Home

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Contents

1. 78 Tabla N 2 28 Formulacion del lodo de prueba final 42004 00000 78 Tabla N 3 1 Componentes del mejor lodo inhibidor dispersante esses 79 Tabla N 3 2 Resultados de viscosidad para el mejor lodo inhibidor dispersante 82 Tabla N 3 3 Resultado de la viscosidad Marsh del mejor lodo inhibidor dispersante 84 Tabla 3 4 Resultado de la densidad del mejor lodo inhibidor dispersante 86 Tabla N 3 5 Resultado del contenido de arena del mejor lodo inhibidor dispersante 87 Tabla N 3 6 Resultado de la Prueba del mejor lodo inhibidor dispersante 90 Tabla N 3 7 Resultado de la determinaci n de PHPA por extracci n con Amoniaco del mejor lodo inhibidor dispers ate ilatina 93 Tabla N 3 8 Resultado de perdida de filtrado a baja temperatura del mejor lodo inhibidor CIS PELS nie illa AA a a acabada 95 XVII Tabla N 3 9 esultado de la prueba de Ca del mejor lodo inhibidor dispersante 96 Tabla N 3 10 Resultado de la prueba de Cloro del mejor lodo inhibidor dispersante 97 Tabla N 3 11 Resultado de la prueba de Potasio del mejor lodo inhibidor dispersante 98 Tabla N 3 12 Resultados de la pr
2. XXVI 1 GENERALIDADES SOBRE ARCILLAS Y PROBLEMAS ASOCIADOS A LA INHIBICI N Y DISPERSION sssssssssssssssssssssessssssssscssssssnecsssesssssees 1 1 1 Caracter sticas generales de las arcillas cui 1 1 1 1 Definici n y origen de las 2 1 1 2 Caracter sticas estructurales de las arcillas esses 3 1 1 2 1 L minas tetracdricaS eot desea ete deti baton ee 3 121 22 L minas OCEdedEICaS 3 Teh 2S Bstr cturaxie Tas arcillas t aote 4 1 1 3 Cargas el ctricas en la superficie de las 5 1 1 3 1 Sustituci n ISOM T C Acotar 5 1 1 3 2 Cargas de Dordes TOS 5 1 14 Descripci n de las arcillas que com nmente se encuentran durante la A 6 Lid A TEE 7 TA Esmectita s e oec A 7 1 1 4 3 0 00 00000600 8 8 LIAS CIO 9 1 1 4 6 Resumen general de las propiedades de las arcillas 10 1 1 5 Propiedades f sico qu micas de las 144802012 10 1 1 3L Superhieie especlHCa erede Lie ded qaid be ia xo dre E unies 11 1 1 5 2 Capacidad de intercambio
3. Sulfato de Potasio N A SCAL 3 Polimero inhibidor s lido Loppe Viscosificante 0 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 50 En esta secci n se van a analizar todas las propiedades de este nuevo lodo formulado para de esta manera tener una mejor visi n de todas las posibles condiciones que se pueden determinar en superficie 80 3 1 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DEL LODO A continuaci n se muestran todas las propiedades a determinar en el laboratorio con sus respectivos procedimientos de campo recomendados por el Instituto Americano de Petr leo APD 3 1 1 VISCOSIDAD Para el calculo de las propiedades reol gicas del mejor lodo inhibidor dispersante se utilizara el viscosimetro rotacional Fann de 115 volt de lectura directa el cual tiene velocidades de 3 6 100 200 300 y 600 rpm La resistencia de geles se determina usando la velocidad de 3 rpm Este viscosimetro tiene un espacio anular entre dos cilindros La muestra de lodo es contenida en el espacio anular y la camisa exterior gira a una velocidad constante lo cual produce cierta torsi n sobre el flotante bob o cilindro interior El movimiento del flotante es restringido por un resorte de torsi n y un dial conectado registra el desplazamiento del flotante a varias revoluciones por minuto rpm de la camisa exterior Procedimiento para la determinaci n de viscosidad aparente viscosidad pl stica punto de cedencia
4. gt sO a PECHO 71 RA ee ee eee eee ees ee Ree ee eels PRES PE PELE eee 9 x 93 A continuaci n se muestra el resultado de la determinaci n de por extracci n con Amoniaco del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla N 3 7 Resultado de la determinaci n de PHPA por extracci n con Amoniaco del mejor lodo inhibidor dispersante PHPA Unidad 95 ppb 3 1 7 PRUEBA DE PERDIDA DE FILTRADO A BAJA TEMPERATURA El filtro prensa es utilizado para determinar la tasa de perdida de filtrado y las caracter sticas de la pared de la formaci n El filtro prensa que se usara consiste de un cuerpo cil ndrico con una c mara construida de materiales altamente resistentes a soluciones alcalinas un medio para sellar la c mara y de esta manera aplicar presi n y un soporte apropiado sobre el cual se coloca un papel filtro Por debajo de este soporte esta localizado un tubo de drenaje para la descarga del filtrado Tambi n reguladores de presi n est n colocados en la prensa Procedimiento 1 Obtener una muestra de lodo y registrar la temperatura 2 Asegurarse de que cada pieza de la prensa este limpia y que los empaques no est n desgastados Llenar la c mara hasta 5 pulgadas
5. 25 2 1 1 Descripci n de la metodologia dee 26 2 1 2 Aplicaci n y resultados de la metodolog a oooonnnnnncononcnnocnnocnconncconccnnnos 31 2 1 2 1 Resultados de la soluci n Nitrato de Potasio variando su concentraci n y de Potasio 46 ZA DIS PEUSIOM 47 2 2 1 Descripci n de la mietodologtd iiio stesso dette ettet uten ibus oce teat edas 48 2 2 2 Aplicaci n de la mietodolO91a 5 eh ti 50 2 2 3 Tablas de resultados de reolog a y dispersi n para cada uno de los lodos e MUS E NU 70 2 2 4 An lisis de los resultados de 75 2 3 Formulaci n del lodo de Prueba 78 3 EVALUACI N EN LABORATORIO DEL LODO FORMULADO 79 3 1 Determinaci n de las propiedades del lodo ooonnococnoncccnoncccnoncnonanccinnnnnos 80 2D Viscosidad stetit tutto e ee 80 3 1 2 Viscosidad de embudo Marsh ettet teet 82 253 DENSIdaA eye AEE da E NA A 84 Solids Contenido de tbe ie 86 3 1 5 Prueba methylene blue turca cide Rete qoa 87 3 1 6 Determinaci n del PHPA por extracci n con 90 3 1 7 Prueba de p rdida de filtrado a baja temperatura 93 Sal Se A O A En
6. Esmectita 17 3 27 1 27 3 Tita 36 8 8 9 29 2 Caolinita 7 5 6 7 5 2 Facultad de metalurgia de la Universidad Polit cnica Nacional A continuaci n se describen las principales caracter sticas de las arcillas que generalmente presentan problemas durante la perforaci n 1 1 4 1 CAOLINITA La Caolinita esta compuesta por la combinaci n de una capa tetra drica y una capa dioctaedrica de Aluminio Tambi n existe un enlace muy fuerte de Hidrogeno entre las capas de la estructura y es por eso que no ocurre hinchaz n 4 Se la encuentra en lutitas y en dep sitos marinos Esta arcilla tiende a sufrir alteraciones convirti ndose en ilita o clorita en grandes profundidades La Caolinita se la puede encontrar tambi n en yacimientos de arena pero en forma diagenita llamada Dickita 1 1 1 4 2 ESMECTITAS Las esmectitas tienen una estructura expandible la cual aumenta la actividad coloidal ya que tiene el efecto de incrementar su superficie especifica muchas veces debido a que la uni n entre sus laminas es d bil Ahora todas las superficies de las capas vez de solo las superficies externas est n disponibles para hidrataci n e intercambio cati nico 4 De acuerdo a experiencias en el bloque tarapoa este tipo de arcilla es considerada la mas problem tica durante una perforaci n por su alta capacidad de reaccion con el agua 1 1 4 3 MONTMORILLONITA La montmorillonita es el mineral arcillo
7. esses 11 1 1 5 3 Capacidad de 3BSOELCI R 15 5 Diu lia 12 1 1 5 4 Hidrataci n e 12 UN pc 13 13 1 2 Estratigraf a y litolog a en el bloque 14 1 2 1 Columna estratigr fica de la zona esee 14 1 2 2 Descripci n litol gica de la o itio eee 15 1 3 Problemas asociados con las lutitas esee 16 1 3 1 Problemas en lutitas suaves firmes esee 18 1 3 1 1 Embolamiento de la broca oe ae ess 18 Amllos de TODO DS 18 1 31 3 ISCO APN SLAM Oy sis A equis dete udi 18 EN id 19 1 3 2 Problemas de lutitas duras 19 13 2 Pl eco arduo 19 1 3 2 2 Derrumbes cavernas y empaquetamientos eese 20 1 3 3 Problemas registrados en la 7 20 1 4 Inhibici n de arcillas 0 e EE etd pectet eee iun 22 IX 1 5 Dispersi n de arcillas ii esas 24 2 ANALISIS DEL METODO DE INHIBICI N Y DISPERSI N DE 25
8. 10 000 ppm K s 15 000 ppm K a 20 000 pom 25 000 ppm K 11 5 11 10 5 10 9 5 pH 8 5 7 5 20 25 30 35 40 45 50 CST tiempo en seg Gr fico N 2 13 Representaci n gr fica de la formaci n Tiyuyacu utilizando Sulfato de Potasio 45 Formaci n Tena utilizando diferentes soluciones de Sulfato de Potasio variando el pH con KOH Tabla N 2 17 Resultados del CST de la formaci n Tena utilizando Sulfato de Potasio 10 000ppm 15 000ppm 20 000ppm 25 000ppm K K K K 8 424seg 3795 526 388 4055 357 49 10 000 ppm 15 000 ppm 20 000 ppm K 25 000 ppm K 11 5 11 10 5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 CST tiempo en seg Gr fico N 2 14 Representaci n gr fica de la formaci n Tena utilizando Sulfato de Potasio 46 2 1 2 3 ANALISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS SOLUCIONES DE NITRATO DE POTASIO Y SULFATO DE POTASIO Analizando las curvas de inhibici n de Nitrato de Potasio para un pH entre 10 y 11 se puede ver claramente que no existe una tendencia definida para cada formaci n con respecto a las soluciones entonces se deduce que el comportamiento de las soluciones es bastante similar En vista que se va a mejorar un lodo a adiendo otra fuente de Potasio SCAL en diferentes porcentajes se utilizaran las concentraciones de 10 000 15 000 y 20 000 ppm de K Se consid
9. End of Build 1 493 ft 107 3 16 Topes esperados de formaciones el pozo Jenna 1 Lutita Orteguaza Arenisca Orteguaza Formaci n Tiyuyacu Conglomerado Tiyuyacu Superior Conglomerado Base Conglomerado Tiyuyacu Inferior Conglomerado Base Tena Arenisca Basal Tena Zona 1 8 531 7 707 27 35 Arenisca 8 543 7 718 27 35 Base 8 597 7 766 21 35 T D 8 747 7 900 27 35 3 3 1 2 PROGRAMA DE CASING Tabla N 3 17 Programa de casing para el pozo Jenna 1 PROGRAMA DE CASING 20 Conductor 10 34 Casing Point 5 342 7 Casing Point 8 747 108 3 3 1 3 HUECO SUPERFICIAL El hueco superficial comienza despu s del conductor desde 75 hasta 5 342 Para esta secci n del hueco no se utilizara el lodo formulado 1d debido a altos costos Los costos est n en raz n de 3 1 en comparaci n con el lodo de Nitrato de Calcio Adem s se utilizara la t cnica de asentar el casing superficial justo despu s de la lutita Orteguaza para de esta manera minimizar el tiempo de exposici n al medio ambiente y as evitar que la lutita reaccione hinch ndose Tama o del hueco 14 34 Tama o del Casing 10 34 Tipo de lodo Nitrato de Calcio PHB Kick Off Point 300 End of Build 1 493 Angulo max 27 35 EL programa de lodo superficial se basa en los problemas que se han presentado en pozos aleda os
10. 1 3 1 3 HUECO APRETADO Las lutitas reaccionables pueden hincharse causando una disminuci n en el di metro del hueco Esto es muy com n con lutitas suaves a causa de su frecuente alto contenido de arcilla hinchable Puede haber un tiempo de retraso las lutitas se toman un tiempo para 19 reaccionar y de esta manera la broca puede estar libre el momento de la perforaci n pero puede tener serios problemas al salir del hueco Se puede discutir que un hueco apretado se vuelve m s severo en pozos desviados por la fricci n que existe en la tuber a Sin embargo se debe recordar que debido al incremento de arrastre gravitatorio es muy dif cil darse cuenta si es un hueco apretado simplemente arrastre excesivo Por ejemplo esto suele suceder cuando hay mala limpieza del hueco Altas presiones de poros o geopresiones tambi n contribuyen a huecos apretados Sin embargo su funci n es generalmente m s significativa en lutitas m s duras y m s profundas 1 3 1 4 EROSION DERRUMBE Esto es un resultado de la naturaleza de dispersi n de las lutitas suaves reaccionables Es posible encontrarse con secciones de derrumbes y huecos apretados simult neamente Los derrumbes pueden conducir a problemas de limpieza del hueco y dificultades cuando se baja el ensamblaje de fondo BHA adem s pobre adherencia de cemento 1 3 2 PROBLEMAS EN LUTITAS DURAS QUEBRADIZAS 1 3 2 1 HUECO APRETADO El hueco apretado debido a
11. 11 Viscosidad 35 75 s qt P rdida de filtrado 6 0 mL 30 min cc K 10 000 ppm Densidad 9 6 10 0 ppg YP 120 F 20 35 Lbf 100f PV 120 F 15 20 LGS lt 9 vol Inhibidor 35 liquido Agente tap n 3 0 Pol mero inhibidor s lido o ppb 6 RPM 10 14 Sulfito 150 ppm 119 3 3 1 4 3 MATERIALES A UTILIZAR PARA EL LODO PRINCIPAL 14 Tabla 3 22 Materiales a utilizar en el lodo principal 1d para el pozo Jenna 1 NITRATO DE POTASIO SCAL Productos unitario Nitrato de Potasio 110 lb 600 Sx cem 55 lb 130 Sx Bicarbonato de Sodio 55 Ib 40 Sx Soda Ash 55 Ib 50 Sx Barita 100 Ib 500 Sx Q Stop Fine 25 lb 80 Sx Sulfito de Sodio 50 Ib 70 Sx T3352 5 gal 8 jug TDL 13 5 gal 12 jug Controlador de filtrado 50 Ib 60 Sx Soda C ustica 55 Ib 20 Sx Acido Fosf rico 110 Ib 30 jug Inhibidor liquido 55 gal 60 drum Antiespumante 5 gal 40 jug Viscosificante 55 lb 40 Sx Sulfato de Aluminio Cal hidratada 110 lb 100 Sx 120 3 3 1 44 PRODUCTOS DE CONTINGENCIA PARA EL LODO PRINCIPAL 1d Tabla 3 23 Productos de contingencia a utilizar en el lodo principal para el pozo Jenna 1 Productos Cantidad unitario Inhibidor liquido 55 gal 20 drum Quick Lime 100 lb 50 Sx Carbonato de Calcio 110 lb 600 Sx Barita 100 lb 500 Sx 3 3 1 45 PILDORAS RECOMENDADAS PARA EMBOLAMIENTO DE BROCA 1 Tap n de nuez 30
12. 3 0071 gr Wf 2 9622 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 49 Lodo 4b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0026 gr Wf 2 9654 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 24 68 15 000 ppm K K SO4 2 SCAL Lodo 4c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0013 gr Wf 2 4833 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 17 26 Lodo 4c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0033 gr Wf 2 9382 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 17 Lodo 4c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0030 gr Wf 2 9655 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 25 69 15 000 ppm K K2S04 3 SCAL Lodo 4d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0044 gr Wf 2 4166 gr dispersi n de
13. ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Facultad de Ingenier a en Ciencias de la Tierra ESTUDIO DE LOS PROBLEMAS DE INHIBICION Y DISPERSION DE ARCILLAS PARA MEJORAR UN LODO DE PERFORACI N APLICADO EN MUESTRAS DE LAS FORMACIONES ORTEGUAZA TIYUYACU Y TENA DEL BLOQUE TARAPOA TESIS DE GRADO Previa a la obtenci n del T tulo de INGENIERO EN PETROLEOS Presentada por LUIS ALEX CARVAJAL SANTIN GUAYAQUIL ECUADOR A O 2004 AGRADECIMIENTO Al personal de Qmax Ecuador S A quienes dieron las facilidades para la realizaci n del presente trabajo de Tesis Un especial agradecimiento al Ing Rafael Rodriguez Kevin King Chris Napier Fanny Vasquez y Jose Antonio Vallejo por el apoyo brindado durante el desarrollo de este trabajo DEDICATORIA A Dios A mis padres Jose Ignacio Carvajal y Rosa Santin de Carvajal A mi t o Raul Carvajal A mis hermanas Taty Jinny y Yoyis A mis amigos Jenniffer Guillermo y Anita TRIBUNAL DE GRADUACION Ing Ricardo Gallegos O Ing Daniel Tapia DECANO FICT DIRECTOR DE TESIS PRESIDENTE Ing Rafael Rodriguez Ing Hector Roman VOCAL VOCAL DECLARACION EXPRESA La responsabilidad del contenido de esta Tesis de Grado me corresponde exclusivamente y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Reglamento de Graduaci n de la ESPOL ALEX CARVAJAL SANTIN RESUMEN Uno de los mayores problemas durante la perfor
14. H2SOx CO ft KOP Revoluciones por minuto Viscosidad Plastica Yield Point Fluid Loss Gramos Grados Fahrenheit American Petroleum Institute Libra por cada 100 pies cuadrados Apparent Viscosity Segundos por 1000 centimetros cubicos Segundos por cada cuarto de galon Libras por galon Libra por Pulgada Cuadrada por cada Pie Pounds per cubic feet Peso Especifico Centimetros cubicos Hidroxido de Sodio Normalidad Acido Sulfurico Dioxido de Carbono Cloruro de Potasio Centipoise Pies Kick off Point Pre Hydrated Bentonite XXIV CaNO TD gal Jugs Sx Drum Pails Nitrato de Calcio Total Depth Galones Canecas o jarros Sacos Barril Baldes XXV INTRODUCCION Uno de los mayores problemas durante la perforaci n es el atravesar formaciones de arcilla Estas lutitas reaccionan en contacto con el agua dando lugar a la expansi n de su estructura y consecuentemente provocando un hinchamiento de las mismas Cuando las arcillas se hinchan el di metro del hueco perforado disminuye y las paredes del hueco se desmoronan provocando graves complicaciones durante la perforaci n Por esta raz n se ha tratado de implementar un lodo que pueda minimizar las reacciones de las arcillas cuando estas tienen contacto con el agua inhibi ndolas Despu s de largos estudios sobre la qu mica de las arcillas se llego a la conclusi n que se pued
15. TENA Wi 3 0063 gr Wf 2 9460 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 2 59 15 000 ppm K KNO 1 SCAL Lodo 2b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0028 gr Wf 2 8357 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 5 56 Lodo 2b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0016 gr Wf 2 9828 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 63 Lodo 2b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0060 Wf 2 9358 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 34 60 15 000 ppm K KNO 2 SCAL Lodo 2c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0021 gr Wf 2 8721 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 4 33 Lodo 2c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0017 gr Wf 2 9880 gr d
16. de azul metileno MBT 88 Soluci n de azul de metileno 3 74 grado USP 1000 cm 1 cm 0 01 miliequivalente Per xido de Hidrogeno Soluci n al 3 Acido sulf rico aproximadamente 5N Jeringa de 1 cm o pipeta serol gica de 1 cm Frasco Erlenmeyer 250 Bureta 10 Probeta graduada 50 Agitador Parrilla de calentamiento de plancha 10 Papel filtro Procedimiento 1 Medir 2 cm de la muestra de lodo en el frasco de Erlenmeyer el cual contiene 10 cm de agua destilada A adir 15 cm de Per xido de Hidrogeno al 3 A adir 0 5 cm de cido sulf rico Hervir la muestra moderadamente por 10 minutos Despu s de hervir la muestra llevar el volumen a un total de 50 cm con agua destilada Permitir que la mezcla se enfr e A adir la soluci n de azul de metileno en incrementos de 0 5 cm Despu s de cada adici n rotar el contenido por 30 segundos aproximadamente Mientras los s lidos permanecen en suspensi n remover una gota del liquido con el agitador y colocarla sobre el papel filtro El punto final se alcanza cuando un anillo azul verdoso aparece alrededor de los s lidos tenidos 89 7 Cuando se alcanza el punto final agitar por dos minutos y nuevamente colocar una gota del liquido sobre el papel filtro Si el anillo azul verdoso esta nuevamente en evidencia se ha alcanzado el punto final Si el anillo no aparece continuar a adiendo azul de metileno hasta
