese lugarmanteniendo una excelente reologa y una muy buena limpieza del hoyo.

Hoy en da la utilizacin de estos sistemas sigue resultando atractiva a los operadores debido a sus excelentes aplicaciones encomparacin con los lodos base agua, permitiendo incrementar la eficiencia de la perforacin y reduciendo los costos.

3. CLASIFICACIN DE LOS LODOS BASE ACEITE

Lodo 100% aceite.El sistema 100% aceite est diseado para recuperar ncleos en su estado original, sin alterar su composicin. Este

sistema utiliza un emulsificante dbil que tiene la habilidad de absorber el agua de la formacin y emulsionarla de unamanera efectiva en el lodo. Las emulsificantes y surfactantes fuertes causan dao a la formacin por bloqueo de emulsin.

Sistemas sintticosLos sistemas a bases de aceites sintticos estn formulados principalmente con una poli alfalefina (PAO) y una salmuera

La PAO es un lquido sinttico que no contienes componentes aromticos, razn por la cual el sistema no es txico nicontaminante. En su preparacin se utilizan emulsificantes primarios, arcillas organoflicas, cal y. en caso necesario, se puedenutilizar modificadores reolgicos.

Lodos de Emulsin Inversa (Agua-Aceite)Donde el aceite es la fase continua y el agua la fase dispersa. Este tipo de fluido resulta de la unin de los aceites Diesel,

mineral o sinttico como fase dispersante o continua y el agua como fase dispersa en forma de gotas. Se utilizan emulsicantesque tienen la propiedad de cambiar la tensin interfacial (agua - aceite) donde el agua tenga la mayor tensin interfacial. Esto

genera que las partculas de agua formen pequeas esferas dispersas en el petrleo cuando la mezcla es agitadaviolentamente. El agua no se disuelve o mezcla con el aceite sino que permanece suspendida, actuando cada gota como unapartcula slida. En una buena emulsin no debe haber tendencia de separacin de fases y su estabilidad se logra medianteagentes emulsificante.

Lodo Base Aceite con control de filtrado o sistema convencional.Estos sistemas se aplican en reas donde se perforan formaciones con una fuerte tendencia a perder circulacin, o enformacin que tengan presiones de poros subnormales. Son sistemas bastante estables y resistentes a la contaminacin y a lasaltas temperaturas.

Lodo Base Aceite con relacin 50 /50.En este sistema la cantidad de aceite se reduce por restricciones ambientales. Es una emulsin poco estable que requierecantidades considerables de emulsificantes para poder asegurar estabilidades elctricas en el orden 200.300 voltios.

Lodo Base Aceite sin control de filtrado o sistema relajado.En la formulacin de este sistema no se incluye el emulsificante primario ni el lignito utilizado para controlar filtrado. Con estesistema se logra mejorar la rata de perforacin y minimizar el costo inicial del lodo. El sistema es poco estable a altatemperatura y requiere un mayor consumo de aceite.

4. CARACTERSTICAS DE LOS LODOS BASE ACEITE

Caractersticas

Fase contina, aceite. La preparacin inicial de estos lodos toma ms tiempo y es ms costoso. No requieren control de la alcalinidad, ya que su fase continua es el aceite. Los lodo base aceite no causan problemas de hinchamiento de las arcillas. Son utilizados para perforar pozos profundos de alta temperatura. Poseen un alto coeficiente de lubricidad que ayuda a minimizar los problemas de torque y arrastre. La fase externa del sistema inverso no disolver las sales de sodio, potasio y yeso por lo cual no tendrn incidencia

sobre las propiedades del lodo. Poseen una gran estabilidad trmica y mayores resistencias a las contaminaciones. Esto generaliza aplicaciones tales

como la perforacin de areniscas duras y compactas as como de aumentar las tasas de penetracin, lubricacin de lamecha y de la sarta, reduccin considerable de los volmenes de filtrado y en fin prolongar la vida de los implementos yequipos propios de la labor.

No hay tendencia de separacin de las fases (agua-petrleo) cuando la emulsin es buena. Las gotitas de agua actan como viscosificante y contribuyen sustancialmente a la resistencia de gel, al control de

filtrado y a la suspensin de la barita.


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Presentan una lubricidad de aproximadamente 0,08. Dan excelente estabilidad reolgica. Son aceptables ambientalmente. Son tolerantes a la contaminacin. Presentan buena limpieza del hoyo Las emulsiones son ms estables mientras menor sea la cantidad de agua A medida que se aumentan los slidos en el sistema la emulsin se hace ms dbil.5. APLICACIONES DE EMULSION INVERSA

Los fluidos base aceite se utilizan para:

Perforar lutitas problemticas utilizando el concepto de actividad balanceada. Prevenir prdidas de circulacin en formaciones con bajo gradiente de presin. Los lodos base aceite permite perforar

bajo balance, es decir, con este tipo de lodo se pude perforar con un peso menor al requerido con los lodos de baseacuosa.

