MX2013000496A - Fluidos de tratamiento que comprenden lutita vitrificada y metodos para usar tales fluidos en formaciones subterraneas. - Google Patents
Fluidos de tratamiento que comprenden lutita vitrificada y metodos para usar tales fluidos en formaciones subterraneas.Info
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Abstract
Se proporcionan métodos y composiciones para el tratamiento de formaciones subterráneas, y más específicamente, fluidos de tratamiento que contienen lutita vitrificada y métodos para usar estos fluidos de tratamiento en formaciones subterráneas. Un método para desplazar un fluido en un pozo de perforación comprende proporcionar un pozo de perforación que tenga un primer fluido colocado en el mismo; y colocar un segundo fluido en el pozo de perforación para desplazar por lo menos parcialmente el primer fluido en el mismo; en donde el segundo fluido comprende un líquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación de arcilla presente en el intervalo de 5% a aproximadamente 20% en peso del segundo fluido; y un agente viscosificante presente en el intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del segundo fluido.
Description
FLUIDOS DE TRATAMIENTO QUE COMPRENDEN LUTITA VITRIFICADA Y
METODOS PARA USAR TALES FLUIDOS EN FORMACIONES SUBTERRANEAS
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se . refiere a operaciones de tratamiento subterráneas, y más particularmente, a fluidos espaciadores mejorados que comprenden lutita vitrificada y métodos para usar estos fluidos espaciadores mejorados en formaciones subterráneas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los fluidos de tratamiento se usan en una variedad de operaciones que se pueden llevar a cabo en formaciones subterráneas.. Gomo es referido en este documento, el término "fluido de tratamiento" se entenderá para proponer cualquier fluido que se puede usar en una aplicación subterránea en conjunción con una función deseada y/o para un propósito deseado. El término "fluido de tratamiento", no implica ninguna acción particular por el fluido. Los fluidos de tratamiento se usan frecuentemente en, por ejemplo, operaciones de perforación, terminación y estimulación de pozos. Ejemplos de tales fluidos de tratamiento incluyen fluidos.de perforación, fluidos de limpieza de pozos, fluidos de reacondicionamiento, fluidos de conformidad, fluidos de empaque de . grava, fluidos de acidificación, fluidos de fracturamiento, fluidos de espaciadores y similares..
Los fluidos espaciadores se usan frecuentemente en pozos de petróleo, de gas y geotérmicos para facilitar la eficiencia de desplazamiento · mej orada cuando . se desplazan múltiples fluidos en un pozo de perforación. Por ejemplo, los fluidos espaciadores se colocan frecuentemente dentro de una formación subterránea para separar físicamente fluidos incompatibles. Los fluidos espaciadores también se pueden colocar entre diferentes fluidos de perforación durante recambios de fluido de perforación,, o entre un fluido de perforación- y una salmuera de terminación..
Los fluidos espaciadores también se pueden usar en operaciones de cementación primarias para separar .un fluido de perforación, de una composición de cemento que se puede colocar en un . anillo entre una sarta de tubería de revestimiento y la formación subterránea, donde la composición de cemento se coloca en el anillo en ya sea la dirección de circulación ' convencional o inversa. La composición de cemento se propone frecuentemente para endurecerse en el anillo, soportando y colocando la sarta de tubería de revestimiento, y uniéndose . a tanto la. sarta de tubería de revestimiento como la formación para formar una barrera sustancialmente , impermeable, o funda de cemento, que facilita el aislamiento de la zona. Sin embargo, si el fluido espaciador no desplaza adecuadamente el fluido de perforación del anillo, la composición de cemento puede no lograr, unirse satisfactoriamente a. la sarta de tubería de revestimiento y/o la formación.. En ciertas circunstancias, los fluidos espaciadores también se colocan en . formaciones subterráneas para asegurar que todas las superficies pozo abajo se humedezcan con agua, o que los fluidos de perforación se remuevan completamente, antes de la colocación subsecuente de una composición de cemento, que puede hacer que se presente la unión entre la composición de cemento y la' superficies humedecidas con agua.
Los fluidos espaciadores convencionales comprenden frecuentemente materiales que son costosos, y que pueden llegar a ser inestables a temperaturas elevadas, un problema particularmente indeseable en pozos de alta temperatura, alta presión (HPHT) .'' Por · ejemplo, a temperaturas arriba de aproximadamente 149°C (300°F) , muchos de los polímeros y/o biopolímeros comunes usados como viscosificantes experimentan degradación y de esta manera pueden reducir prematuramente la viscosidad de fluido. Tal falla puede provocar que . el fluido pierda la capacidad de sostener los materiales de . ponderación o pueden prevenir que el fluido eleve y/o desplace el fluido de perforación, dando por. resultado una integridad deficiente en la unión entre el cemento y la formación .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a operaciones de tratamiento subterráneas, y más particularmente, a fluidos de tratamiento mejorados que comprenden lutita vitrificada, y métodos para usar éstos fluidos de tratamiento mejorados en formaciones subterráneas.
De acuerdo con un amplio aspecto de la presente invención, se proporciona un método para desplazar un fluido o fluidos de separación, en un pozo de perforación que comprende: proporcionar un pozo de perforación que tiene un primer fluido colocado, en el mismo; y ya sea llevarlo, a cabo (i) o (ii) por debajo: (i) colocar un . segundo fluido en el pozo de perforación para por lo menos desplazar parcialmente el primer fluido del mismo; o (ii) colocar un .. fluido espaciador en el pozo de- perforación para separar el primer fluido de un tercer fluido; en donde el segundo fluido o el fluido espaciador comprende un liquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación dé arcilla presente en el intervalo de aproximadamente .5% a aproximadamente 20% en peso del segundo fluido o el . fluido espaciador respectivamente; y un agente viscos.ificante presente en el intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del segundo fluido o el fluido espaciador respectivamente.
De acuerdó con un aspecto de la' presente invención, se proporciona un método para desplazar un fluido en un pozo de perforación que comprende: proporcionar un pozo de perforación que tiene un primer fluido colocado en el mismo; y colocar un segundo fluido en el pozo de perforación para por lo menos desplazar parcialmente .el primer fluido del mismo; en donde el segundo fluido comprende un liquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación de arcilla presente en. el. ' intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del segundo fluido; y . un agente viscosificante presente en el intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del segundo fluido.
De acuerdo con ' otro aspécto, la invención proporciona un método para separar fluidos en un pozo de perforación, que comprende: proporcionar . un pozo de perforación que tiene un primer fluido colocado en el mismo; colocar un fluido espaciador en el pozo de perforación para separar, el primer fluido de un segundo fluido; en donde fluido.. espaciador comprende un liquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación de arcilla presente en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del fluido espaciador; y un agente viscosificante presente en el intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del fluido espaciador.
De acuerdo con un aspecto adicional, la invención proporciona un fluido espaciador que comprende: un liquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación de arcilla presente en el. - · intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del fluido espaciador; y un agente viscosificante presente . en el intervalo de aproximadamente 1% . a aproximadamente 10% en peso del fluido espaciador; en donde fluido espaciador no se precipita.