17. dispersi n de arcillas 7 96 Lodo 3a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0011 gr Wf 2 9288 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 2 41 Lodo 3a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0015 gr Wf 2 9218 dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 2 66 63 20 000 ppm KNO3 1 SCAL Lodo 3b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0025 gr Wf 2 8686 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 4 46 Lodo 3b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0292 gr Wf 2 9790 er dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 66 Lodo 3b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0216 gr Wf 2 9709 er dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 68 64 20 000 ppm KNO3 2 SCAL Lodo 3c V
18. 13 mil metros de la parte superior para minimizar la contaminaci n de del filtrado 10 11 12 13 14 94 Encajar el empaque 0 en su asiento y colocar por encima un papel filtro de 9 cm Whatman No 50 S amp S 576 o equivalente Terminar de armar la c mara y colocarla en el soporte o base Colocar una probeta graduada seca bajo el tubo de drenaje para recibir el filtrado Cerrar la v lvula de alivio o seguridad y ajustar el regulador para una presi n de 100 5 psi Esta presi n debe ser aplicada en menos de 30 segundos La prueba debe efectuarse por 30 minutos comenzando al momento de la aplicaci n de presi n Despu s de 30 minutos cortar la presi n destornillando el regulador y abrir la v lvula de alivio o seguridad asegur ndose que toda la presi n sea liberada El volumen del filtrado se registra en cm como filtrado Remover la c mara de su soporte o base y desarmarla Desechar el lodo y preservar el papel filtro sin causar da o al revoque Lavar cuidadosamente el revoque con agua o en el caso de fluidos de base petr leo con p rdida de filtrado mitigada usar diesel Medir el espesor del revoque en treintaidosavos de pulgada y registrarlo La consistencia del revoque debe anotarse utilizando adjetivos tales como firme duro blando resistente o suave A continuaci n se muestra la perdida de filtrado a baja temperatura del mejor lodo
19. 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 Sub Sea Depth ft 685 75 692 30 702 73 719 62 780 30 868 18 956 06 1043 94 1131 82 1219 70 1307 59 1395 47 1483 35 1571 23 1659 11 1746 99 1834 88 1922 76 2010 64 2098 52 2186 40 2274 28 2362 17 2412 31 2450 05 2537 93 2625 81 2713 69 2801 58 2889 46 Vertical Depth ft 1456 08 1462 63 1473 06 1489 95 1550 63 1638 51 1726 39 1814 27 1902 15 1990 03 2077 92 2165 80 2253 68 2341 56 2429 44 2517 32 2605 21 2693 09 2780 97 2868 85 2956 73 3044 61 3132 50 3182 64 3220 38 3308 26 3396 14 3484 02 3571 91 3659 79 Local Coordinates Northings ft 64 17 N 65 79 N 68 42 N 72 75 N 88 50 N 111 31 N 134 12 N 156 94 N 179 75 N 202 56 N 225 37 N 248 18 N 271 00 N 293 81 N 316 62 N 339 43 N 362 24 N 385 05 N 407 87 N 430 68 N 453 49 N 476 30 N 499 11 N 512 13N 521 93 N 544 74 N 567 55 590 36 613 17 N 635 99 N Eastings ft 236 30 W 239 29 W 244 11 W 252 07 W 281 01 W 322 92 W 364 83 W 406 74 W 448 65 W 490 56 W 532 46 W 574 37 W 616 28 W 658 19 W 700 10 W 742 01 W 783 92 W 825 83 W 867 74 W 909 65 W 951 56 W 993 47 W 1035 38 W 1059 29 W 1077 29 W 1119 20 W 1161 11 W 1203 02 W 1244 93 W 12
20. CAPAS DE CARBON Perforar cualquier capa de carb n con mucho cuidado perforando en peque os incrementos y asegur ndose de limpiar la capa de carb n antes de seguir perforando CAPAS DE RIPIOS Se pueden formar a causa del ngulo del hueco sin embargo a estos ngulos la tendencia de los ripios es migrar hacia el fondo del hueco en vez de crear capas de ripios HUECO APRETADO Puede presentarse a lo largo de este intervalo 3 3 1 41 PROCEDIMIENTO PARA EL FLUIDO DE PERFORACI N PRINCIPAL 1 Mantener el pol mero inhibidor s lido a 1 5 ppb 2 Mezclar y mantener la concentraci n de Potasio en 10 000 ppm utilizando Nitrato de Potasio KNO3 y el porcentaje de SCAL al 3 3 Aumentar y o ajustar la viscosidad con el viscoficante indicado puede ser necesario aumentar el hasta 40 Ib 100 pies Mantener el YP m nimo a 20 Ib 100 pies y las lecturas de 6 rpm entre 10 14 La concentraci n inicial de 1 ppb e incrementado a medida que sea necesario Mantener el YP a 30 para la perforaci n 4 Controlar que el pH este m s bajo de 11 mientras se perfora cemento utilizando cido C trico o Fosf rico Mantener pH lo mas bajo posible naturalmente 10 11 117 Aumentar y controlar el inhibidor liquido 3 5 Realizar la prueba de concentraci n usando el m todo de la retorta Aumentar y controlar el agente tap n al 3 Mezclar Ultra seal XP o Qstop fine un saco por cada 10 pies mientras se p
21. Procedimiento para la determinaci n de Mf 1 la misma soluci n que queda despu s de la determinaci n de Pf a adir 5 gotas de soluci n indicadora de anaranjado de Metilo 2 Titular con Acido Sulf rico N 50 hasta obtener un color rosado 3 El volumen titulado es el valor de Mf 99 A continuaci n se muestra los resultados de prueba de del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla 3 12 Resultados de la prueba Pf Mf del mejor lodo inhibidor dispersante Pf Mf Unidad 2 4 1 68 N A 3 1 12 pH Existen dos m todos para medir el de un fluido de perforaci n Los dos m todos son 1 el m todo colorim trico modificado usando tiras de papel y 2 el m todo electrom trico utilizando un electrodo de vidrio El m todo recomendado para medir el pH en los fluidos de perforaci n es el m todo electrom trico Medidor de pH de electrodo de vidrio El medidor de pH contiene un sistema de electrodo de vidrio fr gil compuesto de 1 electrodo de vidrio de pared delgada construido de un vidrio especial en el cual un electrolito adecuado y electrodo est n sellados y 2 un electrodo de referencia Una soluci n de 1 esta contenido en un tubo que rodea al electrodo de referencia y a trav s de esta se establece una conexi n el ctrica con el lodo 100 El medidor de pH tambi n consiste de un amplificador electr nico El potencial el ctrico generado en el sistema
22. cualificaci n y cuantificaci n Contenido Formula de minerales muestra TENA o 7 1 Contenido de minerales minerales muestra muestra ORTEGUANZA TIYUYACU Contenido de 18 X Feo 03Alo 97 AISi3 O10 OH 2 292 368 89 O US seo E Nota El l mite de detecci n del equipo empleado es del 1 para minerales con cristalizaci n definida Se adjuntan las copias de los difractogramas obtenidos Atentamente d e MEN ng Ernesto d amp la f rre Ch i8 f o Jefe de Departamento e T Pasaje Andalucia 134 EI2A y Mena Caama o 593 2 2 236 562 Casilla 17 01 2759 edelator interactive net ce Quito Ecuador GLOSARIO Absorci n Penetraci n de mol culas o iones de una o m s sustancias en el interior de un s lido Acidez Potencia cida relativa de los l quidos que se mide medio del pH Acidez implica un pH inferior a 7 0 Adhesi n Fuerza que mantiene juntas a mol culas diferentes Aditivos para lodos Cualquier material que se a ade a un lodo para lograr un prop sito determinado Adsorci n Fen meno de superficie exhibido por un s lido que le permite mantener concentrar gases l quidos o sustancias disueltas sobre su superficie esta propiedad es debida a la adhesi n Agente floculante Sustancia como la mayor parte de los electrolitos polisac ri
23. fico N 2 17 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n Tena 77 Gr fico N 3 1 Programa direccional del pozo Jenna 1 eene 105 XXI um Si04 OH Al Mg Fe Si Cu Zn CIC meq 100 g SIMBOLOGIA Micras Oxido de Silicio Potencial Hidrogeno Metros cuadrados por gramo Angstroms Grupo oxidrilo Potasio Aluminio Magnesio Hierro Oxigeno Silicio Hidrogeno Calcio Sodio Cromo Manganesio Nickel Cobre Zinc Capacidad de Intercambio Cationico Miliequivalentes por cada 100 gramos XXII MD TVD Wt g cc MBT BHA WOB ROP POOH RIH TIH bbl 804 SCAL ppm CST ml KOH NaClOx Seg Wi Wf ppb Measured depth True Vertical Depth Contenido de agua Gramos por centimetro cubico Methylene Blue Test Bottom Hole Assembly Weight on Bit Rate of Penetration Pull out of Hole Run in Hole Take in Hole Barril Nitrato de Potasio Sulfato de Potasio Fuente de Potasio Partes por Millon Capillary Suction Timer Grados Centigrados Mililitros Hidroxido de Potasio Perclorato de Sodio Segundos Peso Inicial de la muestra Peso Final de la muestra Pounds per barrel XXIII VP YP FL gr F API 1b 100 pies AV seg 1000 cm seg qt Pps psi pie pef pe 3 cm NaOH
24. inhibidor dispersante 95 Tabla N 3 8 Resultado de la p rdida de filtrado a baja temperatura del mejor lodo inhibidor dispersante P rdida de filtrado Unidad 16 cm 3 1 8 PRUEBA DE Ca El objetivo de esta prueba es determinar la concentraci n del ion Calcio en el fluido de perforaci n Procedimiento 1 Poner 1 ml de filtrado en un plato hondo de pl stico 2 Agregar 4 gotas de Calcium Indicator al filtrado 3 A adir 2 gotas de Calcium Buffer solution 4 Titular con Titraver 400 o Titrating solution 400 mg l de hasta que deje de cambiar de color hasta llegar a un color azul bajo 5 El volumen titulado se lo multiplica por 400 y el resultado ser expresado en mg l o ppm de A continuaci n se muestra la concentraci n de Ca del mejor lodo inhibidor dispersante 96 Tabla N 3 9 Resultado de la prueba de Ca del mejor lodo inhibidor dispersante Concentraci n de Ca Unidad 40 ppm 3 1 9 Prueba de Cl El objetivo de esta prueba es determinar la concentraci n de Cloro en el fluido de perforaci n Procedimiento 1 Poner 1 ml de filtrado en un plato hondo de pl stico 2 Agregar 5 gotas de Potassium Chromate indicator solution 3 Titular con Silver Nitrate de 10000 ppm hasta que se estabilice el color a un color naranja 4 El volumen titulado es multiplicado por 10 000 para de esta manera obtener ppm de Cl A contin
25. nicos en cambio se basan primordialmente en la erosi n de las paredes del pozo por las altas velocidades del fluido de perforaci n en el espacio anular entre la tuber a de perforaci n y las paredes del hueco Como se pudo observar en el an lisis de inhibici n las mejores concentraciones de las soluciones de Nitrato de Potasio con un pH entre 10 y 11 son de 10 000 15 000 y 20 000 ppm de K en cambio para las soluciones de Sulfato de Potasio la mejor es la de 15 000 ppm de 48 Con estas soluciones escogidas del an lisis de inhibici n se tratara de mejorar la inhibici n a adiendo los siguientes porcentajes de SCAL 0 1 2 y 3 Finalmente se formulara un lodo con el mejor resultado que se obtenga mediante la mezcla con SCAL 2 2 1 DESCRIPCION DE LA METODOLOGIA Este an lisis esta basado en la prueba de dispersi n la cual es considerada seg n API la m s confiable dentro de la industria del petr leo La prueba se fundamenta en someter a las arcillas a condiciones simuladas de temperatura y rotaci n un tiempo determinado continuaci n se describe el procedimiento general para la determinaci n del porcentaje de dispersi n de las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena realizado en el laboratorio QMAX ECUADOR S A durante el desarrollo de esta invertigacion Prueba de dispersi n de arcillas Equipo e Horno especial para rolado e Celdas para el horno e Balanza digital de cua
26. 0 5 ppb 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 50 3 50 3 50 3 50 0 0 LODO 2d Nitrato de Potasio 15000 ppm K 15000 ppm K 15000 ppm K 15000 ppm K Sulfato de Potasio N A N A N A N A SCAL 0 1 2 3 Pol mero inhibidor s lido Viscosificante Controlador de filtrado Inhibidor liquido 71 Tabla N 2 20 Resumen de la formulaci n para cada lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 20 000 ppm de K y 15 000 ppm de K de Sulfato de Potasio COMPONENTES Nitrato de Potasio 20000 ppm K 20000 ppm K 20000 ppm K 20000 ppm K Sulfato de Potasio N A N A N A N A SCAL 0 1 2 3 Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb 1 5 ppb 1 5 ppb 1 5 ppb Viscosificante 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 50 3 50 3 50 3 50 COMPONENTES LODO 4a LODO 4b LODO 4 LODO 4d Nitrato de Potasio N A N A N A N A Sulfato de Potasio 15000 ppm K 15000 ppm K 15000 ppm K 15000 ppm SCAL Pol mero inhibidor s lido Viscosificante Controlador de filtrado Inhibidor liquido Tabla N 2 21 Reolog a de cada lodo de prueba analizado 72 1 1f 2a 2b 600 RPM 33 41 44 44 34 35 32 42 42 42 300 RPM 23 29 31 31 23 24 22 30 31 31 200 RPM 19 23 25 25 19 20 18
27. 1 Zone End of Drop at 8545 77ft M 1 Sst Target M1_Sst_F42 100 00 Radius Current Target Hold Angle at 23 384 M 1 Base Total Depth at 8748 07ft 7in Casing MEDIDAS DE MALLAS Aberturas de mallas Micras U S standard Tyler standard mm 2 36 2360 No 8 8 mesh 2 00 2000 No 10 9 mesh 1 70 1700 No 12 10 mesh 1 40 1400 No 14 12 mesh 1 18 1180 No 16 14 mesh 1 00 1000 No 18 16 mesh 0 850 850 No 20 20 mesh 0 710 710 No 25 24 mesh 0 600 600 No 30 28 mesh 0 500 500 No 35 32 mesh 0 425 425 No 40 35 mesh 0 355 355 No 45 42 mesh 0 300 300 No 50 48 mesh 0 250 250 No 60 60 mesh 0 212 212 No 70 65 mesh 0 180 180 No 80 80 mesh 0 150 150 No 100 100 mesh 0 125 125 No 120 115 mesh 0 106 106 No 140 150 mesh 0 090 90 No 170 170 mesh 0 075 75 200 200 0 063 63 230 250 mesh 0 053 53 270 270 0 045 45 325 325 mesh 0 038 38 No 400 400 mesh DIFRACCION DE RAYOS X DE LAS FORMACIONES ORTEGUAZA TIYUYACU Y TENA ESCUELA POLIT CNICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE METALURGIA EXTRACTIVA Resultados de An lisis Solicitante QMAX No Referencia ST 2535 Fecha 28 08 03 Muestras recibidas Tres muestras s lidas Resultados La determinaci n de los minerales con cristalizaci n definida presentes en las muestras se realiz empleando el Difract metro D8 ADVANCE y el programa Diffrac plus para
28. 3 3 1 4 4 Productos de contingencia el lodo principal 1d 120 3 3 1 4 5 P ldoras recomendadas para embolamiento de broca 120 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES eere eene eene 122 CONCLUSIONES tidad dp EY REN RR SER YS NY SEU e E ERE RENNES E Yeh vun 122 RECOMENDACIONES coartada ara 123 BIBLIOGRA BUA 126 A M 128 GLOSARIO IO iR UU REB 153 XII INDICE DE FIGURAS Figura 1 1 Formaci n filosiie ato siii ib ida 4 Figura 3 1 Transportaci n de ripios en diferentes 20 102 Figura 3 2 Movimiento del fluido en el anuldp A ab Fd 104 INDICE DE TABLAS Tabla N 1 1 Resultados del analisis de Difraccion de Rayos 7 Tabla N 1 2 Radio ionico antes y despu s de la 4 9 Tabla 1 3 Propiedades deas ate I Esca ces 10 Tabla N 1 4 Clasificaci n de las lutitas de acuerdo a la dureza 17 Tabla N 1 5 Problemas que se han presentado en las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena 21 Tabla N 2 1 Preparaci n de soluciones de Nitrato de 28 Tabla N 2 2 Preparaci n de soluciones de Sulfato de Potaslo oooonnococnnoccconncccnonccononcnonanccnnnnacinnos 28 Tabla 2 3
29. 50 bbls Lodo activo Volumen dependiendo del tama o del hueco 30 40 ppb Tap n de nuez Para que esta p ldora act e mejor la broca debe ser levantada 1 a 6 pies manteni ndola en esta posici n hasta que la p ldora haya pasado por la broca Circular hasta pasar la broca eso se puede ver con un incremento de presi n En este punto tensionar un par de pies mas y comenzar a perforar con cuidado Nota Esta p ldora ha tenido muy buenos resultados en muchas ocasiones 121 2 Humedecimiento C ustico 30 50 bbls Agua fresca Volumen dependiendo del tama o del hueco 1 0 2 0 ppb Soda c ustica 80 100 L Detergente Para un mejor desempe o se recomienda utilizar la mitad de la p ldora en la tuber a y la otra mitad en el anular La practica m s com n es dejar que la p ldora se humedezca por menos de 30 minutos Tambi n se la puede a adir en peque os incrementos de 1 a 2 bbls si no hay buenos resultados despu s de los primeros 30 minutos Nota Esta p ldora ha sido casi siempre exitosa para casos severos de embolamiento de broca CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 1 No existe una tendencia definida para las diferentes soluciones de Nitrato de Potasio para un pH entre 10 y 11 basados en la curvas de inhibici n hechas en el laboratorio Lo cual significa que se considera las concentraciones mas bajas para de esta manera minimizar la cantidad de Nitrato de Potasio y
30. K Pf Mf 2 4 1 68 PH 10 92 101 DEL MEJOR LODO 102 3 3 APLICACI N DEL LODO FORMULADO EN EL CAMPO TARAPOA Para la aplicaci n del lodo formulado en el laboratorio QMAX ECUADOR S A durante esta investigacion se realizara un programa de lodos para un pozo direccional en la zona Tarapoa con una inclinaci n de aproximadamente 28 tangencial Se debe analizar el programa direccional para poder determinar los rangos reol gicos apropiados de acuerdo a la experiencia de pozos existentes cercanos a la zona donde se desea perforar el nuevo pozo Lo importante del an lisis del programa direccional es la inclinaci n que el pozo vaya a tener para de esta manera considerar la transportaci n optima de los ripios La transportaci n optima de los ripios esta basada en el ngulo que el pozo tenga ya que el rango de inclinaci n del pozo afectar a directamente en la limpieza del mismo Movimiento de ripios con flujo Movimiento de ripios sin flujo Figura 3 1 Transportaci n de ripios en diferentes inclinaciones 9 103 un pozo vertical de 0 hasta 45 los ripios son llevados hacia la superficie combatiendo contra la velocidad de asentamiento slip velocity donde estos caen miles de pies hasta finalmente alcanzar el fondo del pozo La limpieza del hueco esta dada principalmente por la viscosidad y la tasa de flujo del fluido de perforaci n En pozos con inclinaciones de 45 65 los ripios comienz
31. an Los procedimientos y resultados obtenidos a continuacion fueron desarrollados en el laboratorio de la Compania QMAX ECUADOR S A para realizar el an lisis de inhibici n tomando en cuenta las variaciones en concentraci n y pH de cada una de las soluciones a Una vez que las muestras lleguen del oriente 1 Limpiar bien las muestras de las formaciones de inter s con abundante agua 2 Secar las muestras en el horno a 105 28 b Preparaci n de las soluciones deseadas variando el pH con KOH 1 Preparaci n de las soluciones de Nitrato de Potasio en 1200 ml de agua Tabla N 2 1 Preparaci n de soluciones de Nitrato de Potasio Gramos de Nitrato de Potasio KNO3 Concentraci n de K 37 1286 10 000 K 55 6929 15 000 K 74 2572 20 000 K 92 8215 25 000 K 2 Preparaci n de las soluciones de Sulfato de Potasio en 1000 ml de agua Tabla N 2 2 Preparaci n de soluciones de Sulfato de Potasio Gramos de Sulfato de Potasio K gt 804 Concentraci n de K 37 9231 10000 44 6154 15000 71 3845 20 000 K 83 6539 25 000 K 29 3 Comprobar si las concentraciones est n correctas el m todo de comprobaci n de Potasio M todo de comprobaci n de Potasio Agregar 7 ml de soluci n a comprobar en el tubo para centrifuga de 10 ml A adir 3 ml de Perclorato de Sodio NaCIO4 Centrifugar por minutos Leer el precipi