Perforar zonas productoras. Los lodos base aceite no causan problemas de hinchamiento de las arcillas de formacin yen consecuencia no disminuyen la permeabilidad.

Perforar hoyos profundos de alta temperatura. Perforar domos salinos, anhidrita, yeso, etc., los cuales son suficientemente solubles para causar la floculacin de un

lodo base acuosa. Perforar hoyos direccionales. Segn el manual de los fluidos BAROID, los sistemas de lodo base aceite se clasifican en 4 categoras, en las cuales se

describe la aplicacin del sistema. Emulsin firme o apretada: se aplica para uso general y en reas de elevadas temperaturas (hasta 500F) Filtrado relejado: aplicado para proveer ms altos ndices de perforacin. Todo aceite: aplicado para uso como fluido no perjudicial de extraccin de ncleos y de perforacin. Alto contenido de agua: utilizados para reducir la retencin de aceite en los recortes; usando principalmente en zonas

costa afuera que son ambientalmente sensibles. Control de corrosin. Formaciones que contienen sulfuro de hidrgeno (H2S) y dixido de carbono (CO2). Fluidos de perforacin y completacin. Obturador de la tubera de revestimiento o fluidos de empaque. Fluidos de rehabilitacin. Colocacin de fluidos para soltar la tubera pegada.

6. COMO TIENE QUE SER LA TENSION INTERFACIAL DE LOS FLUIDOS BASE ACEITE (EMULSION INVERSA). EXPLIQUE.

Cuando dos lquidos inmiscibles estn en contacto, las molculas en el interior del lquido se atraen unas a otras entodas direcciones. Sin embargo, en la zona de contacto de los lquidos las molculas de cada lquido estn en contacto con lasdel otro y experimentan fuerzas distintas, unas debidas a las molculas de su fase y otras debidas a las molculas de la otrafase. Al formarse la emulsin, el rea de contacto entre los lquidos se incrementa notablemente, incrementndose la tensininterfacial. En consecuencia, la tensin interfacial tender a unir las gotas y reducir el rea de contacto. Cuanto ms alta sea latensin interfacial del aceite, ms difcil ser romper la interfase y formar la emulsin, y, una vez conseguido, lograr que laemulsin sea estable ser igualmente difcil.

En el caso de los aceites aislantes, la tensin interfacial es un indicativo de la capacidad aislante del aceite. Con el pasodel tiempo, y debido a la combinacin de calor, campos elctricos, agua y oxgeno se van generando compuestos polares en elaceite que afectan a su capacidad aislante, ya que estos compuestos facilitan el paso de la corriente elctrica a travs del aceite

Los compuestos polares se van acumulando y afectan a la tensin superficial, reducindola. Esta reduccin facilita que el aguay otros contaminantes se emulsionen con el aceite, aumentando su conductividad. Este aumento de la conductividad delconlleva que el calor disipado por ste sea menor, lo que facilita a su vez la degradacin del aceite y la acumulacin decontaminantes insolubles, que forman lodos. Se produce as un efecto "bola de nieve", acelerndose el procesoexponencialmente.

El valor de la tensin interfacial, comparado con el del aceite nuevo, nos da una indicacin bastante precisa de lacapacidad aislante del aceite. Debido a que la acumulacin de contaminantes y productos de la degradacin del aceite hacenbajar el valor de la tensin interfacial (como se acaba de decir), este valor, comparado con el del aceite nuevo, nos da unaindicacin del grado de envejecimiento del aceite, de su nivel de oxidacin, y /o de la presencia de impurezas. En el aceite


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nuevo y sin aditivos, la tensin interfacial tiene un valor de entre 40 y 45 dinas/cm, que con el uso de aditivos puede bajar a25-30 dinas/cm.

El valor de la tensin interfacial en un aceite nuevo, comparado con otros, es un indicativo del grado de refino. Unatensin interfacial alta en un aceite nuevo indica la ausencia de compuestos polares orgnicos (aromticos) en el aceite. (Estoscompuestos han sido eliminados durante el refinado del aceite).

Al ser la tensin interfacial consecuencia directa de la tensin superficial, la tensin interfacial se ve afectada por losmismos factores que la tensin superficial.

La tensin interfacial (al igual que la superficial) puede reducirse con el uso de aditivos emulsificantes. Estassustancias se acumulan en la zona de contacto de las dos fases de la emulsin, reduciendo la tensin interfacial. Las siliconaspor ejemplo, se utilizan en los aceites minerales para reducir la tensin superficial y facilitar la formacin de emulsiones.

La tensin interfacial est en relacin con otras propiedades del aceite, tales como la viscosidad, el pH y la viscosidad.

7. COMO SE MANTIENE LA ESTABILIDAD DE LA EMULSION? EXPLIQUE. DE QUE MANERA PUEDE DETERMINARSEQUE TAN ESTABLE ES DICHA EMULSION EN EL LABORATORIO? EXPLIQUE.

