balanza para lodos

Universidad Mayor de San Andrs Fluidos de Perforacin.

Facultad de Ingeniera PET-217

Carrera de Ingeniera Petrolera Balanza para Lodos

Univ. Arteaga Soruco Mauricio Alejandro pg. 1

BALANZA PARA LODOS

1. OBJETIVOS DEL LABORATORIO.-

1.1. OBJETIVO PRINCIPAL.-

Determinar la densidad del fluido de perforacin bentontico base agua formulado en

laboratorio utilizando una balanza para lodos.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.-

I. Prepara un lodo de perforacin bentontico para una densidad determinada.

Aprender a modificar la densidad del lodo segn requerimientos que puedan

presentarse en campo.

II. Determinar experimentalmente la densidad del lodo preparado.

III. Aprender a utilizar y calibrar la Balanza de Lodos.

IV. Determinar el error de la Balanza de Lodos comparando la densidad

experimental con el valor terico.

2. JUSTIFICACIN DEL LABORATORIO.-

El presente laboratorio tiene un propsito acadmico, se pretende adquirir

conocimientos prcticos acerca de la preparacin del lodo de perforacin y adecuacin

del mismo segn los requerimientos que se puedan presentar en campo.

Es de mucha importancia que el Ingeniero Petrolero sepa formular un lodo, modificarlo

segn se requiera y medir su densidad para que este sea adecuado para cumplir

distintas funciones en la perforacin de un pozo.

La medicin de la densidad del lodo de perforacin necesita un conocimiento prctico

por parte del que lo realiza, por tanto la prctica es importante para que el futuro

ingeniero tenga la habilidad de realizarlo en cualquier ocasin y lugar sin que se

presenten contratiempos ya que un error en el rea de trabajo puede ser muy

perjudicial.





3. RESUMEN TERICO.-

3.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES.-

3.1.1. DEFINICIN DE FLUIDO DE PERFORACIN.-

Un fluido de perforacin es una mezcla heterognea

de una fase continua (agua, aceite u otro) con otra

fase discontinua (Bentonita u otro) mas aditivos que

estn dispersos o disueltos en la fase continua con la

finalidad de darle al lodo propiedades adecuadas para

cumplir sus funciones en la perforacin de pozos

petroleros.

Se denomina lodo al fluido de perforacin que es

lquido, como por ejemplo el lodo en base agua.

3.1.2. FUNCIONES DEL FLUIDO DE PERFORACIN.-

El fluido de perforacin debe presentar diferentes propiedades fsicas y qumicas

bien definidas, entre las principales tenemos.

1. Densidad 2. Viscosidad 3. Alcalinidad 4. Salinidad 5. pH

6. Propiedades tixotrpicas 7. Propiedades reolgicas 8. Filtrado 9. Temperatura 10. Presin

Estas propiedades le brindan al lodo la capacidad de desempear muchas funciones,

las ms importantes:

Funciones especficas o bsicas.- Aquellas que el lodo debe cumplir si o si.

1. Controlar las presiones del subsuelo.

2. Sacar los recortes de formacin a superficie.

3. Estabilizar las paredes del pozo.

4. Evitar daos en la zona productora.

5. Evitar al mximo el dao al medio ambiente.

Funciones derivadas.- Derivadas de las funciones especificas.





a) Permitir obtener la mxima informacin del fondo de pozo a travs de

registros y muestras.

b) Formar una pelcula impermeable en las paredes del pozo.

c) Enfriar y lubricar el trepano.

d) Alivianar el peso de la sarta de perforacin.

e) Mantener en suspensin los recortes de formacin cuando se ha detenido la

circulacin.

f) Evitar la corrosin de la herramienta.

g) Transmitir energa al fondo de pozo.

h) Facilitar la cementacin y completacin del pozo.

Para este laboratorio, la propiedad ms importante es la densidad y por ende la

funciones ms importante son los incisos a) y c).