32. condiciones din micas Las medidas comunes de esfuerzo de gel son los geles inicial y los geles a 10 minutos 156 Filtrado L quido forzado a trav s de un medio poroso durante el proceso de filtraci n Floculaci n Asociaci n de part culas sin gran cohesi n en grupos ligeramente unidos por fuerzas electrol ticas en geometr a perpendicular de las part culas Gelaci n Asociaci n de part culas para formar una estructura continua Gumbo Cualquier formaci n de consistencia pegajosa como las arcillas encontradas en la perforaci n de sedimentos marinos Hidrataci n Acto por el cual una sustancia admite agua por medio de absorci n y adsorci n Hidr lisis Reacci n de una sal con agua para formar un cido y una base Hidr xido Compuestos b sicos que contienen el radical OH Humectaci n Adhesi n de un l quido a la superficie de un s lido Lutitas Arcilla de origen rocoso finamente granular con clivaje tipo pizarra que es una sustancia org nica parecida al petr leo Micr n Unidad de longitud igual a la millon sima parte de un metro Mol cula Uni n de dos o m s tomos Permeabilidad Propiedad de los materiales a ser atravesados por fluidos pH Abreviatura de ion Hidrogeno potencial Los n meros de pH var an de 0 a 14 7 siendo neutro y constituyen ndices de la acidez menos de 7 o alcalinidad mas de 7 del fluido Pol mero Sustancia formada por la uni n
33. cuando se alcance el punto final y este permanezca despu s de agitar por dos minutos adicionales Registrar los cm de azul de metileno utilizados 8 El intercambio de cationes del lodo debe registrarse como la capacidad de azul de metileno calculada como sigue Capacidad de Azul de Metileno de azul de metileno cm de lodo Nota Bentonita no es la nica sustancia que absorbe azul de metileno en un fluido de perforaci n La adici n de per xido de hidrogeno tiene por objeto eliminar el efecto de materiales org nicos tales como CMC poliacrilatos lignosulfonatos y lignitos El uso de per xido de hidrogeno permite estimar el contenido de bentonita del lodo sin interferencia de otros materiales absorbentes Los c lculos se hacen de la siguiente manera Bentonita ppb 5 x Capacidad de azul de metileno A continuaci n se muestra el resultado de la Prueba del mejor lodo inhibidor dispersante 90 Tabla N 3 6 Resultado de la Prueba MBT del mejor lodo inhibidor dispersante MBT Unidad 0 Bentonita equivalente ppb 3 1 6 DETERMINACION DE PHPA POR EXTRACCION CON AMONIACO La determinaci n de en un lodo de perforaci n sirve para determinar la cantidad del pol mero inhibidor s lido PHPA que esta actuando efectivamente en el fluido El procedimiento para la determinaci n del PHPA se lo efect a de la siguiente manera Procedimiento 1 91 e 5
34. de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 9 25 52 10 000 ppm K KNO 0 SCAL Lodo la Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0057 gr Wf 2 8220 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 6 11 Lodo la Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0077 gr Wf 2 9693 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 28 Lodo 1a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0010 gr Wf 2 9383 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 09 53 10 000 ppm K KNO 1 SCAL Lodo 1b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0076 gr Wf 2 8809 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 4 21 Lodo 1b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0062 gr Wf 2 9980 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispe
35. del electrodo de vidrio por los iones de hidrogeno en el lodo es amplificado y opera el medidor calibrado o digital el cual indica el pH Nota Si se pueden hacer ajustes de temperaturas corregir el medidor para la temperatura correcta Procedimiento 1 Hacer los ajustes necesarios para poner el amplificador en funcionamiento 2 Calibrar el medidor con soluciones provistas 3 Lavar los extremos de los electrodos y cuidadosamente secarlos 4 Insertar el electrodo en la muestra de prueba contenida en una cubeta de precipitaci n peque a 5 Rotar el fluido alrededor de los electrodos rotando la cubeta 6 Medir el pH de la muestra siguiendo las instrucciones provistas de la unidad Cuando se estabilice el indicador registrar el pH A continuaci n se muestra el pH registrado del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla 3 13 pH registrado para el mejor lodo inhibidor dispersante pH Unidad 10 92 N A 3 2 TABLA Tabla general de las propiedades del mejor lodo inhibidor dispersante GENERAL DE LAS PROPIEDADES INHIBIDOR DISPERSANTE Tabla N 3 14 Propiedades Resultados Viscosidad Aparente 22 cp Viscosidad Plastica 13 cp Punto de Cedencia 18 Ib 100 pies Viscosidad Marsh 49 Segundos Densidad 8 5 ppg Contenido de Arena 0 0 bentonita equivalente ppb PHPA 95 ppb P rdida de filtrado 16 cm3 Ca 40 ppm Ca Cl 2000 ppm Cl K 10000 ppm
36. es un sin nimo de floculaci n Coalescencia Combinaci n de gl bulos de una emulsi n causada por la atracci n molecular de las superficies Cohesi n Fuerza de atracci n entre una misma clase de mol culas Coloide Estado de subdivisi n de la materia que consiste en grandes mol culas individuales o en agregados de mol culas m s peque as dispersadas en el grado que la fuerza de superficie se convierte en un factor importante para determinar sus propiedades El tama o de las part culas coloidales var an entre 0 001 a 0 005 micrones Contaminaci n Presencia en un lodo de cualquier sustancia extra a que puede tender a producir efectos nocivos en sus propiedades Descomposici n t rmica Descomposici n qu mica de un compuesto por la temperatura en sustancias m s simples o en sus elementos constitutivos Defloculaci n debido a la invasi n de agua en los poros La disminuci n en permeabilidad puede tener su origen en el hinchamiento de las arcillas o en algunos casos por el bloqueo capilar debido a fen menos de tensi n superficial Cati n Part cula positivamente cargada en la soluci n de un electrolito que bajo la influencia de un potencial el ctrico se moviliza hacia el c todo electrodo negativo Cemento Mezcla de aluminatos y silicatos de calcio que se produce combinando cal y arcilla con calor Contiene aproximadamente 62 5 de hidr xido de calcio el cual 155 es la fuente m s im
37. hinchamiento qu mico es menos com n en lutitas duras a causa de que hay menos contenido de arcillas hinchables esmectitas Sin embargo altos esfuerzos en el hueco pueden conducir a huecos apretados especialmente si esta acompa ado de altas presiones de poro 20 1 3 2 2 DERRUMBES CAVERNAS Y EMPAQUETAMIENTOS Muchas lutitas duras quebradizas tienden a fragmentarse en cavernas en la pared del pozo conduciendo a derrumbes y a veces causando empaquetamientos Esto sucede com nmente en formaciones naturalmente fracturadas y en lutitas de quebradizas El agrandamiento del hueco puede ser repentino hasta catastr fico y muy dif cil de predecir y controlar 1 3 3 PROBLEMAS REGISTRADOS EN LA ZONA Se han presentado serios problemas durante la perforaci n en la zona de Tarapoa especialmente cuando est n atravesando formaciones de lutitas Los problemas han sido primordialmente de aprisionamiento de tuber a debido a huecos apretados derrumbes y embolamientos de broca A continuaci n un resumen tomando como referencia algunos pozos perforados en esta zona donde hubo problemas en las formaciones de Orteguaza Tiyuyacu y Tena Tabla N 1 5 Problemas que se han presentado en las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena 9 7 Pozo Formaci n Orteguaza Formaci n Tiyuyacu Formacion Tena Inicio de embolamiento Hueco Apretado max Dorine 20 limpieza de broca y Overpull 50K OK estabilizadores backream Do
38. n de 20 000 ppm de K Tabla N 2 6 Variaci n del pH en 20 000 ppm de K 0 1 2 3 4 5 6 ml de KOH Gr fico N 2 3 Variaci n del pH en 20 000 ppm K 34 Soluci n KNO de 25 000 ppm de K Tabla N 2 7 Variaci n del pH en 25 000 ppm de pH 12 O 0 1 2 3 4 de Gr fico N 2 4 Variaci n del pH en 25 000 ppm K 35 36 Soluci n K SO de 10 000 ppm de K Tabla N 2 8 Variaci n del pH con 10 000 ppm de K 0 50 100 150 200 250 300 350 ml de KHO Gr fico N 2 5 Variaci n del 10 000 ppm K Soluci n K SO de 15 000 ppm de K Tabla N 2 9 Variaci n del pH con 15 000 ppm de K 160 170 180 190 200 205 10 02 210 10 06 220 10 13 230 10 22 240 10 33 250 10 46 255 10 54 260 10 63 265 10 74 270 10 88 272 5 10 97 273 10 98 273 5 11 713 79 85 92 N Oo UA 5 sa a 0 0 se oo 0 50 100 150 200 250 300 ml de KOH Gr fico N 2 6 Variaci n del pH en 15 000 ppm K Soluci n K SO de 20 000 ppm de K Tabla N 2 10 Variaci n del pH con 20 000 ppm de K 9 82 210 995 220 10 01 230 10 08 240 240 10 16 0 50 100 150 200 250 300 350 ml de KOH Gr fico N 2 7 Variaci
39. n del pH en 20 000 ppm K 38 Soluci n K SO de 25 000 ppm de K Tabla N 2 11 Variaci n del pH con 25 000 ppm de 0 50 100 150 200 250 300 ml de KOH Gr fico N 2 8 Variaci n del pH en 25 000 ppm 39 40 Estas curvas facilitan titular las pr ximas soluciones que predicen el comportamiento del pH utilizando el Hidr xido de Potasio KOH 2 1 2 1 RESULTADOS DE SOLUCION NITRATO DE POTASIO VARIANDO SU CONCENTRACION Y pH Formaci n Orteguaza utilizando diferentes soluciones de Nitrato de Potasio variando el pH con KOH Tabla N 2 12 Resultados del CST de la formaci n Orteguaza utilizando Nitrato de Potasio 10 000ppm 15 000ppm 20 000ppm 25000ppm 43 2 seg 33 55 9 37 7 34 45 32 95 31 45 34 35 37 65 10 000 ppm K 15 000 ppm 20 000 ppm lt 25 000 ppm K 12 11 10 9 I a 8 7 6 5 25 30 35 40 45 50 CST tiempo en seg Gr fico N 2 9 Representaci n gr fica de la formaci n Orteguaza utilizando Nitrato de Potasio 41 Formaci n Tiyuyacu utilizando diferentes soluciones de Nitrato de Potasio variando el pH con KOH Tabla N 2 13 Resultados del CST de la formaci n Tiyuyacu utilizando Nitrato de Potasio e 10 000 ppm 15 000 ppm A 20 000 ppmK 25 000 ppm 30 80 130 180 23
40. off point a 300 11 Cementaci n despu s de correr el casing y circular para limpiar disminuir el 15 diluyendo y dispersando todo el sistema Usar agua de dewatering para la diluci n y Borrethin como diluyente 3 3 1 3 2 PROPIEDADES DEL LODO SUPERFICIAL Tabla N 3 18 Propiedades del lodo superficial para el pozo Jenna 1 NITRATO DE CALCIO PHB Propiedades Tamano oe 14 3 Pulgadas hueco pH 8 0 8 5 Viscosidad 32 45 s qt No Control 2 000 3 000 ppm Densidad 9 0 10 0 max 10 0 ppg para Orteguaza ppg YP 120 F 12 35 lbf 100ft PV 120 5 20 20 25 ppb Sulfito 150 ppm S lidos 3 9 max vol 3 31 33 MATERIALES UTILIZAR PARA EL LODO SUPERFICIAL Tabla 3 19 Materiales a utilizar en el lodo superficial para el pozo Jenna 1 NITRATO DE CALCIO PHB Productos Cantidad Nitrato de Calcio 110 lb 440 Sx Barita 100 lb 400 Sx Bentonita 100 lb 500 Sx Antiespumante 5 gal 10 jug Soda Ash 55 lb 20 Sx Alkapan A 1103 55 lb 40 Sx Sulfito de Sodio 50 lb 70 Sx Drilling Detergent 55 gal 4 drum Soda C ustica 55 lb 4 SX TDL 13 5 gal 18 pails 112 113 3 31 34 PRODUCTOS CONTINGENCIA PARA EL LODO SUPERFICIAL Tabla N 3 20 Productos de contingencia a utilizar en el lodo superficial para el pozo Jenna 1 Productos Cantidad unitario
41. ppm con CaNO3 Nitrato de Calcio Mantener el pH de 8 0 8 5 para el control de corrosi n Pre mezclar 400 bbls de bentonita y tenerlos listos antes del comienzo de la perforaci n Comenzar la perforaci n con agua manteniendo la concentraci n de Calcio con CaNO3 en 2000 3000 ppm Bombear PHB bentonita pre hidratada solo lo requerido para mantener el hueco limpio Usualmente se comienza bombeando 20 25 bbls PHB cada dos paradas despu s del kick off point Ajustar el bombeo dependiendo de las condiciones del pozo No comenzar perforando con lodo a menos que se atraviese grava ya que esto puede causar embolamiento de broca anillos de lodo Tener suficiente viscosidad 32 a 45 sec qt con PHB a la profundidad del casing superficial para asegurar una buena limpieza y evitar problemas al correr el casing Mantener el peso del lodo de 9 10 ppg Nota 10 ppg esta programado para entrar en Orteguaza con equipo de control de s lidos y no permitir mas de 9 de s lidos perforados Despu s de circular hasta que el hueco este limpio puede tomar varios bottoms up Botar p ldora viscosa 50 sec qt y de peso 2 que el peso del lodo antes 111 de sacar tuber a para correr casing Si el hueco no se limpia apropiadamente el casing no bajara a TD y causara problemas en la siguiente secci n a causa de que se dejo abierta la secci n superficial del hueco 10 Tener cuidado con el hueco en especial despu s del kick
42. realizar correcciones en las lecturas de las herramientas debido a la presencia del Potasio en la columna del lodo ya que este es un elemento radioactivo BIBLIOGRAFIA H C H Darley y George Gray Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids Fifth Edition Cap 4 y 5 Grim R E Clay Mineralogy McGraw Hill 1962 Weaver y Pollard Chemistry of Clay Minerals pg 63 Schlumberger Dowell Drilling Fluids Technical Manual 1994 Cap 3 MLL Rheology and Hydraulics Cap 5 API Recommended Practice 13B 1 Standard Procedure for Field Testing Water Based Drilling Fluids Second Edition Septiembre 1997 MLL Fluidos de Perforaci n Manual de Fluidos de Perforaci n Procedimientos para Pruebas de Lodos de Perforaci n Apendice B Drilling Design and Implementation for and Complex Wells Third Edition 2002 Cap 6 10 11 12 13 14 15 16 17 Bolet n T cnico La Reolog a de los Fluidos para circular MYCO AD Qu mica de las Arcillas pg 1 9 R M Pashley y J P Quirk Ion Exchange and Interparticle Forces Between Clay Surfaces 1989 Que son las Arcillas http lectura ilce edu mx 3000 sites ciencia volumen3 ciencia3 109 htm sec_6 htm Las Arcillas Propiedades y Usos http www uclm es users higueras yymm Arcillas htm Drilling Well Completions and Rock Mechanic
43. y Tena El ensayo de Tiempo de Succi n Capilar CST es utilizado en la industria del petr leo para e Estabilizaci n del hueco para determinar el mejor electrolito y pol mero a usarse para la m xima inhibici n en arcillas hinchables e Evaluaci n de las propiedades coloidales de las lutitas para estudiar la reducci n de permeabilidad de la formaci n alrededor de la boca del pozo e Evaluaci n de los efectos de sales solubles y pol meros en cortes 27 El estudio CST de las caracter sticas de filtraci n en sistemas acuosos utiliza la presi n capilar de succi n de un papel poroso para afectar a la filtraci n Cuando una suspensi n es filtrada bajo la influencia de esta presi n de succi n la velocidad en el cual el filtrado se extiende de la suspensi n es controlada predominantemente por la misma filtraci n de la suspensi n El CST autom ticamente mide el tiempo que el filtrado tarda en trasladarse radialmente entre los electrodos sobre el papel filtro especial La lectura del CST que indica el contador de seis d gitos esta dado en d cimas de segundo El CST tambi n mide las propiedades hidratantes y de dispersi n de las lutitas por simulaci n de las fuerzas cortantes y qu micas presentes durante la perforaci n Para el CST el contenido de s lidos en las lutitas y el tiempo de mezclado se mantienen constantes mientras que las caracter sticas qu micas tales como el pH la salinidad y la concentraci n var
44. y en experiencias pasadas A continuaci n se describen los problemas pasados que servir n como base esencial para la determinaci n de los rangos reologicos y otras propiedades del lodo ESTABILIDAD DEL HUECO La lutita Orteguaza es una secci n problem tica 109 CANTO RODADO DE GRAVA Puede ocurrir en esta secci n y requiere una reolog a de mayor limpieza utilizando PERDIDA DE CIRCULACION Puede ser inducido por sobrecarga en el anular y en secciones de grava Se controla con Kwik Seal M material sellante la cantidad que se requiera ANILLOS DE LODO EMBOLAMIENTO DE BROCA Son posibles a causa de altos ROP y arcillas pegajosas en el Mio Plioceno Ver p ldoras para embolamiento de broca Mantener el MBT por debajo de 25 ppb y el YP 12 35 CAPAS DE CARBON Perforar cualquier capa de carb n con mucho cuidado perforando en peque os incrementos y asegur ndose de limpiar la capa de carb n antes de seguir perforando CAPAS DE RIPIOS Se pueden formar a causa del ngulo del hueco sin embargo a estos ngulos la tendencia de los ripios es migrar hacia el fondo del hueco en vez de crear capas de ripios HUECO APRETADO Puede presentarse a lo largo de este intervalo 110 3 3 1 31 PROCEDIMIENTO PARA EL FLUIDO PERFORACI N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SUPERFICIAL Limpiar los tanques y llenarlos con agua fresca Incrementar la concentraci n de Calcio a 3 000
45. y resistencia de geles 1 Obtener una muestra de lodo 2 Transferir el lodo a un recipiente adecuado para efectuar las mediciones Registrar la temperatura de la muestra de lodo 3 Sumergir la camisa rotatoria en la muestra de lodo hasta la marca indicada 81 Con la camisa rotando a 600 rpm registrar la lectura del dial una vez que se estabilizado Cambiar la velocidad de rotaci n a 300 rpm y registrar la lectura del dial una vez que se ha estabilizado La viscosidad aparente AV en centipoises se determina al dividir la lectura a 600 rpm por dos La viscosidad pl stica PV en centipoises se determina al substraer la lectura a 300 rpm de la lectura a 600 rpm El punto de cedencia YP en 1b 100 pies es igual a la lectura a 300 rpm menos la viscosidad pl stica Cizallar la muestra de lodo por 10 segundos a una alta velocidad y permitir que permanezca sin perturbar por 10 segundos Hacer girar el rotor lentamente en direcci n opuesta a la de las manecillas de un reloj para producir una lectura del dial positiva La lectura m xima es la resistencia de gel de 10 segundos en 1b 100 pies La temperatura de la muestra debe registrarse Cizallar la muestra nuevamente por 10 segundos a una alta velocidad y permitir que permanezca quieta por 10 minutos La medici n se hace exactamente como la de 10 segundos y es registrada como la resistencia de gel de 10 minutos en 1b 100 pies La temperatura de la muestra debe regist
46. 0 280 CST tiempo en seg Gr fico N 2 10 Representaci n gr fica de la formaci n Tiyuyacu utilizando Nitrato de Potasio Formaci n Tena utilizando diferentes soluciones de Nitrato de Potasio variando pH con KOH Tabla 2 14 Resultados del CST de la formaci n Tena utilizando Nitrato de Potasio 42 el 10 000 PPM K 15 000 ppm K 20 000 ppm K 25 000 ppm K 40 100 160 220 280 340 400 460 520 580 CST tiempo seg Gr fico N 2 11 Representaci n gr fica de la formaci n Tena utilizando Nitrato de Potasio 43 2 1 2 2 RESULTADOS DE SOLUCION SULFATO DE POTASIO VARIANDO SU CONCENTRACION Y pH Formaci n Orteguaza utilizando diferentes soluciones de Sulfato de Potasio variando el pH con KOH Tabla N 2 15 Resultados del CST de la formaci n Orteguaza utilizando Sulfato de Potasio 10 000 ppm K 15 000 ppm K 20 000 ppm lt 25 000 ppm K 11 5 11 10 5 10 9 5 pH 8 5 7 5 7 20 22 24 26 28 30 32 34 36 CST tiempo seg Gr fico N 2 12 Representaci n gr fica de la formaci n Orteguaza utilizando Sulfato de Potasio 44 Formaci n Tiyuyacu utilizando diferentes soluciones de Sulfato de Potasio variando el pH con KOH Tabla N 2 16 Resultados del CST de la formaci n Tiyuyacu utilizando Sulfato de Potasio 31 85 seg 3555 4445 3875
