Durante la perforación de pozos petroleros se utilizan fluidos de perforación los cuales tienen diversas funciones como: controlar la presión de formación, remover los recortes del pozo, sellar las formaciones permeables encontradas durante la operación, enfriar y lubricar la broca, transmitir la energía hidráulica a las herramientas de fondo de pozo y a la broca, y quizás lo más importante, mantener la estabilidad y control del pozo (Al-Mehailani, 2009). Paralelamente a estas funciones el fluido forma un revoque en las paredes del pozo que luego necesita ser removido antes de iniciar la producción (Carrera, 2009), por tal motivo se diseña el sistema de remoción de revoque que en su esencia son sistemas ácidos que disuelven el carbonato de calcio y los polímeros presentes en el revoque.
Los antecedentes para la realización de este trabajo vienen dados por una cantidad de estudios y pruebas de laboratorio realizados por la empresa CNPC - Chuanquing Drilling Engineering Company Limited - CCDC Branch Ecuador para determinar si la formulación del sistema de remoción del revoque es válida. El removedor está basado en ácidos de acción débil para solubilizar el carbonato de calcio y los polímeros presentes en el revoque de los fluidos drill-in en un tiempo determinado (Leschi, 2006).
Las pruebas realizadas en esta investigación tienen el objetivo de sentar las bases del diseño de un sistema removedor de revoque (Mc Culloch, 2003), es decir encontrar experimentalmente la mejor formulación del sistema; de esta manera se pretende personalizar cada sistema para cada locación, campo y yacimiento, con el fin de obtener mejores rendimientos y maximizar la producción de los pozos y minimizar los daños en la formación (Davidson, 1997).
Identificar si el sistema puede utilizarse como removedor de revoque.
Identificar la concentración óptima del sistema.
Identificar las ventajas y desventajas del sistema.
Metodología empleada
Todas las pruebas de laboratorio fueron realizadas con los equipos y reactivos de la empresa CNPC - Chuanquing Drilling Engineering Company Limited - CCDC Branch Ecuador en las instalaciones de la UTE, en la ciudad de Quito.
Sistema de unidades:
Masa: Libra (lb) y/o gramo (g)
Volumen: Barril (bls) y/o mililitros (ml)
Tiempo: minutos (min)
pH: adimensional
Temperatura: grados Celsius (ºC)
Porcentaje en peso: (%p)
Concentración: libras por barril (lb/bls) y/o gramos por mililitro (g/ml)
Principales pruebas efectuadas:
Concentración de saturación en agua.
Solubilidad máxima aproximada a condiciones atmosféricas de la ciudad de Quito en superficie del CaCO3 por cada 100 g de removedor.
Variación del pH en función del tiempo y la temperatura.
Remoción del revoque atmosférico.
Procedimientos experimentales empleados:
Concentración de saturación del sistema en agua.
La prueba se realizó a condiciones atmosféricas de la ciudad de Quito, temperatura ambiente y presión atmosférica de la ciudad de Quito.
Se colocó 10.00 g de removedor en 50 ml de agua y agitó por 5 min.
Se observó si está disuelto el producto.
Se colocó 1.00g de removedor cada vez que se disuelve el producto por completo.
Se agitó por 5 minutos y se observó la disolución.
Una vez que se observaron sólidos después de agitar se consideró que esa concentración está ligeramente pasada a la concentración de saturación.
Se colocó 5 ml de agua para disolver el exceso.
Cuando se disolvió el removedor por completo esa fue otra concentración cercana a la saturación.
Se promediaron los resultados.
Solubilidad del CaCO3 en el sistema.
La prueba se realizó a condiciones atmosféricas de la ciudad de Quito, temperatura ambiente y presión atmosférica de la ciudad de Quito.
Se utilizó 100.00 ml de una solución del removedor 0.50 g/ml.
Se mezcló 30.00 g de CaCO3 fino evitando derrames por la reacción.
Se dejó reposar 8 horas para garantizar la máxima solubilidad del CaCO3.
Se filtró el residuo y secó para medir la masa y se comparó con los 30.00 g iniciales.
Variación del pH en función del tiempo.
La prueba se realizó en las siguientes condiciones: presión atmosférica de superficie y temperatura de fondo 80 ºC.
Se preparó diferentes soluciones con concentraciones de 2.00 lb/bls, 5.00 lb/bls, 10.00 lb/bls, 20.00 lb/bls, 30.00 lb/bls y solución saturada.
Se midió el pH de las diferentes soluciones durante iguales intervalos de tiempo.
Remoción de revoque con diferentes concentraciones.
La prueba se realizó en las siguientes condiciones: presión atmosférica de superficie y temperatura de fondo 80 ºC.
Se realizó la prueba de remoción de revoque atmosférico con las soluciones preparadas en el literal c.
Se obtuvo el revoque de un fluido de perforación drill in utilizando el filtrado API según la norma API 13B.
Se colocó el revoque dentro de la solución y observó la remoción.
Se retiró el papel filtro restante y se secó para medir la masa y porcentaje de limpieza.
Remoción de los productos con diferentes concentraciones.
La prueba se realizó en las siguientes condiciones: presión atmosférica de superficie y temperatura de fondo 80 ºC.
Se realizó la prueba de remoción de revoque atmosférico con las soluciones preparadas en el literal c.
Se obtuvo el revoque de un fluido preparado con un solo producto utilizando el filtrado API.
Se colocó el revoque dentro de la solución y observó la remoción.
Se retiró el papel filtro restante y se secó para medir la masa y porcentaje de limpieza.