3.1.3. DENSIDAD DEL LODO, CONTROLAR LAS PRESIONES DEL SUBSUELO Y

ESTABILIZACION DEL POZO.-

Se bombea el fluido hasta el fondo del pozo a

travs de la sarta o columna de perforacin,

con bombas de mucha potencia el cual sale

por boquillas en la sarta de perforacin.

Luego, se fuerza hacia arriba a travs del

espacio anular hasta la superficie (en esta

parte el los recortes son arrastrados).

Los fluidos de perforacin cumplen la

importante funcin de mantener bajo control

la presin de formacin y evitar que colapse

el interior del pozo a medida que la barrena o

trepano avanza hacia la parte inferior hasta

alcanzar la zona productora.

Toda formacin tiene una presin (P de

formacin), esta presin debe ser normal si

su gradiente es de 0.465 (psi/pie), todo valor por encima se llama presin anormal y

toda por debajo se llama subnormal.





El control

primario de pozo

los ejerce la

columna de lodo,

esta ejerce una

presin

hidrosttica, la

cual es funcin

de la altura de la

columna

(profundidad) y

de la densidad

del lodo. Por

esto la densidad

debe ser

conocida

durante todo el

periodo de la perforacin y ser debidamente controlada y modificada, si es necesario,

cada que se atraviesa una nueva formacin

Si se conoce la presin y la profundidad de una formacin se puede saber la densidad

mnima que debe tener el lodo para controlar la presin de formacin.

(1)

C (factor de conversin)

densidad del lodo

TVD (true vertical depth)

Presin hidrosttica de la columna de lodo

0.052 LPG pies psi 0.0981 g/cc m bar

1.42 g/cc m psi

La presin mnima de trabajo debe estar por encima de la presin de formacin en un

factor de seguridad, tambin llamado presin diferencial a favor (P), de

aproximadamente 300 (psi) aunque puede variar segn sea el caso.





Entonces la presin hidrosttica debe ser la adecuada continuamente para prevenir

que la presin de formacin no haga colapsar el pozo causando un cierre, tambin debe

prevenir una cada de presin hidrosttica lo que causara la invasin de fluidos de

formacin (petrleo, gas y agua) al interior del pozo y esto llevara a un amago de

reventn (kick), que de no ser controlado podra ocasionar un reventn (blowout).

3.2. BASES Y PLANIFICACION DEL EXPERIMENTO.-

3.2.1. PREPARACIN DEL LODO.-

En este laboratorio vamos a prepara un lodo en base a agua y bentonita, y luego

modificarlo para obtener una densidad terica.

Para prepara el lodo en base a agua se debe tener un volumen de agua al cual se le va a

aadir una cierta cantidad de bentonita (de densidad conocida), donde para obtener

una densidad deseada para el lodo, es necesario calcular tanto la masa de bentonita

como el volumen de agua.

La bentonita es una arcilla compuesta esencialmente por minerales del grupo de las

esmcticas, con independencia de su gnesis y modo de aparicin. La bentonita tiene

una Ge que vara entre 2.35 2.60.

3.2.1.1. BALANCE DE MATERIA.-

Agua Bentonita Lodo

(2)

Sabemos que la densidad se define como la masa por unidad de volumen de un cuerpo;

despejando la masa:

(3)





Reemplazando (3) en (2)

(4)

Considerando volmenes aditivos

(5)

Con (4) y (5) es posible encontrar la cantidad de agua y de bentonita necesarios para

prepara el lodo.

Frecuentemente es necesario elevar la densidad del lodo segn las operaciones que se

estn realizando para controlar el pozo, en general se usa baritina (barita) como

material densificante para elevar la densidad del lodo de perforacin.

La Baritina es el agente densificante de mayor importancia, est compuesto

principalmente de sulfato de bario (BaSO4), su gravedad especifica GE vara entre

4.2 a 4.5.

