Un filtro prensa de alta presión funciona como una herramienta de simulación crítica utilizada para evaluar las propiedades de filtración y de construcción de pared de los fluidos de perforación bajo estrés. Operando a una presión estándar de 100 psi, mide específicamente el volumen de agua perdida durante un período de 30 minutos y el grosor físico del revoque de lodo resultante.
Al cuantificar la pérdida de fluido y el grosor del revoque, esta prueba determina si un lubricante o un reductor de pérdida de fluido puede formar una película densa, delgada y lubricante. Esta barrera protectora es la principal defensa contra la adherencia de tuberías por presión diferencial.
Análisis de la Mecánica de Filtración
Medición de la Pérdida de Fluido
La métrica principal recopilada por el filtro prensa es el volumen de agua (filtrado) que escapa del fluido de perforación.
Esta medición indica cuán permeable es la barrera entre el pozo y la formación. Una alta pérdida de agua sugiere que los agentes químicos no están logrando sellar la formación de manera efectiva.
Evaluación del Grosor del Revoque de Lodo
La segunda métrica crítica es el grosor físico del residuo sólido, conocido como revoque de lodo, que queda en el medio filtrante.
Este residuo simula la capa que se acumula en las paredes del pozo. El objetivo es evitar una acumulación gruesa y esponjosa en favor de una capa compacta.
El Objetivo Operacional: Prevenir la Adherencia
Creación de una Película Protectora
Los datos derivados del filtro prensa evalúan la capacidad de los lubricantes y los reductores de pérdida de fluido para generar un tipo específico de película en la pared del pozo.
Para ser efectiva, esta película debe ser densa, delgada y altamente lubricante. Esta barrera evita que el fluido de perforación invada la formación y reduce la fricción.
Mitigación de Riesgos de Presión Diferencial
El propósito más importante de estas pruebas es prevenir la adherencia de tuberías por presión diferencial.
Si el revoque de filtro es demasiado grueso o el sellado es deficiente, la diferencia de presión entre el pozo y la formación puede succionar la sarta de perforación contra la pared. Una película delgada e impermeable creada por lubricantes efectivos neutraliza este riesgo.
Comprensión de las Compensaciones
Grosor vs. Densidad
Una dificultad común en el diseño de fluidos es asumir que un revoque de lodo grueso proporciona un mejor sellado.
En realidad, un revoque grueso aumenta el área de contacto con la sarta de perforación, aumentando significativamente el riesgo de que la tubería se atasque. El objetivo es la densidad y la impermeabilidad, no el volumen.
Pérdida de Fluido vs. Lubricidad
Si bien la baja pérdida de fluido es crítica, no es el único factor para el éxito.
Un fluido puede sellar bien la formación (baja pérdida de agua) pero no dejar una superficie resbaladiza y lubricante. Ambas métricas deben evaluarse juntas para garantizar que la película realmente reduzca la fricción.
Interpretación de los Resultados de la Prueba para su Proyecto
Al revisar los datos de una prueba de filtro prensa de alta presión, priorice sus riesgos operativos:
- Si su enfoque principal es prevenir la adherencia de tuberías: Priorice una medición de revoque de lodo delgado y denso, ya que un revoque grueso aumenta drásticamente el área de superficie para la adherencia diferencial.
- Si su enfoque principal es la protección de la formación: Priorice una baja pérdida de volumen de agua durante el período de 30 minutos para garantizar que el fluido no esté invadiendo y dañando la roca circundante.
Esta prueba es el método definitivo para verificar que sus agentes químicos mantendrán la integridad del pozo bajo presión.
Tabla Resumen:
| Métrica Probada | Unidad de Medida | Significado Operacional |
|---|---|---|
| Volumen de Filtrado | ml por 30 min | Indica la eficiencia del sellado de la formación y la prevención de la pérdida de fluido. |
| Grosor del Revoque de Lodo | mm o 1/32 pulgada | Evalúa el riesgo de adherencia de tuberías por presión diferencial. |
| Calidad de la Película | Cualitativo | Evalúa la densidad, lubricidad y compacidad de la barrera. |
| Presión Estándar | 100 psi | Simula el estrés del fondo del pozo durante el proceso de construcción de pared. |
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Referencias
- Nodirbek Kobilov. DEVELOPMENT OF EFFECTIVE LUBRICANTS FOR DRILLING FLUIDS. DOI: 10.29013/ajt-24-1.2-90-93
Este artículo también se basa en información técnica de Kintek Press Base de Conocimientos .
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