DETERMINAR LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LITOLOGIA Del POZO

EXPLORATORIO GUARICHO DEL CAMPO OGARRIO

DETERMINAR LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LITOLOGIA DE LOS POZOS

EXPLORATORIOS DEL POZO GUARICHO EN LA ZONA DEL CAMPO OGARRIO

INTRODUCCION
Hace varios aos la explotacion de los hidrocarburos ha sido una
prioridad y una oportunidad de desarrollo.
Una vez confirmadas las reservas de hidrocarburos, la exploracion y la
explotacion se realizan a traves de la perforacin de pozos; para ello, es
necesario utilizar, con la maquinaria, fluidos de perforacin, los cuales
tienen, entre otras funciones, estos fluidos pueden ser base agua o base
aceite.
Ahora bien, las empresas que prestan servicios de fluidos de perforacin
no escapan de esta necesidad, mas aun tomando en consideracin que
estan en proceso de expansion debido a que los fluidos de perforacin se
consideran un elemento vital de los pozos petroleros.
La importancia reside en que pueden desempear diversas funciones
cruciales en el proceso de perforacin tales como: suspensin de ripio,
que se forman al perforar para arrastrarlo a la superficie, haciendo a su
vez la funcion de limpieza, asimismo controlar la presion de la mecha de
perforacin,

estabiliza

las

formaciones

porque

forman

una

capa

protectora en las paredes del pozo para evitar perdidas de circulacin, asi
mismo cumple la funcion de lubricar y enfriar la mecha de perforacin.
En efecto los fluidos que sean compatibles con todas las formaciones a
perforar van a contribuir en el logro de los objetivos fijados, a menor
costo tanto para el cliente como para la organizacin, por ello las
empresas dedicadas a servicios de fluidos de perforacin, para ser
1

sustentables en el tiempo han implementado nuevas tecnicas y utilizan

tecnologia d avanzada, con el proposito de desarrollar sistemas,
mantener la calidad, productividad, competividad y experimentar un
crecimiento sostenido a largo plazo.
En funcion de lo antes expuesto y como una medida de satisfacer la
necesidad, se desarrollara la presente investigacin, cuyo objetivo central
es analizar la gestion de los fluidos usados

en

la

perforacin

rotatoria ,

son el medio para extraer los recortes del interior del pozo, tambien para evitar que
los fluidos de la formacion entren en el mismo durante la perforacion y para impedir
derrumbes de las paredes del agujero. Uno de los factores ms importantes para
evitar fallas en las operaciones de perforacin. los fluidos de perforacin deben
cumplir con otras funciones de igual importancia y directamente relacionadas con la
eficiencia, economa y total automatizacion de la operacin de perforacin. Por esta
razn la composicin de los fluidos y sus propiedades resultantes estn sujetas a
muchos estudios y anlisis.
Atendiendo a las necesidades , los fluidos deben poseer la capacidad de tener
propiedades fsicas y qumicas que le permitan adaptarse a una gran variedad de
condiciones, para satisfacer las funciones ms complejas, por ello se ha requerido
que la composicin de los fluidos sea ms variada y que sus propiedades estn
sujetas a mayor control.
El objetivo principal de un pozo petrolero es alcanzar la zona de hidrocarburos.
Estos se perforan en varias capas de formaciones litologicas cada vez mas
profundas que contienen diversos elementos contaminantes, con temperaturas y
presiones de la formacin presentes en las capas perforada. Afectando a los
sistemas de fluidos de control, sobre todo a los de base agua; sin embargo en la
actualidad ya se disean fluidos con aditivos qumicos, resistentes y estables a los
contaminantes, asi como biodegradables y no toxicos para proteger a los
ecosistemas donde se perfora un pozo petrolero.

