Dado que los fluidos de perforación a base de agua siempre han ocupado una posición dominante en las aplicaciones prácticas, se dividen en varios tipos según la composición del sistema. Los siguientes son los diversos tipos de fluidos de perforación reconocidos en China según los estándares de clasificación de fluidos de perforación extranjeros.
(1) Fluido de perforación disperso
Fluidos de perforación)
El fluido de perforación disperso se refiere a un fluido de perforación a base de agua formulado con agua dulce, bentonita y diversos agentes de tratamiento que dispersan la arcilla y los recortes de perforación (denominados dispersantes). Es un tipo de fluido de perforación de uso común con una larga historia de uso, métodos de preparación simples y bajos costos de preparación. Sus principales características son:
1. Puede acomodar más fases sólidas y es más adecuado para preparar fluidos de perforación de alta densidad.
2. Es fácil formar una torta de lodo más densa en la pared del pozo, por lo que su pérdida de filtración es generalmente baja.
3. Ciertos fluidos de perforación dispersos, como los fluidos de perforación trisulfónicos que utilizan taninos sulfonados, lignito sulfonado y resina fenólica sulfonada como principales agentes de tratamiento, tienen una fuerte resistencia a la temperatura y son adecuados para su uso en pozos profundos y ultraprofundos. Pero también tiene algunas desventajas en comparación con otros tipos de fluidos de perforación. Además de las escasas capacidades inhibidoras y anticontaminación, el alto contenido de sólidos en el sistema tiene efectos adversos sobre el aumento de la velocidad de perforación y la protección de las capas de petróleo y gas.
(2) Fluidos de perforación tratados con calcio
La composición característica del fluido de perforación tratado con calcio es que el sistema contiene una cierta concentración (concentración másica) de Ca2+ y un dispersante. Ca2+ sufre un intercambio iónico con bentonita de sodio, que tiene un fuerte efecto de hidratación, y convierte parte de la bentonita de sodio en bentonita de calcio, debilitando así el grado de hidratación. La función del dispersante es evitar que Ca2+ cause una floculación excesiva de las partículas de arcilla en el sistema y mantenerlo en un estado de floculación moderado para garantizar que el fluido de perforación tenga un rendimiento bueno y estable. Las características de este tipo de fluido de perforación son que tiene una fuerte resistencia a la contaminación por sal y calcio; también inhibe la hidratación y dispersión de la arcilla en la formación que se está perforando, por lo que puede controlar el colapso de la lutita y la expansión del diámetro del pozo hasta cierto punto. Al mismo tiempo, puede reducir el daño a las capas de petróleo y gas.
(3) Fluidos de perforación de agua salada
El fluido de perforación con salmuera está formulado con salmuera (o agua de mar). Este tipo existe en todo el rango de contenido de sal desde el 1% (Cl – concentración en masa 6000 mg/l) hasta la saturación (Cl – concentración en masa 189000 mg/l). El fluido de perforación de agua salada también es un tipo de fluido de perforación que tiene un fuerte efecto inhibidor sobre la hidratación de la arcilla.
(4) Fluidos de perforación de agua salada saturada
Se refiere al sistema de fluido de perforación de agua salada cuando el contenido de NaCl en el fluido de perforación alcanza la saturación. Se puede preparar con salmuera saturada o se puede convertir primero en fluido de perforación y luego agregar sal hasta que esté saturado. El fluido de perforación de agua salada saturada se utiliza principalmente para perforar grandes capas de sal de roca y capas complejas de yeso salino que son difíciles de tratar con otros fluidos de perforación a base de agua. También se puede utilizar como fluido de terminación y de reparación.
(5) Fluidos de perforación de polímeros
El fluido de perforación polimérico es un fluido de perforación a base de agua que utiliza ciertos polímeros de alto peso molecular con funciones de floculación y recubrimiento como principal agente de tratamiento. Debido a la presencia de estos polímeros, las diversas partículas sólidas contenidas en el sistema pueden mantenerse dentro de un rango de tamaño de partículas más grueso. Al mismo tiempo, los recortes perforados quedan protegidos mediante un recubrimiento a tiempo y no se dispersan fácilmente en partículas finas. Sus principales ventajas son:
1. La densidad y el contenido de sólidos del fluido de perforación son bajos, por lo que la velocidad de perforación se puede aumentar significativamente y el daño a las capas de petróleo y gas también es pequeño.
2. Fuertes propiedades de adelgazamiento por cizallamiento. Bajo un cierto desplazamiento de la bomba, la viscosidad y la fuerza de corte del fluido anular son altas, por lo que tiene una gran capacidad para transportar recortes; mientras que a una alta velocidad de corte en la boquilla de la broca, la resistencia al flujo del fluido es pequeña, lo que resulta beneficioso para aumentar la velocidad de perforación.
3. El agente de tratamiento de polímero tiene fuertes efectos inhibidores de dispersión y recubrimiento, por lo que es útil para mantener la estabilidad de la pared del pozo. Por lo tanto, desde la década de 1970, este tipo de fluido de perforación se ha utilizado ampliamente en el país y en el extranjero, y su tecnología de proceso se ha mejorado y desarrollado continuamente.