Cuando se realiza una operacin de densificacin se tiene una densidad deseada para

el nuevo lodo y es necesario calcular tanto la masa de densificante como el volumen de

lodo inicial o en su defecto el volumen de lodo final.

El balance de materia es idntico.

Lodo 1 Densificante Lodo 2

A veces es necesario reducir la densidad de lodo sobre todo en operaciones de toma

de testigos ya que el lodo que sale del pozo tiene una mayor densidad que cuando

ingres. Comnmente se utiliza agua dulce (o diesel en caso ser un lodo base aceite)

como diluyente. La GE del agua dulce = 8.33 (LPG) = 62.4 (lb/pie3) = 1 (g/cc) = 350

(lb/bbl).






Lodo 1 Diluyente (agua) Lodo 2

En ocasiones se requiere mezclar lodos de distintas caractersticas para obtener un

volumen y una densidad deseada.


Lodo 1 Lodo 2 Lodo 3

3.2.2.- BALANZA DE LODOS.-

La densidad de un

determinado volumen

de lodo es posible

medir con una balanza

de lodos.

La balanza de lodos se

compone principalmente

de una base sobre la

cual descansa un brazo

graduado el cual

permite mediciones

exactas en un rango de 0.1 (LPG). En uno de los extremos del brazo graduado

descansa una copa o vaso de volumen fijo que esta balanceada por un contrapeso fijo

en el lado opuesto del brazo dentro del cual existen unos pequeos balines extrables,

el brazo tiene un cursor deslizable que se mueve libremente a lo largo de la escala





graduada. Se ha

montado sobre el

brazo de la balanza

un nivel de burbuja

que indica cuando el

sistema est en

balance.

Errores frecuentes

responsables de la

imprecisin en la

medicin de la

densidad son:

1. Balanza mal calibrada (siempre se debe calibrar la balanza debido a los cambios

de densidad que produce los cambios de temperatura ambiente ya que esta ha

sido calibrada originalmente a temperatura estndar).

2. Gas o aire entrampado en el lodo.

3. Falla al llenar la copa con el volumen correcto.

4. Balanza sucia.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.-

4.1. PREPARACIN DEL LODO.-

Segn las instrucciones dadas se prepara el lodo en base agua para una densidad o

densidades tericas especificadas por el auxiliar.

4.2. CALIBRACIN.-

La calibracin del instrumento se logra con la medicin de la densidad de agua a

temperatura ambiente.

1. Llenar la copa de la balanza con agua limpia lo ms pura posible.

2. Colocar la tapa sobre de la copa y asentarla firmemente, pero en forma lenta

con un movimiento giratorio. Asegrese que el exceso de agua salga por el

orificio de la tapa.





3. Colocar el dedo pulgar sobre el orificio de la tapa y limpiar la balanza con un

trapo seco.

4. Colocar la balanza sobre el soporte y mover el cursor a lo largo del brazo

graduado hasta que el nivel de burbuja indique que la balanza esta nivelada.

5. Leer la densidad del agua en el borde del cursor que este orientado hacia el

vaso, debe ser igual a 8.33 (LPG) o 1 (g/cc).

6. En caso de no obtener la densidad correcta, proceder a retirar el tornillo

ubicado en el contrapeso del extremo opuesto para agregar o quitar balines

hasta lograr que la densidad del agua sea la correcta.

4.3. DETERMINACIN DE LA DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL LODO.-

1. Quitar la tapa del vaso y llenarlo completamente con el lodo recin preparado y

agitado.

2. Colocar la tapa sobre de la copa y asentarla firmemente, pero en forma lenta

con un movimiento giratorio. Asegrese que el exceso de lodo salga por el

orificio de la tapa.

3. Colocar el dedo pulgar sobre el orificio de la tapa y limpiar la balanza con un

trapo y secar el vaso.

4. Colocar el brazo de la balanza sobre la base, con el cuchillo descansando sobre

el punto de apoyo.