47. 0 ml de agua destilada e 2 ml de antiespumante e 10 ml de lodo e a adir 3 ml de NaOH 6 e inmediatamente tapar el frasco Erlenmeyer En B poner 23 ml de cido B rico 2 Colocar 6 gotas de rojo de metilo el color debe ser rosado y no amarillo Calentar suavemente hasta alcanzar ebullici n moderada se ir recolectando fluido en el frasco B hasta unos 25 ml aproximadamente esto har que la soluci n cambie de color rosa a color amarillo Una vez concluida la extracci n titular el frasco B con H2SO4 0 002 N hasta coloraci n rosada inicial Seg n la cantidad de ml utilizados determinar en la gr fica adjunta la concentraci n de PHPA 92 CONCENTRATION eee EE E eniro cuw PERA AA EE a as EA AO RANA AAN AA EOI SELLLELLLLELLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLELCLELLLLLLELLEELELTT LET ELE LLL a 7 7 7 7 Tee CREPE ECLELLLLLLLLLLLLLLLLLLLLCLLLLLL er a Ti tritio SAA CEE AA AO
48. 1 46 9977495 88 9977501 24 Eastings m 354079 78 E 354079 78 E 354079 78 E 354079 62 E 354079 46 E 354079 13 E 354078 68 E 354078 61 E 354078 22 E 354077 50 E 354075 24 E 354071 73 E 354066 97 E 354060 98 E 354059 79 E 354053 78 E 354045 38 E 354035 81 E 354025 10 E Dogleg Rate 100ft 0 00 0 00 3 50 3 50 3 50 0 00 0 00 0 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 3 00 Alex Carvajal S Vertical Section 0 00 0 00 0 00 0 21 0 41 0 83 1 41 1 49 1 99 1 81 2 54 12 04 26 66 46 34 50 36 71 05 100 71 135 24 174 55 ESPOL Comment 20in Casing Kick Off at 300 00ft Build Rate 3 50 100ft End of Build at 442 86ft Hold Angle at 5 000 Tied on at 542 86ft Curve Rate 3 00 100ft HALLIBURTON Proposal Report for Jenna 1 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Measured Depth Incl ft 1492 62 27 350 1500 00 27 571 1511 79 27 925 1530 95 28 500 1600 00 28 500 1700 00 28 500 1800 00 28 500 1900 00 28 500 2000 00 28 500 2100 00 28 500 2200 00 28 500 2300 00 28 500 2400 00 28 500 2500 00 28 500 2600 00 28 500 2700 00 28 500 2800 00 28 500 2900 00 28 500 3000 00 28 500 3100 00 28 500 3200 00 28 500 3300 00 28 500 3400 00 28 500 3457 06 28 500 3500 00 28 500 3600 00 28 500 3700 00 28 500 3800 00 28 500 3900 00 28 500 4000 00 28 500 September 2003 Azim 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560 298 560
49. 24 24 24 100 RPM 13 17 18 18 13 13 13 17 17 17 6RPM 3 4 4 4 3 3 3 4 5 gt 3RPM 2 3 3 3 2 2 2 3 3 3 Geles 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 PV 10 12 13 13 11 11 10 12 11 11 YP 13 17 18 18 12 13 12 18 20 20 FL 72 26 16 16 17 155 250 42 5 22 20 pH 8 63 10 52 10 32 10 92110 77 10 92 7 11 10 5 10 72 10 88 73 Tabla N 2 22 Resultados de la prueba de dispersi n utilizando agua destilada Wi Wf Dispersi n Formaci n Gramos Gramos Porcentaje Orteguaza 3 0055 1 1335 62 29 Tiyuyacu 3 0082 2 8788 4 30 Tena 3 0053 2 7273 9 25 Nota Rolado 50 122 por 4 horas Tabla 2 23 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando el lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 10 000 ppm de Orteguaza LODO la Tiyuyacu Tena Orteguaza LODO 1b Tiyuyacu Tena Orteguaza LODO 1 Tiyuyacu Orteguaza LODO 14 Tiyuyacu Tena Orteguaza LODO le Tiyuyacu Orteguaza LODO 1f Tiyuyacu Tena Nota Rolado a 50 122 por 4 horas 74 Tabla N 2 24 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando los lodos de prueba de Nitrato de Potasio de 15 000 y 20 000 ppm de 5 Wi Wf Dispersi n Formaci n gr gr Orteguaza 3 0002 2 9537 1 55 LO
50. 7 52 N 1622 48 N 1622 85 N 1641 81 N 1650 93 N Eastings ft 3074 14 W 3077 18 W 3081 36 W 3090 48 W 3099 60 W 3100 27 W 3135 14 W 3151 89 W All data is in Feet unless otherwise stated Directions and coordinates are relative to Grid North Vertical depths are relative to Well Northings and Eastings are relative to Structure Global Northings and Eastings are relative to La Conoa PSAD 1956 Zone 18 South CM 285 Ecuador The Dogleg Severity is in Degrees per 100 feet Vertical Section is from Well and calculated along an Azimuth of 297 660 Grid Coordinate System is La Conoa PSAD 1956 Zone 18 South CM 285 Ecuador Grid Convergence at Surface is 0 0059 Magnetic Convergence at Surface is 2 896 September 03 Based upon Minimum Curvature type calculations at a Measured Depth of 8748 07ft The Bottom Hole Displacement is 3534 1 3ft in the Direction of 297 640 Grid September 2003 Page 6 of 6 Global Coordinates Northings m 9977977 80 N 9977978 31 9977979 00 N 9977980 51 N 9977982 02 N 9977982 13 9977987 91 9977990 69 Eastings m 353149 20 E 353148 27 E 353147 00 E 353144 22 E 353141 44 E 353141 24 E 353130 61 E 353125 50 E Dogleg Rate 100ft 0 16 0 16 0 16 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 Alex Carvajal S Vertical Section 3445 63 3449 10 3453 86 3464 23 3474 61 3475 37 3515 06 3534 13 ESPOL Comment Basal Tena M
51. 73 N 1789 75 W 9977764 78 N 353540 68 E 0 00 1983 58 5240 92 28 500 298 560 3980 00 4750 33 919 06 1806 90 W 9977767 62 N 353535 46 E 0 00 2003 10 Orteguaza Sh 5300 00 28 500 298 560 4031 92 4802 25 932 54 N 1831 66 W 9977771 73 353527 91 E 0 00 2031 29 5383 16 28 500 298 560 4105 00 4875 33 951 51 N 1866 52 W 9977777 51 N 353517 29 E 0 00 2070 96 Start Drop at 5383 16ft 10 3 4in Casing 5400 00 28 473 298 560 4119 80 4890 13 955 35 N 1873 57 W 9977778 68 N 353515 14 E 0 16 2079 00 5440 03 28 408 298 560 4155 00 4925 33 964 47 1890 31 9977781 46 353510 03 0 16 2098 06 Orteguaza Sst 5500 00 28 311 298 559 4207 77 4978 10 978 08 1915 33 W 9977785 61 353502 41 0 16 2126 54 5600 00 28 149 298 559 4295 88 5066 21 1000 70 1956 88 W 9977792 50 353489 74 0 16 2173 84 5700 00 27 987 298 559 4384 12 5154 45 1023 19 1998 21 W 9977799 36 353477 15 0 16 2220 88 5800 00 27 826 298 558 4472 49 5242 82 1045 57 2039 32 W 9977806 18 353464 62 0 16 2267 68 5900 00 27 664 298 558 4560 99 5331 32 1067 82 2080 21 9977812 96 353452 15 0 16 2314 23 6000 00 27 502 298 557 4649 63 5419 96 1089 96 2120 88 W 9977819 71 353439 76 0 16 2360 53 6100 00 27 340 298 557 4738 39 5508 72 1111 97 2161 33 W 9977826 42 353427 43 E 0 16 2406 57 6200 00 27 179 298 556 4827 29 5597 62 1133 86 2201 56 9977833 09 353415 17 0 16 2452 37 September 2003 Page 4 of 6 HALLIBURTON Proposal Repor
52. 86 84 W Page 3 of 6 Global Coordinates Northings m 9977507 05 N 9977507 54 N 9977508 34 N 9977509 66 N 9977514 46 N 9977521 42 N 9977528 37 N 9977535 32 N 9977542 28 N 9977549 23 N 9977556 18 N 9977563 14 9977570 09 N 9977577 04 N 9977584 00 N 9977590 95 N 9977597 90 N 9977604 85 N 9977611 81 N 9977618 76 9977625 71 N 9977632 67 N 9977639 62 N 9977643 59 N 9977646 57 N 9977653 53 N 9977660 48 N 9977667 43 N 9977674 39 N 9977681 34 N Eastings m 354014 17 E 354013 26 E 354011 79 E 354009 37 E 354000 55 E 353987 78 E 353975 00 E 353962 23 E 353949 45 E 353936 68 E 353923 90 E 353911 13 E 353898 36 E 353885 58 E 353872 81 E 353860 03 E 353847 26 E 353834 49 E 353821 71 E 353808 94 E 353796 16 E 353783 39 E 353770 62 E 353763 33 E 353757 84 E 353745 07 E 353732 29 E 353719 52 E 353706 75 E 353693 97 E Dogleg Rate 100ft 3 00 3 00 3 00 3 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 Alex Carvajal S Vertical Section 215 18 218 53 224 02 233 08 266 02 313 73 361 44 409 15 456 86 504 57 552 28 599 99 647 70 695 41 743 12 790 83 838 54 886 25 933 96 981 67 1029 38 1077 09 1124 80 1152 02 1172 51 1220 22 1267 93 1315 64 1363 35 1411 06 ESPOL Comment Continue Build at 1492 62ft Build Rat
53. 9 E 353243 15 E 353239 35 E 353228 17 E 353217 07 E 353206 03 E 353201 18 E 353195 06 E 353184 16 E 353173 33 E 353162 56 E 353151 87 E Dogleg Rate 100ft 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 0 16 Alex Carvajal S Vertical Section 2482 44 2497 91 2543 21 2578 32 2588 25 2608 46 2633 04 2677 58 2721 86 2765 89 2794 14 2809 67 2853 19 2896 46 2939 48 2982 24 3024 74 3066 98 3066 99 3094 78 3108 98 3150 72 3192 20 3233 42 3251 54 3274 38 3315 09 3355 54 3395 73 3435 66 ESPOL Comment Tiyuyacu Fm Upper Tiyuyacu Conglomerate Base Conglomerate Drop Rate 0 16 100ft Lower Tiyuyacu Conglomerate Base Conglomerate Tena Fm HALLIBURTON Proposal Report for Jenna 1 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Measured Depth ft 8525 07 8533 79 8545 77 8571 92 8598 07 8600 00 8700 00 8748 07 Incl 23 417 23 403 23 384 23 384 23 384 23 384 23 384 23 384 Azim 298 544 298 544 298 544 298 544 298 544 298 544 298 544 298 544 Sub Sea Depth ft 6929 00 6937 00 6948 00 6972 00 6996 00 6997 77 7089 56 7133 68 Vertical Depth ft 7699 33 7707 33 7718 33 7742 33 7766 33 7768 10 7859 89 7904 01 Local Coordinates Northings ft 1608 64 1610 29 N 1612 57 N 161
54. 95 31 9 Praebade Clarae 96 SAO de dao 97 3 1 11 Pr eba de as 98 SAN MOM E rM 99 3 2 Tabla general de las propiedades del mejor lodo inhibidor dispersante 101 3 3 Aplicaci n del lodo formulado en el campo 102 3 3 1 Programa de lodos para el pozo Jenna 1 sess 106 3 3 1 1 Informaci n geol gica y ubicaci n essere 106 3 2 1 2 Programa de Casi ses ete ada acts tr esa pts ae acadadas 107 3 3 1 3 H ecorS perfieral a di it DER rie e 108 3 3 1 3 1 Procedimiento para el fluido de perforaci n superficial 110 3 3 1 3 2 Propiedades del lodo superficial eee 146 3 3 1 3 3 Materiales a utilizar para el lodo superficial 112 3 3 1 3 4 Productos de contingencia para el lodo superficial 113 3 3 1 3 5 P ldoras recomendadas para embolamiento de broca 113 d Hueco prie sede op beh s Ame eie siot 114 3 3 1 4 1 Procedimiento para el fluido de perforaci n principal 116 3 3 1 4 2 Propiedades del lodo principal 1d para el pozo Jenna 1 118 3 3 1 4 3 Materiales a utilizar para el lodo principal 1d 119
55. Barita 100 lb 400 Sx Borrethin 55 lb 60 Sx Drilling Detergent 55 gal 2 drum Kwik Seal 40 lb 50 Sx 3 3 1 35 PILDORAS RECOMENDADAS PARA EMBOLAMIENTO DE BROCA 1 Tap n de nuez 30 50 bbls Lodo activo Volumen dependiendo del tama o del hueco 30 40 ppb Tap n de nuez Para que esta p ldora act e mejor la broca debe ser levantada 1 a 6 pies manteni ndola en esta posici n hasta que la p ldora haya pasado por la broca Circular hasta pasar la broca eso se puede ver con un incremento de presi n En este punto tensionar un par de pies mas y comenzar a perforar con cuidado Nota Esta p ldora ha tenido muy buenos resultados en muchas ocasiones 114 2 Humedecimiento C ustico 30 50 bbls Agua fresca Volumen dependiendo del tama o del hueco 1 0 2 0 ppb Soda c ustica 80 100 L Detergente Para un mejor desempe o se recomienda utilizar la mitad de la p ldora en la tuber a y la otra mitad en el anular La practica m s com n es dejar que la p ldora se humedezca por menos de 30 minutos Tambi n se la puede a adir en peque os incrementos de a 2 bbls si no hay buenos resultados despu s de los primeros 30 minutos Nota Esta p ldora ha sido casi siempre exitosa para casos severos de embolamiento de broca 3 3 1 4 HUECO PRINCIPAL El hueco principal comienza a partir del zapato del casing superficial a una profundidad de 5 342 con un ngulo tangencial de 27 35 hasta
56. CIDAD DE ABSORCION Las esmectitas y las ilitas pueden absorber agua en cantidades suficientes para que estas reaccionen y se hinchen capacidad de absorci n est directamente relacionada con las caracter sticas texturales superficie espec fica y porosidad y se puede hablar de dos tipos de procesos que dif cilmente se dan de forma aislada absorci n cuando se trata fundamentalmente de procesos f sicos como la retenci n por capilaridad y adsorci n cuando existe una interacci n de tipo qu mico entre el adsorbente en este caso la arcilla y el l quido o gas adsorbido denominado adsorbato 14 La capacidad de adsorci n se expresa en porcentaje de adsorbato con respecto a la masa y depende para una misma arcilla de la sustancia de que se trate La absorci n de agua de arcillas absorbentes es mayor del 100 con respecto al peso 1 1 5 4 HIDRATACION E HINCHAMIENTO La hidrataci n y deshidrataci n del espacio interlaminar son propiedades caracter sticas de las esmectitas Aunque hidrataci n y deshidrataci n ocurren con independencia del tipo de cati n de cambio presente el grado de hidrataci n est ligado a la naturaleza del cati n interlaminar y a la carga de la l mina La absorci n de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia la separaci n de las l minas dando lugar al hinchamiento Por ejemplo Si en las esmectitas el cati n interlaminar es el Sodio se produce un alto grado de disper
57. DO 2a Tiyuyacu 3 0057 2 9691 1 22 Tena 3 0063 2 9460 2 01 Orteguaza 3 0028 2 8357 5 56 LODO 2b Tiyuyacu 3 0016 2 9828 0 63 Tena 3 0060 2 9358 2 34 3 0021 2 8721 4 33 LODO 2 Tiyuyacu 3 0017 2 9880 0 46 Tena 3 0279 2 9876 1 33 Orteguaza 3 0047 2 9047 3 33 LODO 2d Tiyuyacu 3 0091 3 0030 0 20 Tena 3 0049 2 9650 1 33 3 0020 2 7630 7 96 3 0011 2 9288 2 41 Tena 3 0015 2 9218 2 66 3 0025 2 8686 4 46 Tiyuyacu 3 0292 2 9790 1 66 Tena 3 0216 2 9709 1 68 Orteguaza 3 0080 2 9268 2 70 Tiyuyacu 3 0050 2 9513 1 79 Tena 3 0007 2 9448 1 86 Orteguaza 3 0055 2 9629 1 42 Tiyuyacu 3 0016 2 9730 0 95 Tem 3 0010 2 9812 0 66 Nota Rolado a 50 122 F por 4 horas 75 Tabla N 2 25 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando el lodo de prueba de Sulfato de Potasio de 15 000 ppm de K ON Wi Wf Dispersi n gr gr Orteguaza 3 0066 2 2119 26 43 LODO 4a Tiyuyacu 3 0046 2 9693 1 17 Tena 3 0008 2 9364 2 15 Orteguaza 3 0032 2 2831 23 98 LODO 4b Tiyuyacu 3 0071 2 9622 1 49 Tena 3 0026 2 9654 1 24 Orteguaza 3 0013 2 4833 17 26 LODO 4c Tiyuyacu 3 0033 2 9382 2 17 Tena 3 0030 2 9655 1 25 Orteguaza 3 0044 2 4166 19 56 LODO 4d Tiyuyacu 3 0088 2 9536 1 83 Tena 3 0032 2 9505 1 75 Nota Rolado a 50 122 F por 4 horas 2 2 4 ANALISIS DE LOS RESULTADOS DISPERSION El an lisis de los resultados
58. ORITA La estructura de la clorita consiste en capas alternadas de tipo mica y tipo brucita La uni n entre las laminas es fuerte y similar a la de las caolinitas es por esta raz n que la arcilla es de tipo baja viscosidad Aunque este tipo de arcilla no forma parte de este an lisis debido a que no se encuentra en las formaciones analizadas es importante mencionarla ya que la clorita tiende a asociarse con sedimentos de mayor edad geol gica por esto la caolinita y las esmectitas tienden a ser reemplazadas por cloritas ilitas 4 10 1 1 4 6 RESUMEN GENERAL DE LAS PROPIEDADES DE LAS ARCILLAS Tabla N 1 3 Propiedades de las arcillas Area Arcilla Tipo Condici n CIC Potencial de especifica interlaminar Uni n cmol kg hinchamiento superficial m2 g 1 1 no Falta de superficie Caolinita dibl interlaminar uni n 3 15 Casi nada 5 20 expandible fueris Esmectitas 4 Alto 700 800 expandible grande litas 2 1 no Perdida parcial de K 10 40 Bajo 50 200 expandible uni n fuerte 2 1 1 Uni n de moderada a Toma expandible fuerte no expandible Mn Ninguno http lectura ilce edu mx 3000 sites ciencia volumen3 ciencia3 109 htm sec_6 htm 1 1 5 PROPIEDADES FISICO QUIMICAS DE LAS ARCILLAS Debido a los altos porcentajes de esmectita para las lutitas Orteguaza Tiyuyacu y Tena de 1796 27 y 27 respectivamente obtenidos medi
59. Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0011 gr Wf 2 9798 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 71 Lodo 1d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0066 gr Wf 2 9814 dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 84 56 10 000 ppm K KNO 2 SCAL no Inhibidor liquido Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 ORTEGUAZA Wi 3 0089 gr Wf 2 8070 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 6 71 Lodo le Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 TIYUYACU Wi 3 0052 gr Wf 2 9945 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 36 Lodo le Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 TENA Wi 3 0013 gr Wf 2 9831 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 61 57 10 000 ppm KNO3 3 SCAL no Inhibidor liquido Lodo 1f Viscosificante 0 5 ppb Pol mero
60. Preparaci n de soluciones de Hidr xido de 29 Tabla 2 4 Variaci n del pH en 10 000 ppm de K 32 Tabla 2 5 Variaci n del pH en 15 000 ppm de K 33 Tabla N 2 6 Variaci n del pH en 20 000 ppm de K 34 XIV Tabla N 2 7 Variaci n del pH en 25 000 ppm de K 35 Tabla N 2 8 Variaci n del pH con 10 000 ppm de K5S0O sese 36 Tabla N 2 9 Variaci n del pH con 15 000 ppm de K K5S0 esee 37 Tabla N 2 10 Variaci n del pH con 20 000 ppm de K5S0O esee 38 Tabla N 2 11 Variaci n del pH con 25 000 ppm de K K5S0O essere 39 Tabla N 2 12 Resultados del CST de la formaci n Orteguaza utilizando Nitrato de Potasio 40 Tabla 2 13 Resultados del CST de la formaci n Tiyuyacu utilizando Nitrato de Potasio 41 Tabla N 2 14 Resultados del CST de la formaci n Tena utilizando Nitrato de Potasio 42 Tabla N 2 15 Resultados del CST de la formaci n Orteguaza utilizando Sulfato de Potasio 43 Tabla N 2 16 Resultados del CST de la formaci n Tiyuyacu utilizando Sulfato de Potasio 44 Tabla N 2 17 Resultados del CST de la formaci n Tena utilizando Sulfato de Potasio 45 Tabla 2 18 Comportamiento de
61. RSION Horno especial para rolar EQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE DISPERSION Celdas para rolar Balanza digital EQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE DISPERSION ER 20 MESH Mallas de 20 MESH 10 MESH y el plato para coger EQUIPOS UTILIZADOS PARA REALIZAR LAS PROPIEDADES DE LOS LODOS BALANZA BALANZA DE PRESION EMBUDO DE VISCOSIDAD EQUIPOS UTILIZADOS PARA REALIZAR LAS PROPIEDADES DE LOS LODOS Viscos metro Fann de 6 velocidades Kit internacional para an lisis de filtrado Filtro prensa Medidor de pH EQUIPOS UTILIZADOS PARA REALIZAR LAS PROPIEDADES DE LOS LODOS Centrifuga para la determinaci n de la concentraci n de Potasio Agitador de soluciones y plato caliente EQUIPOS UTILIZADOS PARA REALIZAR LAS PROPIEDADES DE LOS LODOS Equipo de MBT Contenido de arena DIRECCIONAL DEL POZO JENNA 1 ESPOL J enna 1 Ver 1 1 Sperry Sun Proposal Report September 2003 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Surface Coordinates 9977490 97 354079 78 E 0 12 12 9253 S 283 41 19 7176 E Grid Coordinate System La Conoa PSAD 1956 Zone 18 South CM 285 Ecuador Surface Coordinates relative to Structure 11 42 21 06 W Grid Kelly Bushing 770 33ft above Mean Sea Level Elevation relative to Structure 30 00ft HALLIBURTON HALLIBURTON Proposal Report for Jenna 1 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Measured Sub Sea Vertical D
62. a logrado formular un mejor lodo inhibidor dispersante 2 2 2 APLICACI N DE LA METODOLOGIA Como primer paso se realiza la prueba de dispersi n con agua destilada Estos resultados son los puntos de partida para hacer una comparaci n con respecto al lodo actualmente usado en el oriente ecuatoriano y a los diferentes lodos formulados A continuaci n se muestran los c lculos efectuados para cada una de las combinaciones con los diferentes porcentajes de SCAL La formulaci n para cada lodo nuevo lodos de prueba esta basada en las mismas cantidades y porcentajes que se utilizan actualmente en la zona Tarapoa y estos son e Viscosificante 0 5 ppb e Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb e Controlador de filtrado 0 5 ppb e Inhibidor liquido 3 5 Donde ppb libras por barril porcentaje del volumen total Estos son los aditivos primordiales del lodo a realizar la mejora Es obvio que se necesitan mas aditivos como por ejemplo la barita pero estos par metros se los controlan dependiendo de las condiciones de cada pozo 51 MUESTRAS BLANCO UTILIZANDO DESTILADA 1 ORTEGUAZA Wi 3 0055 gr Wf 1 1335 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 62 29 2 TIYUYACU Wi 3 0082 gr Wf 2 8788 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 4 30 3 TENA Wi 3 0053 gr Wf 2 7273 gr dispersion