ANTECEDENTES
Existe poca informacin DEL ORIGEN DE LA utilizacin de los fluidos de
perforacin EN YACIMIENTOS.
Aparentemente los primeros pozos

perforados por el mtodo de rotacin solo

usaron el agua como fluido que al mezclarse con slidos de formacin formaban
lodo. Evidentemente en sus primeros tiempos no se daba mucha importancia,
considerado de muy poco inters sus funciones y propiedades. Era de suponer
que si un lodo era demasiado espeso o pesado se lE adelgazaba agregndole
agua; y si la viscosidad era insuficiente se le agregaba otro lodo de reserva para
espesarlo.
HAGGEN y POLLARD (1901), REALIZARON TRABAJOS SOBRE EL USO DE
LODOS nativos, definieNDOLO COMO una mezcla de agua con arcilla la cual
permanece en suspensin por un tiempo considerable; ADEMAS sugirieron que en
pozos de gas se debe llenar CON LA MEZCLA DE ARCILLA (20%) Y AGUA (80%)
AL mismo TIEMPO cuando se saca la tubera DE PERFORACIN para evitar un
posible reventn.
En 1916, LEWIS Y MURRAY adaptaron el lodo nativo para la perforacin a cable,
definindolo como una mezcla de agua con algn material arcilloso que pueda
permanecer en suspensin por tiempo considerable que tenga una densidad de
1.05 a1.15 gr/cc, y que adems debe ser delgado como el agua para evitar afectos
negativo en algunas formaciones, ConsideraNDO que un buen lodo debe sellar las
formaciones de arenas adems evitar su lavado y contrarrestar las presiones de
agua.

La historia moderna de los lodos comienza en 1921 con el fin de controlar sus
propiedades a travs de su uso de aditivos qumicos especialmente preparados
para aquellos propsitos, STOUD fue el encargado de encontrar un medio para
aumentar la densidad para prevenir el descontrol en pozos de gas. As surgi el
oxido de hierro para preparar lechadas rpidas y bombeable de 15 a 18 lb/ gal.
EN 1922 SE experimento con un aditivo llamado BARITA O BARITINA material que
presentaba una serie de ventajas sobre el oxido de hierro como ser alta gravedad
especifica no es abrasivo, no es toxico pero su uso creci en 1929 cuando
solucion el problema de la viscosidad y fuerza GEL necesaria para suspender el
material.
La solucin al problema de viscosidad y gel dio lugar a una serie de investigaciones
en la bsqueda de aditivos aptos que especficamente cumplan con los objetivos;
se desarrollan primero compuestos de mezclas de aluminato de sodio y causita
para luego descubrir en 1929 las arcillas BENTONITICA, sobre todo aquellas que
provenan del estado de WYOMIG con ventajas superiores en dar viscosidad,
fuerza de GEL y control de filtrado en la formacin.
Si bien la BENTONITA daba viscosidad y control de filtrado en lodos Base agua
dulce, la misma no tenia buenos resultados en aguas saladas. Por lo que en 1936
fue patentado el producto conocido como ATAPULGUITA para darle viscosidad a
las soluciones saladas.
En 1937con la finalidad de tener un mejor control de filtrado se desarrollaron
coloides orgnicos tales como el almidn de maz el cual deba de sufrir un proceso
de PEPTIZACIN para su respectivo uso en los lodos, pero como estos productos
se fermenta, las investigaciones fueron ampliadas a otros agentes que resistan mas
o fermenten menos con la temperatura as se desarrollo el CARBOXI METIL
CELULOSA y algunos otros.
El trabajo de profundizar un pozo trajo aparejando el problema de alta viscosidad y
gel en los lodos, nace as la necesidad de desarrollar productos productos que
4

puedan controlar y o bajar la viscosidad y gel alto; as surgieron fosfatos no

hidratados; ya en 1930 PARSONS menciona el uso de adelgazante estabilizadores
como as tambin discute el efecto de PH sobre la viscosidad del lodo.
LOOMIS y AMBROSE patentaron el uso del tanino natural para disminuir la
viscosidad, estudios sobre la segunda guerra mundial permitieron el desarrollo de
otros

productos

como

LIGNO

SULFONATOS

DE

CALCIO,

LIGNINA,

LIGNOSULFONATOS DE HIERRO Y CROMO que fueron usados en los lodos

como dispersante desde la dcada del cincuenta.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