La estabilidad elctrica indica qu tan bien (o compacto) el agua est emulsionada en la fase de aceite o sinttico. Altosvalores indican una emulsin ms fuerte y un fluido ms estable. El aceite y los fluidos sintticos no conducen la electricidadEn la prueba de estabilidad elctrica, se aumenta el voltaje (potencial elctrico) entre los electrodos de una sonda de anchurafija hasta que las gotas de agua emulsionada se conecten para formar un puente o circuito continuo. Cuanto ms fuerte sea la

emulsin, ms alto ser el voltaje requerido para romper la emulsin, completando el circuito elctrico para conducir laelectricidad. La unidad de medida para registrar la estabilidad elctrica es el voltio.

Se determina para conocer la calidad de la emulsin probando mediante la estabilidad elctrica aplicando un voltaje atravs de dos electrodos al sistema y se aumenta este hasta que fluya una cantidad determinada de corriente, se mide con unprobador de onda sinusoidal como el FANN modelo 23-D, para medir la estabilidad elctrica se aplica un voltaje a travs delelectrodo sumergido en el lodo y se aumenta gradualmente ms o menos 250 voltios/ minuto, hasta que se establezca unacorriente a travs de las gotas de agua, una luz roja indicar el flujo de corriente, la medida de emulsin es indicada por eflujo de corriente y la estabilidad por el voltaje en el punto de flujo.

Otra prueba para determinar la estabilidad de la emulsin es el uso del filtroprensa de alta presin y altatemperatura. Si existe agua en el filtrado entonces la emulsin se est rompiendo y necesita ms emulsificantes. Si no hay aguaen el filtrado y la estabilidad elctrica es baja, el lodo est en buenas condiciones.

8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE ESTE TIPO DE SISTEMAS

Ventajas

Bajas perdidas de filtrado. Previene el atascamiento diferencial, en zonas de alta permeabilidad. Reducen los torques en pozos direccionales. Controlan y previenen la hidratacin de arcillas y lutitas, evitando de esta manera el bloqueo de la zona productora. Facilitan la toma de ncleos. Mejor lubricacin durante operaciones de pesca. Facilitan la perforacin en ambientes corrosivos. Son resistentes a las altas temperaturas. Estabilizacin de lutitas. Perforacin de huecos profundos de alta temperatura. Perforacin de formaciones solubles. Perforacin en formaciones que contiene gases cidos. Mayor lubricidad. Protegen las arenas productores (lodos 100% aceite)

Desventajas

Son pocos tolerantes a la contaminacin con agua, solo hasta 5%. Presentan perdidas de volumen en superficie, como producto de la gran adherencia del lodo con el ripio. Los aditivos presentes en su formulacin causan dao a la formacin productora. El aceite slo, no puede suspender los ripios. Son inflamables.


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No se pueden correr registros elctricos ya que estos lodos no son conductores de electricidad. Los peligros de incendios, que obligan a tomar severas medidas en la perforacin. Poseen bajas tasas de penetracin

9. DIFERENCIAS ENTRE FLUIDOS BASE ACEITE Y BASE AGUA.

10.

DESCRIPCION Y FUNCIONALIDAD DE CADA UNO DE LOS ADITIVOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA.

Aceite mineral

Estos aceites contienen una fraccin mucho ms reducida de aromticos que el gasoil y el Kerosn, y por lo tanto sonmucho menos txicos a los organismos marinos. Se utilizan en la preparacin de los sistemas 100 % aceite. Son limpiosproducen un olor menos desagradable que el gasoil y permiten obtener bajas viscosidades a altas tasas de penetracin. Soncostosos pocos disponibles en el mercado y tienen la ventaja de ser incompatibles con algunos aditivos qumicos. Gravedadespecifica 0.80-0.81

VG-69

Es una arcilla organoflica que acta como viscosificador y agente gelificante que es usado en los sistemas basados enaceite. Esta bentonita tratada con aminas es usada para incrementar la capacidad de acarreo y las propiedades de suspensin,provee soporte para materiales pesantes tambin ayuda en la formacin del revoque, el control del filtrado y el acarreo deripios. Gravedad especfica: 1.57.

VERSAMUL

DESCRIPCION: Emulsionante de usos mltiples, es una mezcla liquida de una seleccin de emulsionantes, humectantes,agentes gelificantes y estabilizantes lquido en un mineral aceite de base.

FUNCION:Versamul emulsionante proporciona una excelente estabilidad de la emulsion, humetacion secundaria, la viscosidad, controde la filtracin y de la estabilidad de la temperatura.

SISTEMA BASE AGUA SISTEMA BASE ACEITE

Fase contina representada por el agua Fase contina representada por aceite

Menor lubricidad Lubricidad casi el doble de los otros sistemas

Menor costo Costos elevados

Si contienen compuestos aromticos resultantxicos cuando son expuestos a elevadastemperaturas

No txicos porque no contienen compuestos aromticos.

las propiedades reolgicas se ven afectadas porcambios en la temperatura

Las propiedades reolgicas se mantienen establescuando ocurren fluctuaciones en la temperatura.