63. aci n es el atravesar formaciones de arcilla Estas lutitas reaccionan en contacto con el agua dando lugar a la expansi n de su estructura y consecuentemente provocando un hinchamiento de las mismas Cuando las arcillas se hinchan el di metro del hueco perforado disminuye y las paredes del hueco se desmoronan provocando graves complicaciones durante la perforaci n Por esta raz n se ha tratado de implementar un lodo que pueda minimizar las reacciones de las arcillas cuando estas tienen contacto con el agua inhibi ndolas Despu s de largos estudios sobre la qu mica de las arcillas se lleg a la conclusi n que se puede evitar el hinchamiento de estas utilizando sus propias caracter sticas La propiedad m s importante para inhibir arcillas es la Propiedad de Intercambio Cati nico la cual consiste en intercambiar un cation de mayor radio i nico por un cation de menor radio i nico Cuando ocurra este intercambio en la estructura de las arcillas se lograra minimizar el hinchamiento El cation de intercambio que se va a analizar en este estudio es el Potasio K El objetivo de este estudio es mejorar un lodo de perforaci n bas ndose en el an lisis de inhibici n y dispersi n de las arcillas utilizando muestras de las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena del bloque Tarapoa y como elemento principal para lograr este objetivo diferentes fuentes de Potasio El estudio comienza con el an lisis de inhibici n de las arcill
64. ale tinch 1000ft Northings Structure o Jenna 1 Ver 1 1 vs Jenna 1 Ver 1 0 3 5 Orteguaza Sh 5240 92 4750 33 Orteguaza Sst 5440 03 4925 33 3 5 1 Tiyuyacu Fm 6265 97 5656 33 Upper Tiyuyacu Congl 6477 90 5845 33 Base Conglomerate 6545 05 5905 33 Lower Tiyuyacu Congl 7599 98 6855 33 Base Conglomerate 7666 11 6915 33 Tena Fm 8044 15 7259 33 pos LLITLITIITITTLIT ja I TT E d M 1 Sst 8545 77 7718 33 Base 8598 Lu is mii uuema x mu n LES LIUTTITITLA 4 Scale 1inch 1100ft P Section Azimuth 297 660 Grid North Vertical Section Well Gr fico N 3 1 Programa direccional del pozo Jena 1 Halliburton 106 Como se puede observar en el gr fico No 3 1 el pozo que se desea perforar es un pozo direccional con un ngulo menor a los 45 Lo cual significa que la transportaci n de ripios hacia la superficie ser uniforme y no se presentaran problemas de dunas ni capas largas de ripios en la parte inferior de la tuber a de perforaci n 3 3 1 PROGRAMA DE LODOS PARA EL POZO JENNA 1 La informacion y datos que se muestran en el desarrollo de esta seccion fueron suministrados por las compa ias AEC QMAX ECUADOR S A y HALLIBURTON 3 3 1 1 INFORMACION GEOLOGICA Y UBICACI N Tabla 3 15 Par metros direccionales del pozo Jenna 1 KOP 300 00 ft
65. an a formar dunas La mayor a de los ripios que son llevados hacia la superficie est n en la parte inferior de la tuber a pero pueden ser batidos f cilmente al r gimen de flujo La caracter stica m s notable en este rango de inclinaciones es que cuando las bombas son apagadas las dunas comienzan a deslizarse en forma de avalancha hacia el fondo del hueco El rango de inclinaci n final de 65 90 presenta un juego diferente de circunstancias operacionales Aqu los ripios caen hacia la parte inferior del hueco y forman una capa larga y continua Todo el fluido de perforaci n se mueve hacia la parte superior de la tuber a y se requiere agitaci n mec nica para mover los ripios sin importar la tasa de flujo o la viscosidad del lodo Aunque los retos con las dunas que se avalanchan han desaparecido la limpieza del hueco en este medio es m s complicada En el siguiente gr fico se ilustra el comportamiento de los ripios cuando son transportados a superficie en diferentes inclinaciones 104 Hueco Vertical Hueco con alto angulo q X Fluido y se mueven Fluido de alta uniformemente en el anular velocidad Ripios en la parte inferior no seran movidos al menos que se rote la sarta de perforacion Figura 3 2 Movimiento del fluido en el anular 9 105 El programa direccional se muestra el siguiente gr fico Jenna 1 Eastings Structure Scale 1inch 1000ft E Sc
66. ante el an lisis de difraccion de rayos X para las muestras de arcillas en el bloque Tarapoa es necesario mencionar sus propiedades para conocer como influyen en el an lisis de las muestras tomadas para la realizaci n de este estudio 11 1 1 5 1 SUPERFICIE ESPECIFICA La superficie espec fica O rea superficial de una arcilla se define como el rea de la superficie externa m s el rea de la superficie interna en el caso de que esta exista de las part culas constituyentes por unidad de masa expresada en 4 A continuaci n se muestran los valores de superficie espec fica de las arcillas de mayor inter s para este estudio Caolinita 15 50 m g Tlita hasta 50 m g Esmectita 80 300 m g 1 1 5 2 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO Es una propiedad fundamental de las esmectitas Son capaces de cambiar f cilmente los iones fijados en la superficie exterior de sus cristales en los espacios interlaminares o en otros espacios interiores de las estructuras por otros existentes en las soluciones acuosas La capacidad de intercambio cati nico CIC se puede definir como la suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un determinado pH 14 A continuaci n se muestran los valores de capacidad de intercambio cati nico de las arcillas de mayor inter s para este estudio Caolinita 3 5 meq 100 g 12 Ilita 10 50 meq 100 g Esmectita 80 200 meq 100 g 1 1 5 3 CAPA
67. arb n Arenisca cuarzosa con tama o de grano medio a grueso hacia el tope y tama o de grano fino a ocasionalmente grueso hacia la base Matriz arcillosa y con regular a pobre porosidad inferida Limolita suave a moderadamente firme amorfa a irregular grano muy fino y no calc rea Lutita suave a moderadamente firme sublaminada subf sil localmente quebradiza ocasionalmente astillosa y no calc rea textura limosa Carb n firme a moderadamente firme blocoso a subblocoso con lustre apagado FORMACI N TIYUYACU Esta formaci n consiste principalmente de Arcillolita interestratificada con Limolita y Arenisca una capa de Conglomerado en la secci n superior y un cuerpo de Chert cerca de la base Arcillolita firme a dura subblocosa a blocosa y no calc rea Arenisca cuarzosa tama o de grano muy fino a fino friable a suelta forma de grano subangular a subredondeado matriz arcillosa y pobre porosidad Limolita suave a moderadamente firme subblocosa y no calc rea 16 FORMACI N Esta formaci n esta conformada predominantemente Arcillolita interestratificada con Limolita y localmente capas de Caliza y Arenisca Arcillolita suave a moderadamente firme ocasionalmente firme irregular a subblocosa menor amorfa no calc rea a ligeramente calc rea Limolita suave a moderadamente firme amorfa a irregular no calc rea hacia el tope y calc rea hacia la base localmente gradando a Arenis
68. arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 19 56 Lodo 4d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0088 gr Wf 2 9536 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 83 Lodo 4d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0032 gr Wf 2 9505 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 75 70 2 2 3 TABLAS DE RESULTADOS DE REOLOGIA Y DISPERSION PARA CADA UNO DE LOS LODOS FORMULADOS El resumen de los resultados de reolog a y dispersi n obtenidos en el laboratorio QMAX ECUADOR 5 durante el desarrollo de esta investigacion se muestra en las siguientes tablas Tabla 2 19 Resumen de la formulaci n para cada lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 10 000 y 15 000 ppm de LODO 1 COMPONENTES LODO 1 LODO 1b LODO 1c LODO 1d LODO le LODO If 10000 ppm 10000 ppm 10000 ppm 10000 ppm 10000 ppm 10000 ppm Nitrato de Potasio K K K K K K Sulfato de Potasio N A N A N A N A N A N A SCAL 0 1 2 3 2 3 Sapp 1 5 ppb 1 5 ppb 1 5 ppb 1 5 ppb s lido Viscosificante 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb 0 5 ppb
69. as utilizando la Prueba de Tiempo de Succi n Capilar CST Las soluciones que se requieren para el an lisis de inhibici n son Nitrato de Potasio y Sulfato de Potasio variando sus concentraciones pH Una vez realizado este an lisis se puede observar el comportamiento que tuvieron las arcillas Orteguaza Tiyuyacu y Tena y se escogen las mejores tendencias para luego continuar con el an lisis de dispersi n utilizando otra fuente de Potasio llamada SCAL El SCAL es una fuente de Potasio que se va a utilizar en combinaci n con las mejores soluciones obtenidas en el an lisis de inhibici n para realizar el an lisis de dispersi n de las arcillas El an lisis de dispersi n consiste en la formulaci n de lodos variando las concentraciones de SCAL y combin ndolas con las soluciones ya analizadas en el estudio de inhibici n Despu s de este an lisis se escogi el lodo con menor porcentaje de dispersi n y se lo comparo con el lodo que se utiliza actualmente en el campo obteniendo resultados favorables con altos porcentajes de mejora para cada formaci n en especial para la formaci n Orteguaza INDICE GENERAL RESUMEN rada INDICE GENERAL osito INDICE DE FIGURAS cuencas XIII INDICE DE TABLAS etm XIV INDICE DE GRAFICOS aiii XX SIMBOLOGIA cases ia XXII MINT RODE COTTON
70. atmosf ricos sobre los esquistos Sustituci n de una roca por arcilla invasora y arrastre de los componentes de aquella en parte o en su totalidad por el agua Deposito de arcillas arrastradas por el agua en cavidades o cavernas Ha sido la acci n de agentes atmosf ricos los que han predominado en la formaci n de arcillas durante las pocas geol gicas pero las arcillas tambi n pueden producirse a profundidades considerables gracias a alteraciones hidrotermales 13 1 1 2 CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES LAS ARCILLAS Las propiedades de las arcillas son consecuencia de sus caracter sticas estructurales Por ello es necesario conocer la estructura de los filosilicatos para comprender sus propiedades La formaci n de arcillas se origina mediante las combinaciones de laminas tetra dricas y laminas octa dricas 4 1 1 2 1 LAMINAS TETRAEDRICAS Los silicatos est n formados por cristales regulares y su unidad b sica es el tetraedro cuatro caras El tetraedro esta formado por un tomo central de Silicio Si y cuatro tomos de Oxigeno O en las esquinas El tomo de Silicio puede ser sustituido por otro dejando una carga desbalanceada que puede ser satisfecha por un cation positivo por ejemplo el Sodio Na el Calcio Ca o el Potasio K con lo cual se logra nuevamente una estructura neutra As los tetraedros pueden enlazarse y combinarse para formar redes que se extienden a lo largo y a lo ancho formando h
71. bajo hidrataci n esfuerzos de corte como la molienda los efectos de velocidad etc Formando part culas extremadamente peque as con tama os comprendidos entre tama os submicronicos y 100 micrones Arcilla atapulgita Una arcilla coloidal viscosificante que se usa principalmente en lodos de agua salada La atapulgita una tierra de Fuller especial es un Silicato de Aluminio de Magnesio hidratado Arcilla de alto rendimiento Una clasificaci n atribuida a un grupo de preparaciones comerciales de arcilla de perforaci n que tienen un rendimiento de 35 50 bbl tonelada y que constituyen un nivel intermedio entre la bentonita y las arcillas de bajo rendimiento Las arcillas de perforaci n de alto rendimiento son generalmente preparadas mediante la peptizacion de arcillas de montmorillonita de calcio de bajo rendimiento o en algunos casos mezclando bentonita con la arcilla peptizada de bajo rendimiento 153 Arcilla peptizada una arcilla a la cual se ha agregado un agente para aumente su rendimiento inicial Por ejemplo se suele agregar Carbonato de Sodio a la arcilla de montmorillonita de Calcio Arcillas de bajo rendimiento Arcillas comerciales principalmente del tipo de montmorillonita de Calcio que tienen un rendimiento de aproximadamente de 15 a 30 bbl toneladas Arcillas naturales Las arcillas naturales a diferencia de las arcillas comerciales son arcillas que son encontradas durante la perforaci n de varias formac
72. ca de grano muy fino Caliza firme a moderadamente firme subblocosa a blocosa no visible porosidad Arenisca tama o de grano fino a medio suelta a friable con granos subangulares a subredondeados moderadamente sorteada cemento calc reo matriz arcillosa y regular porosidad inferida Arenisca Basal Tena cuarzosa tama o de grano fino a medio suelta y friable con granos subangulares a subredondeados moderadamente sorteada con cemento silicio y calc reo matriz arcillosa pobre porosidad inferida y asociada con abundante caol n 13 PROBLEMAS ASOCIADOS CON LAS LUTITAS Las lutitas pueden ser definidas como rocas sedimentarias ricas en arcillas que son sensibles a influencias mec nicas y qu micas y son muy problem ticas al perforarse Tabla N 1 4 Problemas asociados con las lutitas de acuerdo a la dureza Tipo de Lutita Problemas t picos de hueco meq 100g Tipo de Arcilla Densidad g cc Suave Hueco apretado por hinchazon Agrandamiento de hueco por derrumbre dispersi n Salientes en lechos de roca si intercalados con arenisca Embolamiento de broca anillos de lodo l neas de flujo tapadas 20 40 Esmectita Tlita 1 2 1 5 Firme Dura Hueco apretado por hinchaz n Posible derrumbe lodo pobremente inhibido Particularmente propenso a embolamiento de broca Cavernamientos ocasionales Derrumbes Cortes d
73. co N 2 3 Variaci n del pH en 20 000 ppm K 34 Gr fico N 2 4 Variaci n del pH en 25 000 ppm K 35 Gr fico N 2 5 Variaci n del pH en 10 000 ppm K K2SOA esee eene rente ae canons 36 Gr fico N 2 6 Variaci n del pH en 15 000 ppm K2SO4 seen 37 Gr fico N 2 7 Variaci n del pH en 20 000 ppm K2SO4 38 Gr fico N 2 8 Variaci n del pH en 25 000 ppm K K2SO4 esee 39 Gr fico N 2 9 Representaci n gr fica de la formaci n Orteguaza utilizando Nitrato de Potasio 40 Gr fico N 2 10 Representaci n gr fica de la formaci n Tiyuyacu utilizando Nitrato de Potasio 41 Gr fico N 2 11 Representaci n gr fica de la formaci n Tena utilizando Nitrato de Potasio 42 XX Gr fico N 2 12 Representaci n gr fica de la formaci n Orteguaza utilizando Sulfato de Potasio 43 Gr fico N 2 13 Representaci n gr fica de la formaci n Tiyuyacu utilizando Sulfato de Potasio 44 Gr fico N 2 14 Representaci n gr fica de la formaci n Tena utilizando Sulfato de Potasio 45 Gr fico N 2 15 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n OE GUAZ A E 76 Gr fico N 2 16 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n A AN 77 Gr
74. da con las reacciones entre el fluido y la roca ya que esta influye en la estabilidad del hueco La mayor a de las formaciones que contienen areniscas poseen alguna cantidad de minerales arcillosos los cuales pueden reaccionar con los fluidos inclusive bloqueando la formaci n o disminuyendo la permeabilidad considerablemente 4 Por estas razones el estudio de las arcillas es vital para la preparaci n de los fluidos que van a estar en contacto con zonas productoras 11 1 DEFINICION Y ORIGEN DE LAS ARCILLAS El termino arcilla no solo tiene connotaciones mineral gicas sino tambi n de tama o de part cula en este sentido se consideran arcillas todas las fracciones con un tama o de grano inferior a 2 um 13 Seg n esto todos los filosilicatos pueden considerarse verdaderas arcillas si se encuentran dentro de dicho rango de tama os incluso minerales no pertenecientes al grupo de los filosilicatos cuarzo feldespatos etc pueden ser considerados part culas arcillosas cuando est n incluidos en un sedimento arcilloso y sus tama os no superan las 2 um Las arcillas consisten una mezcla heterog nea de minerales finos como cuarzo feldespatos calcitas piritas etc Y pueden producirse por diferentes procedimientos Hidr lisis e hidrataci n de un silicato Disoluci n de una caliza u otra roca que contenga impurezas arcillosas relativamente insolubles que quedan como residuo Acci n de los agentes
75. de dispersi n como se dijo anteriormente se basa en la b squeda del lodo que tenga el menor porcentaje de dispersi n para las tres formaciones analizadas Se puede concluir entonces despu s de observar detenidamente todos los resultados de dispersi n que el lodo 1d es el mejor lodo inhibidor dispersante para las tres lutitas m s problem ticas en la bloque Tarapoa Adicionalmente se tiene que realizar una comparaci n con respecto al agua destilada y al lodo que actualmente se usa en el oriente ecuatoriano Esta comparaci n se muestra a continuaci n con sus respectivos histogramas para cada formaci n analizada 76 Tabla 2 26 Comparaci n de dispersi n para las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena con respecto al agua destilada y al lodo actual Lodo Lodo Formaci n Agua destilada actual mejorado Orteguaza 62 29 26 43 47 Tiyuyacu 4 30 1 17 71 9 25 2 15 84 Lutita Orteguaza 70 de dispersion Agua destilada Lodo actual Lodo mejorado Gr fico N 2 15 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n Orteguaza 77 Lutita Tiyuyacu de dispersion N vo UA Agua destilada Lodo actual Lodo mejorado Gr fico N 2 16 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n Tiyuyacu Lutita Tena o 00 de dispersion Agua destilada Lodo act
76. de dos o m s mol culas iguales unidas extremo con extremo dando por resultado una sustancia que posee los mismos 157 elementos en la misma proporci n que las mol culas originales pero de mayor peso molecular y con diferentes propiedades f sicas Porosidad Espacio vaci en una roca de formaci n que usualmente se expresa como el porcentaje de espacio vaci por el volumen total Porosidad efectiva Cantidad de espacios porales interconectados entre si Potasio Uno de los elementos de metal alcalino con una valencia de 1 y un peso at mico de aproximadamente 39 Los compuestos de Potasio generalmente el KOH a veces son agregados a los fluidos de perforaci n para conferir propiedades especiales generalmente la inhibici n Programa de lodo Un plan o procedimiento propuesto o aplicado para el los tipo s y las propiedades del de los fluido s de perforaci n usado s en la perforaci n de un pozo respecto a la profundidad Algunos factores que influyen en el programa de lodo son el programa de tuber a de revestimiento y las caracter sticas de la formaci n como el tipo la competencia la solubilidad la temperatura la presi n etc Punto cedente En la terminolog a de los fluidos de perforaci n el punto cendente significa el valor de cedencia De los dos t rminos punto cendente es la expresi n m s usada Puente Una obstrucci n en un pozo formada por la intrusi n de las formaciones subsuperfic
