CONSTRUIMOS FUTURO

LODOS EMULSIONADOS

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CONTENIDO

GeneralidadesEmulsiones Ventajas y desventajasAplicacionesPropiedades PreparaciónAditivosTipos de lodos emulsionados

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INTRODUCCION

Ingeniería de Yacimientos

(1) Los lodos base aceite o también llamados emulsionados forman parte de la gran variedad de fluidos de perforación, estos lodos nacieron para suplir las insuficiencias generadas por los lodos ya existentes.

Este tipo de lodo cumple las misma funciones que otros lodos y tiene ciertas ventajas.

HISTORIA

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El origen de los fluidos de perforación no acuosos se remonta a los años 1920, cuando se usaba el crudo como fluido de perforación.

Durante los años cuarenta, se desarrollaron lodos base aceite diesel que no solamente toleraban el agua, sino también usaban el agua emulsionada para controlar y mantener las propiedades.

Hoy en día, un lodo de emulsión inversa es un fluido con aceite diesel, aceite mineral, aceite vegetal, aceites biodegradables como fase continua, y agua o salmuera como fase emulsionada. Lodos y Cementos

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I

II

Dos líquidos inmiscibles, I y II.

Emulsión del líquido I disperso en el II.

Aditivos en las interfaces entre l y II; estabilizan la

emulsión.

NOTA: Entre más pequeñas y más separadas esten las gotas o glóbulos de la fase dispersa, más estable será la emulsión.

TEORÍA DE LAS EMULSIONES

FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsión

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES

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Las emulsiones son sistemas complejos y no hay una teoria que por si sola explique todas las características importantes de su comportamiento.

Existen dos tipos de emulsiones, cuando se trata de la elaboración de lodos de perforación en la industria:

EMULSIONES DIRECTAS EMULSIONES INVERSAS

Lodos y Cementos

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EMULSIONES DIRECTASLas emulsiones directas son aquellas que estan compuestas por una fase dispersa que es una sustancia lipofílica (grasa o aceite) y la fase continua es hidrofílica (nolmalmente agua).

Estas emulsiones suelen denominase O/W.

TEORÍA DE LAS EMULSIONES

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EMULSIONES INVERSASLas emulsiones inversas, por el contrario a las directas, son las que su fase dispersa esta compuesta por una sustancia hidrofílica y la fase continua es lipofílica.

Comportamiento:• Relación agua - petróleo • Tiempo y grado de agitación• Tipo y cantidad de aditivos

TEORÍA DE LAS EMULSIONES

Teoría de las emulsiones inversas

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Una emulsión inversa es una emulsión de agua en aceite en la cual la fase dispersa es agua dulce o salada y la fase continua es diesel, petróleo o alguna otra clase de aceite

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Las gotitas de agua actúan como viscosificantes y contribuyen a la resistencia de gel, control de filtrado y a la suspensión de la barita.

Góticas mas pequeñas (característico de lodos base petróleo) dan mayor viscosidad, mejor suspensión del viscosificante y menor pérdida de filtrado

TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS

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Gotas de agua dispersas en aceite, buena emulsión

Coalescencia de gotas de agua en aceite, mal emulsionadas

TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS

FUENTE: M-I DRILLING FLUIDS ENGINEERING MANUAL. APPENDIX A.

EL TAMAÑO DE LAS GOTAS DE AGUA AUMENTA

MAYOR RIEGO DE QUE SE FUSIONEN LAS GOTAS DE AGUA

LA VISCOSIDAD PLÁSTICA DE LA EMULSIÓN AUMENTA

ES NECESARIA MAYOR CANTIDAD DE ADITIVOS PARA ESTABILIZAR LA EMULSIÓN

ESTABILIDAD DE LA EMULSIÓN DISMINUYE

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CASOSCuando se aumenta el contenido de agua de una emulsión inversa:

TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS

Lodos y Cementos

LA ESTABILIDAD DE LA EMULSIÓN AUMENTA

LA VISCOSIDAD DEL LODO DISMINUYE

LAS POSIBILIDADES DE QUE LAS GOTAS DE AGUA SE FUSIONEN DISMINUYE

DISTANCIA ENTRE LAS GOTAS DE AGUA AUMENTA

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CASOSCuando se agrega más contenido de fase continua (aceite) de una emulsión inversa:

TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS

Lodos y Cementos

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IMPORTANCIA Y APLICACIÓN

Los lodos base aceite o de emulsión inversas son utilizados para sortear condiciones de altas presiones y temperaturas, para estabilizar lutitas problemáticas o para perforar las zonas de arenas productoras que pueden ser dañadas al perforar con un lodo base agua.