Baja o nula toxicidad Alta toxicidad al tener gasoil

No causa impacto ambiental Causa gran impacto ambiental

No causan dao a la formacin y a la zonaproductora

Causan dao a la formacin y a la zona productora

La rata de penetracin es excelente La rata de penetracin es buena

No Son inflamables. Son inflamables.


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VERSACOAT

DESCRIPCION: Surfactante orgnico, es un aditivo multifuncional que sirve como emulsionante y agente humectante en ellodo base aceite.

FUNCION:

Mejora la estabilidad trmica, controlador de filtrado, reduce el efecto adverso a los contaminantes del agua.

VERSATROL

DESCRIPCION: Es un asfalto natural que se utiliza para la alta temperatura y altapresin.

FUNCION:

Adecuado para un amplio ramgo de temperatura.

CAL HIDRATADA

CAL hidratada y CAL apagada son algunos de los nombres comunes que recibe el hidrxido de calcio [Ca(OH)2]. Seutiliza como fuente de calcio y alcalinidad tanto en los fluidos de perforacin base agua como base aceite. La CAL, un productoqumico comercial ampliamente disponible, constituye una fuente econmica de iones de calcio (Ca2+) e iones de oxidrilo(OH-]). Las aplicaciones de fluidos de perforacin para la CAL comprenden: aumento del pH, aportacin de exceso de CAL

como amortiguador de alcalinidad, floculacin de lodos de bentonita, remocin de iones de carbonato soluble, control de lacorrosin y activacin de aditivos de lodo base aceite de cidos grasos.

Funciones:

La CAL se utiliza como fuente econmica de calcio para flocular las lechadas de bentonita (lodo de perforacin inicial). Para mejorar la limpieza del pozo. Dado que solo es ligeramente soluble en agua. Se utiliza para mantener un exceso de cal insoluble en una amplia gama de sistemas base agua y base aceite. El exceso de

CAL amortigua el pH, brinda una cantidad de reserva de calcio para precipitar carbonatos solubles y activar a los aditivosbase aceite de cidos grasos.

La CAL se utiliza para controlar el calcio y el pH en los sistemas de yeso y CAL. El pH amortiguado por el exceso de CALevitar que se presenten condiciones cidas que pueden conllevar a la corrosin acelerada de los gases cidos.

La solubilidad de la CAL aumenta con una mayor salinidad, pero disminuye con el aumento de calcio, el aumento de pH yel aumento de temperatura. Los tratamientos normales de CAL dependen del sistema.

AGUA FRESCA

En el caso del lodo a preparar, el activador polar es el agua. Un activador polar es un aditivo que permite que la arcillaorganoflica desarrolle una fluencia mxima. El tipo y cantidad de activador polar es muy importante, ya que poca cantidad deactivador polar traer como consecuencia insuficientes puentes de hidrgeno, resultando en menor viscosidad. Por elcontrario, un exceso de activador polar provocar una disminucin en la eficiencia de la arcilla. La optimizacin de la cantidadde activador polar redundar en una eficiencia ptima de la arcilla organoflica.

Constituye la fase dispersa del sistema de los lodos base aceite. Forma parte del sistema y consiste en pequeas gotasque se hallan dispersas y suspendidas en el aceite, actuando cada una de ellas como una partcula slida. Controla la perdidade fluido.

CLORURO DE CALCIO

Es usado en los lodos de emulsin inversa, para proveer presin osmtica capaz de vencer las fuerzas de hidratacinsuperficiales condicionadas por el matrix extress a la profundidad requerida.Gravedad especfica: 2.9.

Barita

Mineral de sulfato de bario (BaSO4), es el agente densificante que se emplea ms comnmente para lodos. Su pesoespecfico de 4.2 a 4.3 lo hace mucho ms denso que la mayora de los slidos de perforacin. Es un material densificante dealta calidad, grado perforacin (sulfato de bario), que se usa para aumentar el peso de los lodos de perforacin. Este material


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de alta gravedad especfica, es el que ms se usa para espesar (densificar) el lodo y se puede usar en cualquier sistema defluidos de perforacin.

La barita se usa para aumentar la densidad de cualquier sistema de lodo. En casi todos los fluidos de perforacin sepueden alcanzar pesos de hasta 20 lbs/gal (gr esp de 2,40) sin afectar su aptitud para fluir bien. La barita es tambin excelenteen operaciones de control de pozos para formular fluidos de matar pozos y tapones de barita cuyo peso puede llegar a 22lbs/gal (gr esp de 2,64). El aumento de densidad puede requerir suficiente dilucin con agua o con el fluido de base paramojar debidamente la barita que se agrega.

