LODO PHPA Integrantes: Luis Cáceres, Johan Vargas, Juan David Rodríguez Practica #4 “Optimizando Limpieza, Integridad de cortes e inhibición” Fundación Universidad de América Laboratorio de Lodos y Cementos – Curso Curso 2 – Grupo Grupo 4 Viernes 18 de Mayo de 2018 _____________ ____________________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ _____________ _____________ ______________ ____________ _____ Abstract In the present report, the elaboration and the different physicochemical tests of a mud elaborated solely with polymers will be studied. Performing property tests such as rheology, filtration, phase content, chemical tests and observe their behavior. Finally, the different aspects related to the results obtained in the developed tests are analyzed, as well as the effect of the presence of the different aggregate polymers, establishing that possible variables influenced the elaboration of this mud. Keywords Mud, rheology, filtration, polymers. Resumen En el presente informe se estudiará la elaboración y las diferentes pruebas fisicoquímicas de un lodo elaborado únicamente con polímeros. Realizando pruebas de las propiedades como reología, filtración, contenido de fases, pruebas químicas y observar su comportamiento. Finalmente se analizan los distintos aspectos relacionados con los resultados obtenidos en las pruebas desarrolladas, así como el efecto ocurrido por la presencia de los distintos polímeros agregados, llegando a establecer que posibles variables influyeron en la elaboración de este lodo. Palabras clave Lodo, filtración, reología, polímeros. 1. RESULTADOS
Lectura @ 200 rpm
135
cP
Propiedad
Lectura
UM
Lectura @ 100 rpm
99
cP
MW inicial
8,7
ppg
Lectura @ 6 rpm
29
cP
FV
-
sg/qt
Lectura @ 3 rpm
23
cP
Lectura @ 600 rpm
221
cP
AV
110,5
cP
Lectura @ 300 rpm
163
cP
PV
58
cP
1
YP
105
Lb/100ft2
− = 0,25 ∗ 1000 = 250
Gel instantáneo
22
Lb/100ft2
= ∗ 400
Gel 10 min
36
Lb/100ft2
= 0,5 ∗ 400
Filtrado
4,5
cc/30min
Agua
74
%
Solidos
26
%
Arena
0
%
MBT
12,5
ppb
pH
9,7
-
Pm
0,1
ml H2SO4 0,02N
propiedades reológicas es decir estos valores serán
Pf
0,1
ml H2SO4 0,02N
más altos que el de un lodo estándar además de que
Mf
0,3
ml H2SO4 0,02N
a simple vista luego de agregar el Poly-Plus el lodo
CL-
250
ppm
se Vuelve muy viscoso. Otra de las características
Dureza Total
200
ppm
que gano nuestro lodo fue la de encapsular sólidos
Espesor Mudcake
2
mm
y esto se puede evidenciar en el momento en el que
Tabla 1. Propiedades del Lodo.
1.1.
= 200
2. ANALISIS DE RESULTADOS En los resultados arrojados por las practicas se puede evidenciar que al usar Poly-Plus como componente principal de nuestro lodo ganara
se estaba agitando el lodo y adicionando los demás aditivos, el lodo tendía a generar pequeños grumos
Cálculos
con el material agregado esto era causado por la = 600/2 =
221 2
propiedad encapsulante que ganaba el lodo con el Poly-Plus.
= 110,5
= 600 300 = 221 163 = 58
Respecto a la calidad del filtrado podemos decir que se genero un revoque grueso y difícil de manejar, debido a que el lodo posee propiedades reológicas muy altas y esto impedirá que el revoque tenga
= 300
estabilidad y por ende posee canales por el cual el
= 163 58 = 105 /100
fluido podrá pasar, logrando asi hinchamiento de arcillas y problemas de pegas de tubería.
=
=
∗ 5 2 5 ∗ 5 2
= 12,5
− = 0,0282 ∗ 1000
3. RECOMENDACIONES Este tipo de lodo elaborado completamente con polímeros se pensaría en usar para una sección intermedia, buscando una excelente limpieza de 2
pozo usando goma xántica que permite mejorar las
4. ANEXOS
propiedades reologicas para tal fin. Se recomiendan tiempos de hidratación suficientes para lograr una reología del lodo buena, asimismo la adición de aditivos debe realizarse de manera paulatina para evitar así la floculación indeseada del lodo. Para mejorar el filtrado se podría pensar en reemplazar los controladores de filtrado por CMC o en su defecto aumentar la concentración de PAC R, lo que también permitirá generar viscosidad al sistema y así
mejorar
las
características
del
revoque,
optimizando a un menor contenido de filtrado, también
mejorando
propiedades
como
punto
cedente o esfuerzo de geles para una excelente limpieza, además de densificar con Hematita o barita para que el control de filtrado no se pierda en el carbonato de calcio, incluso se requiere menor concentración de estos densificantes anteriormente mencionados. Se requiere mantener el pH del sistema alto (alcalino), para que el desempeño de
Figura 1. Mudcake generado por el lodo
los polímeros controladores de filtrado no se vea afectado y permitir un buen control de temperatura alrededor de 400°F para evitar la degradación térmica. Dependiendo del tipo de densificante usado, el tamaño de grano tiene que ser el más pequeño posible alrededor de 200 mesh, con el fin de que los equipos de control de solidos no retiren el contenido de solidos densificantes ya que se estaría perdiendo el peso del sistema, por lo que para tal fin se podría usar un programa estadístico como CILAS que permita determinar la distribución de grano del aditivo densificante y así determinar si el tamaño es el requerido para no ser afecto por el equipo de control de sólidos.