Los lodos de emulsión petróleo en agua se usan para aumentar la rata de penetración, lubricar la sarta y así disminuir el torque y la reducción del filtrado.

Lodos y Cementos

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Buenas propiedades reológicas a temperaturas superiores a 500ºF

Reducción considerable en el hinchamiento de las arcillas

Mejor estabilidad del pozo Son más resistentes a la contaminación Mayor tolerancia a los sólidos Menor daño a la formación Re- utilizables Mayores tasas de penetración Disminuyen los problemas de corrosión Características de lubricación superiores Permite densidades bajas del lodo

Lodos y Cementos

VENTAJAS

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Alto costo inicial. Requiere control para evitar contaminación

ambiental Mayores costos en pérdidas de circulación El tratamiento para remediar las pérdidas de

circulación es más difícil Mayor dificultad en disposición final Dificulta la detección de patadas de gas Peligro de incendio

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DESVENTAJAS

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PROPIEDADES

• Punto de chispa > 180 oF• Punto de llama > 200 oF• API > 30• Punto de anilina 155 o más

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PREPARACIÓN

• Aceite – fase continua• Agua – fase dispersa• Emulsificantes – jabones• Viscosificante• Controlador de filtrado• Densificante• Ph• ……….

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TABLA DE ADITIVOS

AGENTE BAROID ACCIÓN PRINCIPAL

EMULSIFICANTE

EZ-CORE, EZ MUL,EZ MUL NT,THERMO MUL, INVER-MUL

DAR ESTABILIDAD A LA EMULSIÓN.

VISCOSIFICANTE GELTONE II/VAPORTAR PROPIEDADES REOLÓGICAS AL LODO DE PERFORACIÓN.

AGENTE DENSIFICANTEBAROIDBARODENSE, BARACARB

CONTROLAR LA DENSIDAD DEL LODO.

AGENTE DE CONTROL DE LA FILTRACIÓN

DURATONE HT, BARABLOK, BA-RABLOK 400, XP-10

REGULAR EL FILTRADO DE FLUIDOS HACIA LA FORMACIÓN A PERFORAR.

Tabla de Aditivos, BAROID

Fuente: guía laboratorio de lodos y cementos. Eliserio Rodríguez.

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Filtrado relajado

Aceite100 %

Altoporcentaje

de agua

Emulsiónfirme

Tipos de lodos Emulsionados

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Usado para las operaciones de extracción de núcleos donde se desea evitar la invasión de fluido de perforación.

LODOS DE ACEITE 100%

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Estos sistemas que tienen una relación aceite- agua 50/50, pueden reducir hasta un 45% del aceite que queda en los recortes. Son recomendados en zonas ambientalmente sensibles - costafuera

ALTO CONTENIDO DE AGUA

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Los sistemas de emulsión firme ofrecen estabilidad a altas temperaturas 500 F y tolerancia a los contaminantes.

Estos sistemas usan altas concentraciones de emulsionantes y agentes de pérdida de fluido para máxima estabilidad de la emulsión y mínima pérdida de filtrado.

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EMULSIÓN FIRME

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Estos sistemas económicos combinan las propiedades inhibidoras que son inherentes a los fluidos de perforación base aceite, los cuales ayudan a maximizar las velocidades de penetración

FILTRADO RELAJADO

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CONCLUSIONES

Lodos y Cementos

Existen dos tipos de emulsiones: Directa: la fase continua es el agua y la

dispersa es el aceite Inversa: la fase continua es el aceite y la fase

dispersa es el agua

En los fluidos base aceite, existen cuatro diferentes sistemas que están relacionados con la cantidad de agua, aceites utilizados y su finalidad: Aceite 100%, Filtrado relajado, Emulsión firme y Alto contenido de agua.

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CONCLUSIONES

Lodos y Cementos

Los lodos emulsionados surgen como alternativas a las desventajas que tienen los lodos base agua, una de ellas es la incompatibilidad con la formación:

Perforar zonas con presencia de petróleo Corazonamiento Evitar el daño a la formación

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BIBLIOGRAFIA

• (1) Guía laboratorio de Lodos y cementos. Eliserio Rodríguez.

• (2) www.uam.es/.../gestión/foto_aceitemotor.

• (3) g.imagehost.org/0129/ExtraerPetroleo.jpg

• (4) https://www.uis.edu.co/webUIS/es/index.jsp

• (5) M-I DRILLING FLUIDS ENGINEERING MANUAL. APPENDIX A.

• (6) salood.com• Microsoft Encarta 2009. 1993-2008 Microsoft

Corporation.• http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsión

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