LODO DE PERFORACION

El lodo es un fluido preparado con materiales químicos, en circulando en circuito dentro del

agujero por el interior de la tubería, impulsado por bombas y finalmente, devuelto a la

superficie por el espacio anular (espacio formado entre la pared del agujero y el diámetro

exterior de la tubería). Las principales funciones que ejerce el lodo durante la perforación en

cualquiera de sus variantes (gas, aire, agua, diésel y suspensión coloidal a base de agua y

arcilla), son las siguientes: 

a) Enfriamiento y lubricación de la barrena

 Durante la perforación se va produciendo un

calor considerable debido a la fricción de la barrena y herramienta con la formación que tiene

una temperatura natural llamada “Gradiente Geotérmico (Relación que existe entre la

temperatura y la profundidad del pozo; donde dicho gradiente promedio es de 1° Centígrado

por cada 30 metros (100 pies) de profundidad.”. Debido a esto, el lodo debe tener suficiente

capacidad calorífica y conductividad térmica para permitir que el calor sea recogido desde el

fondo del pozo para ser transportado a la superficie y dispersado a la atmósfera; el lodo también

ayuda a la lubricación de la barrena mediante el uso de emulsionantes o aditivos especiales que

afecten la tensión superficial. Esta capacidad lubricante se demuestra en la disminución de la

torsión de la sarta, aumento de la vida útil de la barrena, reducción de la presión de la bomba,

etc.

b) Estabilidad en las paredes del agujero 

Esto se refiere a la propiedad que tiene el lodo

para formar un enjarre o película que se forman en las paredes del agujero que sea liso,

delgado, flexible y de baja permeabilidad; lo cual ayuda a minimizar los problemas de

derrumbes y atascamiento de la tubería, además de consolidar a la formación. Así mismo, este

proceso evita las filtraciones del agua contenida en el lodo hacia las formaciones permeables y

reduce la entrada de los fluidos contenidos en la formación al ejercer una presión sobre las

paredes del agujero P.H (Presión hidrostática). Normalmente, la densidad del agua más la

densidad de los sólidos obtenidos durante la perforación es suficiente para balancear la presión

de la formación en las zonas superficiales. De baja presión. 

c) Barrena que levante y acarree simultáneamente los recortes perforados (V.A velocidad

anular). 

La eficiencia del acarreo de la muestra del fondo del pozo a la superficie depende

de la velocidad del lodo en el espacio anular que está en función del gasto de la bomba de

lodo, el diámetro del agujero, la velocidad de bombeo y el diámetro exterior de la tubería

de perforación.

d) Control de las presiones de la formación. 

Otra propiedad del lodo es la de controlar las presiones de la formación, siendo ésta con un rango normal de 0.107 kg/cm2  por metro. A esto se le denomina “Gradiente de Presión de Formación”; el lodo genera una presión (Presión Hidrostática) que contrarresta la presión de la formación. La presión hidrostática

está en función de la densidad del lodo y de la profundidad del agujero. La densidad del

fluido de perforación debe ser adecuada para contener cualquier presión de la formación

y evitar el flujo de los fluidos de la formación hacia el pozo.

e) Soporte sustantivo del peso de la sarta de perforación. 

Con el incremento de las profundidades perforadas, el peso que soporta el equipo de perforación se hace cada vez mayor, y con base en el Principio de Arquímedes la tubería recibe un empuje ascendente

al estar sumergida en el fluido de perforación. A este fenómeno también se le conoce

como efecto de flotación donde el empuje depende de la profundidad a la que se

encuentra la tubería y la densidad del fluido sustentante. El peso de la sarta de

perforación y el de la tubería de revestimiento en el lodo, es igual a su peso en el aire

multiplicado por dicho factor de flotación. El aumento de la densidad del lodo conduce a

una reducción del peso total que el equipo de superficie debe soportar.

f) Suspensión de cortes y sólidos al interrumpirse la perforación. 

Cuando la circulación se interrumpe por un tiempo determinado, los recortes quedan suspendidos debido a una característica del lodo llamada “gelatinosidad” la cual evita que los cortes caigan al fondo

y causen problemas al meter la tubería y al reanudar la perforación.

g) Transmisión de la potencia hidráulica a la barrena.

El fluido de perforación es el medio para transmitir la potencia hidráulica requerida a través de las salidas del lodo en la barrena (toberas), donde gran parte de esta potencia producida por las bombas se utiliza para mover la columna del lodo existente en el espacio anular y así establecer una circulación pertinente; ayudando a perforar la formación y limpiar el fondo del agujero.

Las propiedades químicas del flujo del lodo (viscosidad plástica, punto cedente, etc.), ejercen una considerable influencia sobre las propiedades hidráulicas y deben ser controladas con los valores apropiados. El contenido de sólidos en el lodo también debe ser controlado en un nivel óptimo para lograr los mejores rendimientos.