FLUIDOS DE PERFORACION PET-216 P2 Densidad equivalente de circulación (DEC) o ECD (Equivalent Circulating Density) Definición: la densidad equivalente de circulación representa la densidad del lodo que puede determinar la presión hidrostática en el fondo del pozo, la cual es igual a la presión cuando comienza la circulación. Es decir es la presión que siente el fondo del pozo cuando el lodo esta circulando. Unidad de medida: ppg. Cuando se perforan en formaciones permeables y con lodo balanceado, apagando las bombas la perdida de carga anular cesa y esto puede dar como resultados que fluidos de formación entren al pozo . Conociendo el DEC podemos evaluar el incremento de la densidad del lodo necesario para evitar el fenómeno de un kick o surgensia . Los cambios de presión al igual que el incremento de presión en el fondo del pozo debido a la circulación (ECD), son considerados como el resultado del movimiento inducido del lodo, y de las perdidas de presión por fricción resultantes , al introducir o sacar la tubería. El ECD es un parámetro importante para evitar patadas y pérdidas, particularmente en los pozos que tienen una estrecha ventana entre el gradiente de fractura y el gradiente de presión de poro.
Dado que la fricción agrega presión al pozo, el peso efectivo o densidad equivalente de circulación (EDC) aumenta en el fondo. Su valor total es el equivalente a la presión de fondo de pozo con la bomba en funcionamiento. Si la presión de una formación permeable esta casi en balance por efecto de la ECD, el pozo puede fluir cuando la bomba se detenga. Datos obtenidos de registros mientras se perfora (LWD) pueden ser utilizados para obtener lecturas aproximadas de la presión en el anular, con la que se puede determinar la ECD.
FLUIDOS DE PERFORACION PET-216 P2 INCIDENCIA DE FACTORES EN LA DENSIDAD EQUIVALENTE DE CIRCULACION: Factores que afectan la DEC: •
Densidad del lodo: La densidad del lodo afecta la densidad equivalente de circulación , por que a mayor densidad del lodo mayor DEC , y puede existir el caso de que el DEC sobrepase la presión de fractura ocasionando daño a la formación. Una densidad muy alta de lodo también reduce las RPM del trepano y se necesita un mayor esfuerzo de parte de la bomba.
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Pérdidas de presión en el espacio anular: Dado que la fricción agrega presión al pozo, el peso efectivo o densidad equivalente de circulación (EDC) aumenta en el fondo.
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Geometría del agujero, viscosidad efectiva, temperatura, presión, gasto o tasa de bombeo La geometría del pozo es un factor importante al momento de la limpieza del pozo, ya que un pozo con una geometría regular ayuda a la limpieza del pozo y por ende a una mejor remoción de los recortes de perforación, por tanto el DEC no aumentará en gran medida.
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Velocidad de penetración y tamaños de los recortes: (fig. 1) Cuando hay un incremento de penetración, hay un aumento de recortes de formación y que junto con el tamaño de los recortes aumentan el DEC , al aumentar las velocidades de penetración, hay que tener en cuenta que nuestra presión de fondo de pozo aumentara debido al aumento de recortes. Fig. 1 Eficiencia de la limpieza del agujero: (fig. 1) Una mala limpieza del agujero conlleva a una acumulación de recorte de perforación en el fondo del pozo, y por ende al aumento del DEC, esto también depende del flujo del fluido de perforación y sus propiedades reologicas. Como podemos observar en el grafico.
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Litología de la formación Dependiendo del tipo de litología , se determina el tipo de fluido para perforar, aquellas formaciones poco consolidadas, bastante falladas , con estructuras geológicas complejas ocasionan la necesidad de calcular el DEC para que no sobrepase la presión de fractura y que sea ligeramente mayor a la presión de formación.
FLUIDOS DE PERFORACION PET-216 P2
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% de solidos en el lodo Filtración del lodo La floculación
El ECD excesivo puede causar pérdidas al exceder el gradiente de fractura de un pozo. Es importante optimizar las propiedades reológicas para evitar el ECD excesivo. Cuando el ECD es demasiado bajo, la presión de poro provoca amagos de reventón. Al aumentar la densidad del lodo se puede controlar el pozo, pero si el margen entre presiones es estrecho, se debe colocar un revestidor para acomodar el lodo mas pesado. Presión de fractura > DEC > presión de fractura fig. 2
Un aumento en el % de solidos, un aumento en el filtrado de lodo puede ocasionar un lodo floculado, el cual tendrá y ejercerá una presión mayor en el fondo del pozo, y por ende una mayor DEC.
CONCLUCION: las acciones que se realizan en el pozo, para solucionar cierto problema o para darle alguna propiedad para un mejor rendimiento puede afecctar negativamente en otra propiedad del fluido. Por tanto hay que tratar de mantener un equilibrio y utilizar toda informacion que nos proporciona el pozo.
Fig. 2
FLUIDOS DE PERFORACION PET-216 P2