los fluidos de perforacion pueden definirse como la mezcla de fluido y solidos, que
requieren ciertos procesos de sondaje para facilitar la produccion y remocion de
residuos de un pozo habitual y especialmente en terrenos, o fluidos de perforacion
se denominan lodos.este tipo de servicio se presta generalmente a la industria
petrolera.
Tales fluidos cumplen una amplia variedad de funciones en las operaciones de
perforacion de pozos petroleros, incluyendo el mantenimiento de la presion en las
rocas de formcion y ayuda a proteger las onas permeable del dao mientras se
realiza la perforacion, incrementando las tasas de recuperacion de hidrocarburos.
Los fluidos de perforacion tambien ayudan a enfriar y lubricar la mecha de
perforacion del taladro y son esenciales para la remocion de la roca excavada o
cortes del taladro de las paredes del pozo (McCosh y Getliff,2003).

OBJETIVOS
Objetivo General.
CARATERIZAr el SISTEMAS DE FLUIDO del POZO GUARICHO del CAMPO
OGARRIO
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DETERMINAR LA CARATERIZACION DE LOS SISTEMAS DE FLUIDOS

PRESENTES EN LOS POZOS DEL POZO GUARICHO EN EL CAMPO OGARRIO
ESPECIFICOS
Anlisis de los factores que influyen en lOS FUIDOS DE PERFORACION EN LOS
YACIMIENTOS

DETERMIACION DE LA VELOCIDAD DE PERFORACION ANALIZANDO

LAS

FORMACIONES DEL LAS DISTINTAS CAPAS LITOLOGICAS DEL LUGAR,

ASI

COMO EL, PRORAMA DE MANTENIMIENTO Y REVESTIMIENTO DEL POZO

GUARICHO DEL CAMPO OGARRIO.

Para disear un fluido, se debe contemplar si se trata de un pozo exploratorio o de

dearrollo a fin de poder seleccionar los datos correlativos que faciliten la obtencion
de parametros optimos en el fluido de control, de acierdo a las profundidades de
cada contacto litologico.. de esta forma, se determinan sus densidades y se
selecciona el fluido a utilizar y los aditivos quimicos paa contingencias, con la
finalidad de asentar correctamente las tuberias de revestimiento.

Objetivos Especificos.
ANALIZAR LOS FACTORES DE QUE TEDERMINAN LOS DAOS EN LA
FORMACION

Disear un fluido para evitar la formacion de hidratos, acarreo de los recortes de

perforacion, de gas, impedir el bloqueo de las gargantas, para limpiar por debajo de
la barrena, evitar desastres ecologicos.
JUSTIFICACION
El flujo del lodo a traves de las tuberias ejerce una accion de impacto para remover
los recortes de debajo de la barrena y llevarlos hasta la superficie.
El transporte de recortes dan varios factores q influencian el transporte de los
recortes:
1. velocidad
2. densidad
3. viscosidad
4. rotacion de la tuberia
5. el angulo del pozo
-transporte de recortes.
1. velocidad: incrementando la velocidad anular generalmente mejora el transporte
de los cortes.
2. variables: la capacidad de la bomba tamao del hoyo y de la tuberia.
3. densidad: aumentando la densidad se incrementa la capacidad de suspensin
debido a la boyancia.
Tienen que ser considerados los costos y disponibilidad de productos antes de
determinar que tipo de sistema de lodos puede ser utilizado en nuestra propuesta
de inversion economica en los lodos de perforacin y para que la empresa tenga un
amplio margen de ganacias invirtiendo en este proyecto y pueda recuperar la
inversion y seguir produciendo.

Esta empresa proprocionara y ayudara en la industria petrolifera con los fluidos de

perforacin q son ampliamente necesarios en el rubro de la perforacin petrolera.

Ayudara y abaratara los costos de los fluidos de perforacin con respecto de otros y
optimizara la produccin en el pozo.