5. Desplazar el cursor hasta que el nivel de burbuja indique que el brazo graduado

esta nivelado.

6. Leer el peso o densidad del lodo en el borde del cursor que este orientado

hacia el vaso.





7. Reporte la densidad del lodo con una aproximacin de 0.1 (LPG), 0.5 (lb/pie3),

0.01 (g/cc).

4.4. DIAGRAMA DE FLUJO PROCEDIMIENTO GENERAL.-

Inicio

Calcular la masa

de bentonita para

una densidad

determinada de

lodo

Mezclar agua

con la bentonita

Preparacin

del lodo.

Llenar el vaso con

agua

Calibracin

Colocar la tapa y

limpiar el exceso.

Colocar la balanza

en su soporte.

Agua, Bentonita,

recipiente,

batidora, esptula

Balanza de lodos,

agua, trapo,

esptula.

Mover el cursor

hasta nivelar la

burbuja

Leer la densidad

del agua.

Densidad =

8.33 (LPG)

Quitar o agregar

perlas al

contrapeso hasta

nivelar la burbuja

Colocar el cursor

en densidad = 8.33

(LPG)

A

Lodo = Lodo I

Si

No





A

Determinacin

de la densidad

del lodo.

Balanza de lodos,

lodo, trapo,

esptula.

Llenar el vaso con

lodo

Colocar la tapa y

limpiar el exceso.

Mover el cursor

hasta nivelar la

burbuja

Colocar la balanza

en su soporte.

Leer la densidad

del lodo.

Densificacin

Lodo 1, baritina,

recipiente,

batidora, esptula.

Calcular la masa

de baritina para

la nueva densidad

Mezclar lodo 1

con baritina

Dilucin

Lodo 1, agua,

recipiente,

batidora, esptula.

Calcular el

volumen de agua

para la nueva

densidad

Mezclar lodo 1

con agua.

Registrar

densidad

Lodo = Lodo II

Lodo = Lodo III

B

B

Fin





5. TOMA DE DATOS.-

5.1 CALIBRACIN.-

(LPG) (g/cc) (lb/pie3)

Balanza grupo 1 8.3 1.0 69

Balanza grupo 2 8.2 1.0 68

Correccin 1 8.33-8.3 = 0.03

Correccin 2 8.33-8.2 = 0.13

5.2. PREPARACIN DEL LODO.-

Lodo Volumen de agua (cc) Masa de bentonita (g) Densidad lodo I (LPG)

Grupo1 1000 151.69 8.8 + 0.03 = 8.83

Grupo2 1000 74.24 8.6 + 0.13 = 8.73

5.3. INCREMENTO DE LA DENSIDAD.-

Lodo Densidad inicial (LPG) Masa de baritina (g) Densidad Lodo II (LPG)

Grupo2 8.73 26.18 8.85 + 0.13 = 8.98

5.4. REDUCCION DE LA DENSIDAD.-

Lodo Densidad inicial (LPG) Volumen de agua (cc) Densidad Lodo III (LPG)

Grupo1 8.83 210.81 8.7 +0.03 = 8.73

6. CALCULOS Y TRATAMIENTO ESTADISTICO DE DATOS.-

I. Calcular el error porcentual de calibracin que tiene cada balanza con los

valores medidos respecto de los valores tericos usados.

El error porcentual de A respecto a B esta dado por:

En este caso A es el valor medido y b el valor terico.





Preparacin del Lodo I

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2

Incremento de la densidad (preparacin del Lodo II)

Reduccin de la densidad (preparacin del Lodo III)

II. Indicar cules fueron los clculos realizados para la preparacin de los

lodos (especificar las cantidades de slidos y agua que se usaron en cada

operacin).

