CONCEPTUAL AND THEORETICAL FRAMEWORK

El objetivo principal de esta práctica es el estudio y determinación de algunas propiedades del Sistema emulsión inversa y su comportamiento con el incremento de temperatura; con la finalidad de evaluar su efectividad en la perforación del Miembro Naranja del Pozo UDO LP-01, el cual se extiende desde una profundidad de 9000 hasta 12000 pies y posee una temperatura de 310 ºF. Además, la información litológica y los problemas operacionales provenientes de pozos vecinos ayudarán en gran medida a determinar si este sistema es óptimo para continuar con la perforación. Para esto se prepararon 2 bbls de laboratorio del sistema polimérico con los distintos aditivos requeridos.

DENSIDAD:

Según la ventana operacional la densidad óptima para la perforación el Miembro Naranja es de 12.5 lpg generando una presión hidrostática de 7800 lpc mayor que la presión de poro (7500 lpc) y menor a la presión de fractura de 7920 lpc y que permitiría contener los fluidos desde la formación y tener un control del pozo perforado. Los valores obtenidos en esta experiencia se encuentran entre los valores teóricos los cuales están dentro del rango (12-16 lpg), tanto para base como para contaminado (Ver Tabla 4), cabe destacar que los valores de densidad arrojados por los lodos base aceite son bastante altos, de hecho se puede establecer que de todos los sistemas estudiados hasta el momento estos fluidos de perforación son los mas densos. Esto se justifica con la adición de gran cantidad de agente densificante (Barita), puesto que el aceite por si solo no presenta un peso adecuado para la perforación

VISCOSIDAD PLÁSTICA Y APARENTE:

De acuerdo a los valores de viscosidad reportados, el sistema inverso presento una viscosidad plástica relativamente alto (Ver tablas n° 5 y 6). Esta viscosidad superior presentada por el sistema puede atribuírsele a las gotitas de

agua emulsificadas en el aceite, las cuales actúan como un sólido capaz de proveerle viscosidad al sistema.

Cabe destacar que pese a la alta resistencia térmica que tienen los sistemas base aceite, estos experimentaron una disminución considerable de esta propiedad al aumentar la temperatura a 150 ° F.

PUNTO CEDENTE:

Los valores obtenidos de esta propiedad, pueden considerarse aptos para lograr una buena limpieza del hoyo, sin embargo al igual que la viscosidad plástica este valor disminuyo con el aumento de la temperatura en ambos sistemas.

Al observar la diferencia existente entre la viscosidad plástica y el punto cedente reportados para el sistema Inverso a temperatura ambiente, es de notar que la reología es deficiente, puesto que la diferencia entre ambos valores es poca. Sin embargo al registrar las propiedades reológicas a 150° F, es de notar que estas mostraron una mejoría.

Es importante señalar que los valores reológicos obtenidos a temperatura ambiente dan un idea de las propiedades y características del sistema mientras que los valores determinados a 150°F presentan una mayor importancia, ya que reflejan el comportamiento del lodo en el fondo del pozo.

GELES:

Los geles obtenidos a los 10’’ y 10’ fueron 12 y 17 lb/100 ft2 _{para una} temperatura ambiental, mientras que cuando esta aumentó a 150 ºF se obtuvo

sistema son bastante elevados y pueden generar problemas operacionales al momento de reiniciar la circulación después de un viaje de tubería, requiriendo en este caso bajar la sarta hasta cierta profundidad, romper geles poco a poco bajando la sarta cada cierta cantidad de pies y así evitar problemas en las bombas.

El efecto del aumento de temperatura causa una disminución de los geles. Sin embargo, los geles obtenidos se consideran instantáneos, y esto es de vital importancia para permitir evitar la caída de los ripios y disminuir el riesgo de desviamiento del pozo ya que ocasionaría gastos adicionales en los costos de perforación.

FILTRADO HT-HP:

La prueba de filtrado HT-HP se realizó a 250 ºF y 500 lpc registrando un valor de 4.65 cc para el grupo 1 mientras que para el grupo 4 la pérdida de filtrado fue menor 3 cc (Ver Tabla N°5). Esto es lo ideal ya que los resultados reflejan que el sistema es estable en cuanto a la pérdida de filtrado al aumentar la temperatura. Este es un aspecto positivo en la utilización de este fluido y en la medida que se pueda disminuir la pérdida de filtrado resultará beneficioso ya que disminuye el daño a la formación y evita los problemas posteriores y gastos que esto genera.

No se observó presencia de aceite en el filtrado lo que significa que la emulsión estaba estable a la presión y temperatura suministrada, evidenciándose la efectividad del Inteflow como surfactante estabilizador de emulsión.

Es importante en este tipo de sistema de emulsión directa que a medida que la temperatura aumenta el lodo se deshidrata y es necesario mantener la cantidad de agua ya que de lo contrario las gotas de aceite emulsionado estarán más cerca y se unirán, favoreciendo la separación de las fases y desestabilizando la emulsión.

%ACEITE, AGUA Y SÓLIDOS:

Con respecto a los valores obtenidos a través de la retorta, en este caso corresponden a tres componentes: el agua, el aceite y los sólidos. En el cilindro donde se recogen los fluidos condensados se pudo observar claramente la cantidad de agua y aceite ya que son fluidos inmiscibles y por diferencia se sacó el porcentaje correspondiente a los sólidos.

Los resultados obtenidos para los grupos 3 y 4 (15% de Agua, 45% Aceite y 40% Sólidos para el grupo 3), (10% de Agua, 65% Aceite y 25% Sólidos para el grupo 4). Un promedio de estos resultados nos indica que la emulsión inversa realizada es 70/30, es decir hay menor cantidad de agua esta presente en aceite pero emulsionado (en forma de pequeñas gotas). Sin embargo se puede apreciar que este sistema presenta una alta cantidad de sólidos suspendidos lo cual hace que los valores reológicos (VP, PC) sean altos.

En el caso del grupo 2 (1.2% de Agua, 59% Aceite y 39.8% Sólidos para el grupo 2), indican que hay menos porcentaje de agua en la emulsión inversa.

ESTABILIDAD ELÉCTRICA:

Esta propiedad consiste en determinar la cantidad de voltaje requerido para iniciar una corriente eléctrica en el lodo base aceite. Mientras mas pequeña sea la gota de agua mas estrecha es la emulsión y por consiguiente el sistema es mas estables. Por tal razón esta propiedad es debida a los lodos inversos para poder establecer de acuerdo al voltaje registrado que tan estable es el sistema.

INDICE DE LUBRICIDAD:

Para determinar la lubricidad del sistema se utilizó el medidor de lubricidad que determinó el coeficiente de fricción del lodo. Es importante la calibración de este equipo antes de calcular el factor de corrección ya que de lo contrario arrojará valores no confiables de esta propiedad.

Los valores arrojados de lubricidad fueron 1.185, 0.1414, 0.1578, 0.141414 para los grupos 1, 2, 3, y 4 respectivamente; resultando menores al índice de lubricidad del agua (0.33 y 0.36 +- 0.02) esto demuestra que la presencia del aceite ayuda a la humectabilidad de los metales lo cual disminuye el torque, el arrastre y la fricción de la sarta de perforación con el hoyo. Este sistema se considera que tiene una buena lubricidad y esta característica es aportada tanto por el aceite mineral emulsionado.