Las características y ventajas de la presente invención serán fácilmente evidentes para aquellas personas expertas en el campo en una lectura de la descripción de las modalidades preferidas que siguen.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1A es una gráfica que ilustra la compatibilidad de una modalidad particular de la presente invención, velocidad de esfuerzo cortante de redondeo.
La Figura IB es una gráfica que ilustra la compatibilidad de La modalidad de la Figura 1A, velocidad de esfuerzo cortante. de. redondeo hacia abajo.
Figura. 2A -es una gráfica que ilustra. la compatibilidad de otra modalidad de la presente invención, velocidad de esfuerzo cortante de redondeo.
La Figura 2B es una gráfica que ilustra la compatibilidad de . la modalidad de la Figura 2A, velocidad de esfuerzo cortaftte.de redondeo hacia abajo.
Figura 3 es una gráfica de compatibilidad...
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a operaciones de tratamiento subterráneas, y más particularmente, a fluidos de tratamiento mejorados que comprenden lutita vitrificada, y métodos para usar estos fluidos de tratamiento mejorados en formaciones subterráneas. Los fluidos de tratamiento de la presente invención . son adecuados para . el. uso en una variedad de aplicaciones de tratamiento subterráneas, incluyendo operaciones de perforación, terminación y estimulación de pozos.
Los fluidos de .tratamiento de. la presente invención comprenden en general lutita vitrificada y un fluido base (por ejemplo, un liquido base), y no son asentables. Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender aditivos adicionales como pueden ser . requeridos o benéficos para un uso particular. Por ejemplo, los fluidos de tratamiento de la presente ; invención pueden incluir . silicatos de magnesio, sintéticos, agentes viscos.ificantes, polímeros orgánicos, dispersantes, surfactantes , agentes de ponderación, sales, y similares.
La lutita vitrificada usada en los fluidos de tratamiento de la presente invención comprende en general cualquier material rico en sílice parcialmente, vitrificada. La lutita vitrificada .incluye cualquier roca de grano fino formada por la consolidación de arcilla, o lodo que' se ha cubierto por lo menos parcialmente en un material vidrioso, cristalino. En ciertas modalidades . de la presente invención, la lutita vitrificada tiene un porcentaje de volumen de contenido de óxido como se determinan por la difracción de rayos x cuantitativa, como se expone en la Tabla 1 a continuación.
TABLA 1
Un ejemplo de una lutita vitrificada adecuada está comercialmente disponible bajo el nombre comercial "PRESSUR-SEALMR FINE LCM" . de. TXI Energy Services, Inc.-, de Houston, Tex. En ciertas modalidades de la presente invención, la lutita vitrificada puede ser estable hasta 537.78°C (1000°F) . En ciertas modalidades de la presente invención, la lutita vitrificada está presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 90% en peso del fluido de tratamiento. En otras modalidades de la presente invención, .la lutita vitrificada está presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención de aproximadamente 1% a aproximadamente 20% en peso del fluido de tratamiento. ¦ .En otras modalidades de la presente invención, la lutita vitrificada está presente en los fluidos de tratamiento de : la presente invención de aproximadamente .1% a aproximadamente 10% en peso del fluido de tratamiento. Una persona experta en el campo, con el beneficio de esa descripción, reconocerá una cantidad adecuada de lutita vitrificada para una aplicación particular.
El fluido, base usado en los fluidos de tratamiento de la presente invención puede comprender un fluido de base acuosa, un fluido 'de base de aceite, un fluido sintético, ' o una emulsión. En ciertas modalidades de. la presente invención, el fluido puede ser un fluido de base acuosa que comprende agua dulce, agua salada, . salmuera, agua de mar,, o una mezcla de las mismas. En ciertas modalidades de la presente invención, el fluido base puede ser un fluido de base acuosa que . puede comprender formiato de cesio y/o potasio. El fluido, base puede provenir de cualquier fuente proporcionada que no contenga compuestos que puedan afectar adversamente otros componentes en el fluido de tratamiento. El fluido base puede provenir de una fuente natural . o sintética. En ciertas modalidades de la presente invención, el fluido base puede comprender un fluido sintético tal como, pero no limitado a, ésteres, éteres, y.olefinas. En general, el fluido base, estará presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención en una cantidad suficiente para formar una suspensión bombeable. En ciertas modalidades, el fluido base estará presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención de aproximadamente 15% a aproximadamente 95% en peso del fluido de tratamiento. En otra modalidades, el fluido base estará presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención de aproximadamente 25% a aproximadamente 85% en peso del fluido de tratamiento. Una persona de experiencia ordinaria en el campo,, con el beneficio de esta descripción, reconocerá la cantidad apropiada de fluido base para usar en una aplicación elegida.
Opcionalmente , los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender además un agente viscosificante . El agente viscosificante puede ser cualquier componente adecuado para proporcionar un grado deseado de suspensión de sólidos. La elección de . un - agente viscosificante depende de factores tales como . la viscosidad deseada y la compatibilidad química . deseada con otros fluidos (por ejemplo, fluidos de perforación, composiciones de cemento, y similares). En ciertas modalidades de la presente invención, el agente viscosificante se puede' flocular y filtrar fácilmente de los . fluidos de tratamiento de la presente invención.. Los agente viscosificantes adecuados pueden incluir, pero no se limitan a, agentes coloidales (por ejemplo, arcillas, polímeros, goma de guar) , agentes formadores de emulsión, tierra. diatomácea, almidones, biopolímeros, polímeros sintéticos, o mezclas de los mismos. Los agente viscosificantes .adecuados son frecuentemente polímeros hidratables que tienen uno o, más grupos funcionales. Estos grupos funcionales pueden incluir, pero no se limitan a, grupos hidroxilo, grupos carboxilo, ácidos carboxílieos , derivados de. ácidos carboxílicos, grupos sulfato, grupos sulfonato, grupos fosfato, grupos fosfonato, y grupos amino. , . En ciertas modalidades de la. presente invención, los agente viscosificantes se pueden usar ya que comprenden grupos hidroxilo y/o grupos amino. En ciertas modalidades de la. presente invención, los agente viscosificantes pueden ser biopolímeros, y derivados de los mismos, que tienen una o más de. estas , unidades de monosacárido : galactosa, mañosa, glucósido, glucosa, xilosa, arabinosa, fructosa, . ácido glucurónico, o. sulfato de piranosilo. Los ejemplos de biopolímeros adecuados incluyen, pero no se limitan a, goma de guar y derivados de los mismos, tales como hidroxipropil' guar y c.arboximetil-hidroxipropil-guar, y derivados de celulosa, tales como hidroxietil celulosa, gomas de gelan, y gomas de xantano. Adicionalmente, los polímeros sintéticos que contienen los grupos funcionales mencionados en. lo anterior se pueden usar. Ejemplos de tales polímeros sintéticos incluyen pero no se limitan a, poli (acrilato) , poli (metacrilato) , poli (etilen-imina) , poli (acrilamida) , . poli (alcohol . vinílico)., y poli (vinilpirrolidona ) . Otros agentes viscosificantes adecuados incluyen quitosanes, almidones y gelatinas. Las arcillas adecuadas incluyen- caolinitas, montmorilonita, Bentonita, micas¦ hidrosas, . atapulgita, sepiolita, y similares, así como también arcillas de origen natural, arcillas sintéticas, tal como laponita. Un ejemplo de un agente viscosificante adecuado es una . hidroxietil-celulosa que es comercialmente disponible bajo el nombre comercial "WG-17" de Halliburton Energy Services,. Inc.-, de Duncan, Oklahoma. Otro, ejemplo- de un agente viscosificante adecuado es una goma welan. que. es comercialmente. disponible bajo el nombre comercial "??????" de Kelco Oilfield Services, Inc. otro agente viscosificante preferido puede ser Bentonita.
