Lodo Base Aceite: composición, propiedades y aplicaciones en perforación de pozos

El lodo base aceite es un fluido de perforación en el que la fase continua es un hidrocarburo (diesel, aceite mineral o sintético) y la fase dispersa contiene agua, emulsionantes y aditivos. Su principal función es:

• Lubricar la sarta de perforación.

• Controlar presiones de formación.

• Transportar recortes a superficie.

• Minimizar daños en yacimientos sensibles al agua.

Es ampliamente utilizado en formaciones arcillosas, alta presión y temperatura (HPHT), y en pozos direccionales donde se requiere bajo torque.

Aplicación en campo

En un pozo de aguas profundas en Brasil, se empleó un lodo base aceite con una relación 80/20 (aceite/agua) para evitar el colapso de lutitas reactivas. Este fluido:

• Mantuvo estabilidad térmica a 200°C.

• Redujo el torque en un 35% frente a lodos base agua.

• Mejoró la tasa de penetración (ROP) al reducir la fricción en la barrena.

El monitoreo en tiempo real permitió ajustar la reología del lodo, evitando pérdidas de circulación y asegurando la integridad del pozo.

Comparativa: lodo base aceite vs. lodo base agua

Propiedades técnicas

• Densidad: Ajustable entre 0.9 – 2.5 g/cm³ (con barita).

• Viscosidad plástica: 15 – 50 cP (depende de aditivos).

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• Estabilidad de emulsión: > 500 V (voltaje mínimo para evitar ruptura).

• Contenido de sólidos: < 6% (para evitar daño a la formación).

Unidad de Medida

• Densidad: g/cm³ (también lb/gal en sistema imperial).

• Viscosidad: cP (centipoise).

• Relación aceite/agua: % en volumen.

Fórmula y Cálculo

Densidad del Lodo Base Aceite

• ${\rho }_{lodo}$: Densidad del lodo (g/cm³).

• $V_{aceite}$: Volumen de aceite en el lodo (m³).

• ${\rho }_{aceite}$: Densidad del aceite base (0.8 – 0.9 g/cm³).

• $V_{agua}$: Volumen de agua emulsionada (m³).

• ${\rho }_{agua}$: Densidad del agua (1.0 – 1.1 g/cm³, con aditivos).

• $V_{s\acute{o}lidos}$: Volumen de sólidos (barita, arcillas) (m³).

• ${\rho }_{s\acute{o}lidos}$: Densidad de sólidos (~4.2 g/cm³ para barita).

• $V_{total}$: Volumen total del lodo (m³).

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Ejemplo de cálculo

Para un lodo con:

• $V_{aceite}=0.7\text{m³ }$(ρ = 0.85 g/cm³)

• $V_{agua}=0.3\text{m³}$(ρ = 1.05 g/cm³)

• $V_{s\acute{o}lidos}=0.1\text{m³}$ (ρ = 4.2 g/cm³)

Este valor permite controlar la presión hidrostática en el pozo, evitando derrumbes o fracturas.

Preguntas Frecuentes

1. ¿Cuándo se recomienda usar lodo base aceite?

En formaciones arcillosas, HPHT, o donde se requiera alta lubricación (pozos direccionales/horizontales).

2. ¿Qué impacto ambiental tiene?

Requiere manejo especial por su toxicidad. Alternativas sintéticas reducen riesgos.

3. ¿Cómo se controla la estabilidad del lodo?

Con emulsionantes, viscosificantes y monitoreo continuo de propiedades reológicas.

Relación con otros términos:

1. Lodo base agua

2. Control de sólidos

3. Reología de fluidos

4. Presión hidrostática

5. Inhibidores de arcillas

Conclusión

El lodo base aceite es esencial en perforación avanzada, ofreciendo ventajas en lubricación y estabilidad térmica. Su diseño requiere balancear densidad, viscosidad y contenido de sólidos para maximizar eficiencia y minimizar riesgos operativos.