11. POR QUE ESTE TIPO DE SISTEMA USA UN AGENTE HUMECTANTE? EXPLIQUE.

La humectabilidad es la propiedad que permite que la barita se mantenga en suspensin dentro del lodo. Si no semantiene esta propiedad se producira la precipitacin de la barita y por ende prdida del peso del lodo, lo que traera riesgosde arremetidas. No causara problemas operacionales, de lo contrario si no se mantiene se afectara el rendimiento de lasarcillas organoflicas, y las propiedades viscosificantes se perderan de igual manera. El acarreo y limpieza del hoyo seradeficiente. Cabe destacar que la humectabilidad que debe mantenerse es la producida por el aceite, que es lo que no va acausar problemas operacionales. La mayora de los slidos (slidos perforados, sales y materiales densificantes) tiendennaturalmente a ser humectados por el agua y requieren agentes humectantes para ser humectados por el aceite. Los slidoshumectados por agua en los lodos de emulsin se adhieren los unos a los otros y se juntan de manera que puedansedimentarse y asentarse, adherir a las superficies metlicas y desestabilizar la emulsin. Los agentes humectantes recubrenlos slidos, haciendo que stos sean humectados por el aceite. Cuando estn humectados por aceite, los slidos no se adhierenlos unos a los otros o a otras superficies. La concentracin de agentes humectantes disminuye con el tiempo y el uso, a medidaque los recortes se llevan los agentes humectantes.

Si la concentracin de agentes humectantes est por debajo de cierto nivel, los slidos sern humectados por el agua.Cuando se agrega material densificante al lodo, se requiere una cantidad adicional de agentes humectantes para recubrir estosslidos de gran rea superficial, de manera que no sean humectados por agua. Si la sal (especialmente el cloruro de calcio) seprecipita a partir de la fase de salmuera de una emulsin inversa, se requerirn grandes cantidades de agente humectante paraactuar sobre la enorme rea superficial de los slidos ultrafinos. La concentracin de agentes humectantes en los fluidos deemulsin no acuosa debe ser mantenida a niveles apropiados en todo momento.

Desafortunadamente, no existe ninguna prueba cuantitativa de campo para determinar la concentracin de agenteshumectantes. Se pueden realizar pruebas piloto con slidos agregados (arcilla o barita) para obtener una indicacin cualitativadel agente humectante en reserva. Se pueden observar numerosas indicaciones de humectacin por agua junto con loscambios de las propiedades del lodo, para anticipar un problema de humectacin por agua. Los siguientes parmetros puedenayudar a determinar la necesidad de aumentar la concentracin de agente humectante antes de que surjan los problemas.

12. CRITERIOS BASADO EN EL IMPACTO AMBIENTAL DE LOS SITEMAS BASE ACEITE. POR QUE ESTE SISTEMA NO ESACEPTADO AMBIENTALEMTE? EXPLIQUE.

CRITERIOS BASADOS EN EL IMPACTO AMBIENTAL

Es un sistema que no se puede usar cuando hay una posible contaminacin con agua y se usa en lugares muy sensibleal mundo externo.

Los resultados de las pruebas indican que estos aceites no son txicos. La actividad de perforacin petrolera representa un importante potencial de impacto ambiental y de salud. Los aceites minerales son menos contaminantes que el aceite tradicional diesel y en consecuencia ambientalmente

seguros. El uso de los aceites minerales de baja toxicidad representa una mejor sustantiva en la proteccin al ambiente y a la

salud. Las pruebas que se realizan para determinar la toxicidad de estos sistemas son las siguientes:

Toxicidad Marina

El grado de toxicidad de un producto se conoce mediante pruebas basadas en el ensayo de 96 horas LC-50, medianteel cual se determina la concentracin en ppm, que causa la muerte al 50% de la especie marina durante un tiempo deexposicin de 96 horas. Las especies utilizadas para esta prueba son camarones de la clase Mysipdosis.

Bioacumulacin


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La bioacumulacin es la toma de xenobiticos (substancias que no son componentes naturales de los organismosvivientes que se exponen ante ellos), por parte de los organismos desde su medio ambiente inmediato. El potencial para queestas substancias se bioacumulen en organismos marinos se mide a travs de una relacin de concentraciones de substanciasdisueltas en un sistema de dos fases, que consiste en dos solventes disueltos considerablemente inmiscibles (n-octanol yagua).

Biodegradacin

La biodegradacin es la descomposicin de las substancias por parte de los sistemas biolgicos. Es importantedeterminar la tasa a la cual se biodegradan los lodos de base sinttica tanto aerbica (presencia de oxgeno) como

anaerbicamente (ausencia de oxgeno), debido a que los recortes contaminados con fluido base aceite se desechannormalmente en el lecho marino. Las tasas de biodegradacin determinan que tan rpido los microorganismos puedendegradar el fluido de base aceite, permitiendo que los microorganismos puedan degradar el fluido de base aceite, permitiendoque los organismos marinos y la fauna marina repueblen las pilas de recortes.

No son aceptados ambientalmente porque muchos aceites contienen compuestos txicos o peligrosos que causanriesgos para la salud, la seguridad y el medio ambiente (HSE). Sin embargo, actualmente los aceites minerales utilizados eneste tipo de sistemas son aceites altamente refinados que comenzaron a utilizarse durante los ochenta debido a un incrementoen las exigencias ambientales. Los aceites minerales se caracterizan por contener una menor concentracin de componentesaromticos que el diesel, por lo tanto, son ms aceptables que el diesel y dichos aceites minerales son menos txicos yambientales.

