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Una alternativa versátil y sostenible a los fluidos de formiato de cesio

Por Richard Hay | Vicepresidente de Fluidos y Servicios de Terminación | 1 de febrero de 2024

Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los operadores del Mar del Norte y otras regiones de aguas profundas es encontrar una alternativa sostenible a las salmueras de formiato de cesio. Desde la década de 1990, el formiato de cesio se ha convertido en la opción necesaria entre los operadores porque es relativamente benigno para el medio ambiente y puede formularse para las altas densidades y temperaturas necesarias para las operaciones en aguas profundas, pero también es muy caro y es un recurso finito disponible en unos pocos yacimientos. Según el Servicio Geológico de EE.UU., en 2022 el precio medio de 25 gramos de formiato de cesio al 98% era de 46,10 dólares.[1] No hace falta ser ingeniero de perforación para saber que 25 gramos es solo una gota en un barril, y que se necesitan cientos de barriles de fluido para perforar y completar un pozo.

Problema resuelto

Afortunadamente, existe una alternativa: El fluido multiuso TETRA Neptune. Único en el sector, este fluido es superversátil, no contiene formiatos y puede formularse en densidades de 11,6 lb/gal a 17,5 lb/gal con temperaturas de funcionamiento más bajas que las salmueras estándar. El fluido tiene un pH alcalino estable sin riesgo de producir ácido fórmico corrosivo, y es térmicamente estable, con temperaturas de cristalización reales y presurizadas (TCT y PCT) que pueden soportar las duras condiciones de las operaciones en aguas profundas sin cristalización.

La tabla muestra seis formulaciones de fluido TETRA Neptune, tanto divalente como monovalente, con densidades que oscilan entre 11,6 y 17,5 lb/gal.

Versatilidad

El fluido multiuso TETRA Neptune puede utilizarse como fluido de terminación, fluido de perforación de yacimientos, fluido de barrera, fluido de empaquetadura, fluido de suspensión, base para píldoras y slugs, en la fase de salmuera de fluidos no acuosos en workovers, y para su uso como fluido de línea de control/pad y otras tareas. ¿Qué otro fluido puede hacer eso? Esta versatilidad hace que Neptune sea muy rentable, ya que permite utilizar un único lote para distintas operaciones, lo que no sólo reduce los costes, sino que también simplifica las necesidades logísticas y de manipulación.

La versatilidad y eficacia del fluido están probadas sobre el terreno. Presentado en 2015, TETRA Neptune se ha utilizado en el Golfo de México como salmuera de terminación, fluido para empacadores y base para píldoras de tratamiento de pozos con enorme éxito.

Recientemente, el fluido se utilizó por primera vez en una operación de intervención y abandono en el Mar del Norte, en aguas de 80 metros de profundidad a una profundidad vertical verdadera de más de 4.000 metros. El trabajo incluyó una prueba de preventor de reventones a 10.000 psi con una temperatura de cristalización real inferior a -30,5ºC. Mostrando su versatilidad, el fluido de salmuera transparente de 14,7 lb/gal funcionó también como fluido de suspensión y como base para el desplazamiento del pozo y las píldoras viscosificadas, con un rendimiento impecable y sin incidentes de salud, seguridad y medio ambiente.

El fluido TETRA Neptune también es ideal como fluido de perforación de yacimientos. Combinando la formulación monovalente de alta densidad con 50 libras por barril de mármol molido se puede obtener una densidad de fluido de 15,8 lb/gal.[2] El fluido personalizado reduce la posibilidad de dañar el yacimiento y, posteriormente, puede convertirse en salmuera transparente para su reutilización en la fase de terminación, reduciendo así los costes, el tiempo y la logística.

El exclusivo fluido TETRA también puede utilizarse en la formulación de emulsiones invertidas sin sólidos, cuando se necesitan fluidos no acuosos y no se desea la presencia de agentes de ponderación sólidos. Por ejemplo, si se sustituye el bromuro de calcio por Neptune de 17,5 lb/gal, se puede obtener una emulsión con una densidad de hasta 12,9 lb/gal.

Así pues, como puede verse, el fluido multiuso TETRA Neptune puede no ser una cobertura adecuada para postres o una cera para suelos (¡no lo intente en casa!), pero es muy versátil para la perforación y terminación de pozos de petróleo y gas, y esta versatilidad se traduce en rentabilidad y alto rendimiento.

Sostenibilidad

TETRA Neptune también satisface la necesidad de una alternativa sostenible. Con una menor huella de carbono que otros fluidos de alta densidad, sus ingredientes son de origen regional, abundantes y seguros para el medio ambiente. Además, ofrece una logística simplificada. Formularlo para las necesidades específicas de sus aplicaciones no requiere mezclas, manipulaciones o almacenamientos especiales en las plataformas o a bordo de embarcaciones marinas, ni tampoco equipos de vertido cero. El fluido patentado cuenta con aprobación medioambiental para su uso en el Mar del Norte y puede recuperarse para su posterior reutilización.

¿A qué espera?

Ha llegado el momento de utilizar el fluido TETRA Neptune en sus operaciones. Considere sus versátiles aplicaciones y beneficiosas características:

Aplicaciones

• Líquido de terminación
• Fluido de perforación del yacimiento
• Fluido del empaquetador
• Líquido de suspensión
• Base para píldoras de tratamiento de pozos
• Aplicaciones de almohadilla/línea de control
• Base para emulsiones invertidas no acuosas

Características beneficiosas

• Densidades que van de 11,6 a 17,5 lb/gal
• Térmicamente estable con excelente TCT y PCT
• Formulaciones divalentes y monovalentes
• pH alcalino estable
• Sin riesgo de formación de ácido fórmico corrosivo
• Más versátil que el formiato de cesio y otras salmueras
• Menor coste que el formiato de cesio
• Respetuoso con el medio ambiente
• Más sostenible que otras salmueras

Tanto si opera en el Mar del Norte, el Golfo de México, el Atlántico Sur o en tierra firme, este fluido versátil es una alternativa sostenible al formiato de cesio que le aportará valor económico y operativo.

Notas finales

[1] Véase "MCS2023-Cesium" en el sitio web del USGS. El precio de 2022 refleja un aumento del 8% con respecto a los 42,60 dólares de 2021. El cesio no es raro en sentido absoluto, pero se extrae de muy pocas minas en todo el mundo -principalmente de una única mina en Canadá- y su naturaleza reactiva complica su extracción, purificación y almacenamiento. El elemento es un metal alcalino muy reactivo que se fundiría en la mano si no reaccionara antes con la humedad ambiental y se incendiara.

[2] Tanto los fluidos monovalentes como los divalentes pueden utilizarse para la perforación de yacimientos, pero estos últimos tienen limitaciones. Los cationes de una salmuera divalente pueden reaccionar con los aniones del agua de formación y crear sólidos insolubles capaces de obstruir los poros del yacimiento, mientras que las salmueras monovalentes son más sensibles a los almidones y polisacáridos que se añaden para aumentar la viscosidad y controlar la pérdida de fluido.