Si se' desea, el agente viscosificante puede incluir un material viscosificante de silicato de magnesio inorgánico sintético de alta . temperatura, comercialmente disponible bajo el nombre comercial "THERMA VISMR" de Bariod Fluid Systems de Houston, Texas, . ya. que tiene estabilidad térmica hasta 371.11°C (700°F). Tal -material viscosificante inorgánico de alta temperatura puede encontrarse bajo, la clase de arcillas de hectorita, tal como un silicato de magnesio sintético (por ejemplo, silicato de sodio litio-magnesib) , o pueden ser otros productos similares tales como Laponita RD de Rockwood, Bentonita (comercialmente disponible bajo el nombre. comercial "AQUAGÉL GOLD SEALMR" de ' Bariod Fluid Systems de Houston, Texas), lutita vitrificada, o metacaolin. En ciertas modalidades, el ¦ agente . viscosificante puede incluir un material amorfo/fibroso usado para impartir viscosidad y propiedades de. suspensión a los fluidos de perforación de base de aceite, y que se pueden desempeñar más fácilmente con esfuerzo cortante cuando las temperaturas del fluido son por lo menos 49°C (120°F), (por ejemplo, "TAU MODMR" comercialmente' disponible de Halliburton Energy Services, Inc., de Duncan, Oklahoma) .
Donde se. incluya, el agente viscosificante. puede estar presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención en una cantidad suficiente para proporcionar un grado deseado de suspensión de sólidos.. En ciertas modalidades,, el agente viscosificante puede estar presente de aproximadamente 0.01% a aproximadamente. 35% en pesó del fluido de tratamiento. En otra' modalidades, el agente viscosificante puede estar presente de. aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del fluido de tratamiento. En otras modalidades, . el agente viscosificante puede estar presente de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del fluido de. tratamiento. En otra modalidades, el .agente viscosificante puede estar presente de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 2% en peso del fluido de tratamiento. En ciertas modalidades, de la presente invención . en donde los fluidos, de tratamiento se expondrán a condiciones de pH elevado (por ejemplo, cuando los fluidos de tratamiento' harán contacto con las composiciones de cemento), ¦ los agentes viscosificantes tales como goma welan, celulosa (y derivados de celulosa), y goma de- xantano pueden ser particularmente adecuados. Una persona, de experiencia ordinaria en el campo, con el beneficio . de esta descripción, será . capaz de identificar, un agente viscosificante adecuado, asi como también la cantidad apropiada para . incluirlo, para una aplicación particular.
Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender además un aditivo de control de pérdida de fluido (a partir de ahora "FLCA") . Cualquier FLCA adecuado para el uso en una aplicación subterránea puede ser adecuado para el uso en las composiciones y métodos de la presente invención.. En ciertas modalidades, el FLCA puede comprender polímeros orgánicos, almidones, o sílice fina. Un ejemplo de una sílice fina que puede ser adecuada es comercialmente disponible de Halliburton Energy Services, Inc. bajo; el nombre comercial "WAC-9." Un ejemplo de, un almidón que. puede ser adecuado es comercialmente disponible de Halliburton Energy Services, Inc. bajo el nombre comercial "DEXTRID." En ciertas modalidades donde los fluidos de tratamiento de la presente invención comprende un FLCA, el FLCA puede estar presente en los fluidos de tratamiento de' la presente invención de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 6% en peso del. fluido de tratamiento. En otras modalidades, el FLCA puede estar presente en los fluidos de tratamiento de la. presente invención de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.1% en peso del fluido, de tratamiento. Una persona experta en el campo, con el beneficio de esta descripción, reconocerá la cantidad apropiada de un FLCA para usarlo en una aplicación particular .
Opcionalmente, . los fluidos de tratamiento . de la presente invención pueden comprender un dispersante. Ejemplos adecuados de dispersantes incluyen., pero no se limitan a, copolimero de estireno-anhidrido maleico. sulfonado, copolimero de viniltolueno-anhidrido maleico sulfonado, sulfonato de naftaleno de sodio condensado con formaldehido, acetona sulfonada condensada con formaldehido, lignosulfonatos (por ejemplo, lignosulfonato . de .sodio modificado), sulfonato . de " aliloxibenceno, sulfonato de alilo y monómeros no iónicos, e interpolímeros de ácido acrílico. Un ejemplo de un dispersante que puede ser adecuado es comercialmente , disponible de National Starch & Chemical Company de Newar.k, N.J: bajo el nombre comercial "Alcosperse 602 ND, " y es una mezcla de 6 partes de copolimero de estireno-anhidrido maleico sulfonado a 3.75 partes de interpolímero de ácido acrílico. Otro ejemplo de un dispersante que puede ser adecuado es un lignosulfonato de sodio modificado que es comercialmente disponible de Halliburton Energy, Services, Inc., of Duncan., Oklahoma, bajo el nombre comercial "HRMR-5". Donde se incluye, el dispersante puede estar presente . de aproximadamente 0.0001% a aproximadamente .4% en peso del fluido dé tratamiento. En otra modalidades, el .' dispersante puede' estar presente de aproximadamente 0.0003% a aproximadamente 0.1% en1 peso del fluido de tratamiento. Una persona experta en el campo, con el beneficio de esta descripción, reconocerá la cantidad apropiada de dispersante para la inclusión en los fluidos de tratamiento de la presente invención, para una aplicación particular .
Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender surfactantes . Ejemplos adecuados de surfactantes incluyen, pero no se limitan a, etoxilatos de nonilfenol, etoxilatos de alcohol, lipidos de azúcar, a-olefinsulfonatos , alquilpoliglicósidos , sülfatos de alcohol, sales de sulfatos de alcohol etoxilados, óxidos de alquil-amidopropil-dimétilamina, y óxidos de. alqueno amidopropil-dimetilamina . ' Un ejemplo de un surfactante que puede ser adecuado comprende un. comprende oxialquilatedsulfonato, y es comercialmente disponible de Halliburton Energy , Services, Inc. bajo: el nombre . comercial "STABILIZER. 434C". .Otro surfactante que puede ser adecuado comprende un alquilpolisácarido, y es comercialmente disponible de Sepp.ic, Inc. of Fairfield, N.J. bajo la designación comercial. "SIMUSOL-10" . Otro surfactante que puede ser adecuado comprende nonilfenoles etoxilados, y son comercialmente disponible bajo el nombre comercial "DUAL SPACER SURFACTANT A" de' Halliburton Energy Services, Inc. Donde se incluya,, el surfactante puede estar presente de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 10% en peso del fluido de tratamiento. En otra modalidades de la presente invención, el surfactante puede estar . presente de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 6% en peso del fluido de tratamiento. Una persona experta en el campo, con el beneficio de . esta descripción reconocerá '" la cantidad apropiada de surfactante para una aplicación particular.
Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender agentes de ponderación. En general, cualquier agente de ponderación se puede usar con los fluidos de tratamiento de .la presente invención. Los materiales de ponderación adecuados pueden incluir sulfato de bario (BaSO , comúnmente conocido como Barita) , MICROMAXMR (disponible de Halliburton Energy Services in Duncan, Oklahorna) , MICROMAX FF (disponible de Halliburton Energy Services en Duncan, Oklahoma) hematita, tetraóxido de manganeso, ilmenita, carbonato de calcio, y similares. Un ejemplo de una hematita adecuada es comercialmente disponible bajo el nombre comercial "Hi-DenseMR No. 4" de Halliburton Energy Services, Inc. Donde se. incluya, el agente de ponderación puede estar presente · en el fluido de tratamiento en una cantidad suficiente para proporcionar una densidad deseada al fluido de tratamiento. En ciertas modalidades, el agente de ponderación puede estar presente. en los fluidos de tratamiento, de la. presente invención en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 85% en peso. En otras modalidades, el agente de ponderación puede estar presente en los fluidos de tratamiento de la presente invención en él intervalo de aproximadamente 15% a aproximadamente 70% en peso. Una persona de experiencia ordinaria en el campo, con el beneficio de esta descripción, reconocerá la cantidad apropiada del agente · de ponderación para usarlo en'- una aplicación elegida.,
Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención · pueden comprender un agente quelante. Cuando se agregan a los fluidos de tratamiento de la presente invención, tal como un agente quelante puede quelar. cualquier catión divalente . o trivalente disuelto que. puede, estar presente en el. liquido base. Cualquier agente quelante adecuado se puede usar co la presente invención. Ejemplos de agentes quelantes. adecuados incluyen, pero no se limitan a', una forma anhidra ' de ácido cítrico, comercialmente disponible, bajo el nombre comercial de agentes secuestrante de hierro FE-2MR de Halliburton Energy Services, Inc., de Duncan, Okla. Otro. ejemplo de un agente quelante adecuado es una solución de ácido cítrico .disuelto en agua, comercialmente disponible bajo el hombre comercial.. de agente amortiguador Fe-2AMR de Halliburton .Energy. Services, Inc., de Duncan, Okla. Otro ejemplo de un agente quelante adecuado es citrato de sodio, comercialmente ; disponible bajo el nombre comercial FDP-S714-04 de Halliburton Energy Services, Inci de Duncan, Okla. Otros agentes quelantes que son adecuados para el uso con la presente invención pueden incluir, entre otras cosas, ácido nitrilotriacético en cualquier forma de ácido etilene-diamin-tetracético ("EDTA"), ácido Etilen-glicol tetraacético (EGTA) , o sus sales. Agentes quelantes adecuados para el uso con los fluidos de la presente invención también pueden incluir ácido tartárico, ácidos policarboxílieos , lignosulfonatos , . fosfonatos/Organo-fosfonatos-1, . ácido Hidroxietiliden-difosfónico ("HEDP"), ácido die.tilen-triamin-penta (metilen-fosfónico) ("DETMP") , ácido amino-tri-metilen-fosfónico .( "ATMP" ) , ácido etilen-diamin-tetra (metilen-fosfónico) ("EDTMP") , cualquiera de las sales de lós mismos, cualquier derivados de los mismos, y cualquier combinación de los mismos. Cuando se usan, el agente quelante de hierro se incluye de manera preferente en el fluido de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 1% en peso del fluido.
Opcionalmente, los fluidos de tratamiento de la presente invención pueden comprender 5.80% de lutita vitrificada., 0.35% de Bentonita, y 0.07% de TAU. M0DMR
Otros, aditivos se pueden agregar en los fluidos de tratamiento de la . presente invención como se considere apropiado . por una persona experta en ; el campo con el beneficio de esta descripción. Los ejemplos de tales aditivos incluyen desespumantes, agentes de curado, sales, inhibidores de corrosión, inhibidores de lutita, y agentes acondicionadores de formación. Una persona de experiencia ordinaria en el campo con el beneficio de esta descripción reconocerá el tipo apropiado de aditivo para ' una aplicación particular.
A fin de evaluar el desempeño de un fluido espaciador, la reologia es determinante, particularmente la consistencia del punto de formación a temperatura elevada. Ciertas modalidades de los fluidos espaciadores, de la presente invención pueden mostrar relaciones "300/3" mejoradas. Como se refiere en este documento, el término relación "300/3" se entenderá que propone el valor que resulta de la división del esfuerzo cortante que un fluido muestra a 300 rpm por el esfuerzo cortante que el mismo fluido muestra a 3 rpm. De manera preferente, los fluidos espaciadores muestran una relación "300/3" en o cerca de 1.0, indicando que la reologia de tal fluido es lana. La reologia plana facilita el mantenimiento de velocidades de fluido casi uniformes . a través de un anillo subterráneo, y . ayuda a mantener un perfil de esfuerzo cortante casi contante. En ciertas modalidades, la reologia plana puede reducir el volumen de un fluido espaciador que es requerido . para limpiar efectivamente, un pozo de perforación subterráneo. Mientras que se prefiera la reologia plana,, no es requerida de los fluidos espaciadores de la presente invención. En ciertas modalidades de los fluidos de la presente invención pueden mostrar relaciones 300/3 en el intervalo de aproximadamente 2.0 a aproximadamente 5.0. Otras modalidades de los fluidos de la presente invención pueden mostrar relaciones' 300/3 en el intervalo de aproximadamente 2.7 a aproximadamente 4.2. Algunas modalidades, preferidas de- los fluidos de la presente invención pueden mantener una reologia plana, (relación de aproximadamente 1) a través de un amplio ¦ intervalo de temperatura.. ·
Los fluidos de la presente invención se pueden preparar en una variedad de formas. En ciertas modalidades de la presente invención, los fluidos de pozo de la presente invención se pueden preparar primero al pre-mezclar la lutita vitrificada con cualquier aditivo seco opcional, elegido. Después, aquellos materiales secos mezclados se pueden combinar con el fluido base, ya sea mediante mezclado por lotes o mezclad continuo ("sobre la marcha").. En ciertas modalidades de la presente invención en donde los . materiales secos y combinados se- mezclan con el fluido base mediante mezclado por lotes, el fluido puede haber sido premezclado con ácido orgánico débil y/o un desespumante. La mezcla seca luego se puede agregar al fluido base usando, por ejemplo, una tolva de aditivo con efectos venturi; la. mezcla, de la combinación seca y el fluido base también se puede agitar, después de lo cual él material de ponderación se puede agregar y agitar. Se pueden agregar surfactantes al fluido espaciador poco antes de que se coloquen pozo abajo. En ciertas modalidades' de la presente invención en donde los materiales secos combinados se mezclan con el fluido base mediante el mezclado continuo, los materiales secos combinados serán típicamente combinados adicionalmente con un material de ponderación, y la mezcla resultante . se puede medir en,, por ejemplo,- equipo de mezclado de cemento recirculante mientras que el fluido base se mide por separado. El fluido base comprenderá' . típicamente desespumantes pre^mezclados en. el mismo. Poco antes de que el fluido espaciador se coloque pozo abajo, los surfactantes se pueden. agregar al fluido espaciador.
