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Problemas de Pérdidas de Circulación en una Perforación

Durante la perforación de un pozo de agua, petróleo o gas natural, pueden ocurrir diversos eventos no deseados, entre los que se encuentra la pérdida de circulación de fluidos. Este incidente se produce cuando el fluido de perforación (lodo), se desvía hacia la formación por desbalance de presiones, debido a la existencia de zonas fracturadas (naturales o inducidas), cavernosas, fisuradas o altamente permeables, no existiendo el retorno del fluido a la superficie mientras se desarrollan las operaciones de perforación.


En consecuencia, el hoyo se torna inestable, pudiendo ocasionar daños en el acuífero (pozo de agua), o yacimiento (pozo de petróleo o gas), alterando sus características, afectando negativamente su potencial de producción e incrementando a su vez los costos operativos en el proyecto de forma significativa.


Figura ilustrativa: Perdida en la formación-Sarta de Perforación


Las pérdidas de circulación se clasifican con base en la tasa de volumen de fluido perdido en la formación y pueden dividirse en cuatro clases de pérdidas volumétricas: filtración, pérdida parcial, pérdida severa y pérdida total.


¿Qué hacer ante la presencia de pérdidas de circulación?


Ante una situación de pérdida de circulación en pozos de agua son evaluados dos escenarios: el primero consiste en controlar las pérdidas, mientras que la segunda opción se trata de mudar el equipo de perforación a una nueva locación, si las condiciones lo permiten, dependiendo del avance que se tenga en las operaciones de perforación del pozo y conocimiento del terreno, según interpretaciones geológicas realizadas por expertos en la materia.


Sin embargo, cuando se perforan pozos de agua en las ciudades, específicamente en complejos urbanísticos, existe la limitante de espacio y la necesidad extrema del vital líquido ante la actual crisis de agua presente en Venezuela, la mayoría de las veces se procede a controlar las pérdidas de circulación, de manera que se pueda lograr el objetivo de adquirir una fuente de agua potable permanente y satisfacer la necesidad del cliente.


Para tratar las pérdidas de circulación se pueden utilizar múltiples materiales como cáscaras, escamas, granulares o fibrosos, que se encuentran disponibles en tamaños oscilantes entre nanómetros y milímetros.


El Ingeniero Luis Pérez, líder en perforación en la compañía de ser- vicio Inversiones Pérez Gimón, C.A, ubicada en el estado Monagas, durante una entrevista concedida a Marlene Monsalve de la revista Pozos y Agua, compartió algunas anécdotas, lecciones aprendidas y recomendaciones obtenidas de su experiencia en el campo, manifiesta que el material utilizado en la mayoría de las operaciones para controlar las pérdidas de circulación en Venezuela, son productos de desecho de bajo costo de la industria de elaboración de alimentos y fabricación química; los proveedores diseñan lechadas que obturen y sellen las zonas de pérdida. Para ello se puede utilizar corteza de madera, cáscara de arroz, coco, material arcilloso, láminas de plástico, entre otros materiales.


Por ejemplo, la cáscara de arroz, según sus características físicas, tiende a ser buen material anti pérdida para formaciones compactas como arenas permeables, por la facilidad de incrustarse en las zonas en las que está ocurriendo la pérdida de circulación y también fácil re- moción de las paredes durante las operaciones de limpieza de hoyo.


En los fluidos a base de agua, se añaden arcillas para aumentar la densidad, viscosidad, resistencia de gel y disminuir la pérdida de filtrado. Las arcillas que se emplean en este tipo de fluidos se pueden clasificar en distintos grupos como la Bentonita, Barita e Irita. Por otro lado, cada vez es más frecuente el uso de productos empleados en la industria petrolera, durante la perforación de pozos de agua, como la Goma Xántica y la Bentonita. Su uso dependerá de la severidad de la pérdida de circulación, así como de la zona de interés a controlar y su profundidad, sabiendo que se trata de una extensión comprendida entre los 0 y 150 metros (pozos profundos).


En este tipo de operaciones, la Goma Xántica es utilizada para generar viscosidad de baja velocidad y mejorar las propiedades de suspensión. Esto tiene una relación costo-beneficio que se recomienda considerar al momento de tomar la decisión de aplicar el producto, por la efectividad de los resultados que se logran obtener y minimizar el impacto financiero de los tiempos no productivos.


Sin embargo, la Bentonita es utilizada como primera opción si se compara con la Goma Xántica, debido a su bajo costo. Además, operativamente se dilata considerablemente una vez expuesta al agua, lo que la hace ideal para proteger las formaciones de la invasión de los fluidos de perforación. A pesar de ello, su uso depende de la cantidad requerida y la rentabilidad financiera que se tenga en el proyecto, ya que muchas veces se presentan escenarios donde se requieren 10 sacos de Bentonita, cuando el mismo problema se puede controlar con 3 sacos de Goma Xántica.


Para estos productos existen diversidad de nombres en el mercado actual, entre los que se encuentran el Quick Gel, DUO TEC (Goma Xántica) o Bentonita (AQUA GEL-viscosificador).


Asimismo, Pérez destacó la importancia de usar equipos de rotopercusión cuando se conoce la estratigrafía (disposición y características de las rocas), del lugar a perforar y existe una pérdida de circulación, específicamente en sitios en los cuales predominan los terrenos con formaciones rocosas. La ventaja de estos equipos para la perforación en formaciones constituidas por rocas, consiste en el uso de un compresor de aire de alta presión donde se usa un martillo de fondo que va impactando la formación a través de la ejecución de un corte vertical, atravesando la zona de pérdida sin mucho inconveniente.


Entre las ventajas de usar el método de rotopercusión se manifiesta la velocidad de penetración constante y un menor nivel de ruido. No obstante, también existen desventajas como la probabilidad de pérdida del martillo en el hoyo (LIH, término usado en operaciones de perforación: Lost in the Hole), los compresores requieren un alto mantenimiento y combustible, incrementando los costos operativos.


Revista @Pozosyagua

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