Ingenieria petrolera

IMPACTO AMBIENTAL DE LOS LODOS DE PERFORACIÓN

INTRODUCCIÓN.-

Dada la necesidad de conocer las características del subsuelo sin realizar excavaciones de grandes dimensiones, como son los pozos a cielo abierto, se han ideado mecanismos que permitan penetrar el suelo con menor esfuerzo y a mayores profundidades. Para realizar esta tarea actualmente se han desarrollado máquinas perforadoras quemediante un mecanismo de rotación y empuje logran penetrar el suelo o roca, auxiliados de una sarta de perforación que consta de una broca y barras de extensión. Es importante mencionar que hoy en día existen sistemas de perforación que pueden evitar el uso de fluidos de perforación, aunque con ciertas restricciones.

En los inicios de la perforación del subsuelo se hizo indispensable lautilización de algún fluido que facilitara el avance de la barrenación y que contribuyera al retiro de los recortes generados durante la rotación de la broca. En un principio estos fluidos se limitaron a la adición de agua y alguna arcilla natural. De manera simultánea a la evolución de los sistemas de perforación, la industria de los fluidos de perforación ha desarrollado sistemas cada vez mássofisticados para incrementar la eficiencia de esta actividad. Asimismo, no podemos hablar de un equipo moderno de perforación sin dejar de mencionar el sistema de fluidos correspondiente.

Para definir el significado de un fluido de perforación, debemos considerar que siempre que se agregue y circule agua en un barreno se estará formando un lodo, entonces, éste puede definirse como “el fluido puesto encirculación en un barreno durante las operaciones de perforación” (Baroid, 1992).

Por otro lado, antes de definir las funciones y características de un fluido de perforación (lodo de perforación) es conveniente preguntarse: ¿Por qué se utilizan lodos de perforación? Existen varias razones válidas, éstas pueden ser técnicas o económicas; pero resulta muy obvia la respuesta para cualquierpersona que se encuentre al frente de una máquina perforadora: “Hacer más fácil el trabajo de barrenación”. Esta afirmación sería satisfactoria hasta hace poco tiempo, pero en la actualidad se deben considerar seriamente las alteraciones que se provoca al medio ambiente, entonces, se hace necesario agregar a la respuesta anterior que dicho fluido debe minimizar el impacto negativo al ambiente natural.En nuestros días existen en el mercado productos de compañías que se han dedicado al desarrollo tecnológico de los fluidos, principalmente bentoníticos. La mayoría de estas empresas estadounidenses se abastecen de su materia prima en los estados de Wyoming, Montana y Dakota del Sur.

En México, la industria de los fluidos de perforación no ha sido muy floreciente y la investigación tecnológicaha sido escasa. Debido a esto, la bentonita para preparar fluidos de perforación se utiliza generalmente sin ningún tratamiento químico y es usada de manera indiscriminada por las compañías perforadoras, es decir, muchas de ellas no aplican los criterios básicos para adecuar estos fluidos a las condiciones geológicas e hidrológicas del sitio.
La variedad de arcilla más común para preparar unlodo de perforación es la bentonita (rica en montmorillonita sódica). Ésta se caracteriza por su habilidad para absorber grandes cantidades de agua y expandirse de 10 o 12 veces su volumen. Cuando ésta se coloca en agua, las arcillas presentan un comportamiento coloidal, ya que permanecen en suspensión por un periodo de tiempo indefinido, lo cual da como resultado un fluido de baja densidad y altaviscosidad (Akcer, 1974).

Tipos de fluidos.-

Básicamente existen tres tipos de fluidos de perforación: 1) Base aire o gas, 2) Base espuma y 3) Base agua (Driscoll, 1986). En el primer caso, aunque el estado físico no es líquido, el aire o gas cumplen las funciones de enfriar, lubricar y limpiar el barreno. Pueden incluirse en esta clasificación lodos con sólo aire y aire mezclado (con un...