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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉSFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERIA PETROLERA

LABORATORIO DE FLUIDOS DE PEFORACION

EXPERIMENTO Nº 3

DOCENTE: Ing.: MAURICIO ORTUÑOGRUPO: “2”

INDICE3.1. OBJETIVOS

3.1.1. Objetivos generales3.1.2. Objetivos específicos

3.2. IMPORTANCIA3.3. FUNDAMENTOS TEORICOS

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3.4. CALCULOS3.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES3.6. CUESTIONARIO3.7. OBSERVACIONE3.8. ANEXOS3.9. BIBLIOGRAFIA

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4.1- OBJETIVOS 1.1 Objetivo General

Formar un revoque simulando un sistema de presión y temperaturas bajas con un flujo estatico

1.2 Objetivo Especifico

Medir el volumen de filtrado o pérdida de agua que pasa hacia la formación permeable Aprender la correcta manipulación del filtro prensa

4.2. IMPORTANCIA:Es muy importante el estudio del comportamiento del revoque ya que este nos ayuda a mantener estable el pozo y poder controlar las filtraciones, al igual que nos ayuda puede ser un factor muy importante en el entrampamiento del equipo de perforación, así que es muy importante poder conocer sus propiedades y comportamiento al estar sometido a diferentes cambios de presión y temperatura.

4.3. FUNDAMENTO TEÓRICO:Tanto el comportamiento de la filtración y las características del revoque sobre las paredes del

pozo son muy importantes para el control y tratamiento delos fluidos de perforación, y así otras características de filtrado como ser el contenido de aceite y agua o emulsión, estos se ven afectados por la cantidad de sólidos en el fluido y sus interacciones físicas y químicas y a su ves estas están afectadas por la presión y temperatura.

La cantidad que pasa del pozo hacia la formación es muy importante y en el experimento será generada por un instrumento llamado PRENSA FILTRO API en cual trabaja a bajas presiones y temperaturas.

4.3.1. REVOQUEEl revoque (enjarre, película o costra de lodo), es una capa delgada formada por la deposición

de los sólidos del lodo de perforación en la pared del pozo; deposición que es causada por la presión de la columna de lodo en una perforación sobre balance (Overbalanced Drilling).El revoque depende de los siguientes factores:

1. Sólidos (cantidad y tipo), figura2. Tamaño3. Forma4. Distribución y5. Compresibilidad (la habilidad de deformarse bajo presión)

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PROBLEMAS POTENCIALES RELACIONADOS CON EL ESPESOR EXCESIVO DEL REVOQUE: 1. Puntos apretados en el pozo que causan un arrastre excesivo.2. Mayor pistoneo debido a la reducción del espacio anular libre. 3. Pegadura por presión diferencial de la columna de perforación debido a la mayor superficie de contacto y al desarrollo rápido de las fuerzas de adhesión causado por la tasa de filtración más alta. 4. Dificultades con la cementación primaria debido al desplazamiento inadecuado del revoque. 5. Mayor dificultad para bajar el revestidor.

4.3.2. FILTRADOEs la cantidad de fluido que invade la formación por acción de la presión de la columna de lodo.

En un lodo base agua el filtrado lo compone el agua que fluye a través del revoque hacia la roca permeable. La filtración ocurre cuando cualquier formación permeable es expuesta al lodo de perforación, a una presión mayor a la presión de formación. La presión causa que el filtrado fluya a través de la roca y deposite los sólidos del lodo en la pared del pozo (revoque)

PROBLEMAS POTENCIALES RELACIONADOS CON LA INVASIÓN EXCESIVA DE FILTRADO:

1. Daños a la formación causados por la invasión de filtrado y sólidos. La zonadañada está ubicada a una profundidad demasiado grande para que pueda ser reparada mediante perforación o acidificación. Los daños pueden consistir en precipitación de compuestos insolubles.

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2. Prueba inválida de muestreo del fluido de la formación. Las pruebas de flujo del fluido de la formación pueden dar resultados que se refieren al filtrado y no a los fluidos del yacimiento.

3. Dificultades en la evaluación de la formación causadas por la invasión excesiva de filtrado, la mala transmisión de las propiedades eléctricas a través de revoques gruesos, y posibles problemas mecánicos al bajar y recuperar las herramientas de registro.

4. Las zonas de aceite y gas pueden pasar desapercibidas porque el filtrado está desplazando a los hidrocarburos, alejándolos del pozo, lo cual dificulta su detección

La filtración se presenta generalmente según las condiciones de circulación como: • Filtración dinámica. Que se presenta cuando el fluido circula en el pozo. • Filtración estática. Que se presenta cuando el fluido se encuentra en reposo.

A) FILTRACIÓN DINÁMICA La filtración dinámica es sensiblemente diferente de la filtración estática, muchas veces con tasas de filtración considerablemente más altas. No existe ninguna correlación directa entre las medidas de filtración estática de API y ATAP y la filtración dinámica.

La experiencia ha demostrado que un lodo que demuestra buenas características de filtración estática y estabilidad tendrá un rendimiento satisfactorio bajo las condiciones reales de perforación, indicando que la pérdida de filtrado dinámica está comprendida dentro de un rango satisfactorio.

Los revoques dinámicos son más delgados y más sólidos que los revoques estáticos. A medida que la perforación continúa, el pozo está sujeto a condiciones dinámicas. Una vez que los porta mechas pasan más allá de la formación permeable, las condiciones de flujo laminar normalmente predominan y las fuerzas de erosión hidráulica disminuyen.

B) FILTRACIÓN ESTÁTICA La filtración estática ocurre bajo condiciones estáticas, es decir en cualquier momento en que el lodo no está circulando. El revoque esta relacionado con problemas de filtración y perforación. Los factores de interés son: espesor, permeabilidad, lubricidad y textura del revoque.

