Diseño de fluidos de completación en ambientes de alta temperatura. En el presente trabajo se abordaron las situaciones en las que salmueras y sus interacciones durante operaciones de completación se afectan por la alta temperatura.
El trabajo permitirá identificar los planes de mitigación para realizar las completaciones con salmuera como fluido de completación para los pozos HTHP. En lugar de usar fluidos de perforación.
Igualmente, estos fluidos exhiben altos índices de sedimentación de sólidos cuando son expuestos a altas temperaturas por tiempos largos. Lo cual ocasiona retrasos y costos por tiempos no productivos, remediación, y producción diferida.
Este análisis ha permitido realizar las operaciones de completación usando salmueras en pozos con temperaturas de fondo entre 153 °C y 196 °C. Evitando problemáticas con los sólidos de los fluidos de perforación y ahorrando tiempos y costos al cliente para mejorar el desempeño productivo del yacimiento.
La exploración de hidrocarburos ha hecho que la industria petrolera se focalice en ambientes cada vez más extremos en términos de presión y temperatura; los cuales representan retos para las salmueras usadas como fluidos de completación.
Igualmente, los efectos inmediatos de la presión y temperatura en los fluidos de completación son los cambios volumétricos; los cuales deben se deben considerar para mantener el control hidráulico del pozo.
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Adicionalmente, la diversificación de operaciones de completación buscan optimizar el rendimiento de los yacimientos, para generar diversas necesidades y retos para los fluidos de completación.
Dichos retos pueden variar en tipo y magnitud en función de sus interacciones con la formación y sus fluidos, durante las diferentes operaciones de la completación del pozo. Cuando el diseño del fluido de completación no satisface los requerimientos, frecuentemente se opta por realizar la completación con fluido de perforación; no obstante, esta alternativa también conlleva riesgos que pueden afectar las operaciones llevando a retrasos que se traducen en producción diferida y pérdidas económicas.
En ambientes de alta temperatura los fluidos de perforación presentan una reducción en sus propiedades reológicas y un asentamiento de sólidos mayor al asentamiento natural en condiciones estáticas; los cuales pueden llegar a interferir durante la producción del pozo. Adicionalmente, los fluidos de emulsión inversa contienen emulsificantes y aditivos que pueden generar incompatibilidades con los fluidos de la formación. El uso de salmueras ofrece un ambiente libre de sólidos para la completación, que favorece el desempeño de las operaciones de toma de información; así como el anclaje del empacador con la tubería de producción e instalación de equipos especiales como sistemas de bombeo electro-centrífugo.
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No obstante, si bien las interacciones de los sólidos son eliminadas usando salmueras, siguen estando presente las interacciones entre la salmuera y la formación y sus fluidos. Por ejemplo, la temperatura alta favorece la solubilidad de sales o minerales en las salmueras. La cual disminuye al pasar a regiones de menor temperatura favoreciendo la precipitación.
Asimismo, las salmueras ofrecen operaciones más seguras en términos de impacto al yacimiento y a la producción. Por lo que el reto es poder realizar las completaciones HTHP con salmueras y productos que resistan las temperaturas altas y mitiguen las interacciones con el yacimiento.
Para poder hacer la selección de los fluidos de completación, es necesario identificar sus efectos en todas las operaciones de la completación. Así como con el yacimiento para determinar las medidas de mitigación que deban aplicarse; desde productos especiales que resistan las altas temperaturas hasta prácticas operativas o una combinación de ambas.
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En las completaciones de pozos de alta temperatura, más allá de definir la densidad de la salmuera para el control del pozo; es importante el análisis de las interacciones de las salmueras con su entorno debidas a la temperatura, ya sea sistemas de levantamiento artificial; equipos de producción, formación y sus fluidos, o cualquier otra parte del entorno durante las operaciones de completación.
Cabe señalar que es vital disponer de los aditivos adecuados que resistan las temperaturas extremas que prevalecen en los pozos petroleros; los cuales deben contribuir a la mitigación de los efectos de la alta temperatura.
Igualmente, aplicando las recomendaciones dadas en este trabajo, se han podido realizar las completaciones en ambientes de temperaturas que previamente tenían como única alternativa los fluidos de perforación.
Finalmente, el cliente ha obtenido el beneficio de realizar las operaciones con un fluido libre de sólidos y de forma segura; con ahorros sustanciales de tiempo y costos de equipo de perforación, y producción diferida.
El trabajo será presentado por los Ingenieros Juan Carlos Espinoza Castro, Mónica Adriana Cordova Somellera, Monserrat Y. Hernandez Ortega y Felipe Quissak en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
