Emulsiones Acuosas

CAPÍTULO

11

Emulsiones No Acuosas

Introducción
El origen de los fluidos de perforación no acuosos se remonta a los años 1920, cuando se usaba el crudo como fluido de perforación. Las ventajas ofrecidas por el aceite como fluido de perforación y completación eran obvias aun en esa época: • Las arcillas no se hidratan ni se hinchan. • Mejor estabilidad del pozo. • Producción mejorada apartir de las areniscas que contienen arcillas. • Menores problemas al perforar a través de evaporitas (sales, anhidrita, etc.). • Menor ensanchamiento del pozo. • Propiedades del lodo más estables. • Mayor resistencia a la contaminación. Los aceites también tienen ciertas características que son indeseables. Son inflamables y pueden contener compuestos que causan fallas de los materiales de cauchotales como las mangueras, juntas tóricas (o-rings), empaquetaduras y los elementos de los preventores de reventones (BOP). Los aceites no tienen la estructura de gel y son difíciles de viscosificar de manera que puedan ser densificados. Muchos aceites contienen compuestos tóxicos o peligrosos que causan riesgos para la Salud, la Seguridad y el Medio Ambiente (HSE). Los aceites tienen una altasolubilidad para la mayoría de los gases encontrados durante la perforación de pozos (gas natural, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno). Esto puede afectar la detección de las arremetidas de gas y los procedimientos de control de pozo. Los aceites no se degradan fácilmente bajo ciertas condiciones. Los aceites también flotan sobre el agua y pueden migrar sobre una gran distancia desde su fuente.Diferentes enfoques han sido adoptados para usar el aceite en los fluidos de perforación, minimizando los problemas asociados. Se desarrollaron lodos base agua de “emulsión de aceite” que contenían 10 a 20% de aceite emulsionado. Se usaron productos químicos para emulsificar el aceite en el agua en forma de pequeñas gotas que
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…un lodo de emulsión inversa es unfluido con aceite diesel, aceite mineral o fluido sintético como fase continua, y agua o salmuera como fase emulsionada.

permanecen dispersas en el agua en vez de flotar hacia la superficie. Este aceite emulsionado reducía el filtrado y la fricción entre la columna de perforación y el pozo. Estos sistemas base agua de “emulsión de aceite” se usan muy poco actualmente porque producen los mismosproblemas del pozo en las lutitas sensibles al agua y se contaminan como cualquier otro sistema de lodo base agua. El rendimiento de los fluidos de perforación no acuosos (principalmente el crudo) fue mejorado por el desarrollo y el uso de aditivos asfálticos para aumentar la viscosidad y reducir el filtrado. Sin embargo, estos lodos de aceite toleraban muy poco la contaminación de agua. Durante losaños cuarenta, se desarrollaron lodos base aceite diesel que no solamente toleraban el agua, sino también usaban el agua emulsionada para controlar y mantener las propiedades. Las gotas de agua emulsionada reducían el filtrado y aumentaban la viscosidad. La fase aceitosa continua de estos lodos los hacía actuar como lodos de aceite – humectando con una película de aceite e impidiendo la interacciónentre el agua emulsionada y las lutitas sensibles al agua y los recortes para proporcionar una buena estabilidad del pozo. Los lodos toleraban la contaminación de sal y anhidrita. Estos lodos eran emulsiones en todo sentido y recibieron el nombre de lodos de “emulsión inversa” para diferenciarlos de los lodos base agua de “emulsión de aceite” que se usaban en esa época. Hoy en día, un lodo deemulsión inversa es un fluido con aceite diesel, aceite mineral o fluido sintético como fase continua, y agua o salmuera como fase emulsionada. El agua o la salmuera emulsionada se dispersa dentro del aceite (ver la Figura 1). Ésta es la fase interna. Se usa sal de cloruro de calcio para aumentar la salinidad de la fase de agua emulsionada hasta un nivel donde no pueda afectar (ablandar o hinchar)...