Perforación Petrolera Básica Parte II

  Funciones del fluido de Perforación

El Fluido de Perforación es un fluido de propiedades químicas y físicas aptas, que puede ser aire, gas, agua, petróleo, mezclas diferentes de agua y aceite con diferente proporciones y volumen de sólidos. No debe ser dañino a los seres vivos, corrosivo, No combustible, pero sí inmune a las contaminaciones de sales solubles o cualquier otro minerales y además, invariable a altas temperaturas. Mantener sus características según las demandas de las operaciones y debe ser invulnerable al desarrollo de bacterias. El objetivo principal es respaldar la seguridad y rapidez del proceso de perforación, mediante su tratamiento a medida que se avanza en las profundidades en las formaciones de fuertes presiones. Entre sus principales funciones se encuentran:  

• Trasladar los cortes de la perforación o derrumbes  desde el fondo del pozo hasta la superficie: Los recortes de la formación deben ser retirados del hoyo a medida que son disminuidos por la rotación de la broca, para conseguir, el fluido de perforación se hace circular dentro de la columna de lodo y con la ayuda de la potencia hidráulica generada por el fluido que sale de la broca se trasladan los recortes hasta la superficie.

• Mantener suspendidos los recortes y material densificante cuando se interrunpe la circulación: El fluido debe tener la facultad de suspender los recortes de perforación y el material densificarte cuando la fuerza de ascenso por flujo que sube es eliminada y estos comienzam a caer. 

• Dominar las presiones de la formación: El fluido se prepara con el fin de oponerse a la presión natural de los fluidos de la formación. Se debe conseguir un equilibrio equitativo, es decir, un balance tal en el que la presión ejercida por la presión hidrostática (Columna de fluido) contra las paredes del hoyo, sea capaz de contrarrestar la presión que actúa en los fluidos que se encuentran en las formación como el petróleo y el gas, pero que no sea tan fuerte que dañe el pozo. Si la densidad del fluido fuese muy alta, podría inducir la fractura de la formación y el fluido se perdería hacia las paredes de hoyo.

• Quitar los recortes, disminuir la temperatura y lubricar de la broca y la sarta de perforación: A medida que la broca y la sarta de perforación se colocan dentro del hoyo, se produce fricción y calor. Los fluidos aportan lubricidad y disminución de la temperatura mediante la capacidad y conductividad térmica que estos poseen, para que el calor sea llevado del fondo del hoyo a la superficie y desvanecido en el ambiente, y así permitir que el proceso de perforación continúe sin problemas y se pueda prolongar la vida útil de la broca. 

• Impedir derrumbes de formación sustentando las paredes del pozo: La estabilidad del hoyo depende del balance entre los componentes mecánicos (presión y esfuerzo) y los componentes químicos. La composición química y las propiedades del fluido deben mezclarse para facilitar el equilibrio del hoyo, hasta que se pueda bajar y cementar la tubería de revestimiento dentro del pozo. 

• Proporcionar un revoque liso, delgado y poco permeable para preservar la productividad de la formación: Un revoque, es un revestimiento con muy poca permeable que se forma en la pared del hoyo, debido al proceso de filtración, la cual puede ocurrir bajo condiciones tanto flujo activo como estático, durante la perforación. 

• Apoyo para sustentar, por flotación, el peso de la sarta de perforación y del revestidor: Introducir la tubería de perforación en el fluido genera un efecto de flotación, lo cual disminuye su peso y hace que se ejerza menos presión en el mecanismo de perforación de manera que con el aumento de la profundidad,  el peso que soporta el equipo se hace cada vez mayor, con lo cual el peso de una sarta de perforación o de el revestidor ( Tubería de Revestimiento) puede exceder las 200 toneladas y esto puede causar esfuerzos excesivos sobre los equipos de superficie. El peso de la sarta de perforación y el revestidor en el fluido, es igual a su peso en el aire multiplicado por el factor de flotación. A medida que aumenta la densidad del fluido , disminuye el peso de la tubería.

• Transfiere la fuerza hidráulica a la formación por debajo de la broca: En la perforación de pozos, cuando se habla de hidráulica se hace alusión a la relación entre los efectos que pueden causar la viscosidad, la tasa de flujo y la presión de circulación sobre la actuación eficiente del fluido durante la circulación, el mismo es arrojado a través de orificios de la broca llamados jet a gran velocidad. La fuerza hidráulica hace que la superficie por debajo de la broca esté limpio de recortes para así optimizar la tasa de penetración (ROP), si estos no son removidos la broca sigue retriturando los viejos recortes disminuyendo así dicha tasa, esta potencia también alimenta los motores de fondo que hacen girar la broca.