Un ejemplo de un método de la presente invención es ¦ un método para desplazar un fluido en un pozo de perforación, que comprende: proporcionar un pozo de perforación que tenga un primer fluido colocado en el mismo; y. colocar un segundo fluido en el pozo de perforación para desplazar por lo. menos parcialmente el primer fluido del mismo, en donde el segundo fluido que comprende lutita vitrificada,, mezcla TUNED SPACERMR III (disponible de Halliburton Energy Services in Duncan, Oklahoma) , agente de. ponderación (por ejemplo, Barita, MICROMAXMR, MICROMAX FF, hematita), THERMA VISMR, TAU MOD"R, Bentonita, sal, . surfactantes , Fe-2 (agente quelante), y un fluido base .
Otro ejemplo de un método de la presente invención es un método para separar fluidos en un pozo de perforación en una formación subterránea, que comprende: proporcionar un pozo de perforación que tenga, un primer fluido colocado en el mismo; colocar un fluido espaciador en el. pozo de perforación para separar el primer fluido de un. segundo fluido, el fluido ¦espaciador que comprende un lutita vitrificada, mezcla TUNED
MR
SPACER III, agente de ponderación (por ejemplo, Barita, MICROMAXMR, MICROMAX FF, hematita ), . THERMA VISMR, TAU MOD™, Bentonita, sal, surfactantes, · Fe-2 (agente quelante), y un fluido base; y colocar el segundo fluido en el pozo de perforación . ' ·' . :
Un ejemplo de un fluido espaciador preferido de la presente invención comprende,', en peso, aproximadamente 51% de agua, aproximadamente 3% . de lutita vitrificada, aproximadamente 44% de agente de ponderación (tal como Barita), aproximadamente 1% de arcilla mineral (tal como sepiolita) , aproximadamente 0.03% de viscosificante (tal como hidroxietil celulosa), aproximadamente 0.1% de polisacárido welan de peso . molecular alto (tal cómo BIOZAN) , aproximadamente 0.006% de dispersante (.tal como lignosulfonato de sodio modificado), y aproximadamente 0.55% de ácido cítrico, que se puede agregar para quelar el calcio, el cual puede inhibir la hidratación del polímero.
Para facilitar un mejor entendimiento de la presente invención, . los siguientes ejemplos de . las modalidades preferidas. De ninguna manera los siguientes ejemplos se leen para limitar, o para definir, el alcance de la invención.
EJEMPLOS EJEMPLO 1
Se llevó a cabo la prueba reológica sobre una variedad de composiciones de muestra que se prepararon como sigue:
(1) mezclar, todos los componentes secos (por ejemplo, lutita vitrificada, o zeolita, o sílice fumante) y los aditivos secos, más los aditivos secos tales como, por ejemplo, hidroxietilcelulosa, BIOZAN, y lignosulfonato de sodio se pesaron en un recipiente de vidrio que tiene una tapa limpia., y se agitaron completamente a mano hasta que se mezclaron bien. Agua de grifo luego .se pesó en una jarra de licuadora Waring,.. y la mezcladora se encendió 4,000 rpm.
Mientras que la mezcladora continua encendida., se agregó ácido cítrico al agua de mezclado, y luego se agregaron los componentes secos mezclados, seguido por la barita. La velocidad de la mezcladora luego se incrementó a .12,000 rpm durante aproximadamente 35 segundos. Después, la mezcladora se detuvo> y se agregaron aproximadamente 2. gotas de' un desespumante de base de glicol, estándar.
Los valores reológicos luego se determinaron usando un viscosímetro Fann Modelo 35. Las lecturas . del reloj se registraron como velocidades de 3, 6, 30, 60, 100, 200, 300, y 600 RPM con un bob Bl, un rotor Rl, y un resorte 1.0.
En las composiciones de muestra descritas a continuación, todas las concentraciones están en porcentaje en peso.
La Composición de Muestra No. 1 comprendió 1.2 kg/L
(10 libras por galón) de suspensión de 7.5.6% de agua,. 4.83% de zeolita, 1.63% de sepiolita, 0.04% de hidroxietilcelulosa, 0.11% de BIOZAN, 0.71% de copolímero de estireno sulfonado, 0.72% de ácido cítrico, y 16.36% de Barita.
La Composición de Muestra No. 2 comprendió 1.2 kg/L
(10 libras por galón) .de suspensión de.75.6% de agua, .4.83% de sílice fumante, 1.63% de sepiolita, 0.04% . de hidroxietilcelulosa, 0.11% de BIOZAN, 0.71% de. copolímero de estireno sulfonado, 0.72% de ácido cítrico, y 16.36% de Barita.
La Composición de Muestra No. 3 comprendió 1.2 kg/L (10 libras por galón) de suspensión de 75.6% de agua, 5.49% de lutita vitrificada, 1.61% de sepiolita, 0.07% de hidroxietilcelulosa, . 0.14% de BIOZAN, 0.01% de ligno-sulfonato de sodio modificado, 0.72% de ácido, cítrico, y 16.36% de Barita.
La Composición de Muestra No. -4 comprendió 1.6 kg/L (13 libras por galón) de suspensión de 51.39% de agua, 2.81% de zeolita, 0.95% de sepiolita., 0.02% de hidroxietilcelulosa, 0.06% de BIOZAN, 0.41% de copolímero. de estireno sulfonado, 0.55% de ácido cítrico, y 43.81% de Barita.
Composición de Muestra No. 5 comprendió 1.6 kg/L (13 libras por galón) de suspensión de 51.39% de agua, 2.81% de sílice fumante,' 0.95% de sepiolita;, 0.02% de hidroxietilcelulosa, 0.06% de BIOZAN, 0.41% de copolímero de estireno sulfonado, 0..55% de ácido cítrico, y 43.81% de Barita.
La Composición de Muestra No.. 6 comprendió 1.6 kg/L (13 libras por galón) de ' suspensión de 51.39% de agua, 3.19% de lutita vitrificada, 0.94% de sepiolita, 0.034% de hidroxietilcelulosa, 0.08% de BIOZAN, . 0.006% de ligno-sulfonato de sodio modificado, 0.55% de ácido cítrico, ...y 43.81% de Barita.
