¡Conoce la importancia de los fluidos de perforación!

Un fluido de perforación puede ser considerado como una de las partes más importantes a la hora de realizar un proceso de perforación, por lo que es de suma importancia estar familiarizado con el ¿conoces cuál es la importancia del llamado lodo de perforación?, sino lo sabes, no te preocupes, nosotros te lo explicamos.

¿Qué es un fluido de perforación?

Antes que nada comencemos definiendo al llamado "lodo de perforación", básicamente podemos decir que un fluido o lodo de perforación, es un fluido empleado en un proceso de perforación o terminación de un pozo, que es formado por agua o aceite como fluido base y una mezcla de aditivos químicos que le dan propiedades físico – químicas para las condiciones operativas que el pozo a intervenir requiera.

El fluido de perforación es inyectado al pozo por medio de la tubería de perforación, para posteriormente salir por las toberas que se encuentran en la cabeza de la barrena para que al momento que esta genere recortes, estos sean enviados a superficie por el espacio anular, de esta forma se evita que estos se vayan acumulando y puedan ocasionar problemas dentro de la operación.

¿Cómo están constituidos los fluidos de perforación?

Estos fluidos están constituidos por una fase continua la cual es el líquido en el cual todos los aditivos químicos están suspendidos mientras que los líquidos y sólidos (glóbulos) constituyen la fase discontinua.

Fase continua (mayor volumen de líquidos)	Fase discontinua (menor volumen de sólidos o de líquidos)	Tipo de fluido
El agua integra del 60% al 90% de volumen como base.	Bentonita, barita, dispersantes y ciertos polímeros, integran del 7% al 27% de sólidos.	La fórmula del fluido es conocido como base agua.
El aceite integra del 40% al 70% del volumen como base.	Las salmueras de diversas sales como calcio o sodio ocupan de entre 10% al 20% del volumen.	La fórmula del fluido es conocida como de base aceite (emulsión inversa).

Tabla de los volúmenes de agua y aceite empleados en un fluido de estimulación.

Para cada situación se cuenta con un tipo de fluido diferente, a continuación se muestra una tabla con los principales tipos de “lodos” empleados en distintas situaciones.

Prof. (m)	Densidad (qr/cc)	Tipo de fluido	Temperatura (°F)	Contaminantes
50 – 150	1.00 – 1.06	Agua dulce – agua de mar.	Ambiente.	Ninguno
50 – 1000 150 – 1200	1.06 – 1.25	Bentónico.	50	Arcillas generadoras de lodo.
1000 – 3000 1200 – 3400	1.25 – 1.75	Polimérico disperso.	175	Arcilla CO2 agua salada.
3000 – 4200 3400 – 4800	1.60 – 2.15	Emulsión inversa.	225	Agua salada, CO2, H2S, domo salino.
4200 – 5800 4800 - 6400	0.90 – 1.30	Emulsión directa.	350	Gases CO2, H2S, Hidrocarburos.

Tabla de los diferentes tipos de fluidos de perforación usados en distintas condiciones.

¿Cómo se clasifican los fluidos de perforación?

Dentro de la industria del petróleo, los fluidos que son empleados pueden ser clasificados en fluidos base agua, fluidos base aceite y sistema de emulsión directa, a continuación se muestra una breve descripción sobre cada uno de ellos.

1. Fluidos base agua.

Este tipo de fluido es donde el agua es la fase continua, esto quiere decir el fluido que ocupa la mayor parte del “lodo” es agua. A su vez tenemos dentro de este grupo una sub clasificación. 

1.1 Fluido bentónico polimérico: Usado en formaciones con bajo contenido de arcillas.

1.2 Fluido disperso no inhibido: Emplea dispersantes químicos para desflocular la bentonita sódica, es el fluido más versátil y empleado en la industria, empleado para perforar pozos de alta temperatura.

1.3 Fluido disperso inhibido.

2. Fluidos base aceite.

El fluido de emulsión inversa se define como aquel en el cual el sistema de la fase continua es aceite y el filtrado lo es también, son usados para perforar lutitas problemáticas por su alto grado de hidratación, zonas de arenas productivas por su alta temperatura y en medio corrosivos.

3. Sistema de emulsión directa.

Usado en zonas depresionadas, donde las necesidades para lograr los objetivos requieren de fluidos de baja densidad, superar la sensibilidad a la sosa caustica, bajo poder de inhibición en arcillas hidratables.

¿Cuáles son los principales objetivos de un fluido de perforación?

Las funciones principales de un fluido de perforación podríamos decir que son muchas, pero nosotros colocamos las que a criterio de muchos son las más importantes, estas son:

Retirar los recortes del pozo: La viscosidad debe de ser adecuada, si es baja los recortes sedimentan rápidamente, generalmente los lodos son tixotrópicos, esto significa que se gelifican al haber poco movimiento.

Controlar presiones de la formación: Esta es una de las funciones principales del fluido de perforación, a medida que la presión aumenta debemos de equilibrar las presiones agregando barita a nuestro fluido.

Suspender y descargar recortes. El asentamiento de recortes puede ocasionar un obturamiento de la tubería y cortar la circulación, un obturamiento de pozo ocasionado por el asentamiento de recortes en condiciones dinámicas ocurre principalmente en pozos de alto ángulo o pozos horizontales.

Obturar formaciones permeables. Si la presión hidrostática es mayor a la presión de formación ocurrirá un filtrado el cual ocasionara un revoque que reducirá la permeabilidad, es por esto que el fluido de perforación deberá de generar un revoque el cual evite el paso del filtrado.

Pozo reducido. Se le llama así al conjunto de anomalías como malos registros, mayor torque, arrastre, perdida de circulación o tuberías atascadas ocasionadas por un filtrado. Esto es muy parecido a lo que se mencionó en el punto anterior, el fluido de perforación debe de ser capaz de generar una película que evite el filtrado.

Mantener la estabilidad del agujero. La estabilidad de un agujero está determinada por factores mecánicos (presión y esfuerzo) y químicos, la inestabilidad de un agujero se diagnostica si el pozo se ha derrumbado, ocasionando problemas como pozo reducido, puenteo, rellenos durante maniobras entre otros, el fluido de perforación es capaz de ejercer la fuerza suficiente sobre la formación para evitar un derrumbe.

Minimizar daños al yacimiento. Una reducción de la porosidad y la permeabilidad es considerada como un daño a la formación, esto suele ser ocasionado por los sólidos de los fluidos de perforación que no han logrado salir a la superficie.

Enfriar, lubricar y apoyar la barrena. El lodo de perforación enfría la columna de perforación, distribuyendo y reduciendo el calor generado por la fricción ocasionado por esfuerzos mecánicos e hidráulicos.

Los lodos base aceite lubrican mejor que los lodos base agua, sin embargo estos son mejores  refrigerantes, una lubricación deficiente es detectada por altos valores de torque y arrastre, un desgaste anormal y el agrietamiento por el calor de los componentes de la columna de perforación.

Facilitar la cementación y completación. El fluido de perforación debe producir un pozo donde la tubería de revestimiento pueda ser introducida y cementada fácilmente.

Cómo pudiste observar, los fluidos de perforación tienen un papel fundamental en lo que tiene que ver con la perforación de un pozo, ya que tienen una gran influencia sobre muchas de las actividades que se desarrollan durante un proceso de perforación, además de ser una de las partes más caras del proceso, por lo que el desarrollo de estos debe ser con mucha precisión para evitar generar algún problema en el pozo.