13. FACTORES QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE LA EMULSION.

Contenido de agua. Un alto contenido de agua reduce la estabilidad elctrica porque la distancia entre las gotas deagua disminuye. Esto facilita la terminacin del circuito elctrico mediante la coalescencia de las gotas de agua y unareduccin de la estabilidad elctrica.

Slidos humectados por agua. Los slidos humectados por agua reducen la estabilidad de la emulsin. Los slidoshumectados por agua actan como gotas de agua en lo que se refiere a la conductividad elctrica. Los grupos deslidos humectados por agua conducen la electricidad, produciendo el efecto de gotas de agua ms grandes y unareduccin de la estabilidad elctrica.

Emulsificacin. Las gotas de agua son ms grandes y menos emulsionadas en los sistemas de lodo nuevos einestables, haciendo que estos fluidos tengan valores de estabilidad de emulsin considerablemente ms bajos. En losfluidos recin preparados, la estabilidad de la emulsin aumenta considerablemente cuando se aumenta el esfuerzode corte y la temperatura y se incorporan algunos slidos perforados. En los fluidos existentes, al aumentar laconcentracin de emulsificante y agente humectante, se mejora la estabilidad de la emulsin. El tamao de las gotas

de agua y la concentracin de emulsificante rigen este aspecto de la estabilidad de la emulsin. Temperatura. La temperatura a la cual se mide la estabilidad elctrica cambia la estabilidad y la conductanciaelctrica de la emulsin. La estabilidad elctrica debera medirse a la misma temperatura (120F o 49C) para obtenerdatos pertinentes.

Concentracin de sal. La conductividad elctrica del agua aumenta cuando la concentracin de sal aumenta. Eaumento de la concentracin de sal suele reducir ligeramente la estabilidad elctrica. Adems, la adicin de sal enpolvo puede causar una inestabilidad temporal hasta que la sal se solubilice en la fase acuosa.

Saturacin. Cuando la fase acuosa est saturada de sal, especialmente con cloruro de calcio, la sal se precipita de lasolucin como un slido humectado por agua que reduce la estabilidad de la emulsin. Adems, cuando se perforansecciones de sal, es crtico que la cantidad y los tipos de sales sean controlados minuciosamente para evitar estasituacin inestable. Pequeas adiciones de agua dulce para reducir la saturacin y disolver la sal resolvern esteproblema.

Material densificante. Los lodos de alta densidad densificados con hematita u otros minerales especiales suelentener estabilidades elctricas ms bajas que los lodos densificados con barita. Por ejemplo, FER-OX (hematita) y otrosmateriales de xido de hierro pueden reducir la estabilidad elctrica de un lodo de emulsin inversa.

La estabilidad elctrica es un indicador importante de la estabilidad de la emulsin, pero no debera ser usada como valoro indicacin absoluta de su condicin. Es posible que un lodo que tiene una estabilidad elctrica alta pero declinante no sea tanestable como un lodo que tiene una estabilidad elctrica ms baja pero estable. Los lodos con una estabilidad de emulsinextremadamente baja tendrn indicaciones en el filtrado y reologas, as como valores bajos y declinantes de estabilidadelctrica.

Una estabilidad elctrica baja puede ser motivo de preocupacin, pero una tendencia comprobada de valores declinantesde estabilidad elctrica puede ser ms grave y requiere una accin inmediata. Los valores de estabilidad elctrica estn


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relacionados con el sistema a partir del cual fueron registrados. Una tendencia declinante bien definida o una disminucinrpida indica que la emulsin est debilitndose.

La estabilidad elctrica debera ser medida y registrada rutinariamente. Estos valores deberan ser representadosgrficamente para facilitar la observacin de las tendencias. Las tendencias ascendentes o declinantes indican cambiosen el sistema. Un anlisis de los controles secuenciales del lodo indicar las posibles causas del cambio.

14. ESTIME VALORES PARA FILTRADO API Y HP-HT

El filtrado estndar API de los lodos base aceite, medido a temperatura ambiente bajo una presin diferencial de 100

psi, debe ser 100 % aceite y, por lo general su valor es cero. La presencia de agua en el filtrado HT-HP es indicativo delrompimiento de la emulsin y la necesidad de adicionar ms emulsificantes.

Un lodo base aceite se puede considerar en buenas condiciones cuando no existe agua libre en el filtrado HT-HP, porms baja que sea la estabilidad elctrica.


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Sistema base aceite 100%

1) Explique brevemente los antecedentes y el desarrollo de estos sistemas tanto en Venezuela como en el exterior.Los lodos base aceite se han utilizado desde la dcada de 1920. Durante la dcada (1930) siguiente la industria

comenz a experimentar mas asiduamente el uso de los lodos base aceite. En 1934, se aadi crudo al lodo de perforacinpara reducir el atascamiento de la sarta en oklahoma. Al ao siguiente, humble oil company (hoy exxon mobil) utilizopetrleo en el lodo de perforacin para reducir el derrumbe de las lutitas y en 1936, shell oil company cre un programa

de investigacin para desarrollar un fluido de perforacin base aceite. En 1937 se dieron a conocer aumentos en lasvelocidades de perforacin atribuidos al petrleo agregado.