La Composición de Muestra No. 7 comprendió 1.9 kg/L (16 libras por galón) de suspensión de. 36.22% de agua, 1.54% de zeolita, 0.52% de sepiolita, 0.01% de hidroxietilcelulosá, 0.04% de BIOZAN, 0.23% de copolímero de estir.eno sulfonado, 0.45% de ácido cítrico, y 60.98% de Barita.
La Composición de Muestra No. 8 comprendió 1.9 kg/L (16 libras por galón) de suspensión de 36.22% de agua, 1.54% de sílice fumante, 0.52% de sepiolita, 0.01% de hidroxietilcelulosá, 0.04% de BIOZAN, 0.23% de copolímero de estireno sulfonado, 0.45% de ácido cítrico, y. 60.98% de Barita.
La Composición de Muestra No . 9 comprendió 1.9 kg/L (16 libras por galón) de suspensión de 36.22% de agua, 1.76% de lutita vitrificada, 0.52% de sepiolita, 0.023% de hidroxietilcelulosá, 0.044% de BIOZAN, 0.003% de ligno-sulfonato de sodio modificado, 0.45% de ácido cítrico, y 60.98% de Barita .
Los resultados de la prueba se exponen en las Tablas a continuación. La abreviación "PV" significa viscosidad plástica, mientras que la abreviación "??" =e refiere a punto de deformación.
TABLA 2
TABLA 3
TABLA 4
El ejemplo anterior muestra,, entre otras cosas, que los fluidos de tratamiento de la presente invención que comprenden lutita. vitrificada y un fluido base pueden ser adecuados para 'el uso en el tratamiento de formaciones subterráneas.
EJEMPLO 2
Se llevó a cabo- una prueba reológica adicional en varios fluidos que tienen las siguientes composiciones..
La Composición de Muestra No. 10, un fluido de pozo de la presente invención, comprendió 60.98% de agua dulce en peso, 1.76% de lutita vitrificada en peso, 36.22% de sulfato de bario en peso, 0.52% de sepiolita en peso,. 0.02.3% de hidroxietil celulosa en peso, 0.044% de BIOZAN en. pesó, 0.003% de ligno-sulfonato de sodio modificado en peso, y 0.45% de ácido cítrico en. peso.
Composición de Muestra No. 11 comprendió 0.97% de Bentonita en peso 27:79% de polvo fino de sílice en peso, 0.2% de carboximetil hidroxietil celulosa en peso, 40.04% de sulfato de bario en peso, 0.37% en peso de naftalen sulfonato de sodio condensadó ' con formaldehído, y 31.63% de agua dulce en peso.
Composición de Muestra No. 12 comprendió. 2.03% de tierra diatomácea en peso, 1.82% de sílice gruesa en peso, 0.,1% de atapulgita en peso, 0.63% de sepiolita en peso, 0.52% en peso de naftalen-sulfonato de sodio condensadó con formaldehído, 0.1% de propilenglicol en peso, 59.1% de sulfato de bario en peso, y 35.7% de agua dulce en peso.
Las composiciones se sometieron a prueba para determinar sus relaciones "300/3". Se usó un viscosímetro que usa un rotor R-l, un bob B-l, y ün. resorte F-l. Las lecturas del reloj en 300 RPM (5ll seg -1 de esfuerzo cortante) se dividieron por lecturas de reloj obtenidas a 3 ,RPM (5.11 seg - 1 de esfuerzo cortante) . Los resultados de la prueba se exponen en la Tabla a continuación.
TABLA 5
EJEMPLO 3
Se llevó a cabo una prueba reológica adicional usando un viscosimetro Farm Modelo 75. Las lecturas del reloj se registraron en velocidades de 3, 6, 100, 200, 300, y 600 RPM.
La Composición de Muestra No. 13 se. preparó como se describe en la Tabla 6, a continuación. ¦ ·
TABLA 6 - Composición de Muestra No. 13
La mezcla TUNED SPACER™ III es.un fluido espaciador de base de agua que comprende de aproximadamente -60-80% en peso de lutita vitrificada, de aproximadamente 5-20% de sepiolita, de aproximadamente 5-20%. de tierra diatomácea (por ejemplo, MN-51 (diatomácea) ) , y de aproximadamente 1-10% de BIOZAN. De esta manera, proporciona lutita vitrificada y una mezcla de agentes viscosificantes (de sepiolita . y tierra diatomácea y BIOZAN) .
La Composición de Muestra No. 13 luego se sometió a prueba para viscosidad plástica y punto, de deformación en una temperatura elevada como se describe en la Tabla 7.
TABLA 7
Los resultados de la prueba expuesta muestran que la Composición dé Muestra No. 13 mostró un punto de deformación deseado en el intervalo de 0.98 a 1.46 kg/m2 (20-30 lb/100pie2) . De esta manera, el ejemplo anterior muestra que los fluidos .de tratamiento mejorados de la presente invención permiten que las reologias de los fluidos de tratamiento sean, ajustables como se desee y a temperaturas elevadas (por ejemplo, 232°C (450°F)), tal ' que puedan mantener el material de ponderación arriba de ¦ 149°C (300°F) sin adelgazamiento significativo a altas temperaturas . Por otra parte, la muestra fue fácil de mezclar con densidades variantes, y mostró un punto de deformación que permaneció relativamente consistente sobre un intervalo amplio .de temperatura (por ejemplo, 27 a 232°C 80°F a 450°F) ) . De esta manera, mientras que algunos fluidos de ' tratamiento pueden perder el punto de deformación a temperaturas entre 163 a 177°C (325°F y 350°F), los fluidos de tratamiento de la presente invención han mostrado que . mantienen el punto de deformación a 232°C 450°F), y probablemente tan alto como 260°C (500°F) .
La compatibilidad de la Composición de Muestra 13 se comparó con 1.80 kg/L (15 ppg) de un fluido de perforación de base de agua a 82°C (180°F) y 1.92 kg/L (16 ppg) de suspensión de cemento. El fluido de perforación de base de agua sometida a prueba se recibió sin datos que especifican sus componentes pero, se etiquetó como adecuada para el uso en un BHST de 232°C ( 50°F). La constitución de 1.92: kg/L (16 ppg) de la suspensión de cemento sé expone en la. Tabla 8, ..a continuación.
TABLA 8
Para la prueba de compatibilidad, las diversas relaciones del fluido de perforación a . espaciador y espadadora .a composiciones de cementó se ' prepararon conforme a la Tabla · 9.. Estas suspensiones se acondicionaron individualmente en el consistómetro Atmosférico Fann a ,82°C (180°F) durante 20 minutos y se sometió a- prueba para reologia en el Fann Modelo 35 a 82°C (180°F). Los resultados se resumen en la. misma Tabla 9 a continuación.
TABLA 9
Para la ' interpretación de los resultados obtenidos del Fann Modelo 35 y como se tabula en la Tabla. 9, los resultados se calcularon como se indica posteriormente, planteado conformé al Caso 1 y Caso 2, en donde los fluidos se bombearon a 8.bpm (Caso 1) y 5 bpm (Caso 2) para un ID de caso de 24.448 cm (9.625 pulgadas) e IF de pozo de perforación de 29..85cm' (11.75 pulgadas ) . usando . una geometría de anillo. La rpm calculada para el Caso. 1 fue 105 rpm y para el Caso 2 fue 66 rpm.