E% = 1.89 %

E% = 0.34 %

E% = 0.22 %

E% = 0.34 %





Preparacin del Lodo I

De la parte de teoria se tiene el balance de materia:

Agua Bentonita Lodo I

Las ecuaciones (4) y (5)

(4)

(5)

Con (4) y (5) calculamos la cantidad de bentonita:

Adems:

Lodo grupo 1

mBen = 151.69 (g)





Lodo grupo 2

Incremento de la densidad (preparacin del Lodo II) (a partir lodo grupo2)

Lodo I Baritina Lodo II

Del balance de materia:

Resolviendo el sistema:

Adems:

mBen = 74.24 (g)





Reduccin de la densidad (preparacin del Lodo III) (a partir lodo grupo1)

Lodo I Agua Lodo III

Del balance de materia:

Resolviendo el sistema:

III. Calcular la gradiente de presin de los lodos medidos.

El gradiente de presin se da por:

mBarita = 26.18 (g)

Vagua = 210.81 (cc)





Lodo I:

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2:

Lodo II:

Lodo III:

IV. Indicar los grados API para los lodos medidos.

GLodo I = 0.459 (psi/pie)

GLodo I = 0.454 (psi/pie)

GLodo II = 0.467 (psi/pie)

GLodo III = 0.454 (psi/pie)





Lodo I:

Lodo grupo 1

Lodo grupo 2:

Lodo II:

Lodo III:

7. CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES.-

En la presente prctica de laboratorio se ha preparado un lodo de perforacin

bentontico en base a agua, para esto se han realizado los clculos necesarios,

los dos grupos han formulado dos lodos con diferentes densidades y tipos de

bentonita.

API Lodo I = 1.99

API Lodo I = 3.52

API Lodo II = -0.24

API Lodo III = 3.52





Se ha modificado los lodos, uno incrementando su densidad y el otro

reducindola aplicando mtodos determinados, en el primer caso se utiliza

baritina como densificante, en el segundo caso se utiliza agua dulce como

diluyente. Para esto se ha realizado los clculos correspondientes.

Se ha determinado la densidad de los dos lodos preparados y de los dos lodos

modificados, utilizando una balanza de lodos, la cual ha sido calibrada con agua

pura a temperatura ambiente. Cada lodo ha sido medido segn las

especificaciones obteniendo resultados aceptables.

Se ha calculado los errores porcentuales de las densidades de los lodos

medidas respecto a las tericas, en general los resultados son aceptables ya

que ninguna de las diferencias porcentuales sobrepasa el 10 %. Es necesario

puntualizar que el error producido no se debe solamente a la calibracin de la

balanza, sino a muchos ms factores como ser: las prdidas de alguno de los

componentes durante el proceso de mezcla y medicin, errores de redondeo en

los factores de conversin de los clculos, errores de apreciacin de las

lecturas, cambios de temperatura durante el proceso de mezcla, burbujas de

aire muy pequeas en la muestra de lodo, etc.

Se han determinado las gravedades API de los lodos, en general se puede

observar que estos se clasifican como sustancias muy pesadas, sobre todo el

lodo II que tiene un API negativo el cual no tiene ninguna interpretacin fsica,

de esto podemos concluir que la gravedad API solo se aplica para petrleo y no

para cualquier sustancia debido a este tipo de restricciones.

Las balanzas de lodos se descalibran a acusa de que estas fueron originalmente

creadas para medir densidades a temperatura estndar, por eso es

recomendable calibrarlas antes de cualquier medicin.

Al momento de prepara el lodo se recomienda mezclar colocando primero la

bentonita y despus el agua encima tratando de esparcirla por toda la

superficie y no en un solo lugar, esto para evitar tener que utilizar una esptula

para mezclar los solido ya que en la esptula se queda un cantidad considerable

de bentonita.





Es recomendable lavar los instrumentos antes de utilizarlos, ya que de no

hacerlo, elementos contaminantes pueden ingresar al lodo influyendo

considerablemente en la densidad y consistencia de este.

Al leer la densidad en la balanza, se recomienda aproximar la lectura a la

graduacin ms prxima en lugar de tantear un valor intermedio ya que se

estara introduciendo un error debido a que la balanza no tiene esa apreciacin.