77. do 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0010 gr Wf 2 9812 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 66 66 15 000 ppm K K5SO 0 SCAL Lodo 4a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0066 gr Wf 2 2119 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 26 4 Lodo 4a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0046 gr Wf 2 9693 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 17 Lodo 4a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0008 gr Wf 2 9364 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 15 67 15 000 ppm K K SO4 1 SCAL Lodo 4b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0032 gr Wf 2 2831 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 23 98 Lodo 4b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi
78. dos pol meros naturales o sint ticos que causan aumento en la viscosidad de un lodo Agregaci n Formaci n de agregados En los lodos la agregaci n se produce cuando se acumulan plaquetas de arcilla una arriba de otra cara a cara Alcal Cualquier compuesto que tenga marcadas propiedades b sicas Alcalinidad Poder de combinaci n de una base medido por el n mero m ximo de equivalentes de un cido con los que puede combinarse para formar una sal En los an lisis de agua representa los carbonatos bicarbonatos hidr xidos y ocasionalmente boratos silicatos y fosfatos contenidos en el agua An lisis de lodo Prueba que se realiza a un lodo para determinar sus propiedades y sus condiciones f sico qu micas 152 Anhidrita CaSO4 Frecuentemente encontrada durante la perforaci n Puede aparecer en capas finas o formaciones masivas Ver Sulfato de Calcio Anhidro Sin agua Ani n tomo o radical negativamente cargado en soluci n de un electrolito Antiespumante Sustancia que se emplea para impedir la espuma mediante la disminuci n de la tensi n superficial Anular Espacio entre la columna de perforaci n y la pared del pozo revestimiento Arcilla Una tierra pl stica blanda de varios colores com nmente silicato hidratado de al mina formado por la descomposici n de feldespato y otros silicatos de aluminio Los minerales arcillosos son generalmente insolubles en agua pero se dispersan
79. e 3 00 100ft End of Build at 1530 95ft Hold Angle at 28 500 Alex Carvajal S HALLIBURTON ESPOL Proposal Report for Jenna 1 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Measured Sub Sea Vertical Local Coordinates Global Coordinates Dogleg Vertical Depth Incl Azim Depth Depth Northings Eastings Northings Eastings Rate Section Comment ft ft ft ft ft m m 100ft 4100 00 28 500 298 560 2977 34 3747 67 658 80 N 1328 75 W 9977688 29 N 353681 20 E 0 00 1458 77 4200 00 28 500 298 560 3065 22 3835 55 681 61 N 1370 66 W 9977695 24 N 353668 42 E 0 00 1506 48 4300 00 28 500 298 560 3153 10 3923 43 704 42 N 1412 57 W 9977702 20 N 353655 65 E 0 00 1554 19 4400 00 28 500 298 560 3240 98 4011 31 727 23 1454 48 W 9977709 15 N 353642 88 E 0 00 1601 90 4500 00 28 500 298 560 3328 87 4099 20 750 05 N 1496 39 W 9977716 10 N 353630 10 E 0 00 1649 61 4600 00 28 500 298 560 3416 75 4187 08 772 86 1538 30 W 9977723 06 353617 33 0 00 1697 32 4700 00 28 500 298 560 3504 63 4274 96 795 67 1580 21 W 9977730 01 353604 55 0 00 1745 03 4800 00 28 500 298 560 3592 51 4362 84 818 48 1622 12 W 9977736 96 N 353591 78 E 0 00 1792 74 4900 00 28 500 298 560 3680 39 4450 72 841 29 N 1664 03 W 9977743 92 N 353579 00 E 0 00 1840 45 5000 00 28 500 298 560 3768 27 4538 60 864 11 N 1705 94 W 9977750 87 N 353566 23 E 0 00 1888 16 5100 00 28 500 298 560 3856 16 4626 49 886 92 N 1747 85 W 9977757 82 N 353553 46 E 0 00 1935 87 5200 00 28 500 298 560 3944 04 4714 37 909
80. e Usar un buen lodo inhibidor e Evitar peso excesivo sobre la broca WOB e Aseg rese de tener una buena limpieza en el hueco para evitar acumulaci n de cortes en la broca e Usar el tipo de broca apropiado brocas PDC est n m s propensas a embolarse que las brocas triconicas 124 Se recomienda tomar medidas preventivas para evitar anillos de lodo Algunas medidas importantes son las siguientes Circular limpiando el anular antes de cada viaje Usar l neas de flujo con di metros grandes Evitar excesivos ROPs rata de penetraci n Asegurarse de tener una buena limpieza del hueco para prevenir acumulamientos de cortes Se recomienda tomar medidas preventivas para evitar huecos apretados Algunas medidas importantes son las siguientes Utilizar un sistema de lodo inhibidor en formaciones suaves reaccionables Usar suficiente peso en el lodo para balancear los esfuerzos del hueco Hacer viajes regulares de limpieza Minimizar el tiempo de exposici n del hueco abierto Se recomienda tomar medidas preventivas para evitar derrumbes en el hueco Algunas medidas importantes son las siguientes Establecer la reacci n de las lutitas antes de la perforaci n ejemplo revisando data y o tomando ex menes de laboratorio Usar un lodo con buenas propiedades de limpieza 125 7 Cada vez que la radiaci n gamma es usada como un cuantificador del contenido de arcilla en muchas secuencias geol gicas es necesario
81. e estratos conducen a empaquetamientos Hueco apretado en formaciones tensionadas 10 20 3 10 Tlita Lamina combinada posiblemente esmectita 1 5 2 2 Quebradizas Derrumbes Colapso de hueco Tiempo de falla retardada Ilita Caolinita Clorita 2 1 2 5 MBT Methylene blue test una medida de la capacidad de intercambio cati nico Altas MBT equivale a escala rica en esmectita 17 18 1 3 1 PROBLEMAS EN LUTITAS SUAVES FIRMES 1 3 1 1 EMBOLAMIENTO DE LA BROCA Algunas lutitas pueden adherirse al BHA causando taponamiento en la broca estabilizadores y lastrabarrenas Esto tiende a suceder mas a menudo en lutitas suaves firmes y en especial cuando hay secuencias de lutitas pl sticas como es el caso de las esmectitas e ilitas presentes en las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena en el bloque Tarapoa tambi n cuando se utilizan lodos base agua pobremente inhibidos El embolamiento en la broca es extremadamente raro cuando se usa lodos base aceite 1 3 1 2 ANILLOS DE LODO Cortes suaves pueden aglomerarse en el anular formando un anillo doughnut el cual impide el flujo del lodo y la transportaci n de los ripios Los ripios en forma de anillo pueden migrar hacia arriba hacia abajo dependiendo del flujo del lodo y puede conducir al bloqueo de las l neas de flujo La restricci n del flujo de cortes puede llevar a consecuencias como empaquetamientos
82. e evitar el hinchamiento de estas utilizando sus propias caracter sticas La propiedad m s importante para inhibir arcillas es la Propiedad de Intercambio Cati nico la cual consiste en intercambiar un cation de mayor radio ionico por un cation de menor radio ionico Cuando ocurra este intercambio en la estructura de las arcillas se lograra minimizar el hinchamiento El cation de intercambio que se va a analizar en este estudio es el Potasio K El objetivo de este estudio es mejorar un lodo de perforaci n bas ndose en el an lisis de inhibici n y dispersi n de las arcillas utilizando muestras de las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena del bloque Tarapoa y como elemento principal para lograr este objetivo diferentes fuentes de Potasio XXVI CAPITULO I GENERALIDADES SOBRE ARCILLAS Y PROBLEMAS ASOCIADOS A LA INHIBICION Y DISPERSION Para el desarrollo de este capitulo se utilizaron conceptos tablas y gr ficos tomados de diferentes textos para de este modo obtener una base te rica a fin de realizar el an lisis en laboratorio de las arcillas 1 1 CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS ARCILLAS Las formaciones m s comunes que se perforan son arcillas y lutitas donde la cantidad y tipo de minerales de arcilla presentes son las caracter sticas m s importantes que determinan las propiedades qu micas y mec nicas de la roca 4 Por este motivo muy a menudo la selecci n del fluido de perforaci n esta relaciona
83. epth Incl Azim Depth Depth ft ft ft Jenna 1 Ver 1 0 0 00 0 000 0 000 770 33 0 00 75 00 0 000 0 000 695 33 75 00 300 00 0 000 0 000 470 33 300 00 371 43 2 500 200 000 398 92 371 41 400 00 3 500 200 000 370 39 399 94 442 86 5 000 200 000 327 65 442 68 492 86 5 000 200 000 277 84 492 49 500 00 5 000 200 000 270 73 499 60 542 86 5 000 200 000 228 03 542 30 Jenna 1 Ver 1 1 600 00 4 765 220 058 171 09 599 24 700 00 5 726 251 668 71 49 698 84 800 00 7 800 270 379 27 82 798 15 900 00 10 336 280 655 126 56 896 89 1000 00 13 069 286 801 224 48 994 81 1017 74 13 566 287 634 241 74 1012 07 1100 00 15 897 290 822 321 30 1091 63 1200 00 18 778 293 646 416 74 1187 07 1300 00 21 690 295 739 510 56 1280 89 1400 00 24 622 297 355 602 50 1372 83 September 2003 Local Coordinates Northings ft 11 42 11 42 11 42 9 95 8 55 5 56 1 47N 0 88 N 2 635 6 78 5 11 53 5 13 06 5 11 35 5 6 425 5 218 1 71N 13 04 N 27 52N 45 13 Eastings ft 21 06 W 21 06 W 21 06 W 21 60 W 22 11 W 23 19 W 24 68 W 24 90 W 26 17 W 28 55 W 35 96 W 47 49 W 63 09 W 82 74 W 86 64 W 106 37 W 133 92 W 165 32 W 200 47 W Page 2 of 6 Global Coordinates Northings m 9977490 97 N 9977490 97 N 9977490 97 N 9977490 52 N 9977490 10 N 9977489 19 N 9977487 94 N 9977487 76 9977486 69 N 9977485 42 N 9977483 98 N 9977483 51 N 9977484 03 N 9977485 53 N 9977485 90 N 9977488 01 N 997749
84. equilibrar el brazo El brazo esta en equilibrio cuando la burbuja esta en el centro del nivel 6 La densidad de la muestra se lee al borde del caballete m s cercano a la base de soporte utilizando una de las cuatro escalas impresas en el brazo de la balanza 7 La balanza de lodo debe lavarse y secarse completamente despu s de cada uso para prevenir la corrosi n Limpieza inadecuada del estuche resultara en la imprecisi n de las escalas La balanza de lodo debe calibrarse peri dicamente con agua dulce para asegurar precisi n El agua dulce debe pesar 8 33 ppg o 62 3 pcf Cualquier diferencia puede corregirse num ricamente por ajuste del tornillo de la balanza o por alteraci n de la cantidad de balines de plomo en el recept culo en el extremo del brazo de la balanza 86 A continuaci n se muestra el resultado de la densidad del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla N 3 4 Resultado de la densidad del mejor lodo inhibidor dispersante Densidad Unidad 8 5 ppg 3 1 4 CONTENIDO DE ARENA Un juego para contenido de arena es utilizado para la determinaci n del porcentaje de arena por volumen Este juego consiste de un cedazo de un di metro de 2 1 2 pulgadas con una malla 200 un embudo que encaja en el cedazo y un recipiente de vidrio calibrado desde O hasta 20 por ciento El porcentaje de arena se lee directamente del recipiente de vidrio y se registra en el informe del lodo Procedimie
85. eran las concentraciones mas bajas e inhibidoras para de esta manera minimizar la cantidad de Nitrato de Potasio y sustituirlo con SCAL En cambio analizando las curvas de inhibici n de Sulfato de Potasio para un pH entre 10 y 11 es notorio que la mejor tendencia inhibidora esta dada por las soluciones de 15000 ppm K El pH entre 10 y 11 es el de mayor inter s ya que se van a mezclar las mejores soluciones con SCAL para de esta manera mejorarlas Una de las propiedades del SCAL es su alta alcalinidad es por esta raz n que se escoge directamente el comportamiento cuando la soluci n tiene un pH entre 10 y 11 El comportamiento de alcalinidad del SCAL en 1 litro de agua se muestra en la Tabla N 2 18 47 Tabla N 2 18 Comportamiento de la alcalinidad del SCAL Porcentaje de SCAL a adido en 1 litro de agua p 096 7 31 1 10 82 2 11 04 3 11 22 2 2 DISPERSION Como se describi anteriormente la dispersi n se define como la subdivisi n de agregados O plaquetas de arcillas y es usualmente el resultado de efectos electro quimicos y mec nicos Los efectos electro quimicos est n ligados directamente a la inhibici n ya que si existe una buena inhibici n no hinchamiento de arcillas la dispersi n disminuir a notablemente Esto se debe a que cuando se hinchan las arcillas se debilitan o se rompen los enlaces interlaminares dando lugar al desprendimiento de laminas arcillosas Los efectos mec
86. erfora el conglomerado Tiyuyacu para que act e con un agente tap n y dar estabilidad al hueco Usar la misma concentraci n para cualquier otra zona permeable como una defensa contra la pega diferencial Para embolamiento de broca ver p ldoras para embolamiento de brocas Limpiar y almacenar el lodo para reusarlo en pr ximos pozos El peso del lodo se lo debe mantener a 9 6 10 ppg Este rango puede cambiar dependiendo de las condiciones de superficie y profundidad de asentamiento A adir dos baldes de bactericida por tanque cuando este almacenado y un balde cada dos d as despu s Circularlo todos los d as Si el lodo se va a mover a otra locaci n a adir cuatro baldes por tanque 12 Despu s de circular hasta que el hueco este limpio puede tomar varios bottoms up Botar p ldora viscosa 50 sec qt y de peso 2 que el peso del lodo antes de sacar tuber a para correr casing 13 Cementaci n despu s de haber asentado el casing y circular para limpiar disminuir el bombeo de limpieza a 100 bbl antes del cemento con una viscosidad de 35 38 y un de 10 15 Esto se puedo hacer diluyendo y dispersando el lodo existente 118 3 31 42 PROPIEDADES DEL LODO PRINCIPAL 14 PARA EL POZO JENNA 1 Tabla N 3 21 Propiedades del lodo principal 1d para el pozo Jenna 1 NITRATO DE POTASIO SCAL Propiedades Valores Unidades 97 8 Pulgadas hueco pH 10 5
87. gundos Porn 3 Poner la mezcla en un plato de pl stico y succionar con una jeringa 3 cm Colocar los 3 cm de mezcla en el CST y anotar el tiempo que tarda en trasladarse radialmente la mezcla entre los electrodos sobre el papel filtro especial Realizar el mismo procedimiento dos veces por cada soluci n para de esta manera sacar un promedio de los tiempos 31 Nota Los resultados de menor valor quieren decir que tienen mejor inhibici n ya que si se demoran mas tiempo significa que la arcilla ha absorbido la soluci n en cambio si tarda menos tiempo implica que la arcilla se impermeabilizo 2 1 2 APLICACI N Y RESULTADOS DE LA METODOLOGIA Una vez hechas y comprobadas las soluciones con el m todo de comprobaci n de Potasio se titulan las soluciones tomando siempre en consideraci n que la concentraci n de la soluci n titulante KOH sea igual a la soluci n a investigar para no alterar la concentraci n de Potasio Las gr ficas del comportamiento del pH a medida que se titula para cada soluci n est n a continuaci n Soluci n KNO de 10 000 ppm de K Tabla N 2 4 Variaci n del pH en 10 000 ppm de K ho de KOH Gr fico N 2 1 Variaci n del pH en 10 000 ppm K 32 33 Soluci n KNO de 15 000 ppm de K Tabla 2 5 Variaci n del pH en 15 000 ppm de K ml de KOH Gr fico N 2 2 Variaci n del pH en 15 000 ppm K Soluci
88. iales Reolog a Ciencia que se ocupa de la deformaci n y el flujo de fluidos Revoque Material s lido depositado sobre la pared del pozo Soda caustica Se utiliza para el control de pH en fluidos de perforaci n a base agua De esta forma se obtiene el ambiente alcalino necesario para la dispersi n de las arcillas y la completa disociaci n i nica de los dispersantes y algunos pol meros Al mantener 158 un alto se ayuda a controlar la corrosi n y reduce la contaminaci n por calcio magnesio al precipitarlos de la soluci n Sulfato de Calcio Ocurre en lodos como anhidrita contaminante o puede ser anadido a ciertos lodos como el yeso para conferir propiedades especiales Titulaci n M todo para la determinaci n de la cantidad de alguna sustancia en una soluci n para ello se emplea un procedimiento basado en el uso de otra soluci n llamada soluci n est ndar Tixotrop a Capacidad de un fluido para desarrollar resistencia de gel con el tiempo Cualidad de una suspensi n coloidal de desarrollar una fuerza gelificante cuando se encuentra en reposo pero que se convierte nuevamente en fluido por agitaci n mec nica Valor de cedencia El valor de cedencia com nmente llamado Punto Cedente es la resistencia al flujo inicial o representa el esfuerzo requerido para iniciar el movimiento del fluido Esta resistencia se debe a las cargas el ctricas ubicadas en o cerca de las superficies de las part c
89. idad puede ser expresada en libras por gal n ppg libras por pie cubico pcf peso especifico sp gr o p e gradiente de presi n psi pie El instrumento usado con mas frecuencia para determinar la densidad de fluidos de perforaci n es la balanza de lodo Este instrumento permite mediciones con una precisi n entre 0 1 ppg o 0 5 pcf La balanza de lodo consiste de las siguientes partes una base de soporte un recipiente con cubierta un brazo graduado con caballete m vil y un punto de apoyo con una burbuja de nivel El procedimiento en la determinaci n de la densidad de una muestra de un fluido de perforaci n es 85 Procedimiento 1 Colocar el estuche que contiene la balanza en una superficie nivelada 2 Abrir el estuche y remover la balanza y cubierta asegur ndose que ambas est n limpias y secas 3 Llenar el recipiente de la balanza hasta el tope con la muestra del fluido y lentamente asentar la cubierta con un movimiento giratorio firme Parte del fluido ser expulsado a trav s del orificio en la cubierta indicando as que el recipiente esta lleno Asegurarse que todas las burbujas de aire escapen al llenar el recipiente 4 Colocar un dedo o el pulgar sobre el orificio en la cubierta y lavar o limpiar todo el lodo en el exterior del recipiente y del brazo 5 Despu s colocar la balanza sobre el soporte El punto de apoyo en forma de cuchilla encaja en la ranura de la base y el caballete m vil se utiliza para
90. inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 ORTEGUAZA Wi 3 0038 gr Wf 2 8635 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 4 67 Lodo 1f Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 TIYUYACU Wi 3 0010 gr Wf 2 9821 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 63 Lodo 1f Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 0 TENA Wi 3 0004 gr Wf 2 9893 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 37 58 15 000 ppm 0 SCAL Lodo 2a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0002 gr Wf 2 7913 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 6 96 Lodo 2a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0057 gr Wf 2 9691 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 22 Lodo 2a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5
91. io o Magnesio una base d bil Entonces se puede decir que la carga en el borde va a variar dependiendo del pH de la soluci n De esta manera con valores bajos de los bordes rotos son m s positivos en cambio con valores altos de pH los bordes van a ser m s negativos Una raz n por la cual se utiliza soluciones alcalinas en los fluidos de perforaci n es para asegurarse que las part culas arcillosas est n solamente cargadas negativamente para mantener al m nimo las interacciones electrost ticas 4 El tratamiento qu mico usualmente apunta a las reacciones con los grupos en los bordes rotos vista que el borde superficial es creado moliendo o rompiendo las arcillas durante la perforaci n los costos del tratamiento qu mico son minimizados porque la formaci n arcillosa es removida como cortes en lugar de ser molida por la broca en part culas de mucho menor tama o 1 14 DESCRIPCION DE LAS ARCILLAS QUE COMUNMENTE SE ENCUENTRAN DURANTE LA PERFORACION Las muestras de lutitas a ser analizadas en el bloque Tarapoa pertenecen a las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena Se obtuvo mediante el an lisis de Difraccion de Rayos X que las formaciones est n constituidas por Esmectitas Ilitas y Caolinitas Tabla N 1 1 Resultados del an lisis de Difraccion de Rayos Contenido de Contenido de Contenido de minerales minerales minerales Mineral muestra muestra muestra ORTEGUAZA TIYUYACU TENA