MARCO TEORICO
Funciones del Fluido de Perforacin
Las funciones del fluido de perforacin describen las tareas que el fluido es capaz
de realizar aunque algunas de stas no sean esenciales en cada pozo, las
funciones mas comunes son las siguientes:

1. Transporta

superficie

los

recortes

derrumbes

durante

la

perforacin.
La remocin de los recortes (limpieza del agujero) depende del tamao, forma y
densidad de los recortes, unidos a la Velocidad de Penetracin (ROP); de la
rotacin de la columna de perforacin y de la viscosidad, densidad y velocidad
anular del fluido de perforacin.
2. Mantiene en suspensin los recortes cuando se suspende la
circulacin del fluido.
Los lodos de perforacin deben suspender los recortes de perforacin, los
materiales densificantes y los aditivos, sin embargo deben de permitir la remocin
de lo recortes por el equipo de control de slidos. La suspensin de los recortes
requiere de fluidos con propiedades Tixotropicas (Gelificacin bajo condiciones
estticas).
3. Controla las presiones de la formacin.
Mediante la presin hidrosttica que ejerce la columna del fluido en el agujero
perforado. Esto impide que los fluidos de la formacin fluyan hacia el pozo y que los
fluidos de la formacin presurizados causen un reventn.
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4. Protege la pared del agujero con un revoque semipermeable y estable.

Cuando la presin de la columna de lodo es ms alta que la presin de la formacin
un delgado revoque de baja permeabilidad se deposita en la pared del pozo con el
fin de limitar la invasin de filtrado de lodo a la formacin. Esto mejora la estabilidad
del pozo y evita numerosos problemas de perforacin y produccin.

5. Sostiene las paredes del pozo.

Con lodos base agua las diferencias qumicas causan interacciones entre el fluido
de perforacin y la lutita, produciendo el cerramiento del agujero y por ende
resistencias y fricciones durante el movimiento de la sarta de perforacin. La
inestabilidad del pozo suele ser indicada por el derrumbe de la formacin creando
condiciones de agujero reducido, puentes y relleno durante las maniobras. El
ensanchamiento del pozo en arenas y areniscas se debe la erosin causada por las
fuerzas hidrulicas.
6. Minimizar los daos a las formaciones productoras.
Cualquier reduccin de la porosidad o permeabilidad natural de una formacin
productiva es considerada como dao a la formacin. Estos daos pueden
producirse como resultado de la obturacin causada por el lodo o los slidos de
perforacin, o por las interacciones qumicas (lodo) y mecnicas (conjunto de
perforacin) con la formacin.
7. Soporta parte del peso de la tubera de perforacin y los portamechas.
El lodo ayuda a soportar una porcin del peso de la columna de perforacin debido
al empuje ascendente del fluido de perforacin conocido como factor de flotacin
9

(Principio de Arqumedes), reduciendo la carga del gancho en la torre de

perforacin.

8. Enfriar y lubricar a la barrena y la sarta de perforacin.

Las fuerzas mecnicas e hidrulicas generan una cantidad considerable de calor
por friccin en el trepano y en la columna de perforacin. La circulacin del fluido de
perforacin enfra el trepano y la columna de perforacin. Adems lubrica la
columna de perforacin, reduciendo an ms el calor generado por friccin.
9. Transmitir la energa hidrulica a la herramienta y a la barrena.
Se produce con la presin de bombeo del fluido a travs de las boquillas del
trepano. La energa hidrulica puede ser usada para maximizar la velocidad de
penetracin (ROP) y mejorar la limpieza del agujero mejorando la remocin de los
recortes. Actualmente esta transmisin de energa se utiliza para operar motores de
fondo en la perforacin de pozos direccionales.
10. Asegurar una evaluacin adecuada de la formacin.
Las propiedades qumicas y fsicas del lodo afectan la evaluacin de la formacin.
Durante la perforacin los registradores de lodo (Mud Loggers) controlan la
circulacin del lodo y los recortes para detectar indicios de petrleo y gas, as como
las condiciones del fondo del pozo. Tambin el lodo genera la toma de informacin
a travs de registros elctricos, al efectuarse con fluidos que propicien la
conduccin elctrica.