8. CUESTIONARIO.-

I. Defina fluido de perforacin.

Un fluido de perforacin es una mezcla heterognea de una fase continua (agua,

aceite u otro) con otra fase discontinua (Bentonita u otro) mas aditivos que estn

dispersos o disueltos en la fase continua con la finalidad de darle al lodo propiedades

adecuadas para que pueda cumplir funciones especificas en la perforacin de pozos

petroleros.

II. Defina Barita, bentonita y uso.

Baritina.- Es el agente densificante de mayor importancia en los lodos de

perforacin, es un mineral compuesto principalmente de sulfato de bario (BaSO4), su

gravedad especifica GE vara entre 4.2 a 4.5 lo que lo hace mucho ms denso que la

mayora de los slidos de perforacin; es un slido inerte de grano muy fino entre 2 y

72 (micras).

Generalmente es usada en zonas productoras cuando se requieren densidades mayores

a 12 (LPG), puede lograr densidades de hasta 20 (LPG) en todo tipo de fluido.

Bentonita.- La bentonita es una arcilla de grano muy fino compuesta esencialmente

por minerales del grupo de las esmcticas, con independencia de su gnesis y modo de

aparicin. La bentonita tiene una Ge que vara entre 2.35 2.60.

La bentonita tiene una gran aplicacin en la formulacin del lodo, esta es responsable

de la viscosidad y la fuerza gel del lodo. Tiene un alto lmite lquido. Esto implica que a

pesar de que se le aada mucha agua, la mezcla no pierde estabilidad o consistencia.





Los lodos bentonticos tienen una propiedad muy importante que los hace muy tiles,

cuando un lodo bentontico es amasado sin que se produzca variacin de agua, pierde

resistencia, comportndose como un fluido. Sin embargo, vuelve a adquirir esta

resistencia una vez que entra en reposo. Esta propiedad permite sacar los recortes a

la superficie cuando est en circulacin y mantenerlos en suspensin cuando est

esttico.

III. Calcular la presin normal que se espera encontrar a las profundidades de

1809 y 2500 (m) en un pozo suponiendo que la gradiente de presin normal

es de 0.104 (kg/cm2/m), suponiendo que se utilice un lodo de 1.23 (kg/cc)

de densidad a esas profundidades. Cul ser la presin diferencial en

cada caso?

Datos:

H1=1809 (m) = 5935.04 (pies)

H2 = 2500 (m) = 8202.10 (pies)

GFN= 0.104 (kg/cm2/m) = 1.48 (psi/m) = 0.451 (psi/pie)

Nos dan una densidad para el lodo de 1.23 (Kg/cc) lo que es absurdo ya que sera un

lodo extremadamente pesado.

Asumimos:

L = 1.23 (Kg/lt) o (g/cc) = 10.26 (LPG)

La presin de formacin normal:

PF1 = 0.451 * 5935.04

PF1 = 0.451 * 8202.10

De la ecuacin (1) de la parte terica calculamos presin hidrosttica del lodo.

PF1 = 2676.70 (psi)

PF1 = 3699.15 (psi)





PH1 = 0.052 * 10.26 * 5935.04

PH1 = 3166.46 (psi)

PH1 = 0.052 * 10.26 * 8202.10

PH1 = 4375.98 (psi)

La presin diferencial:

P1 = 3166.46 - 2676.70

P1 = 4375.98 - 3699.15

IV. Qu importancia tiene la densidad de un lodo en la perforacin de pozos?

Los fluidos de perforacin cumplen la importante funcin de mantener bajo control la

presin de formacin y evitar que colapse el interior del pozo a medida que la barrena

o trepano avanza hacia la parte inferior hasta alcanzar la zona productora.

