Fluido de perforación: aumento de la densidad
Hola amigos y amantes del contenido STEM y en especial de los temas relacionados a la ingeniería.
En esta oportunidad quiero abordar un conocimiento muy importante dentro de la ingeniería de petróleo y que les explicare a todos ustedes, como lo son las razones por las cuales debemos aumentar la densidad del fluido de perforación mientras estamos perforando y también mostrarle la explicación de cómo se calcula este aumento de densidad partiendo de la densidad actual del fluido de perforación.
Es importante dentro de la ingeniería de petróleo el poder estar consciente de la importancia que tiene el conocimiento que podamos tener acerca del fluido de perforación, ya que el fluido de perforación en la perforación de un pozo de petróleo es como la sangre en el cuerpo humano, es decir es un líquido vital para que se pueda perforar sin que se presentan los problemas comunes que se pueden presentar si no se usa un fluido de perforación.
La densidad es una propiedad de los materiales que nos da un indicativo de qué tanta masa está ocupado en un determinado volumen, sin embargo en la actividad de la perforación de pozos la densidad proporciona una fuente para saber qué tanta contrapresión estamos generando a medida que profundizamos en la longitud de profundidad del pozo, por lo que monitorear y mantener los valores de densidad del fluido de perforación según sean los valores de densidad exigidos por el programa de perforación es de primordial importancia para mantener una presión hidrostática generada por el fluido de perforación por encima de los valores de presiones de formación y de esta forma cuidar la integridad de los equipos y del personal que pernocta en la locación.
¿Por qué se debe aumentar la densidad del fluido de perforación?
La densidad del fluido de perforación sólo se debe subir en los casos en que la densidad disminuye de sus valores según sea el programa de perforación de pozos, por ejemplo en un determinado intervalo de longitud en la profundidad de un pozo de petróleo mientras se perfora según programa de perforación por ejemplo se puede exigir que se mantenga una densidad en 14 libras/galón, sin embargo a medida que se perfora el fluido de perforación va perdiendo propiedades producto de las altas temperaturas en el fondo, un gran porcentaje de la fase líquida se evapora, un alto porcentaje de la fase sólida se pierde en el filtrado que se genera en las paredes del pozo, por ende la densidad del fluido de perforación disminuye, por lo que la densidad del fluido hay que aumentarla y para ello hay que añadir nuevos aditivos químicos y volumen de la fase líquida.
Uno de los componentes principales para aumentar la densidad del fluido es una arcilla denominada barita, por lo que lo más normal en una necesidad existente de tener que aumentar la densidad del fluido es saber la cantidad exacta en sacos de barita que hay que agregar para lograr determinado aumento en la densidad del fluido de perforación.
El rendimiento de los sacos de barita empleados para aumentar la densidad se hace en base a 100 barriles de fluido de perforación por cada saco de barita, y se calcula con la siguiente ecuación:
Ejemplo para calcular los sacos de barita necesarios para aumentar la densidad del fluido de perforación
Se está perforando un pozo de petróleo con un fluido de perforación que tiene una densidad de 11 libras/galón y cuyo volumen es de 300 barriles, debido a las condiciones en la profundidad del pozo el fluido de perforación ha perdido propiedades y ha bajado su densidad a 9 libras/galón, por lo que se desea saber ¿Cuantos sacos de barita hay que gastar para subir ese volumen de fluido desde 9 libras/galón hasta 11 libras/galón?
Conclusión
Como el rendimiento es de 122.5 sacos por cada 100 barriles del fluido de perforación, y el volumen de fluido existente es de 300 barriles, entonces la cantidad de sacos que vamos a necesitar es de 367.5 sacos de barita para poder subir la densidad de esos 300 barriles de fluido de perforación de 9 libras/galón hasta 11 libras/galón.
La importancia de este cálculo es que nos permite estimar la cantidad de barita que vamos a necesitar para el aumento de densidad del fluido de perforación y de esta forma poder estar preparado logísticamente en caso de necesitar subir la densidad del fluido de perforación el algún tramo del pozo.
Referencias recomendadas