Fluidos de perforacion

1. FLUIDOS DE PERFORACIÓN

La perforación es un concepto que se ha trabajado desde el año 1100 dC, en China cuando se perforaban pozos de salmuera con profundidades de hasta 3.500 pies, con una técnica conocida como “Perforación por percusión”, esta técnica empleaba tubería pesada de acero con una broca sujetada en la parte inferior y que suspendía de un cable, el mecanismo de trabajo consistíaen levantar y soltar la herramienta repetidamente haciendo que la masa de la tubería pesada cayera sobre la broca generando la energía necesaria para romper la roca y lograr abrir un hueco. Pero fue hasta el siglo XIX y principios del siglo XX que se comenzó a explotar yacimientos petrolíferos utilizando esta misma técnica pero la necesidad de retirar la broca frecuentemente para extraer loscortes que generaba la perforación, hacía que el proceso se dificultara y se hiciera ineficiente.

Debido a las limitaciones presentadas por la “Perforación por percusión”, en 1859 se empezó a desarrollar la técnica llamada “Perforación rotatoria”, permitía que ésta se lograra manteniendo la broca en continuo contacto con la roca, girando ininterrumpidamente la tubería para generar la energíanecesaria que lograba la perforación del hueco; sin embargo, para que la perforación rotatoria funcionara, dependía exclusivamente del uso del fluido de perforación (Ver figura 1) o mezcla de un fluido base con sólidos finos, ya que lograba la extracción de los cortes que el proceso iba dejando sin necesidad de detener la actividad de perforación, y simultáneamente conseguía la lubricación yenfriamiento de la broca, importante para evitar el daño del sistema de perforación.

A partir de este momento, excavar con fluidos comenzó a ser parte fundamental en el proceso, gracias a que facilita la perforación de los pozos permitiendo excavaciones con profundidades mayores a las trabajadas hasta ese entonces en tiempos considerablemente menores. La metodología de operación se mantiene hastaestos días, con formulaciones de fluidos que muestran una evolución de acuerdo a las exigencias del proceso. En este capítulo se hará énfasis en las características y aspectos del fluido de perforación que se trabajará en la evaluación propuesta.

Figura 1. Perforación rotatoria.

Fuente. Energy API. Manual de fluidos depetróleo.
Instituto americano del Petróleo. Dallas, Texas.

Como fue descrito anteriormente, el fluido de perforación representa una de las piezas claves para lograr los objetivos de la perforación, no solo por su papel en la limpieza del agujero, pues, el fluido se encarga también de mantener la estabilidad del pozo a través de las siguientes acciones:* Enfriar y lubricar la broca de perforación.
* Prevenir el derrumbe de las paredes.
* Controlar las presiones de las formaciones perforadas.
* Mantener en suspensión los cortes y el material densificante cuando se interrumpe la circulación.
* Soportar parte del peso de la sarta de perforación o de la tubería de
revestimiento.
* Prevenir daños a la formación.
*Facilitar la máxima obtención de información sobre las formaciones perforadas.
* Transmitir potencia hidráulica a la broca.
* Controlar la corrosión.
* Facilitar la completación y la cementación.
* Minimizar el impacto ambiental.

Sin embargo, el fluido de perforación no puede considerarse universal, sus condiciones de trabajo tienen que ser adecuadas al tipo de formaciones quese van a perforar, pues, como se sabe, la litología y sus propiedades varia de un campo a otro; es por este motivo que no se habla solo de un fluido de perforación sino de tipos de fluidos de perforación.

1.1 TIPOS DE FLUIDOS DE PERFORACION.

Existen tres tipos principales de fluidos de perforación y se clasifican según la formulación del fluido base con que se trabaje.

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