El control primario de pozo los ejerce la columna de lodo, esta ejerce una presin

hidrosttica, la cual es funcin de la profundidad y de la densidad del lodo. Por esto

la densidad es muy importante y debe ser conocida durante todo el periodo de la

perforacin y ser debidamente controlada y modificada, si es necesario, cada que se

atraviesa una nueva formacin.

Si se conoce la presin y la profundidad de una formacin se puede saber la densidad

mnima que debe tener el lodo para controlar la presin de formacin.




formacin al interior del pozo.

P1 = 489.75 (psi)

P1 = 676.83 (psi)





V. Cules son los mtodos ms usuales para reducir la densidad de un lodo?

Frecuentemente es necesario reducir la densidad de lodo sobre todo en operaciones

de toma de testigos ya que el lodo que sale del pozo tiene una mayor densidad que

cuando ingres.

El mtodo ms usado es la dilucin, comnmente se utiliza un lquido diluyente que

reduzca la densidad como el agua dulce en caso de ser un lodo en base agua o diesel en

caso ser un lodo base aceite.

Tambin se practican otros mtodos como ser la aeracin y la adicin de micro-

esferas.

VI. Determinar la densidad de un lodo cuyo volumen de preparacin es de 900

(cc). Con una masa de bentonita de 50 (g) y que tiene una gravedad

especfica de 2.5.

Datos:

VL = 900 (cc)

mB = 50 (g)

GEB = 2.5

B = 2.5 (g/cc)

Aplicando el balance de material como se hizo en la parte terica:

(a)

(b)

Reemplazando V agua de (b) en (a), y luego despejando la densidad del lodo:

L = 1.033 (g/cc) L = 8.608 (LPG)





VII. Condiciones bsicas para la formulacin de los fluidos de perforacin.

La formulacin de un fluido de perforacin es muy importante dado que de sta

depender su eficaz desempeo cuando el fluido sea puesto en circulacin. A la hora

de formular o preparar un lodo de perforacin se hace necesario tomar en cuenta una

serie de parmetros que permitan que el fluido a formular cumpla con las

especificaciones para las cuales ha sido diseado

1. Informacin litolgica.- Se requiere conocer la secuencia estratigrfica, el

tipo de las formaciones, composicin, dureza, si es caliza, arenisca,

conglomerado, etc.

2. Presiones de formacin.- Pueden ser de tres tipos, presiones normales,

presiones subnormales y presiones anormales. Las presiones normales, son

aquellas que son iguales a las presiones calculadas por el gradiente de presin,

las presiones subnormales, son aquellas presiones que resultan ser menores a

las presiones calculadas con el gradiente de presin, y las presiones anormales,

son aquellas que resultan ser mayores a las presiones calculadas con el

gradiente de presin.

3. Anlisis de costos.- El costo del lodo es funcin de la profundidad, hay que

considerar tambin las caractersticas del pozo como las presiones anormales.

4. Compatibilidad con la formacin.- Se necesita saber que los fluidos de

perforacin no sean reactivos con la formacin, adems de que formen un buen

revoque y que permitan el control del filtrado.

VIII. Explique las funciones especficas o bsicas y derivadas de los fluidos de

perforacin.

* Funciones especficas o bsicas.- Aquellas que el lodo debe cumplir si o si.

Controlar las presiones del subsuelo y estabilizar el pozo.- Toda formacin tiene

una determinada presin. Si se conoce la presin y la profundidad de una formacin se

puede saber la densidad mnima que debe tener el lodo para controlar esa presin.








formacin al interior del pozo.

Sacar los recortes de formacin a superficie.- Al perforar un determinado pozo se

generan recortes de formacin. La remocin de estos debe ser continua para dejar al

trepano el espacio libre para que cumpla su funcin. El lodo debe ser capaz de

acarrear estos recortes a superficie dejando limpio el fondo del pozo. La capacidad de

limpieza del pozo es funcin del caudal de bombeo como de la densidad del lodo y su

viscosidad.

