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• Horacio Lafuente

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LODOS EMULSIONADOS

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CONSTRUIMOS FUTURO

CONTENIDO Generalidades Emulsiones Ventajas y desventajas Aplicaciones Propiedades Preparación Aditivos Tipos de lodos emulsionados

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INTRODUCCION (1)

Los lodos base aceite o también llamados emulsionados forman parte de la gran variedad de fluidos de perforación, estos lodos nacieron para suplir las insuficiencias generadas por los lodos ya existentes.

Este tipo de lodo cumple las misma funciones que otros lodos y tiene ciertas ventajas.

Ingeniería de Yacimientos

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HISTORIA El origen de los fluidos de perforación no acuosos se remonta a los años 1920, cuando se usaba el crudo como fluido de perforación. Durante los años cuarenta, se desarrollaron lodos base aceite diesel que no solamente toleraban el agua, sino también usaban el agua emulsionada para controlar y mantener las propiedades.

Hoy en día, un lodo de emulsión inversa es un fluido con aceite diesel, aceite mineral, aceite vegetal, aceites biodegradables como fase continua, y agua o salmuera como fase emulsionada. Lodos y Cementos CONSTRUIMOS FUTURO

TEORÍA DE LAS EMULSIONES

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I II Dos líquidos inmiscibles, I y II.

Emulsión del líquido I disperso en el II.

FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsión

Aditivos en las interfaces entre l y II; estabilizan la emulsión.

NOTA: Entre más pequeñas y más separadas esten las gotas o glóbulos de la fase dispersa, más estable será la emulsión. CONSTRUIMOS FUTURO

TEORÍA DE LAS EMULSIONES Las emulsiones son sistemas complejos y no hay una teoria que por si sola explique todas las características importantes de su comportamiento.

Existen dos tipos de emulsiones, cuando se trata de la elaboración de lodos de perforación en la industria:  EMULSIONES DIRECTAS  EMULSIONES INVERSAS Lodos y Cementos

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES

Las emulsiones directas son aquellas que estan compuestas por una fase dispersa que es una sustancia lipofílica (grasa o aceite) y la fase continua es hidrofílica (nolmalmente agua). Estas emulsiones suelen denominase O/W.

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES Las emulsiones inversas, por el contrario a las directas, son las que su fase dispersa esta compuesta por una sustancia hidrofílica y la fase continua es lipofílica. Comportamiento: • Relación agua - petróleo • Tiempo y grado de agitación • Tipo y cantidad de aditivos CONSTRUIMOS FUTURO

Teoría de las emulsiones inversas Una emulsión inversa es una emulsión de agua en aceite en la cual la fase dispersa es agua dulce o salada y la fase continua es diesel, petróleo o alguna otra clase de aceite

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS Las gotitas de agua actúan como viscosificantes y contribuyen a la resistencia de gel, control de filtrado y a la suspensión de la barita. Góticas mas pequeñas (característico de lodos base petróleo) dan mayor viscosidad, mejor suspensión del viscosificante y menor pérdida de filtrado CONSTRUIMOS FUTURO

TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS

Gotas de agua dispersas en aceite, buena emulsión

Coalescencia de gotas de agua en aceite, mal emulsionadas

FUENTE: M-I DRILLING FLUIDS ENGINEERING MANUAL. APPENDIX A.

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS Cuando se aumenta el contenido de agua de una emulsión inversa: EL TAMAÑO DE LAS GOTAS DE AGUA AUMENTA MAYOR RIEGO DE QUE SE FUSIONEN LAS GOTAS DE AGUA

LA VISCOSIDAD PLÁSTICA DE LA EMULSIÓN AUMENTA ES NECESARIA MAYOR CANTIDAD DE ADITIVOS PARA ESTABILIZAR LA EMULSIÓN ESTABILIDAD DE LA EMULSIÓN DISMINUYE Lodos y Cementos

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TEORÍA DE LAS EMULSIONES INVERSAS Cuando se agrega más contenido de fase continua (aceite) de una emulsión inversa: LA ESTABILIDAD DE LA EMULSIÓN AUMENTA

LA VISCOSIDAD DEL LODO DISMINUYE LAS POSIBILIDADES DE QUE LAS GOTAS DE AGUA SE FUSIONEN DISMINUYE DISTANCIA ENTRE LAS GOTAS DE AGUA AUMENTA Lodos y Cementos

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IMPORTANCIA Y APLICACIÓN Los lodos base aceite o de emulsión inversas son utilizados para sortear condiciones de altas presiones y temperaturas, para estabilizar lutitas problemáticas o para perforar las zonas de arenas productoras que pueden ser dañadas al perforar con un lodo base agua.