Figura 2. Resultados MBT
5. Cuestionario 3
5.1.
¿Cuándo se debe utilizar un
lodo
PHPA
mencione
3
Durante
las
operaciones
de
lutita,
también
proporciona la encapsulación de los recortes y la
La característica inhibidora de lutita de la PHPA
realizadas en agua clara, el lodo PHPA actúa
ocurre cuando el polímero se agrega a las arcillas
como floculante total en los sistemas sin
en el pozo y bloquea la hidratación y la dispersión
bentonita, eliminando los sólidos perforados en
que suelen producirse normalmente.
incluyen mejor ROP, mayor eficacia de los equipos de control de sólidos y mejor estabilidad del pozo.
Los grupos carboxilo aniónico se agregan a las cargas positivas en los bordes de las partículas de arcilla.
Para la estabilización de lutita. El lodo PHPA
Como el polímero tiene un alto peso molecular y es
puede ser añadido a cualquier sistema de bajo
relativamente largo, este polímero se combina con
pH, agua dulce o tratado con KCl para reducir el
varios sitios a lo largo del pozo. Esto tiene como
derrumbamiento y levantamiento de la lutita. El
resultado el revestimiento del pozo y la limitación del
lodo PHPA también reducirá el torque y arrastre,
agua que entra en la arcilla.
e impedirá el embotamiento de la broca y del conjunto de fondo (BHA).
de
perforación
la superficie. Las ventajas de esta aplicación
inhibidoras
viscosidad en los sistemas de agua dulce.
aplicaciones?
propiedades
El mismo efecto puede ser observado en los recortes.
A veces se añade el lodo PHPA a una parte del sistema activo para aumentar la viscosidad y luego limpiar el pozo con colchones viscosos.
El
integridad
de
polímero los
ayuda
a
recortes,
lo
conservar cual
la
facilita
considerablemente la remoción de los recortes en la superficie.
Este procedimiento se usa en áreas de alta ROP, tal como cuando se perfora a través de lutita blanda, y en el conjunto de riser de los equipos flotantes costa fuera. El lodo PHPA se puede
añadir
en
cantidades
concentradas
directamente a la tubería de perforación, en las conexiones.
5.2.
La PHPA también contribuye a la estabilización de las lutitas aumentando la viscosidad de la fase acuosa. La PHPA aumenta la viscosidad del filtrado de fluido de perforación, lo cual limita la profundidad de invasión del filtrado.
6. Conclusiones
¿Cuáles son las propiedades
típicas de un lodo PHPA?
Por
sus
propiedades
de
Se usa como inhibidor de lutita y como polímero
encapsulamiento, limitara la dispersión
encapsulador de sólidos en los sistemas de agua
de recortes en el momento de la
dulce, agua salada, NaCl y KCl. Además de sus
perforación y mejorara la limpieza del 4
pozo evitando asi alguna pega mecánica en el mismo.
Analizando las propiedades podríamos decir que este tipo de polímero genera cierto control de filtrado, pero no el necesario
para
aislar
arcillas,
por
consiguiente, no es recomendable para perforar tramos muy grandes de arcillas, ya que estas pueden hincharse y causar derrumbes en la perforación.
Las propiedades reológicas tienden a ser muy altas por esta razón debe llevarse un control del lodo muy detallado, debido a que esto puede causar que excedamos nuestro
ECD
innecesarias generando
en
causando la
problemas
fracturas
perforación en
vez
y de
solucionarlos.
Este tipo de lodo en el momento de agitación debe tener una adición lenta de los productos, debido a las propiedades encapsulantes del lodo este tiende a encapsular todo material que se le adicione generando una película que evitara que el material se mezcle con el lodo y que las propiedades a las cuales se quiere llegar no se alcancen por que todo el material agregado no se mezclo de manera correcta por los grumos generados durante la agitación.
5