En 1950, los lodos base aceite ya se comercializaban y en la dcada de 1960 se comenzaron a utilizar emulsiones baseaceite o emulsiones inversas, en la cuenca de los ngeles, california. Durante la dcada de 1970 se hizo mas comn su usoya que mejoraban el control de las arcillas reactivas durante le perforacin.

Con el advenimiento de la era de la perforacin direccional a finales de la dcada de 1980, los fluidos base aceitedemostraron poseer una capacidad superior para reducir la friccin entre la columna de perforacin y la formacinAdems que la calidad inhibitoria de estos ayudo a reducir los riesgos de falla en el pozo.

Fue trado a Venezuela en 1989, por primera vez fue usado en Guatita 26 (Edo. Apure), para tomar muestras dencleo impregnado de crudo. A Oriente llego en el ao 1991 y desplazo a todos los fluidos de perforacin. Estos sistemas

inicialmente usaban gasoil, hoy en da se usa vassa que es un aceite mineral el cual no contiene compuestos aromticos yno es daino al ambiente.

2) Cules son las funciones q caracterizan este sistema con respecto a los ya estudiados anteriormente? Estos sistemas son generalmente usados para las operaciones de extraccin de ncleos donde se desea evitar la

invasin del fluido de perforacin que contiene agua emulsionada o cambios de la humectabilidad causados por altasconcentraciones de emulsificantes y agentes humectantes.

Uno de sus principales usos es eliminar el riesgo de contaminacin de las zonas productoras. Los contaminantes comola sal o la anhidrita no pueden afectarlos y tiene gran aplicacin en profundidad y altas temperaturas, tambin sonespeciales para las operaciones de corazonamiento.

Perforar lutitas problemticas. En muchas ocasiones existe presencia de lutitas hidratables en la formacin, estossistemas permiten q se desarrolle un equilibrio entre el lodo y la formacin. Ya que no contiene agua, de esta manerase evita que se hinchen las arcillas.

Permitan perforar en zonas de baja presin y perforar bajo balance.3) Cmo est formado bsicamente el sistema 100% aceite. Adems realice una tabla donde especifique los adictivosa usar en esta prctica y cul es la principal funcin de cada uno de ellos?

El siguiente cuadro muestra una formulacin tpica de un fluido 100% aceite.

Aditivos Concentracin

Aceite mineral o sinttico 96 92 bbl/bbl

Arcilla organoflica 8-12 lb/bbl

Activador polar 0,015-0,02 bbl/bbl

Emulsificante dbil 1-2 lb/bbl

Cal 1-2 lb/bbl

Carbonato de calcio o barita De acuerdo al peso requerido lb/bbl

Los aditivos a usar en esta prctica son los siguientes con su funcin.

Aceite Mineral: fase contina del lodo, fluido queaportar estabilidad a altas temperaturas, disminuye las velocidadesde filtracin, es de fcil manejo, poco costoso pero est restringido ambientalmente. Su gravedad especfica es de 0.83.

Duratone ht: Es un coloide orgnico dispersable en aceite y no es asfltico. Su funcin primaria es controlar la perdidade filtrado a altas temperaturas, adems provee una buena suspensin de slidos y sirve como emulsificante terciario.


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Baractive: es un glicerol, aumenta las funciones de los sistemas base aceite. Es el encargado de lograr un ambienteapto para que las arcillas organofilicas funcionen eficientemente. El Baractive tambien contribuye al carcter osmticoen fluidos base aceite, similar a la alta salinidad en la fase acuosa. Aspecto fisico : liquido claro y una GravedadEspecifica : 1.26.

GELTONE II: Este aditivo es una arcilla organoflica, la cual aporta viscosidad y propiedades de suspensin a losfluidos de perforacin base aceite. Tambin puede decirse que es una arcilla bentonitica tratada con un compuesto deaminas a fin de aumentar su dispersin/rendimiento en los aceites. Este producto fue desarrollado para crear ms

rpidamente capacidad de suspensin y de acarreo de recortes en los lodos de aceite, con menor corte y temperaturasms bajas. Contribuye al control del filtrado. Este producto fue desarrollado para crear ms rpidamente capacidad desuspensin y de acarreo de recortes en los lodos de aceite, con menor corte y temperaturas ms bajas.

EZ-CORE: Es un cido graso refinado de tall oil (subproducto de las plantas de celulosa), puede utilizarse comoemulsificante pasivo para fluidos 100% aceite para extraccin de ncleos y fluidos de perforacin. EZ-CORE slo forma unemulsificante con cal u xido de calcio en presencia de agua. Si no hay agua disponible, permanece inactivo y no operacomo emulsificante. Gravedad Especfica: 0.91.