11. Controlar la corrosin.

Los componentes de la columna de perforacin y tubera de revestimiento que
estn constantemente en contacto con el fluido de perforacin estn propensos a
varias formas de corrosin. Los inhibidores qumicos y secuestradores son usados
cuando el riesgo de corrosin es importante.
10

12. Facilitar la cementacin y la completacin.

El fluido de perforacin debe producir un pozo dentro del cual la tubera de
revestimiento puede ser introducida y cementada eficazmente, y que no dificulte las
operaciones de completacin. El lodo debera tener un revoque fino y liso para que
se pueda cementar correctamente la tubera de revestimiento, todo el lodo debe ser
desplazado por los espaciadores, los fluidos de limpieza y el cemento.

13. Minimizar el impacto al ambiente.

Con el tiempo, el fluido de perforacin se convierte en un desecho y debe ser
eliminado de conformidad con los reglamentos ambientales locales. Los fluidos de
bajo impacto ambiental que pueden ser eliminados en la cercana del pozo son los
ms deseables.

FACTORES DE INFLUENCIA DE LOS FUIDOS DE PERFORACION EN LOS

YACIMIENTOS

Existen ciertos factores que se ven afectados por el uso del fluido de perforacin o lodo, estos
factores tienen una repercusin importante en las actividades que se realizan durante la
perforacin y se tienen que tomar en cuenta para lograr obtener un agujero de manera exitosa.
Estos factores son:

Velocidad de perforacin
Depende principalmente de la seleccin y mantenimiento apropiados del fluido de perforacin. El
fluido debe tener propiedades que permitan la mayor velocidad de penetracin; por ejemplo, la
menor densidad posible, el mnimo contenido de slidos y ptimas propiedades de flujo.
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Limpieza del agujero

La velocidad anular, el punto de cedencia y la gelatinosidad del fluido de perforacin, deben ser
mantenidos en los valores apropiados.
Los recortes de perforacin deben ser retirados del pozo a medida que son
generados por la barrena. A este fin, se hace circular un fluido de perforacin dentro
de la columna de perforacin y a travs de la barrena, el cual arrastra y transporta
los recortes hasta la superficie, subiendo por el espacio anular. La remocin de los
recortes (limpieza del agujero) depende del tamao, forma y densidad de los
recortes, unidos a la Velocidad de Penetracin (ROP); de la rotacin de la columna
de perforacin; y de la viscosidad, densidad y velocidad anular del fluido de
perforacin.

Programa de revestimiento
Aunque el programa de revestimiento est principalmente determinado por la profundidad del
pozo y la presin de la formacin, queda tambin afectado por el fluido de perforacin. En zonas
donde se encuentren formaciones inestables, debe de ser acondicionado para estabilizar el
agujero, de manera que pueda introducirse el revestimiento a mayores profundidades.
El fluido de perforacin debe producir un pozo dentro del cual la tubera de
revestimiento puede ser introducida y cementada eficazmente, y que no dificulte las
operaciones de completacin. La cementacin es crtica para el aislamiento eficaz
de la zona y la completacin exitosa del pozo. Durante la introduccin de la tubera
de revestimiento, el lodo debe permanecer fluido y minimizar el suabeo y pistoneo,
de manera que no se produzca ninguna prdida de circulacin inducida por las
fracturas. Resulta ms fcil introducir la tubera de revestimiento dentro de un pozo
liso de calibre uniforme, sin recortes, derrumbes o puentes. El lodo debera tener un
revoque fino y liso. Para que se pueda cementar correctamente la tubera de
revestimiento, todo el lodo debe ser desplazado por los espaciadores, los fluidos de
limpieza y el cemento. El desplazamiento eficaz del lodo requiere que el pozo tenga
12

un calibre casi uniforme y que el lodo tenga una baja viscosidad y bajas
resistencias de gel no progresivas. Las operaciones de completacin tales como la
perforacin y la colocacin de filtros de grava tambin requieren que el pozo tenga
un calibre casi uniforme y pueden ser afectadas por las caractersticas del lodo.

