CURSO LODOS – PERFORACIÓN EXPLORATORIA CON RECUPERACIÓN DE TESTIGOS 

 

DRILLER JACK  2010  PERú 

 

FLUIDOS  O LODOS DE PERFORACIÓN PARA LA EXPLORACIÓN MINERA 

 

REALIZADO POR: 

Diamond  Driller 

JACK A. MENDOZA S. 

 

CURSO LODOS – PERFORACIÓN EXPLORATORIA CON RECUPERACIÓN DE TESTIGOS 

 

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FLUIDOS O LODOS DE PERFORACION PARA LA EXPLORACION MINERA

Seguridad, salud y medioambiente.-

Siempre que se vaya a iniciar un proyecto y mas aun en zonas sensibles, se recomienda hacer una presentación ante los lugareños de la composición de los aditivos a usarse, su procedencia, posibles impactos y metodos de mitigación, manejo y disposición final de todos los componentes que seran usados en la perforación.

Antes de realizar cualquier maniobra con los aditivos se debe contar con los procedimientos escritos adecuados y cumplirlos. Se debe poner enfásis en el uso de los implementos de seguridad tales como: oberol, zapatos de seguridad, guantes de nitrilo, respirador y lentes contra polvos, estos son indispensables para minimizar el contacto y exposición en las actividades de mezclado del lodo.

En la plataforma de perforación siempre se debe tener copias de las hojas de seguridad de todos los productos con los que se trabaja, asi como tambien un plan de emergencia y cuidados que se le debe dar a la persona en caso de ingesta.

Se debe procurar de un lavador para los ojos siempre a la mano.

Para el almacenaje en plataforma se debe aislar y evitar en lo posible contacto directo con el medio ambiente, los envases usados deberan ser retornados integramente y por ningun motivo deberan ser entregados a terceros ni usarlos en actividades domesticas.

Coordinar con quien corresponda para que el tamaño de los pozos donde se decantaran los lodos sean del tamaño y medida esperada y sugerir unos pozos de contingencia en caso de que el retorno de lodo sea mas que regular. Siempre antes de iniciar cualquier perforación los pozos deberan contar con las geomembranas respectivas y estas deben estar delimitadas. En zonas con afluencias de aguas aledañas y faldas de cerros, se debe observar constantemente en un radio de 500 metros aprox., posibles afluencias de aguas mezcladas con lodos, en caso de encontrar parar de forma inmediata la perforación para poder tomar medidas correctivas. Se debe tener en cuenta siempre la disposición final de los lodos y evitar por todo medio posible el impacto al medio ambiente.

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Descripción.-

Los fluidos o lodos de perforación tienen una importancia relevante para el buen desempeño de las operaciones en el campo, sin la ayuda de estos no se podrian perforar de manera rápida y confiable, evitan que la máquina se sobreesfuerce. Son nuestros mejores aliados.

Para una producción óptima de metros, el uso adecuado de los fluidos de perforación deben de ir de la mano con la perforadora/bombas de lodos – perforista formando un triángulo cohesionado. El conocimiento y aplicación de los lodos nos llevan a prevenir los problemas en el taladro.

Función Principal fluidos o lodos de perforación .-

Terminar el sondaje con éxito, teniendo ademas en cuenta que el fin supremo del uso de los lodos de perforación es: el de entregar un buen core (testigo).

Funciones de los fluidos de perforación.-

Los fluidos de perforación facilitan el trabajo de maneras diversas:

1. Dando lubricación a la sarta de perforacion y broca. 2. Refrigerando la tuberia y la broca. 3. Permite el lavado del pozo expulsando el detritus y evitando la acumulacion

de estos en el fondo del taladro. 4. Evitando la vibración de la tubería. 5. Formando pared, estabilizando esta misma de las fallas que pueda presentar

y evitando posibles derrumbes en el sondaje.

Especificaciones de uso.-

El perforista y supervisor deben de llevar una continuidad de la viscocidad y calidad del lodo, tratando en lo máximo de no perforar solamente con agua, o con bentonita y agua unicamente, pues esta tiende a inflamarse al mezclarse solamente con H2O ( pudiendo crear problema de atrapamiento de tuberia) siempre se le debe acompañar de un inhibidor de arcilla y mas aun si se esta perforando zona arcillosa. Seria recomendable apuntar en una pizarra la viscocidad del lodo tanto al inicio y al final del turno y anotar los cambios que se hacen.

En caso de problemas severos como derrumbes, zonas muy fracturadas, arenas, arcillas, panizos, cuando no se tiene recuperación de lodos, etc.; el perforista debe de prestar especial atención a las características del terreno que se le presenta y de acuerdo a esto

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debe formular la preparación del lodo en coordinación con el supervisor y en caso de desconocimiento se debe consultar con los fabricantes y/o distribuidores de estos productos para darle el uso adecuado.

A continuación haremos una descripción breve de los productos mas usados y su aplicación y dosificación:

Aditivos:

1. Controlador pH.-

El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrogeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sorensen.

Se puede medir de forma aproximada el pH de una disolución

empleando indicadores, ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftaleina y el naranja de metilo.

Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es ácido y mayor que 7 es

básico a 25 °C. A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar.

Debemos tener en cuenta que para regular la acidez del agua el rango

ideal para una mejor reacción de los fluidos de perforación es de 8 a 10 pH, en caso de un pH muy básico (mucho calcio) se debe usar un catalizador de calcio (cal).

