Fluidos innovadores sin sólidos que satisfacen las exigencias actuales de las terminaciones en aguas profundas
Por Samy Helmy | Vicepresidente, Fluidos y Servicios de Completación | 25 de marzo de 2021
La selección y validación de un fluido de terminación/empaquetador competente es una actividad crítica durante la planificación de proyectos de aguas profundas a alta presión/alta temperatura (HP/HT).
Se sabe que los fluidos cargados de sólidos invaden las gargantas de los poros de los yacimientos, lo que provoca una disminución sustancial de su productividad. Estos daños suelen ser muy costosos y, en el peor de los casos, imposibles de reparar. Los sólidos de un fluido de terminación también pueden infiltrarse en el equipo y las herramientas de terminación y provocar fallos de funcionamiento. Por ello, siempre se recomiendan los fluidos de terminación sin sólidos.
Cristales amargos y salmueras heredadas
La densidad de la mayoría de las salmueras para yacimientos petrolíferos sin sólidos puede aumentarse por encima de su densidad de suministro habitual simplemente añadiendo más salmuera seca. Sin embargo, este aumento de la densidad siempre va acompañado de un aumento de la temperatura de cristalización de la salmuera. La cristalización de las salmueras en el interior de un pozo puede provocar problemas de control del pozo y/o retrasos operativos considerables. La temperatura de cristalización de la mayoría de las salmueras de alta densidad(es decir, las que superan su densidad eutéctica) aumenta con el incremento de la presión del pozo. Los proyectos en aguas profundas plantean un riesgo elevado de problemas de cristalización, ya que la salmuera en el fondo del tubo ascendente (en el lecho marino) experimentará tanto bajas temperaturas como altas presiones. Por lo tanto, los fluidos de terminación para proyectos en aguas profundas deben estar libres de sólidos y presentar una temperatura de cristalización presurizada inferior a la esperada en el interior del pozo durante todas las operaciones previstas, como las pruebas del preventor de reventones.
Históricamente, el bromuro de zinc y el formiato de cesio se han utilizado a menudo como fluidos de terminación en proyectos HP/HT en aguas profundas. Aunque estos fluidos se han utilizado con éxito, ambos plantean problemas importantes. El bromuro de zinc está clasificado actualmente como contaminante marino debido a su toxicidad para las especies marinas, por lo que su uso está prohibido o restringido en muchas zonas. El formiato de cesio se considera aceptable desde el punto de vista medioambiental, pero es caro, los suministros son limitados y varias grandes compañías petroleras internacionales han determinado que las salmueras de formiato no son adecuadas para su uso, en algunas aplicaciones, como fluido de empaquetado debido al riesgo de fallo catastrófico de la tubería como consecuencia del agrietamiento inducido por el hidrógeno.
Persuasión Azul Cristal
TETRA Technologies ha desarrollado una gama de fluidos de terminación de alta densidad y baja temperatura de cristalización que son aceptables para el medio ambiente, rentables, fácilmente disponibles y constituyen alternativas viables a los fluidos de bromuro de zinc y formiato de cesio. Estos fluidos se comercializan con el nombre de TETRA CS Neptune® y son idóneos como fluidos de terminación para proyectos en aguas profundas y de alta presión. Los fluidos TETRA CS Neptune están disponibles en formas monovalentes y divalentes de hasta 15,7 lb/gal y 17,5 lb/gal respectivamente. Cada uno de los fluidos TETRA CS Neptune presenta un pH neutro a ligeramente alcalino, estabilidad a las temperaturas previstas en la mayoría de los proyectos HP/HT, y se componen de materiales fácilmente disponibles o renovables. No se requiere ningún equipo de perforación especializado para mezclar, almacenar o utilizar los fluidos TETRA CS Neptune.
El desarrollo de nuestros fluidos TETRA CS Neptune originales comenzó en 2014 y continúa en la actualidad, ya que buscamos desarrollar fluidos adicionales con una densidad aún mayor y una mayor estabilidad de temperatura, como se muestra en la Tabla 1. Nuestro desarrollo continuado de la familia de fluidos TETRA CS Neptune no comprometerá nuestros objetivos originales de aceptabilidad medioambiental y operativa de estos fluidos.
TABLA 1 - Resumen de los fluidos TETRA CS Neptune Divalente y Monovalente
Éxito en oleadas
El fluido original TETRA CS Neptune ya se ha utilizado con éxito en varios pozos de aguas ultraprofundas como alternativa a las salmueras de formiato de cesio y bromuro de zinc. El primer uso de este fluido tuvo lugar en el Golfo de México en 2015. Se necesitaron fluidos de terminación y empaquetadores con densidades que oscilaban entre 14,4 y 14,9 lb/gal. La profundidad del agua del proyecto superó los 7.000 pies, la temperatura de la línea de lodo era de 40 °F y la temperatura del fondo del pozo era de 265 °F. El fluido TETRA CS Neptune diseñado para este proyecto se probó exhaustivamente antes de su uso para verificar su estabilidad y su compatibilidad con el equipo de fondo de pozo y el yacimiento. El rendimiento del fluido fue ejemplar durante la fase de pruebas y se ha mantenido a ese nivel en cada aplicación de campo posterior.
Versatilidad de los fluidos de terminación y establecimiento de un estándar industrial
Aunque se han desarrollado principalmente como fluidos de terminación/empaquetado, los fluidos TETRA CS Neptune también pueden utilizarse como salmuera base para fluidos de perforación de yacimientos de alta densidad y bajos en sólidos o como fluidos portadores para rompedores de torta de filtración.
Desde su introducción en 2014, la gama de fluidos TETRA CS Neptune ha ofrecido resultados operativos excepcionales y se ha consolidado como la química de fluidos de terminación óptima para proyectos HP/HT en aguas profundas. En 2020, nos enorgulleció recibir el premio Hart's Meritorious Engineering Award por nuestros fluidos TETRA CS Neptune.
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