CASO 1
Como se , indica en las Figuras 1A y IB, el espaciador mostró excelente compatibilidad con el fluido de perforación por delante y el cemento por detrás.
CASO 2
Como se indica en las Figuras 2A y 2B, el espaciador mostró., muy buena compatibilidad con el fluido de perforación por delante. El espaciador a cemento también es muy cercano a los limites de compatibilidades ideales con el redondeo de la velocidad dé esfuerzo cortante más cercana.
A fin . de verificar la' compatibilidad del fluido perforador con el espaciador, una mezcla que contiene 25% de fluido de perforación y 75% de espaciador s preparó y se sometió a prueba; én el - Fan Modelo 75 de. 204 a 215°C . (400°F y 419°F) (nota la r.eologia a 204°C (400°F) y 232°C (450°F) se indica en la Tabla 7) . Los resultados de reologia de alta temperatura . se tabulan en la Tabla 10 a continuación y se expresan gráficamente en la Figura 3. A partir de . la ' Figura 3, se puede concluir que 1.92 kg/L (16 ppg) de espaciador diseñado es compatible, con 1.80 kg/L (15 ppg) . de fluido de perforación de base. de . agua .
TABLA 10
EJEMPLO 4
Se llevó a cabo la prueba reológica adicional con un. Fann Modelo 75, con registros notados a velocidades de 3, 6, 30, 60, 100,. 200, 300, y 600 RPM.
La Composición de Muestra No. 14, descrita en la Tabla 11, se preparó como sigue: (1). mezclar en seco la mezcla TUNED SPACERMR III,' Fe-2 y se agrega lentamente al agua y al hidrato para, por un . máximo de 10 minutos,. (2) se agrega la cantidad requerida de Bentonita a la suspensión e hidrato durante 5 minutos, (3)- se agrega la cantidad requerida.de TAU MODMR a la suspensión e hidrato durante 5 minutos, (4) se mezcla en seco el THERMA VISMR, lutita vitrificada y Barita y se agrega lentamente a la suspensión de TUNED SPACERMR hidratada en 10 minutos, y (5) se mantiene la agitación a 1000 rpm y se homogeniza durante 15-20 minutos. '.
TABLA 11 - Composición de Muestra No. 14
La Composición de' Muestra No.. 14 se sometió . a prueba para PV e YP a alta temperatura (204 °C) (40Q°F) y los resultados de la prueba se exponen en la Tabla 12, .a continuación .
partir de los resultados, es evidente que kg/L (17.5 ppg) de espaciador · diseñado . sea estable hasta 204°C (400°F) y puede sostener un punto de formación deseado.
EJEMPLO 5
Se llevó a cabo la prueba reológica adicional con un Farm Modelo 77, con registros conservados a velocidades de 3, 6, 30, 60, 100, 200, 300, y 60'O.RPM.
La Composición de Muestra No.. 15 se preparó para proporcionar un punto de deformación deseado en el intervalo de 0.49 a 0.98 kg/m2 (10-20 lbf/lOOpies2) para lodo de base de aceite a 177°C (350°F) y para mantenerse en esta temperatura durante por lo menos 5 horas, como se describe en la Tabla 14. La Composición . de Muestra No. 15 se preparó como sigue: (1) pesar 284 mi de agua en la mezcladora de combinación, (2) agregar 7 gm de D-air - 3000 al agua de mezcla, (3) agregar 1 gm de KC1 y agitar a 1000 rpm durante 2 minutos, (4) pesar apropiadamente loa mezcla TUNED . SPACERMR III, Bentonita, lutita vitrificada y THERMA VISMR y mezclarlos en seco y luego agregarlos lentamente al agua de mezclado a 2000 rpm en 2-3 minutos, (5) agitar durante 10 minutos, (6) pesar 488 gm de Barita y agregarla lentamente al agua de mezclado a 2000 rpm y agitar durante 10 minutos adicionales, (7) pesar DSSA ' y DSSB y agregarlos al espaciador preparado y mezclarlo a mano o agitar a 50-100 rpm, (8) preparar el ensamblaje de Farm Modelo 77/75 y vaciar el espaciador preparado en la celda y comenzar la prueba.
TABLA 13 - Composición de Muestra No. 15
Los resultados de la prueba se exponen en la Tabla continuación .
TABLA 1
EJEMPLO 6
Se llevó a cabo la prueba reológica adicional con un Farm Modelo 75, a 27 °C · ( 800 F) , 88°C (,190°F) , 149°C (300°F) , y 200°C (392°F) con registros conservados a velocidades de 3,
6, 30, 60, 100, 200, 300, y 600 RPM.
La Composición de Muestra Ño. 16 se preparó para proporcionar un punto de formación deseado de aproximadamente 0.49 kg/m2 (10 lbf/lOOpies2) para lodo de base de aceite sintético y/o lodo de base de aceite a 200°C (392F), como se describe en la Tabla 16. La Composición de Muestra No. 16 se preparó como sigue: la mezcla TUNED SPACERMR III se hidrató durante 5 minutos, la lutita vitrificada mezclado en seco se agregó, . junto con Bentonita, THERMA VISMR, y la mezcla se agitó a 3000-3500 rpm durante 10 minutos. Una vez que la hidratación se hizo y, el fluido se cerró, se viscosificó, la Barita se agregó y se agitó durante 10 minutos adicionales. Una vez que el espaciador se preparó, la cantidad requerida de Espaciador Surfactante A de ' Doble . Propósito, Espaciador Surfactante B de Doble Propósito, y SEM-8 se agregaron y se
mezclaron a manó con una espátula. Como se describe en la Tabla 16, la Composición de Muestra No. 16 comprendió 1.4 kg/1 (12 libras por galón) de suspensión de 5.7.29% de agua, 0.52% de mezcla TU.NED SPACERMR III, 34.72% de Barita, 0.69% de THERMA VISMR, .51% de lutita vitrificada, 1.74% de Bentonita, 0.17% de Espaciador Surfactante A de Doble Propósito (etoxilato de nonilfenol), 0.18% de Espaciador Surfactante ' B de Doble Propósito (etoxilato de nonilfenol), y 0.18% de SEM-8 (sal de amonio de sulfato de alcohol, etoxilado) como se expone en la tabla a continuación.
TABLA 15 - Composición de Muestra No. 16
Los resultados de la prueba se exponen en la Tabla a. continuación.
TABLA 16
EJEMPLO 7
Se llevó a cabo' la prueba, reológica adicional con un Farm Modelo 75, a 27°C (80°F), 88°C (190°F), y 170°C (338°F) con registros conservados a velocidades de 3, .6, 30, 60,.100, 200, 300, y 600 RPM:.