Evaluacin de la formacin.
El fluido de perforacin se debe disear de manera que tenga el mnimo efecto
sobre la formacin productora. La evaluacin correcta de la formacin es esencial
para el xito de la operacin de perforacin, especialmente durante la perforacin
exploratoria. Las propiedades qumicas y fsicas del lodo afectan la evaluacin de la
formacin. Las condiciones fsicas y qumicas del agujero despus de la perforacin
tambin afectan la evaluacin de la formacin. Durante la perforacin, tcnicos
llamados registradores de lodo (Mud Loggers) controlan la circulacin del lodo y de
los recortes para detectar indicios de petrleo y gas. Estos tcnicos examinan los
recortes para determinar la composicin mineral, la paleontologa y detectar
cualquier indicio visual de hidrocarburos. Esta informacin se registra en un registro
geolgico (mud log) que indica la litologa, la velocidad de penetracin (ROP), la
deteccin de gas y los recortes impregnados de petrleo, adems de otros
parmetros geolgicos y de perforacin importantes. Los registros elctricos con
cable son realizados para evaluar la formacin con el fin de obtener informacin
adicional. Tambin se pueden obtener ncleos de pared usando herramientas
transportadas por cable de alambre. Los registros con cable incluyen la medicin de
las propiedades elctricas, snicas, nucleares y de resonancia magntica de la
formacin, para identificar la litologa y los fluidos de la formacin. Herramientas de
LWD estn disponibles para obtener un registro continuo mientras se perfora el
pozo. Tambin se perfora una seccin cilndrica de la roca (un ncleo) en las zonas
de produccin para realizar la evaluacin en el laboratorio con el fin de obtener la
informacin deseada. Las zonas productivas potenciales son aisladas y evaluadas
mediante la realizacin de Pruebas de Intervalo (FT) o Pruebas de Productividad
Potencial de la Formacin (DST) para obtener datos de presin y muestras de
fluido. Todos estos mtodos de evaluacin de la formacin son afectados por el
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fluido de perforacin. Por ejemplo, si los recortes se dispersan en el lodo, el

gelogo no tendr nada que evaluar en la superficie. O si el transporte de los
recortes no es bueno, ser difcil para el gelogo determinar la profundidad a la cual
los recortes se originaron. Los lodos a base de petrleo, lubricantes, asfaltos y otros
aditivos ocultarn los indicios de hidrocarburos en los recortes. Ciertos registros
elctricos son eficaces en fluidos conductores, mientras que otros lo son en fluidos
no conductores. Las propiedades del fluido de perforacin afectarn la medicin de
las propiedades de la roca por las herramientas elctricas de cable. El filtrado
excesivo puede expulsar el petrleo y el gas de la zona prxima al agujero,
perjudicando los registros y las muestras obtenidas por las pruebas FT o DST. Los
lodos que contienen altas concentraciones inicas de potasio perjudican el registro
de la radioactividad natural de la formacin. La salinidad alta o variable del filtrado
puede dificultar o impedir la interpretacin de los registros elctricos. Las
herramientas de registro con cable deben ser introducidas desde la superficie hasta
el fondo, y las propiedades de la roca se miden a medida que las herramientas son
retiradas del pozo. Para un registro con cable ptimo, el lodo no debe ser
demasiado denso y debe mantener la estabilidad del pozo y suspender cualesquier
recortes o derrumbes. Adems, el pozo debe mantener el mismo calibre desde la
superficie hasta el fondo, visto que el ensanchamiento excesivo del dimetro
interior y/o los revoques gruesos pueden producir diferentes respuestas al registro y
aumentar la posibilidad de bloqueo de la herramienta de registro.
La seleccin del lodo requerido para perforar un ncleo est basada en el tipo de
evaluacin a realizar. Si se extrae un ncleo solamente para determinar la litologa
(anlisis mineral), el tipo de lodo no es importante. Si el ncleo ser usado para
estudios de inyeccin de agua y/o humectabilidad, ser necesario usar un lodo
suave a base de agua, de pH neutro, sin agentes tensioactivos o diluyentes. Si el
ncleo ser usado para medir la saturacin de agua del yacimiento, se suele
recomendar un lodo suave a base de aceite con una cantidad mnima de agentes
tensioactivos y sin agua o sal. Muchas operaciones de extraccin de ncleos
especifican un lodo suave con una cantidad mnima de aditivos

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Josellez30@gmail.com

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