92. iones El rendimiento de estas arcillas var a considerablemente y estas pueden o no ser incorporadas deliberadamente dentro del sistema de lodo Arcillas nativas Son arcillas que se encuentran al perforar diversas formaciones Arena Material granular suelto resultante de la desintegraci n de las rocas Est formado fundamentalmente por s lice Atapulgita Arcilla coloidal compuesta por silicato hidratado de aluminio y magnesio utilizada en agua salada Barita Sulfato de bario natural que se usa para aumentar la densidad de los lodos El mineral se manifiesta en dep sitos de color gris blanco verdoso y o rojizo y en estructuras masivas de cristal Barril Unidad volum trica de medida empleada en la industria petrolera Equivale a 42 galones Barril equivalente Unidad de laboratorio empleada para la evaluaci n o pruebas del lodo Un gramo de material cuando se a ade 350 cc de lodo equivale a la adici n de una libra de material a un barril 42 galones de lodo Base Compuesto de un metal o un grupo metal simil con hidr geno y ox geno en la proporci n requerida para formar un radical OH que se ioniza en soluciones acuosas produciendo un exceso de iones hidroxilos 154 Bentonita Arcilla pl stica coloidal constituida principalmente por Montmorillonita s dica que es un silicato de aluminio hidratado Bloqueo por agua Reducci n de la permeabilidad de la formaci n En terminolog a de lodos
93. iscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0080 gr Wf 2 9268 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 70 Lodo 3c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0050 gr Wf 3 9513 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 79 Lodo 3c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0007 gr Wf 2 9448 er dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 86 65 20 000 ppm K KNO 3 SCAL Lodo 3d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0055 gr Wf 2 9629 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 42 Lodo 3d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0016 gr Wf 2 9730 er dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 95 Lodo 3d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtra
94. ispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 46 Lodo 2c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0279 gr Wf 2 9876 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 1 33 61 15 000 ppm K KNO 3 SCAL Lodo 2d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0047 gr Wf 2 9047 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 3 33 Lodo 2d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0091 Wf 3 0030 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 2 Lodo 2d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0049 gr Wf 2 9650 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 33 62 20 000 ppm KNO3 0 SCAL Lodo 3a Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0020 er Wf 2 7630 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100
95. la alcalinidad del 47 Tabla N 2 19 Resumen de la formulaci n para cada lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 10 000 y L5 DOU de K A tace dua 70 Tabla N 2 20 Resumen de la formulaci n para cada lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 20 000 ppm de y 15 000 ppm de de Sulfato de 71 Tabla 2 21 Reolog a de cada lodo de prueba 72 Tabla N 2 22 Resultados de la prueba de dispersi n utilizando agua destilada 73 Tabla 2 23 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando el lodo de prueba de Nitrato de Potasio de 000 ppm de 73 Tabla 2 24 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando los lodos de prueba de Nitrato de Potasio de 15 000 y 20 000 ppm de 74 Tabla 2 25 Porcentajes de dispersi n para cada formaci n utilizando el lodo de prueba de Sulfato de Potasio de 15 000 ppm de Kai ret 75 Tabla N 2 26 Comparaci n de dispersi n para las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena con respecto al agua destilada y al 1000 8 76 XVI Tabla 2 27 Porcentajes de mejora del lodo de prueba final con respecto al agua destilada y el lodo actualu es
96. la profundidad total de 8 747 Tama o del hueco 9 7 8 Tama o del casing 7 Tipo de lodo 1d Angulo max 27 35 A igual que el programa de lodo superficial el programa de lodos para la secci n principal tambi n se basa en los problemas que se han presentado en pozos aleda os y 115 en experiencias pasadas Aunque el tipo de lodo que se utilizara en esta secci n principal lodo 1d ha sido probado nicamente en laboratorio los problemas que se han presentado en el pasado y la reolog a aplicada serian la base para el programa utilizando el lodo 1d A continuaci n se describen los problemas que se han presentado en estas zonas y que servir n como base esencial para la determinaci n de los rangos reologicos y otras propiedades del lodo ESTABILIDAD DEL HUECO Tituyacu y Tena pueden ser muy problem ticas En caso de encontrarse con problemas de estabilidad del hueco aumentar el peso del lodo a 10 8 ppg para controlar derrumbes Tambi n se usara 3 de agentes tapones para ayudar a mantener estable al hueco APRISIONAMIENTO DIFERENCIAL Posibles pegas a partir de Tiyuyacu Chequear con el ge logo de la locaci n para pr ximas zonas permeables y tener apropiados puentes en el sistema de lodos antes de entrar a estas zonas Mantener lo mas bajo posible a los s lidos perforados EMBOLAMIENTO DE BROCA Es posible debido a altos ROP y arcillas pegajosas Ver p ldoras para embolamiento de broca 116
97. nto 1 Obtener una muestra de lodo recientemente agitada 2 Llenar el recipiente de vidrio hasta la marca Lodo Hasta Aqu 3 Anadir agua clara hasta la marca Agua hasta aqu 4 Cubrir la boca del recipiente con el dedo pulgar y sacudir vigorosamente 5 Verter la mezcla sobre la malla del cedazo Anadir mas agua al recipiente sacudir y nuevamente verter mezcla sobre la malla Repetir este proceso hasta tanto el agua este clara 87 6 Colocar el embudo boca abajo sobre el extremo superior del cedazo y cuidadosamente invertir la unidad Colocar el embudo en la boca del recipiente de vidrio y lavar la arena rociando agua sobre la malla 7 Permitir que la arena se precipite y registrar el porcentaje de arena por volumen tomando la lectura directamente del recipiente graduado El lugar de procedencia de la muestra tambi n debe ser registrado e Si se esta probando un lodo base petr leo se debe utilizar un petr leo liviano en vez de agua pasos 3 y 6 A continuaci n se muestra el resultado del contenido de arena del mejor lodo inhibidor dispersante Resultado del contenido de arena del mejor lodo inhibidor dispersante Contenido de arena Unidad 0 3 1 5 PRUEBA METHYLENE BLUE TEST Los siguientes materiales son necesarios para estimar la capacidad de intercambio de cationes de s lidos o arcillas bentonitas de fluidos de perforaci n a trav s del m todo
98. octaedros Figura 1 Formaci n filosilicato Las arcillas m s importantes para la ingenier a de fluidos de perforaci n son caolinita esmectita montmorillonita ilita y clorita 11 3 CARGAS ELECTRICAS EN LA SUPERFICIE DE LAS ARCILLAS Las cargas el ctricas en la superficie de las arcillas se deben a dos mecanismos sustituci n isom rficas y bordes rotos 1 1 3 1 SUSTITUCION ISOMORFICA Este mecanismo se basa en la propiedad de las arcillas llamada capacidad de intercambio cationico ya que los iones de un tipo pueden intercambiarse con otros iones de igual o diferente tipo Como se menciona en el manual tecnico de Dowell Fluids Services diferentes iones tienen diferentes fuerzas de atracci n para los sitios de intercambio o reemplazo El poder de intercambio de los cationes es generalmente Li lt Na lt lt Mg lt Ca lt De esta manera a concentraciones iguales el Calcio reemplazara mas al Sodio que el Sodio al Calcio 51 la concentraci n del cati n a ser reemplazo aumenta entonces el poder de intercambio de ese cati n tambi n aumenta Por ejemplo con altas concentraciones de Potasio se podr a reemplazar al Calcio 1 1 3 2 CARGAS DE BORDES ROTOS Cuando la lamina de la arcilla se rompe la superficie expuesta crea grupos desbalanceados de cargas en la superficie Algunos de los nuevos grupos expuestos tienen la estructura de Silicio un cido d bil y otros tienen la estructura de Alumin
99. ojas completas que constituyen el grupo de filosilicatos o estructuras laminares de los que forman parte las arcillas 1 2 3 1 1 2 2 LAMINAS OCTAEDRICAS Las laminas octaedricas ocho caras est n formadas t picamente de los compuestos de aluminio O de magnesio en coordinaci n con tomos de oxigeno Si los tomos metales son Aluminio entonces solo dos tercios de los sitios en la estructura ser n llenados para balancear la estructura Esta estructura se llama gibbsita y es una hoja dioctaedrica En cambio si los tomos metales son Magnesio la estructura es una brucita Mg3 OH e En este caso todos los sitios de la estructura est n llenos con los tomos de Magnesio y es una hoja trioctaedrica 4 1 1 2 3 ESTRUCTURA DE LAS ARCILLAS Las capas tetra dricas se unen a otras octaedricas de tipo gibbsita o brucita dando origen a la formaci n de los filosilicatos Estas diferentes combinaciones y modificaciones qu micas han dado origen a mas de 26 diferentes minerales arcillosos Las arcillas est n formadas en raz n de las capas de Silicio y octaedricas El grupo m s grande es el de 2 1 laminas es decir dos capas de Silicio y una capa octa drica tambi n hay de arcillas de 2 1 1 y de 1 1 13 4 En resumen la formaci n de los filosilicatos que dan lugar a arcillas se ilustra en la siguiente figura N A 3 S2 Q Q SANS LAN B Wo Tetraedro Capas de tetraedros AOS y octaedro y
100. orthings ft 1148 24 1155 64 1177 29 1194 08 1198 83 1208 49 1220 24 N 1241 53 1262 70 1283 75 1297 25 1304 67 1325 48 1346 16 N 1366 72 N 1387 16 N 1407 48 N 1427 67 N 1427 67 N 1440 95 N 1447 74 1467 69 N 1487 51 N 1507 22 N 1515 88 N 1526 79 N 1546 25 N 1565 58 N 1584 79 N 1603 87 N Eastings ft 2227 98 W 2241 57 W 2281 35 W 2312 20 W 2320 92 W 2338 68 W 2360 27 W 2399 39 W 2438 30 W 2476 98 W 2501 79 W 2515 43 W 2553 67 W 2591 68 W 2629 47 W 2667 03 W 2704 37 W 2741 48 W 2741 49 W 2765 90 W 2778 38 W 2815 05 W 2851 49 W 2887 70 W 2903 62 W 2923 69 W 2959 45 W 2994 99 W 3030 30 W 3065 38 W Page 5 of 6 Global Coordinates Northings m 9977837 47 N 9977839 73 N 9977846 33 N 9977851 44 9977852 89 N 9977855 84 N 9977859 42 N 9977865 91 N 9977872 36 N 9977878 78 N 9977882 89 N 9977885 15 N 9977891 50 N 9977897 80 N 9977904 07 N 9977910 30 N 9977916 49 9977922 64 9977922 64 9977926 69 9977928 76 9977934 84 9977940 88 9977946 89 9977949 53 9977952 86 9977958 79 9977964 68 9977970 53 9977976 35 Eastings m 353407 11 E 353402 97 E 353390 84 E 353381 44 E 353378 78 E 353373 37 E 353366 79 E 353354 86 E 353343 01 E 353331 22 E 353323 65 E 353319 50 E 353307 84 E 353296 26 E 353284 74 E 353273 29 E 353261 91 E 353250 60 E 353250 5
101. portante de dificultades cuando el lodo es contaminado por cemento Coagulaci n Destrucci n de las estructuras gelificadas floculadas por medio de dispersante Deshidrataci n Acci n de perder un compuesto el agua libre que contiene o el agua de mezcla Difraccion de rayos X Una m todo anal tico en el que se usan rayos X para determinar la composici n de las sustancias cristalino En nuestra industria este m todo constituye uno de los pilares para determinar los porcentajes de composici n de la salmuera y los s lidos de la formaci n Dispersante Toda sustancia qu mica que promueve la dispersi n de la fase dispersa Dispersi n de agregados Subdivisi n de agregados La dispersi n aumenta la superficie especifica de la part cula resultando en un aumento de la viscosidad y del esfuerzo de gel Dureza del agua D cese del contenido de calcio y magnesio en el agua Electrolito Sustancia que se disocia en iones cargados positivos y negativos cuando est en soluci n y que conduce una corriente el ctrica Esfuerzo de gel La capacidad o medida de la capacidad un coloide para formar geles El esfuerzo de gel es una unidad de presi n reportada generalmente en 16 100 pies2 Constituye una medida de las mismas fuerzas entre part culas de un fluido que las que son determinadas por el punto cendente excepto que el esfuerzo de gel se mide bajo condiciones est ticas mientras que el punto cendente se mide en
102. rarse Se hace el mismo procedimiento que en el paso 7 pero por 30 minutos y es registrada como la resistencia de gel de 30 minutos en 1b 100 pies La temperatura la muestra tambi n debe ser registrada 82 A continuaci n se muestran los resultados reologicos del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla N 3 2 Resultados de viscosidad para el mejor lodo inhibidor dispersante Medidas de viscosidad Resultados 600 RPM 44 300 RPM 31 6 4 3 3 Geles 4 4 5 AV 22 cp PV 13 cp YP 18 Ib 100 pies 3 1 2 VISCOSIDAD DE EMBUDO MARSH El embudo Marsh es un instrumento con una configuraci n definida utilizado para medir la viscosidad de embudo de una muestra de 1500 cm de un fluido de perforaci n El embudo tiene un di metro de 6 pulgadas en el extremo superior y una longitud de 12 pulgadas Su di metro decrece hasta alcanzar un tubo de 2 pulgadas de longitud cuyo di metro interno es de 3 16 de pulgada El embudo contiene un tamiz fijo de malla 12 a una distancia de de pulgada del borde superior del embudo Para probar una muestra de un fluido de perforaci n se utiliza el siguiente procedimiento 83 Procedimiento 1 Cubrir el orificio del tubo del embudo con un dedo y llenar el embudo a nivel del lado inferior del tamiz El lodo debe vertirse a trav s del tamiz de malla 12 para asegurarse que el orificio de 3 16 de pulgada no ser taponado por materiales s lido
103. rine 19 Ok Ok Hueco Apretado TIH ream Dorine 15 Hueco Apretado TIH Ok Ok ream Tuberia aprisionada 60K over martillar 3 apretado y veces y se libera backream por seguridad 18 28 Cuando POH para y contmuar limpieza 3 huecos Cuando POH otra vez h apretados ueco apretado y backream Cavernas mientras se Fanny 18B 38 atraviesa la formaci n Ok Ok incrementar peso 9 6 a Fanny 18B 35 Hueco apretado backream Empaquetamiento por 2 ocasiones pumped 80 bbl high visc heavy weight sweep Aumento en torque backream Hueco apretado cuando POH Hueco apretado ream Ok Fanny 18B 30 Historial de los reportes de perforaci n de AEC Cuando POH hueco apretado en dos sitios 70K POH para correr casing hueco apretado en 3 sitios 75K Requiri backreaming estabilizadores y broca 100 embolados Cuando TIH comienza a derrumbarse Hueco apretado cuando 40 50K Hueco apretado 50K Cuando RIH hueco apretado ream e imposible seguir sidetrack 21 22 1 4 INHIBICION ARCILLAS El ion Potasio es considerado como el mejor ion intercambiable ya que su radio ionico tiene un di metro muy peque o ver tabla 1 2 De esta manera las capas est n unidas fuertemente y una estructura no expandible es producida Estas caracter s
104. rren de la siguiente manera Cuando la esmectita esta presente el intercambio de Potasio por Sodio y Calcio crea una estructura mas estable y menos hidratable En cambio con las ilitas el ion Potasio reemplaza cualquier ion intercambiable impureza en la estructura y expone toda la lutita al ambiente del mismo ion aglomerante que mantiene a la ilita unida La cantidad de intercambio de base que ocurre es substancialmente reducida especialmente para altos contenidos de ilita y la lutita permanece estable En las arcillas de capas mixtas el Potasio trabaja en ambos lados de la ilita y la esmectita reduciendo la cantidad de hinchaz n diferencial que ocurre El ion Potasio trabaja mejor en las lutitas que tienen un alto porcentaje de ilita o ilita esmectita mezclados en combinaci n de laminas en la fracci n de arcillas Sin embargo los iones de Potasio hidratados son lo suficientemente peque os como para penetrar las lutitas no hidratables la adsorci n selectiva del ion Potasio limita aun m s la hidrataci n o hinchaz n de la formaci n Con las lutitas hidratadas e hinchadas los iones de Calcio hidratados pueden penetrar f cilmente entre las laminas de arcilla para evitar la hidrataci n y puede ocurrir un ablandamiento posterior ya que ellos previenen el intercambio de bases ionicas entre los iones de calcio de formaci n 24 1 5 DISPERSION DE ARCILLAS La dispersi n se define como la subdivisi n de agregados o plaq
105. rsion de arcillas 27 Lodo 1b Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0003 Wf 2 9733 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 90 54 10 000 ppm KNO 2 SCAL Lodo le Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0059 gr Wf 2 9500 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 1 86 Lodo 1c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TIYUYACU Wi 3 0081 gr Wf 2 9996 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 28 Lodoft1c Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 TENA Wi 3 0061 gr Wf 2 9828 gr dispersion de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersion de arcillas 78 55 10 000 ppm K KNO 3 SCAL Lodo 1d Viscosificante 0 5 ppb Pol mero inhibidor s lido 1 5 ppb Controlador de filtrado 0 5 ppb Inhibidor liquido 3 5 ORTEGUAZA Wi 3 0011 gr Wf 2 9870 gr dispersi n de arcillas Wi Wf Wi 100 dispersi n de arcillas 46 Lodo 1d Viscosificante 0 5 ppb
106. s http www cpge utexas edu dwerm drilling html Steve Young Ton Maas Noviant B V Nijmegen Novel Polymer Chemistry increases shale stability Paper AADE 01 NC HO 41 2003 Manuales de QMAX ECUADOR S A ANEXOS EQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE SUCCI N CAPILAR CST Plato para moler licuadora vaso de licuadora y balanza EQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE SUCCI N CAPILAR CST Malla N 100 para moler muestra y poder realizar el CST ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION ORTEGUAZA UTILIZANDO KNO ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION TIYUYACU UTILIZANDO KNO ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION TENA UTILIZANDO KNO FORMACI H CON on sotto VAHIANDO DONC THACIONES Y gn ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION ORTEGUAZA UTILIZANDO K gt 804 B Wer i ET FORMACI N OKTNOUAZA SOLUCI N K1303 VARIANDO CONCENTHACIONES 4 i HOON KOH M 5 MO ppm prm 25 000 ur mie ud SA MEN pu n ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION TIYUYACU UTILIZANDO 5 FORMACI N TIYVYACH HALE SOLUCION KISOA CONCENTRACIONES y pH 10 pli 10 7 Hia pH 10 phi H ANALISIS DE LA PRUEBA DE SUCCION CAPILAR CST FORMACION TENA UTILIZANDO K gt 804 EQUIPOS UTILIZADOS PARA LAS PRUEBAS DE DISPE