Cal Hidratada: es un hidrxido de calcio [Ca(OH)2]. La cal, un producto qumico comercial ampliamente disponibleconstituye una fuente econmica de iones de calcio (Ca 2+) e iones de oxidrilo (OH-). Se utiliza como fuente de calcio yalcalinidad tanto en los fluidos de perforacin base agua como base aceite, adems aumenta el pH, ayuda a la remocin deiones de carbonato soluble, control de la corrosin, activacin de aditivos de lodo base aceite de cidos grasos, es fuenteeconmica de calcio para flocular las lechadas de bentonita y mejora la limpieza del pozo, ya que slo es ligeramentesoluble en agua.

CaCo3: Es usado como agente de puenteante y/o material densificante en fluidos de perforacin, de completamiento yworkover. CaCO3 es 95 a 98 % soluble en cido hidroclordrico, minimizando as el taponamiento permanente de laformacin productora. CaCO3 est disponible en tamaos de fino a gruesa para proveer a tamaos de partculas necesariaspara un puente efectivo del intervalo productor. CaCO3 es usado para prevenir invasin de fluidos en zonas permeables, ypara prevenir la prdida de circulacin durante el workover, el completamiento y operaciones de perforacin. Este puedeser usado para preparar una pldora con el propsito de su uso en la liberacin de tubera. CaCO 3 (fino) es usado comomaterial densificante (gravedad especfica 2,7) para fluidos de workover con densidad de 1666 kg/m3 (14 Ib/gal) menos.

BARITA: Es un mineral de sulfato de bario que se encuentra en la naturaleza como tal, es el agente densificante que seemplea ms comnmente para lodos. Su peso especifico de 4.25 lo hace mucho ms denso que la mayora de los slidosde perforacin, tiene adems la ventaja de ser inerte y no abrasivo.

4 Cules son los principales problemas que presenta este tipo de sistema, cual es su indicador y comoefectuara usted el tratamiento de cada uno de ellos?

Perdida de circulacin:

El problema ms comn que se presenta cuando se perfora con fluido base aceite es la prdida de circulacin porfracturamiento al nivel de zapata, dado que este tipo de fluido se usa por lo general despus de correr el revestidor intermedio

Para controlar un problema de prdida de circulacin con fluido base aceite se usan pldoras con materiales deprdidas no celulosicos como cscara de nuez, mica, liquid casing, mud save, etc., en tamao mediana y gruesa. Los materialescelulosicos o celofn se degradan con el aceite y los fibrosos o altamente hidroflicos pueden remover el agua del fluido o

daar la emulsin.

En caso de prdida de circulacin de mayor magnitud, es aconsejable preparar una pldora forzada de arcillaorganoflica de alto filtrado y usar un espaciador entre sta y el fluido. La pldora al igual que el espaciador, se prepara conagua. El espaciador deber tener un peso cercano al del fluido y un punto cedente prximo al de la pldora.

Cuando se perfora con fluido base aceite es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:

Mantenga la Densidad Equivalente de Circulacin ( ECD ) tan baja como sea posible, cuando la prdida de circulacinsea un problema potencial.


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Meta y saque la tubera lentamente para evitar el efecto de surgencia y achique, en vista de que los fluidos base aceitese caracterizan por dar hoyos en calibre.

Circule despus de un viaje de tubera. Esta operacin es imprescindible sobre todo si se encuentra relleno al llegar alfondo con la tubera.

Trabaje con bajas velocidades de circulacin que aseguren mnimas prdidas de presin en el anular.Desplazamientos

Durante el desplazamiento del fluido base agua por el fluido base aceite puede ocurrir una contaminacin del fluido

base aceite por falla del espaciador. En caso de suceder se debe descartar la parte ms contaminada del fluido base aceite. Esrecomendable hacer el desplazamiento dentro de la tubera de revestimiento y mantenerla en movimiento reciprocante. Elfluido base agua se debe adelgazar antes de iniciar el desplazamiento.

Es importante verificar el filtrado y la estabilidad elctrica despus del desplazamiento para detectar posiblecomienzo de humectabilidad por agua. Existen varias maneras de saber si los slidos son humectados por agua o aceite.

Una de estas pruebas consiste en agitar una muestra de fluido base aceite en una taza de vidrio con agua.

Sin son humectados por agua, se dispersarn en ella; Si son humectados por aceite, se agruparan formando una masa que precipitar hacia el fondo.

Todo lo contrario suceder si en lugar de agua se utiliza aceite.Otra prueba consiste en colocar una muestra de fluido base aceite en una jarra de vidrio y someterla a calentamiento a

150 F en un horno de rodillos, por varias horas.

Si los slidos son humedecidos por: Agua se adhieren al vidrio recubrindolo Aceite no lo harn.

Cementacin:Cuando una emulsin inversa se mezcla con una lechada de cemento se produce una contaminacin que resulta en un

incremento de la viscosidad. Si el fluido contiene una alta concentracin de cloruro de calcio se originar una deshidratacin

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Sistemas viscoelasticos