La Composición de Muestra No. 17 se preparó para proporcionar un punto de deformación deseado en el intervalo de 0.24 a 0.49 kg/m2 (5-10 lbf/lOOpies2) para lodo de base de agua a 170°C (338°F), como se describe en la Tabla 18. La Composición de Muestra No. 17 se preparó como sigue: lutita' vitrificada, Bentonita, TAU MODMR, mezcla TUNED SPACER^ III, THERMA VISMR se mezclaron en seco, luego lá mezcla seca se agregó al agua y se hidrató durante 20 minutos antes de que la Barita se agregara- y se agitara durante 10 minutos adicionales.
TABLA 17 - Composición de Muestra No. 17
Los resultados de la prueba se exponen en la Tabla a continuación.
TABLA 18
esta manera, los fluidos de tratamiento presente invención pueden satisfacer una necesidad del pozo de. perforación comp estabilidad a alta temperatura (por ejemplo, punto dé deformación consistente, con temperatura de incremento), control de pérdida de · fluido deficiente, fluido no de asentamiento en condiciones estáticas, facilidad de mezclador, y facilidad de preparación a alta densidad en la industria petrolera.
Por lo tanto, la presente invención está bien adaptada para lograr los- fines y ventajas mencionados asi como también aquellos que son inherentes en la presente. Las modalidades particulares dadas a conocer en lo anterior son ilustrativas solamente, ya que la presente invención se puede modificar y practicar en diferentes pero maneras equivalentes evidentes para aquellas personas expertas en el campo que tiene el beneficio de las enseñanzas, en este documento. Adicionalmente , no se proponen limitaciones a los detalles de construcción o diseño en la presente mostrados, diferente como se describen en las reivindicaciones posteriores. Por lo tanto es evidente que las modalidades ilustrativa particulares dadas a conocer en lo anterior se puedan alterar o modificar y tales variaciones son consideradas dentro del alcance de la presente invención. Aunque las composiciones y métodos' se describen en términos de "que comprende", "que contiene" o "que incluye" varios componentes o etapas, las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente de o. "consisten de" los diversos componentes y etapas. Todos los números e intervalos dados a conocer en lo anterior pueden . variar por algún grado. Donde quiera que se de a conocer un intervalo numérico con un límite inferior y un límite superior, cualquier número y cualquier' intervalo incluido que se encuentra dentro del intervalo se da . a conocer específicamente. En particular, . cada . intervalo de valores (de la forma, "de aproximadamente a aproximadamente b", o, equivalentemente, "de aproximadamente a a b", o, equivalentemente, "de aproximadamente a-b") dados a conocer en este documento se va a entender para exponer, cada número e ¦ intervalo abarcado dentro del intervalo más amplio de valores. También, los términos en las reivindicaciones tienen su significado ordinario, simple a menos que de otra., manera se defina explícitamente- y claramente por el titular de la patente. Por otra parte, los artículos indefinidos "un" , o "una", como se usan en las reivindicaciones, ' se definen en este documento para proponer uno o más de uno del elemento que se introduce. Si existe cualquier conflicto en los usos de una palabra o térmico en esta . especificación y uno o más documentos de patente u otro documento que se puedan incorporar en este documento a manera de referencia, las definiciones que son consistentes con. esta .especificación se deben adoptar.
Claims (21)
1. Un método para desplazar un fluido o separar fluidos, en un pozo de perforación, caracterizado porque comprende: proporcionar un pozo de perforación que tiene un primer fluido colocado en el mismo; y ya esa llevar a cabo (i) o (ii) a continuación:. (i) colocar un segundo fluido en el pozo de perforación para por lo menos desplazar parcialmente el primer fluido del mismo; o (ii) colocar un fluido espaciador en el pozo de perforación para, separar el primer fluido de un tercer fluido; en donde el segundo fluido o el fluido espaciador comprende un liquido base; lutita vitrificada; un agente de ponderación de arcilla presente en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del segundo fluido o el fluido espaciador, respectivamente; :' y un agente viscosíficante presente en el intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del segundo fluido o el fluido espaciador respectivamente.
2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lutita vitrificada está presente en el intervalo de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 90% en peso del segundo fluido o fluido espaciador. .
3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el segundo fluido o fluido espaciador comprende además un agente de ponderación.
. Un método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el agente de ponderación está presente en el intervalo de aproximadamente 0.01% , ;a aproximadamente ,85% en peso del segundo fluido o fluido espaciador.
5. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo fluido o fluido espaciador comprende además un silicato de magnesio inorgánico sintético.
6. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el silicato de magnesio inorgánico sintético está presente en el intervalo de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 2.0% en pesó del segundo fluido o fluido espaciador. .
7. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porqué el segundo fluido o fluido espaciador comprende además un viscosificante inorgánico .
8. Un método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el viseosificante inorgánico está presente en el intervalo de aproximadamente . 0¿01% . a aproximadamente ' 0.50% en' peso del segundo fluido o fluido espaciador .
9. Un método de conformidad. con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo fluido o fluido espaciador comprende además un agente de control de pérdida de fluido..
10. . Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo fluido o fluido espaciador tiene una relación 300/3 entre aproximadamente 2.0 y aproximadamente 5.0.
11. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo fluido o fluido espaciador tiene una' relación 300/3 de aproximadamente 1.0.
12. Un método para separar fluidos en un pozo de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: proporcionar un pozo de perforación que tiene un primer fluido colocado en el mismo; Colocar un fluido espaciador en el pozo de perforación para separar el primer fluido de un tercer fluido; en donde el fluido espaciador. comprende un liquido base; lutita vitrificada; un agente, de ponderación de arcilla presente en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 2.0% en peso del fluido espaciador; y un agente viscosificante presente en. el intervalo de aproximadamente. .1% a aproximadamente 10%, en¦ peso del fluido espaciador.
13. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el fluido espaciador comprende además bentonita.
14. Un método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la bentonita está presente en el intervalo de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2.0% en peso del fluido espaciador.
15. Un método de . conformidad con las reivindicaciones .12. a 14, caracterizado porque la lutita vitrificada está presente en el intervalo de aproximadamente 2% a aproximadamente 9% en peso del fluido, espaciador.
16. Uñ fluido espaciador, caracterizado porque comprende : un liquido base; lutita vitrificada;- un agente de ponderación de arcilla presente en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente 20% en peso del fluido espaciador; y un agente viscosificante presente en el/ intervalo de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso del fluido espaciador; '¦ ' ¦ en donde el fluido espaciador no se precipita.
17. Un . fluido espaciador de. conformidad con .la reivindicación 16, caracterizado porque .la tierra diatomácea está presente en él intervalo de . aproximadamente . 5% a aproximadamente 20% en .peso del fluido espaciador.
18. Un fluido espaciador de conformidad con. la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque además comprende un agente quelante.
19. Un fluido espaciador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el agente quelante está presente en el intervalo de aproximadamente 0.1% ¦ a aproximadamente 0.3% en peso del fluido, espaciador.
20. On¦ fluido espaciador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado porque el liquido base comprendé por lo menos un . fluido seleccionado del grupo que consiste de: un fluido de base acuosa, un fluido de base de aceite, un. fluido sintético y una emulsión .
21. Un fluido espaciador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado porque además comprende cualquiera o más de las características definidas en cualquiera o más de las reivindicaciones 13 a 15.
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