Muy Importante: Debemos darle mucha importancia a este punto ya que normalmente por desconocimiento de los perforistas, supervisores y los involucrados en la industria de las perforaciones diamantinas y por querer ahorrar tiempo - costos no se hace un estudio adecuado del agua con la que se va a mezclar los lodos y al final no se logran un buen desempeño de estos ya que no logran mezclarse adecuadamente, quitandoles mucho atributos a los aditivos de perforación y muchas veces son el inconveniente escondido que no nos permite lograr una buena producción.

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2. Bentonita.-

La bentonita es una arcilla de grano muy fino y que puede pegarse (coloidal) del tipo de la montmorillonita y de propiedades tixotrópicas (estado gel). El nombre deriva de un yacimiento que se encuentra en Fort Benton; Estados Unidos. El tipo más normal es la cálcica. La sódica se hincha cuando toma agua. Es una arcilla muy pegajosa con un alto grado de encogimiento (los enlaces entre las capas unitarias permiten la entrada de una cantidad superior de agua que en la caolinita) y tiene tendencia a fracturarse durante el secado. Por ese motivo no conviene trabajarla sola.

Para aplicarlo en fluidos de perforación solo se debe usar la bentonita sódica (Na), pues se hidratan mejor y logran un mejor desempeño en la viscosidad del lodo.

3. Polimeros.-

Los polimeros con los que se trabaja en las perforaciones son naturales y amigables con el medio ambiente. Entre estas tenemos los PAC y los PHPA:

-PAC.- Inhibe a la bentonita, evita el filtrado y da un “estado gel” al lodo y esto retarda la caida del detritus. Entre los PAC comerciales tenemos: Platinum Pac, Poly Pac, Liquid pac, Quicktrol, etc.

-PHPA.- encapsula a la arcilla y da una viscocidad alta, entre estas estan; Poly Plus, EZ Mud, etc.

4. Controladores de perdida de circulación.-

Su función principal es la de recuperar el retorno del lodo. Entre los productos en el mercado tenemos: bentonita en pellets, gel en pellets (polys well), papel picado, pepas de algodón y zapallo, fibras naturales (aserrin, guano).

Para un mejor desempeño de estos, se debe de levantar la tuberia en el pozo calculando que quede por encima de la falla a tapar y lanzarlo, para posteriormente reiniciar el bombeo del lodo. Lo ideal es mezclarlo con un poco de PAC y agua, debe tener una consistencia gruesa.

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5. Asfaltos.-

Son derivados del petróleo y de origen orgánico, entre estos tenemos: Bortex, Tricalliper, etc. Estos aditivos son de gran ayuda en taladros profundos, pues como su nombre lo dice asfaltan la pared ya formada y evitan el desprendimiento de la misma y ayudan como revestimiento. Sirven como cementantes y amalgamador en terrenos muy sueltos, tambien son un inhibidor extra en zonas muy arcillosas.

6. Surfactantes.-

Tambien llamados detergentes y son de gran ayuda en taladros profundos con zonas arcillosas evitando que esta se pegue a la tuberia y broca; debemos tener en cuenta que su uso es en pequeñas cantidades, pues en exceso lavan la pared ya formada en el pozo, entre los productos mas conocidos tenemos: k+LaLube (MI), Penetrol (Baroid), Ring Free, etc.

7. Lubricantes.-

La función de estos aditivos es la de evitar vibración de la sarta de perforación, para esto las grasas (RodEasy, Rod Lube, etc.) se deben untar por el exterior de la sarta de perforación. Estos se usan por lo general cuando el retorno del lodo es cero (pozo seco).

Otro lubricante es el Core Lube, y su uso puede coadyuvar de muchas maneras como: aceitar al core lifter evitando el bloqueo del tubo interior, ayudar a que la muestra se deslice mas fácilmente dentro del inner tube, minimiza el desgaste del tubo interior. Se puede utilizar para formular una solución no contaminante a base de agua para la limpieza de componentes del tubo interior y del equipo de perforación.

Dosificación:

Referencia de un tanque X 1 000 gls. americanos (1 gln. = 3.7854 litros).

pH control = 250 gr. (levanta 1 o 2 puntos el pH)

Bentonita = 2 bolsas a 2 y ½ bolsas

PAC = 2 kilogramos

PHPA = 1 kilo

Asfaltos = 3 kl. (bajando la cantidad de bentonita)

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Surfactantes = 1 ½ kilogramos

Lubricantes = de acuerdo al requerimiento

Propiedades de los fluidos de perforación.-

pH del agua.- Como ya lo describimos anteriormente el rango ideal para una mezcla adecuada de los aditivos se encuentra entre 8 – 10 de pH.

Viscosidad.- Se determina en el campo con un viscosímetro como el Embudo de Marsh y un cronometro y se debe tener en cuenta las siguientes características:

Para una referencia tenemos que el agua (H2O) discurre en 26 segundos X ¼ de galón americano.

El rango de viscosidad ideal del fluido para la perforación debe ser de…

entre 35 a 60 segundos X ¼ de galón americano.

En formación arenosa el fluido debe tener una viscosidad alta.

En formación compacta el fluido debe tener una viscosidad baja.

En formación arcillosa se debe usar bentonita mínima (si tiene demasiada arcilla no usar) y se debe aplicar en un porcentaje más alto un inhibidor de arcillas.