El espesor del revoque puede incrementarse con un alto contenido de sólidos en el lodo y dependiendo de la calidad de estos sólidos la permeabilidad del revoque puede también ser baja. La baja permeabilidad y una capa delgada del revoque son situaciones deseadas.

No hay un método exacto para medir la filtración dinámica por lo tanto la parte del trabajo del ingeniero se basa en la determinación de la filtración estática mediante pruebas de filtrado.

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4.3.3. FACTORES QUE AFECTAN LA FILTRACIÓN

A. PRESION

El efecto de la presión en la perdida de filtrado es en gran manera controlada por el contenido coloidal de sólidos en el lodo. Si los sólidos en el revoque son deformables con la presión, como las partículas de arcilla hidratables; el incremento de la presión causara una disminución de la permeabilidad del revoque, lo cual provoca un disminución de la perdida de filtrado.

B. TEMPERATURA

Cuando la temperatura del lodo se incrementa, la perdida del fluido se incrementara debida a la reducción de la viscosidad del filtrado. Y si un lodo es térmicamente estable, la perdida de fluido se incrementara en la misma proporción que disminuye la raíz cuadrada de la viscosidad del filtrado. Cuando un lodo es calentado de 75 a 250 ° F, la viscosidad del filtrado disminuye por un factor de cuatro, resultando en incremento de la perdida de fluido por un factor de dos. La figura muestra el efecto de la temperatura en la perdida de fluido.

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C. DISPERSIÓN

Una adecuada dispersión de las partículas coloidales arcillosas en el lodo, es esencial para un buen control del filtrado. Cuando se tiene un lodo disperso se tienen grupos de partículas uniformemente dispersas lo que asegura buenas propiedades de filtración. En cambio cuando se tiene un lodo floculado se tienen agregados no uniformes de partículas coloidales en agrupamientos no uniformes, tal situación asegura un filtrado alto.

D. TIEMPO

El volumen de filtrado es directamente proporcional a la raíz cuadrada del tiempo de filtración para una determinada presión y temperatura; si nosotros graficamos el volumen de filtrado (V) versus la raíz cuadrada del tiempo (t) resulta una linea recta donde sin hacer caso de cualquier error constante tal error aparece desde el punto donde la línea corta el eje del volumen filtrado puede encontrarse una expresión matemática que describa esa proporcionalidad. De esta manera se tiene que éste enunciado reducido a su más simple expresión se escribe como:

Donde:

V2 : Filtrado final en el tiempo T2 V1 :Filtrado conocido en el tiempo T1 t2 : Periodo de tiempo considerado t1 : Periodo de tiempo para V1

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4.3.4. FILTRO PRENSA API Para la prueba API de pérdida de fluido a baja temperatura/ baja presión se emplea un filtro prensa API estándar, presurizado hasta un diferencial de 100 psi. La presión se puede aplicar con un medio fluido no peligroso, bien sea gas o líquido, o el nuevo montaje de presión hidráulica de contrapeso. Debido al riesgo de explosión no se debe usar oxigeno comprimido como una fuente de presión, pues en presencia de petróleo el oxigeno se puede combinar en una mezcla explosiva que puede incendiar el filtro.Para obtener resultados correlativos, se empleará el mismo espesor de un papel de filtro apropiado, de 9 cm, Whatman No. 50, u otro equivalente.

La celda de presión está diseñada para que un disco de papel de filtro de 3 ½ plg (9 cm) pueda ser colocado en el fondo de la cámara para remover las partículas del fluido. El área de filtración es de 7.1 + 0.1 plg2 (4580 + 60 mm2). El anillo o sello del filtro prensa es el factor determinante del área de filtración. La presión puede aplicarse por medio de un fluido no peligroso, ya sea gas o líquido. Algunos modelos están equipados con reguladores de presión y pueden ser presurizados por medio de cilindros portables, mini-cilindros o por la utilización de presión hidráulica.

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4.4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

4.4.1. CONCLUCIONES MAMANI QUISBERT JHOSIMAR WILFREDO

La realizar dicha practica se logro manipular satisfactoriamente el proceso de montado del equipo, al utilizar un buen lodo de perforación para el proceso se logro la formación de un buen revoque, así también tomando en cuenta el uso de un papel filtro las perdidas de fluido por filtración son relativamente pequeñas.Pudiendo así concluir que se ha obtenido un buen revoque en filtración estática no descartando que este mismo pudiera servir en un proceso de filtración dinámica.

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4.4.2. RECOMENDACIONES MAMANI QUISBERT JHOSIMAR WILFREDO

Para la practica se recomienda la buena formulación de fluido a utilizar, también verificar el buen montado del FILTRO PRENSA API, constatar que la válvula de alivio este en posición de cerrado al igual que la válvula de entrada de presión del equipo, debido a que si no se hace esto la presión del tanque afectaría el volumen de filtrado considerablemente

También se debe limpiar y medir el revoque con sumo cuidado, ya que una brusca limpieza o medida dañaría este mismo

4.4. CALCULOS

4.5. CUESTIONARIO

4.6. OBSERVACIONES: Se tuvo una pequeña complicación al principio de la práctica, debido al mal cierre de la válvula de alivio de un grupo ajeno, y también al final con la limpieza y medición del revoque, sin embargo durante la toma de datos no se noto ninguna complicación

4.7. ANEXOS

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3.8. BIBLIOGRAFÍA: Guía de Fluidos de Perforación y Laboratorio; “Freddy Guarachi Laura” Recopilación de Fluidos de Perforación; “Chipana Gutierrez Ivan Dario” Nueva Guía de Fluidos de Perforación y Laboratorio

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