107. s de mayor tama o Este proceso de tamizacion elimina del lodo materiales para perdida de circulaci n grumos de barita y gel y s lidos perforados de gran tama o 2 Seguidamente el dedo se remueve del orificio y midiendo el tiempo hasta el segundo m s cercano se deja fluir 1 cuarto 940 cm de la muestra En algunas reas es una practica com n el medir el tiempo para el flujo de 1000 cm La viscosidad de embudo Marsh de un fluido se expresa en segundos por cuarto seg qt o segundos por litro seg 1000 cm 3 La temperatura del fluido debe ser registrada El embudo Marsh puede ser calibrado utilizando agua dulce Agua dulce a 70 F 21 C debe tener una viscosidad de embudo de 26 0 5 seg qt La viscosidad de embudo Marsh puede ser corregida utilizando la siguiente formula 26 seg qt X Flujo de Agua Flujo de la muestra medido medido seg qt seg qt Donde X Viscosidad de embudo Marsh verdadera 84 Una broca de 3 16 de pulgada puede ser usada para limpiar el peque o orificio del embudo Esto debe hacerse peri dicamente para asegurarse de precisi n A continuaci n se muestra el resultado de la viscosidad Marsh del mejor lodo inhibidor dispersante Tabla N 3 3 Resultado de la viscosidad Marsh del mejor lodo inhibidor dispersante Viscosidad Marsh Unidad 49 Segundos 3 1 3 DENSIDAD La densidad de un fluido de perforaci n es su peso en una unidad especifica de volumen La dens
108. si n e hinchamiento por el 13 contrario si los cationes de cambio tienen Potasio Calcio Magnesio su capacidad de hinchamiento ser mucho m s reducida 14 1 1 5 5 PLASTICIDAD Las arcillas son eminentemente pl sticas como consecuencia de su capacidad de hinchamiento y el tamano de sus particulas muy peque as pero con elevada area superficial Esta propiedad se debe a que el agua forma una envoltura sobre las part culas laminares produciendo un efecto lubricante que facilita el deslizamiento de unas part culas sobre otras cuando se ejerce un esfuerzo sobre ellas 14 1 1 5 6 TIXOTROPIA La tixotrop a se define como el fen meno que consiste en la p rdida de resistencia de un coloide al amasarlo y su posterior recuperaci n con el tiempo 14 Es necesario considerar esta propiedad durante la formulaci n de un lodo de perforaci n ya que ayuda mantener los ripios en suspensi n cuando se deja de circular recuperando su fluidez inicial cuando se vuelva a circular 14 12 ESTRATIGRAFIA Y LITOLOGIA EN EL BLOQUE TARAPOA 1 2 1 COLUMNA ESTRATIGRAFICA DE LA ZONA 8233 8759 MD 7242 TIAE 15 1 2 2 DESCRIPCION LITOLOGICA DE LA ZONA La descripci n litol gica esta basada en la toma de muestras de ripios de perforaci n para cada formaci n de inter s en este estudio FORMACION ORTEGUAZA Consiste predominantemente de Arenisca interestratificada con Limolita Lutita y capas de C
109. sio y Sulfato de Potasio K2504 con diferentes concentraciones ya que el lodo que se desea mejorar es un lodo base agua y estas soluciones son las m s solubles en agua De las dos soluciones Nitrato de Potasio y Sulfato de Potasio se escoger n las mejores concentraciones para cada una Con estas soluciones escogidas se continuara el an lisis de dispersi n utilizando otra fuente de Potasio SCAL en diferentes porcentajes para observar si existe o no una mejora 26 2 1 1 DESCRIPCION DE LA METODOLOGIA Para el an lisis de inhibici n se utilizaran dos soluciones de Potasio Nitrato de Potasio KNO3 y Sulfato de Potasio 25 4 variando sus concentraciones y sus pH La variaci n de la concentraci n para cada soluci n ser de 10 000 ppm 15 000 ppm 20 000 ppm y 25 000 ppm mientras que en su pH variaran entre 8 9 10 y 11 El rango de las concentraciones que se van a usar este an lisis esta dentro de los par metros normales que usualmente se utilizan para inhibir arcillas en la zona Tarapoa cuando se perfora en cambio el rango del pH se lo mantiene alcalino para asegurarse que las part culas arcillosas se mantengan cargadas negativamente y de esta manera minimizar las interacciones electrost ticas El ensayo de Tiempo de Succi n Capilar CST Capillary Suction Timer es el aparato que ayudara a realizar el an lisis de inhibici n para las tres formaciones Orteguaza Tiyuyacu
110. so principal en bentonitas o en geles de agua fresca y es el mineral m s com n del grupo de los minerales llamados esmectitas Esta compuesta de dos laminas tetraedricas y una lamina octaedrica 1 Las exclusivas propiedades de la montmorillonita se deben a su gran rea superficial disponible cuando la arcilla se expande y se hidrata completamente 4 1 1 4 4 ILITAS Las ilitas son micas hidratadas de tipo 2 1 donde dos unidades o capas de silicio contienen a la capa octaedrica llamada estructura sanduche las sustituciones son predominantemente en la lamina tetra drica y tiene una estructura superficial expandible 4 La tabla 1 1 lista los di metros de los cationes m s comunes en estado hidratado y deshidratado Tabla N 1 2 Radio ionico antes y despu s de la hidrataci n Ion deshidratado hidratado Di metro Angstroms Di metro en Angstroms Na Sodio 1 90 5 5 11 2 K Potasio 2 66 4 64 7 6 Cs Cesio 3 34 4 6 7 6 Mg Magnesio 1 30 21 6 Ca Calcio 1 90 19 Dowell Fluids Services 1994 Se puede ver claramente que el ion Potasio tiene un di metro muy peque o De modo que las ilitas y micas pueden reaccionar con iones de Potasio y estabilizarse 4 Las esmectitas a menudo se degradan a micas o ilitas mediante reacciones de ones Potasio Las concentraciones de Micas o ilitas tienden a incrementar con la edad y profundidad 1 1 4 5 CL
111. sustituirlo con SCAL La mejor tendencia inhibidora para las diferentes soluciones de Sulfato de Potasio para un pH entre 10 y 11 es la soluci n de 15 000 ppm K basado en las curvas de inhibici n realizadas en el laboratorio El mejor lodo inhibidor dispersante obtenido mediante la prueba de dispersi n en el laboratorio es el lodo con 10 000 ppm K de Nitrato de Potasio y 3 de SCAL lodo 1d manteniedo sus propiedades reol gicas adecuadas y logrando una mejora respecto al lodo actual de 98 22 39 32 y 60 93 las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena respectivamente 123 RECOMENDACIONES 1 Se recomienda utilizar el lodo 1d para minimizar los problemas en las lutitas suaves firmes Tabla N 1 4 debido a la presencia de Esmectita Ilita y Caolinita en las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena del Bloque Tarapoa 2 Para minimizar el tiempo de exposici n del hueco se asentara el casing superficial despu s de atravesar la lutita Orteguaza Esto evitara que la lutita absorba agua sin dar tiempo a que esta se hinche Una lutita tarda aproximadamente 3 d as para absorber casi toda el agua y a partir del quinto d a si la lutita no es inhibida provocara derrumbes 3 Se recomienda tomar medidas preventivas para evitar embolamiento de la broca Algunas medidas importantes son las siguientes e Revisar incidentes previos de embolamiento en el rea y adoptar procedimientos similares 51 estos fueron exitosos
112. t for Jenna 1 Your Ref Jenna 1 Ver 1 1 Measured Depth Incl ft 6265 97 27 072 6300 00 27 017 6400 00 26 855 6477 90 26 729 6500 00 26 693 6545 05 26 620 6600 00 26 532 6700 00 26 370 6800 00 26 208 6900 00 26 046 6964 47 25 942 7000 00 25 884 7100 00 25 723 7200 00 25 561 7300 00 25 399 7400 00 25 237 7500 00 25 076 7599 98 24 914 7600 00 24 914 7666 11 24 807 7700 00 24 752 7800 00 24 590 7900 00 24 429 8000 00 24 267 8044 15 24 195 8100 00 24 105 8200 00 23 943 8300 00 23 781 8400 00 23 620 8500 00 23 458 September 2003 Azim 298 556 298 556 298 555 298 555 298 555 298 555 298 554 298 554 298 553 298 553 298 553 298 552 298 552 298 551 298 551 298 550 298 550 298 549 298 549 298 549 298 549 298 548 298 548 298 547 298 547 298 546 298 546 298 545 298 545 298 544 Sub Sea Depth ft 4886 00 4916 31 5005 46 5075 00 5094 74 5135 00 5184 14 5273 68 5363 33 5453 12 5511 06 5543 02 5633 05 5723 20 5813 48 5903 87 5994 38 6085 00 6085 02 6145 00 6175 77 6266 64 6357 63 6448 74 6489 00 6539 96 6631 30 6722 75 6814 32 6906 00 Vertical Depth ft 5656 33 5686 64 5775 79 5845 33 5865 07 5905 33 5954 47 6044 01 6133 66 6223 45 6281 39 6313 35 6403 38 6493 53 6583 81 6674 20 6764 71 6855 33 6855 35 6915 33 6946 10 7036 97 7127 96 7219 07 7259 33 7310 29 7401 63 7493 08 7584 65 7676 33 Local Coordinates N
113. tado de Potasio en la escala del tubo para centrifuga y multiplicar el valor le do por 3000 El valor resultante es la concentraci n de K en ppm 4 Preparar la soluci n titulante de Hidr xido de Potasio KOH en 500 ml de agua Tabla 2 3 Preparaci n de soluciones de Hidr xido de Potasio Gramos de Hidr xido de Potasio KOH Concentraci n de K 11 4416 10 000 K 17 1624 15 000 K 22 8832 20 000 K 28 6041 25 000 K Nota Se debe titular con las mismas concentraciones de K de las soluciones anteriores Nitrato y Sulfato de Potasio para no variar la concentraci n de la soluci n final deseada 30 Titular Hidr xido de Potasio para obtener los valores de pH deseados Anotar los mililitros de la soluci n titulante KOH para hacer gr ficas del comportamiento del pH para cada soluci n Realizar los an lisis CST utilizando las soluciones preparadas en todas las formaciones Procedimiento para el an lisis de la inhibici n utilizando el CST tiempo de succi n capilar Moler las muestras en un plato hondo especial de porcelana mortero y pasarlas por una malla N 100 150 micras Pesar en la balanza 1 gramo de muestra Poner el gramo de muestra en la licuadora y a adirle 12 5 ml de la soluci n a ser investigada Nitratos y Sulfatos de Potasio a diferentes concentraciones y pH Licuar la mezcla la soluci n con el gramo de muestra por 90 se
114. ticas de interacci n del ion Potasio con la superficie de las arcillas pueden ser relacionadas con dos efectos tama o ionico y energ a de hidrataci n Cuando el sistema potasico es deshidratado las laminas tetra dricas de los cristales adyacentes se contactan y el Potasio pierde su envoltura de agua orientada y se hace m s peque o A medida que el proceso prosigue el efecto de concentraci n puede forzar al ion hacia el espacio libre de la superficie expuesta Una vez en posici n es mantenido fuertemente y a El Potasio esta lo m s cercano posible al centro de la carga negativa del cristal adyacente b La estructura cerrada evita rehidratacion cuando es expuesto al agua c El Potasio tiene una tendencia menor a ser intercambiado por otro ion ya que su estructura esta deshidratada y colapsada Otros iones no permiten un acercamiento tan estrecho de las capas El Sodio y el Calcio que se encuentran normalmente en la esmectita podr an entrar en el espacio cristalino pero son muy peque os para unir completamente las laminas La rehidratacion lleva al entrampamiento de una capa de agua y a la oportunidad de intercambio 23 El ion Potasio tiene la segunda energ a de hidrataci n m s baja Esta baja hidrataci n produce deshidrataci n interlaminar y colapso de las capas Se puede inducir que el ion Potasio esta formado de una estructura compacta fuertemente agarrada Los problemas de estabilizaci n de las lutitas ocu
115. tro decimales e Mallas de 20 y 10 Mesh e Platos de Aluminio 49 Procedimiento 1 Limpiar las muestras de arcilla con agua y secarlas 105 C 2 Pasar las muestras de arcilla por las mallas de 20 y de 10 Mesh Las arcillas que se queden en la malla de 20 Mesh ser n las arcillas que se utilizaran 3 Pesar 3 gramos de arcilla para cada soluci n deseada Registrar el peso exacto este peso ser Wi peso inicial de la muestra 4 A adir la arcilla a las celdas con 400ml de fluido soluci n a ser probada Rolar por 5 horas o como se recomiende a una temperatura requerida 5 Sacar las celdas del horno dejarlas enfriar si se requiere y pasar el contenido por la malla de 20 Mesh 6 Limpiar bien las celdas con agua para que todo el contenido se quede en la malla de 20 Mesh Lavarlas con abundante agua Si se analiza un lodo base aceite lavar con xileno isopropanol 7 Trasladar la arcilla lavada de la malla a los platos de Aluminio Secarlos a 105 8 Pasar la arcilla seca por la malla de 20 Mesh Quedarse con las arcillas que se queden en la malla y volver a pesar Registrar el peso exacto este ser Wf peso final de la muestra de dispersi n de arcilla W1 Wf Wi 100 Donde Wi peso inicial de la muestra gr Wf peso final de la muestra gr 50 El objetivo de este procedimiento es encontrar un lodo el menor porcentaje de dispersi n posible ya que esto significar a que se h
116. uaci n se muestra la concentraci n de Cloro del mejor lodo inhibidor dispersante 97 Tabla N 3 10 Resultado de la prueba de Cloro del mejor lodo inhibidor dispersante Concentraci n de Ca Unidad 2000 ppm 3 1 10 Prueba de K El objetivo de esta prueba es determinar la concentraci n de potasio en el fluido de perforaci n Procedimiento 1 Poner 7 ml de filtrado en la copa centr fuga 2 A adir 3 ml de soluci n Perclorato de Sodio 3 Centrifugar por 3 minutos y leer el Potasio precipitado 4 El valor le do es multiplicado por 3 000 para obtener ppm de K A continuaci n se muestra la concentraci n de Potasio del mejor lodo inhibidor dispersante 98 Tabla N 3 11 Resultado de la prueba de Potasio del mejor lodo inhibidor dispersante Concentraci n de K Unidad 10000 ppm 3 1 11 Prueba de Pf Mf El objetivo de esta prueba es determinar la cantidad de cido requerido por mililitro de filtrado para alcanzar el punto final con fenoftaleina como indicador para Pf y anaranjado de metilo para Mf Procedimiento para la determinaci n de Pf 1 2 Poner 1 ml de filtrado en un plato hondo de pl stico Agregar una gota de fenoftaleina Si cambia de color titular con Acido Sulf rico N 50 hasta volver al color original del filtrado Si no hay cambio en color Pf 0 El valor de Pf es el volumen de soluci n titulante hasta llegar al color deseado
117. ual Lodo mejorado Gr fico N 2 17 Representaci n gr fica del mejoramiento de dispersi n para la formaci n Tena 2 3 FORMULACION DEL LODO DE PRUEBA 78 Basados en los an lisis de inhibici n y finalmente de dispersi n se ha llegado a un lodo de prueba final mejorando la inhibici n y dispersi n de las arcillas de la siguiente manera Tabla N 2 27 Porcentajes de mejora del lodo de prueba final con respecto al agua destilada y el lodo actual Porcentaje de mejora con Porcentaje de mejora con Formaci n respecto al agua destilada respecto al lodo actual Orteguaza 99 25 98 22 Tiyuyacu 83 49 39 32 Tena 90 92 60 93 El lodo de prueba final mejorado tiene la siguiente formulaci n general Tabla N 2 28 Formulacion del lodo de prueba final mejorado COMPONENTES LODO 1d Nitrato de Potasio 10000 ppm K Sulfato de Potasio N A SCAL 3 Pol mero inhibidor s lido L gt ppb Viscosificante 0 5 ppb Controlador de 0 5 ppb filtrado Inhibidor liquido 3 50 CAPITULO III EVALUACION EN LABORATORIO DEL LODO FORMULADO Despu s del an lisis de inhibici n y dispersi n en el laboratorio QMAX ECUADOR S A se consigui el mejor lodo inhibidor dispersante Este lodo se lo describe a continuaci n Tabla 3 1 Componentes del mejor lodo inhibidor dispersante COMPONENTES LODO 1d Nitrato de Potasio 10000 ppm K
118. ueba Pf Mf del mejor lodo inhibidor dispersante 99 Tabla 3 13 pH registrado para el mejor lodo inhibidor dispersante esses 100 Tabla N 3 14 Tabla general de las propiedades del mejor lodo inhibidor dispersante 101 Tabla N 3 15 Par metros direccionales del pozo 7 1 2 id 106 Tabla N 3 16 Topes esperados de formaciones el pozo 1 107 Tabla N 3 17 Programa de casing para el pozo 1 107 Tabla 3 18 Propiedades del lodo superficial para el pozo Jenna 1 sess 111 Tabla 3 19 Materiales a utilizar en el lodo superficial para el pozo 1 112 Tabla N 3 20 Productos de contingencia a utilizar en el lodo superficial para el pozo 1 113 XVIII Tabla N 3 21 Propiedades del lodo principal 1d para el pozo 1 118 Tabla N 3 22 Materiales a utilizar en el lodo principal 1d para el pozo Jenna 1 119 Tabla 3 23 Productos de contingencia a utilizar en el lodo principal para el pozo Jenna 1 120 XIX INDICE DE GRAFICOS Gr fico N 2 1 Variaci n del pH en 10 000 ppm KNOJ3 32 Gr fico N 2 2 Variaci n del pH en 15 000 ppm 33 Gr fi
119. uetas de arcillas y es usualmente el resultado de efectos electro quimicos y mec nicos 17 Los efectos electro quimicos est n ligados directamente a la inhibici n ya que si existe una buena inhibici n no hinchamiento de arcillas la dispersi n disminuir a notablemente Esto se debe a que cuando se hinchan las arcillas se debilitan o se rompen los enlaces interlaminares dando lugar al desprendimiento de laminas arcillosas Los efectos mec nicos en cambio se basan primordialmente en la erosi n de las paredes del pozo por las altas velocidades del fluido de perforaci n en el espacio anular entre la tuber a de perforaci n y las paredes del hueco Como consecuencia la dispersi n aumenta la superficie de la part cula resultando en un aumento de la viscosidad y del esfuerzo de gel CAPITULO II ANALISIS DEL METODO DE INHIBICION Y DISPERSION DE ARCILLAS 2 1 INHIBICION Como se ha descrito en el capitulo I el intercambio de Potasio por Sodio y Calcio crea una estructura mas estable y menos hidratable en Montmorillonitas y con las ilitas el ion Potasio reemplaza cualquier ion intercambiable en la estructura y expone toda la lutita al ambiente del mismo ion aglomerante que mantiene la ilita unida Por este motivo se van a utilizar soluciones de Potasio para realizar el an lisis de inhibici n en las formaciones Orteguaza Tiyuyacu y Tena En esta secci n se van a utilizar dos soluciones de Potasio que son Nitrato de Pota
120. ulas Los valores del punto cedente y de la tixotrop a respectivamente son medidas de las mismas propiedades del fluido bajo condiciones din micas y est ticas El valor de cedencia Bingham reportado 16 100 pies es determinado por el viscosimetro de indicaci n directa restando la viscosidad pl stica de la indicaci n tomada a 300 RPM Viscosidad Resistencia interna al flujo ofrecido por un fluido debido a atracciones entre mol culas Viscosidad pl stica La viscosidad pl stica es un a medida de resistencia interna al flujo de fluido atribuible a la cantidad tipo y tama o de los s lidos presentes en un fluido determinado Se expresa como numero de dinas por cent metro cuadrado de esfuerzo de corte tangencial en exceso del valor de cedencia de Bingham que provocara una cantidad unitaria de corte Este valor expresado en centipoise es proporcional a la pendiente de la curva de consistencia determinada en la regi n de flujo laminar 159 Zaranda Cualquiera de varios dispositivos mec nicos que utilizan mallas eliminar los recortes y otros s lidos grandes del lodo

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Mode d`emploi - Roland Central Europe  48NDVD  Información de instalación Antes de instalar el Washlet  Whirlpool GC5SHEXNB02 User's Manual  HP ENVY 4500 e-All-in-One Printer Setup Poster  DWC-MPA20M Manual  取扱説明書 - KAWAJUN    Operating Instructions Fire Alarm System EBL512  My Passport Ultra User Manual  

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file