Fuente: Petróleo & Gas Reino Unido
La perforación de pozos más profundos, más largos y más difíciles ha sido posible gracias a las mejoras en las tecnologías de perforación, incluidos fluidos de perforación más eficientes y efectivos. Los fluidos de perforación, también conocidos como lodo de perforación, se agregan al pozo para facilitar el proceso de perforación suspendiendo los recortes, controlando la presión, estabilizando la roca expuesta, proporcionando flotabilidad y enfriamiento y lubricación.
Ya en el siglo III a.C., los chinos utilizaban fluidos de perforación, en forma de agua, para ayudar a penetrar el suelo al perforar hidrocarburos. El término «barro» se acuñó cuando en Spindletop en los Estados Unidos, los perforadores corrieron un rebaño de ganado a través de un campo diluido y usaron el lodo resultante para lubricar el taladro.
Mientras que la tecnología y la química de los fluidos de perforación se han vuelto mucho más complejas, el concepto ha permanecido igual. Los fluidos de perforación son esenciales para el éxito de la perforación, maximizando la recuperación y minimizando la cantidad de tiempo que se necesita para obtener el primer aceite.
Fines del fluido de perforación
Durante la perforación, obviamente se crean esquejes, pero generalmente no plantean un problema hasta que se detiene la perforación porque una broca requiere reemplazo u otro problema. Cuando esto sucede, y no se utilizan fluidos de perforación, los esquejes vuelven a llenar el agujero. Los fluidos de perforación se utilizan como herramienta de suspensión para evitar que esto suceda. La viscosidad del fluido de perforación aumenta cuando el movimiento disminuye, lo que permite que el fluido tenga una consistencia líquida cuando se está perforando y luego se convierta en una sustancia más sólida cuando se ha detenido la perforación. Los esquejes se suspenden en el pozo hasta que se inserta de nuevo el taladro. Esta sustancia similar a un gel se transforma de nuevo en un líquido cuando la perforación comienza de nuevo.
Los fluidos de perforación también ayudan a controlar la presión en un pozo compensando la presión de los hidrocarburos y las formaciones rocosas. Se añaden agentes de pesaje a los fluidos de perforación para aumentar su densidad y, por lo tanto, su presión sobre las paredes del pozo.
Otra función importante de los fluidos de perforación es la estabilización de rocas. Se utilizan aditivos especiales para garantizar que el fluido de perforación no sea absorbido por la formación rocosa en el pozo y que los poros de la formación rocosa no estén obstruidos.
Cuanto más largo sea el pozo, más tubería de perforación se necesita para perforar el pozo. Esta cantidad de tubería de perforación se vuelve pesada, y el fluido de perforación agrega flotabilidad, reduciendo el estrés. Además, el fluido de perforación ayuda a reducir la fricción con la formación rocosa, reduciendo el calor. Esta lubricación y refrigeración ayuda a prolongar la vida útil de la broca.
Tipos de fluidos de perforación
Los fluidos de perforación son a base de agua, aceite o sintéticos, y cada composición proporciona diferentes soluciones en el pozo. Si la formación rocosa está compuesta de sal o arcilla, se deben tomar las medidas adecuadas para que los fluidos de perforación sean efectivos. De hecho, un ingeniero de fluidos de perforación supervisa la perforación, agregando aditivos de fluidos de perforación a lo largo del proceso para lograr más flotabilidad o minimizar la fricción, cualquiera que sea la necesidad.
Además de considerar la composición química y las propiedades del pozo, un ingeniero de fluidos de perforación también debe tener en cuenta el impacto ambiental al prescribir el tipo de fluido de perforación necesario en un pozo. Los fluidos de perforación a base de petróleo pueden funcionar mejor con una roca más salada. Generalmente se considera que los fluidos de perforación a base de agua afectan menos al medio ambiente durante la perforación en alta mar.
La eliminación de fluidos de perforación después de su uso también puede ser un desafío. Los recientes avances tecnológicos han establecido métodos para reciclar los fluidos de perforación.