Estudio del fenómeno de electro-ósmosis como solución al problema de bit balling en formación arcillosa
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Date
2012
Authors
Evaluators
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En la actualidad la industria del petróleo enfrenta grandes desafíos técnicos y medioambientales asociados a la perforación de pozos. Las restricciones medioambientales hacen referencia de manera específica a los lodos como un contaminante potencial del subsuelo, por esto y sumado a las razones económicas y de logística, resulta necesario perforar con lodos base agua. Sin embargo, estos lodos presentan un pobre desempeño en lutitas, causando hinchamiento o desintegración de la misma. El bit balling es uno de los principales problemas presentes en la interacción fluido de perforación-formación arcillosa, debido a que al absorber agua del lodo, los cortes de shales se hinchan, adhiriéndose a la broca, dando lugar a inestabilidad de pozo, además de efectos indeseables como reducción en la tasa de penetración, bloqueo parcial de los inyectores y desgaste de los dientes de la broca, llevando a tiempos no productivos y elevando los costos de perforación. Esta investigación propone un nuevo enfoque para la reducción de bit balling sin sustancias químicas tóxicas, cambios en el lodo o cambios en el diseño de la broca; basado en el concepto de electro-ósmosis, proceso por el cual el agua que absorbe la arcilla es forzada a fluir cuando se aplica un campo eléctrico y se libera en forma de película delgada en la interfase metalarcilla evitando la adherencia. Para la evaluación de la técnica electro-osmótica se realizaron estudios experimentales de los fenómenos físico-químicos interfaciales que ocurren entre el metal y la arcilla hinchada antes y después de la aplicación del tratamiento; el cual se llevó a cabo a través de un montaje experimental simulando la adherencia de muestra proveniente de la formación Honda rica en minerales arcillosos de tipo esmectita en un electrodo de acero, demostrando que la adherencia disminuye cuando el electrodo actúa como cátodo en el montaje.
Description
Keywords
Bit balling, Embotamiento de la broca, Hinchamiento, Arcilla, Electro-ósmosis.