Evitar daos en la zona productora.- La produccin depender de muchos factores

de los cuales uno se refiere al dao a la productividad causada por el lodo. El dao

causado puede ser por excesiva cantidad de slidos, por una sobre presin o por la

incompatibilidad qumica del lodo con la formacin productora. Es primordial evitar

esto.

Evitar al mximo el dao al medio ambiente.- Debido a las tendencias actuales de

proteccin al medio ambiente, los lodos se estn diseando de tal manera que en su

composicin intervengan productos que no causen o sea mnimo el dao causado al

medio ambiente.

** Funciones derivadas.- Derivadas de las funciones especficas.

Permitir obtener la mxima informacin del fondo de pozo a travs de registros y

muestras.- Un lodo que est perforando en un pozo, continuamente trae informacin

del fondo del pozo que el ingeniero de lodos est capacitado para poder interpretar

esta informacin y poder conocer las condiciones que estn en el fondo del pozo.

Formar una pelcula impermeable en las paredes del pozo.- Toda formacin

atravesada tiene cierta permeabilidad una ms que otra, esta permeabilidad es lo que

hace posible el paso del fluido a travs de las rocas parte del lquido del lodo, llamado

filtrado, penetra a horizontes en las formaciones, quedando sobre la pared de la

formacin una costra de slidos conocido como pelcula o revoque esta pelcula est

muy ligada a la estabilidad del pozo que por lo general debe ser delgada, impermeable,

lubricada y no quebradiza.

Enfriar y lubricar el trepano.- Los aditivos agregados (polmeros) ayuda a minimizar

las fricciones entre la herramienta de perforacin y las formaciones. Al girar la





herramienta al girar o desplazarse genera fricciones con las formaciones el cual se

manifiesta como torque, arrastre y resistencia. A medida que se perfora un pozo la

temperatura aumenta con la profundidad. El lodo entra desde superficie a bajas

temperaturas y al circular a grandes profundidades va extrayendo calor de las

formaciones enfriando el pozo.

Alivianar el peso de la sarta de perforacin.- El empuje producido por el fluido de

perforacin soporta parte del peso de la sarta de perforacin o de la caera de

revestimiento. Cualquier aumento de la densidad del lodo aumenta el empuje.

Mantener en suspensin los recortes de formacin cuando se ha detenido la

circulacin.- El lodo tiene un propiedad muy importante que es la de mantener en

suspensin a los slidos, gracias a su viscosidad y fuerza gel, con la finalidad de que

los mismos no se depositen y obstruyan la perforacin del pozo. Se llama tixotropa a

la capacidad que tiene el lodo de generar energa en estado de reposo.

Evitar la corrosin de la herramienta.- El lodo debe estar diseado en el sentido

que minimice el efecto de corrosin en la herramienta de perforacin. La corrosin es

un proceso de oxido-reduccin que ocurre sobre la superficie metlica por accin del

fluido.

Transmitir energa al fondo de pozo.- El fluido es el medio por el cual se transmite

la potencia desde la superficie hasta el fondo del pozo.

9. BIBLIOGRAFIA.-

Ingeniero Reynaldo Marn D. Apuntes de clase - Fluidos de Perforacin

UMSA-Carrera de Ingeniera Petrolera. Gua de Fluidos de Perforacin y

Laboratorio

Fredy Guarachi Laura. Gua de Fluidos de Perforacin y Laboratorio

Ingeniero Felix Soruco Apuntes PET 217

Imgenes www.gogle.com.bo





10. ANEXOS.-

10.1. MEMORIA FOTOGRFICA.-

1. Bentonita 2. Agua + Bentonita.

3. Proceso de mezclado Lodo I

4. Lodo I 5. Medicin de la densidad I Balanza de lodos.





6. Reduccin de la densidad 7. Proceso de mezclado Lodo II.

8. Medicin de la densidad II Balanza de lodos 9. Lodo II.

10.2. HOJA DE TOMA DE DATOS.-

balanza para lodos

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