Lutita Gruesa y Lutita Reactiva

Desafío:

Los fluidos de perforación a base de agua a menudo superan a los fluidos de perforación no acuosos en términos de manejo de Ecd; análisis de yacimientos; medio ambiente, protección de salud y de seguridad; y en velocidades de penetración. Sin embargo, sin la inhibición de lutita adecuada, la fase acuosa de los fluidos de perforación hidratará la arcilla, a la lutita gruesa y a las lutitas reactivas que causan dilatación, inestabilidad del pozo, alto par torsional y arrastre, y el atascamiento de la tubería. La inhibición de la lutita es afectada por la presión diferencial, la ósmosis química (actividad del agua), la ósmosis de difusión (intercambio de iones) y el establecimiento de un fluido/membrana de lutita. Los fluidos de perforación inhiben la hidratación de la lutita mediante estos cinco mecanismos:

  • Química de polioles, lo que reduce la actividad del agua y permite el desarrollo de la membrana.
  • Fase emulsificada, lo que mejora la formación de la membrana y cubre las superficies de la formación con una película no acuosa.
  • Salinidad complementaria, lo que disminuye la actividad de agua.
  • Silicatos, que se precipitan en los espacios de los poros y en las superficies de las lutitas y los recortes.
  • Amina, que se une de forma activa para el intercambio de sitios en arcillas.

Soluciones:

Independientemente del fluido base, el fluido de perforación/membrana de lutita es la clave del éxito en la inhibición adecuadamente de lutitas altamente reactivas. La fase emulsionada de fluidos de perforación no acuosos (en base a petróleo, mineral o de base sintética) proporciona una membrana semi-permeable ideal, mientras que la salinidad complementaria proporcionada por el cloruro de calcio controla la actividad de agua de la fase emulsionada. En los fluidos de perforación a base de agua, la membrana debe construirse mediante el uso de la química de polioles. Las lutitas con un mínimo de arcillas y menos reactivas, tales como los objetivos en muchos campos no convencionales en tierra, a menudo pueden inhibirse sin el pleno establecimiento de una membrana. Los científicos en el laboratorio del Centro de Tecnología de Newpark pueden analizar muestras de lutita, determinando las cantidades y tipos de arcillas presentes en las lutitas. Basado en décadas de experiencia en la inhibición de lutita, los científicos pueden entonces formular un paquete de inhibición apropiado para dicha lutita.

Hpwbm inhibe la lutita, costa fuera del Mar Mediterráneo: Al estar perforando direccionalmente a través de una lutita altamente reactiva con un fluido de perforación con Kci-Polímero convencional, un operador encontró problemas de estabilidad en el pozo, incluyendo lutita desmoronable, atasco de tuberías, pérdida de ensambles en fondo de pozo, y dificultad para instalar revestimientos. Newpark propuso el sistema de alto desempeño a base de agua DeepDrill debido a su historia comprobada de inhibir y proteger incluso en las lutitas más reactivas.

Solución de fluidos de perforación a base de agua para un desafiante campo en aguas profundas del Golfo de México: El desarrollo de un campo en aguas profundas en el Golfo de México presentó varios desafíos para un operador, incluyendo geometrías complejas de pozo, formaciones apiladas, estructuras salinas, lutita altamente reactiva, zonas agotadas y la amenaza de la formación de hidratos de gas.

Sistema novedoso de emulsión inversa utilizando una fase interna de poliglicerol: El desempeño de perforación con fluidos no acuosos se mejora mediante el uso de un poliglicerol como fase emulsionada en lugar de salmuera de cloruro de calcio, el establecimiento de la membrana de lutita/fluido y controlando la actividad del agua.

Aplicación de lodo de alto rendimiento a base de agua en pozos horizontales en Woodbine: En el diseño de una solución de fluido de perforación de alto rendimiento a base de agua para los laterales de arenisca en Woodbine, el laboratorio Newpark utilizó difracción de rayos x y análisis de fluorescencia con rayos x para los recortes de un pozo cercano desplazado para determinar si la piedra arenisca contenía lutitas intersticiales con illita y capas mixtas de arcilla. El consejo del inhibidor se retransmitió al equipo técnico, el cual formuló e implementó un sistema Evolution para ese campo.

El sistema DeepDrill elimina las pérdidas, mejora el registro en aguas profundas del Golfo de México: Un operador planeaba perforar un pozo en Green Canyon 82. En los pozos previos en ese bloque, el operador experimentó pérdidas importantes de fluido sintético en la sección intermedia. El plan del pozo actual incluyó un amplio programa de evaluación de formación a la profundidad total, lo cual necesitaría dejar el pozo expuesto por varios días mientras se tomaban los registros y muestras de núcleos.