Los lodos de emulsión petróleo en agua se usan para aumentar la rata de penetración, lubricar la sarta y así disminuir el torque y la reducción del filtrado.

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VENTAJAS  Buenas propiedades reológicas a temperaturas superiores a 500ºF  Reducción considerable en el hinchamiento de las arcillas  Mejor estabilidad del pozo  Son más resistentes a la contaminación  Mayor tolerancia a los sólidos  Menor daño a la formación  Re- utilizables  Mayores tasas de penetración  Disminuyen los problemas de corrosión  Características de lubricación superiores  Permite densidades bajas del lodo Lodos y Cementos

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DESVENTAJAS

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 Alto costo inicial.  Requiere control para evitar contaminación ambiental  Mayores costos en pérdidas de circulación  El tratamiento para remediar las pérdidas de circulación es más difícil  Mayor dificultad en disposición final  Dificulta la detección de patadas de gas  Peligro de incendio

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PROPIEDADES

Punto de chispa > 180 oF • Punto de llama > 200 oF • API > 30 • Punto de anilina 155 o más •

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PREPARACIÓN • Aceite – fase continua

• • • • •

Agua – fase dispersa Emulsificantes – jabones Viscosificante Controlador de filtrado Densificante

• •

Ph ……….

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TABLA DE ADITIVOS AGENTE EMULSIFICANTE VISCOSIFICANTE

AGENTE DENSIFICANTE AGENTE DE CONTROL DE LA FILTRACIÓN

BAROID

ACCIÓN PRINCIPAL

EZ-CORE, EZ MUL,EZ MUL NT,THERMO MUL, INVER-MUL

DAR ESTABILIDAD A LA EMULSIÓN.

GELTONE II/V

BAROID BARODENSE, BARACARB

DURATONE HT, BARABLOK, BARABLOK 400, XP10

APORTAR PROPIEDADES REOLÓGICAS AL LODO DE PERFORACIÓN. CONTROLAR LA DENSIDAD DEL LODO.

REGULAR EL FILTRADO DE FLUIDOS HACIA LA FORMACIÓN A PERFORAR.

Tabla de Aditivos, BAROID Fuente: guía laboratorio de lodos y cementos. Eliserio Rodríguez.

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Filtrado relajado

Aceite 100 %

Tipos de lodos Emulsionados

Emulsión firme

Alto porcentaje de agua CONSTRUIMOS FUTURO

LODOS DE ACEITE 100% Usado para las operaciones de extracción de núcleos donde se desea evitar la invasión de fluido de perforación.

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ALTO CONTENIDO DE AGUA Estos sistemas que tienen una relación aceiteagua 50/50, pueden reducir hasta un 45% del aceite que queda en los recortes. Son recomendados en zonas ambientalmente sensibles - costafuera

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EMULSIÓN FIRME Los sistemas de emulsión firme ofrecen estabilidad a altas temperaturas 500 F y tolerancia a los contaminantes. Estos sistemas usan altas concentraciones de emulsionantes y agentes de pérdida de fluido para máxima estabilidad de la emulsión y mínima pérdida de filtrado.

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FILTRADO RELAJADO

Estos sistemas económicos combinan las propiedades inhibidoras que son inherentes a los fluidos de perforación base aceite, los cuales ayudan a maximizar las velocidades de penetración

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CONCLUSIONES  Existen dos tipos de emulsiones:  Directa: la fase continua es el agua y la dispersa es el aceite  Inversa: la fase continua es el aceite y la fase dispersa es el agua  En los fluidos base aceite, existen cuatro diferentes sistemas que están relacionados con la cantidad de agua, aceites utilizados y su finalidad: Aceite 100%, Filtrado relajado, Emulsión firme y Alto contenido de agua. Lodos y Cementos

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CONCLUSIONES  Los lodos emulsionados surgen como alternativas a las desventajas que tienen los lodos base agua, una de ellas es la incompatibilidad con la formación:  Perforar zonas con presencia de petróleo  Corazonamiento  Evitar el daño a la formación

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BIBLIOGRAFIA • (1) Guía laboratorio de Lodos y cementos. Eliserio Rodríguez. •(2) www.uam.es/.../gestión/foto_aceitemotor. •(3) g.imagehost.org/0129/ExtraerPetroleo.jpg •(4) https://www.uis.edu.co/webUIS/es/index.jsp

•(5) M-I DRILLING FLUIDS ENGINEERING MANUAL. APPENDIX A. •(6) salood.com •Microsoft Encarta 2009. 1993-2008 Microsoft Corporation. • http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsión

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