Con la creciente demanda de petróleo y gas natural, la necesidad de un desarrollo continuo de los recursos de perforación y los requisitos de las estrategias energéticas nacionales, la perforación se ha vuelto cada vez más sofisticada, incluyendo pozos de alta temperatura, pozos profundos y pozos en formaciones complejas. En consecuencia, el número de pozos de alta temperatura y profundos que se perforan también está en aumento, lo que representa una tendencia inevitable en el desarrollo de la tecnología de perforación de petróleo y gas. Lodo de alta temperatura puede provocar degradación por alta temperatura durante el proceso de perforación, lo que generalmente se manifiesta en los siguientes resultados adversos:
● Esto genera imprecisiones en los instrumentos de medición de fondo de pozo, lo que impide la transmisión y recepción normales de datos.
● La viscosidad y densidad del fluido de perforación disminuyen, lo que resulta en una menor capacidad de carga de roca y una menor transmisión de potencia. En consecuencia, el rendimiento del agente de tratamiento disminuye, lo que aumenta los costos del lodo.
● También puede agravar las dificultades para el control del lodo, ya que algunos agentes de tratamiento son propensos a descomponerse a altas temperaturas.
● Esto provoca una disminución de las propiedades mecánicas de los equipos de perforación, especialmente de los componentes en contacto directo como brocas, sartas y tuberías de perforación, así como del rendimiento y la vida útil de los sellos.
● Para el lodo de perforación a base de aceite, el lodo de alta temperatura aumenta el riesgo de factores de seguridad operativa; El propósito principal del sistema de enfriamiento del lodo es controlar y regular las propiedades del lodo, es decir, controlar la temperatura del lodo.
Relación entre la profundidad del pozo, la pendiente y la temperatura del fluido de perforación
Cambio de temperatura del lodo antes y después del enfriamiento.
2. Soluciones de refrigeración de fluidos de perforación
Los sistemas de enfriamiento de fluidos de perforación son equipos críticos en las operaciones de perforación petrolera, y se utilizan principalmente para controlar la temperatura de los fluidos de perforación y garantizar la seguridad y eficiencia del proceso. En formaciones de alta temperatura o en la perforación de pozos profundos, la temperatura del fluido de perforación puede aumentar significativamente debido a la circulación prolongada y la absorción de calor de la formación, lo que puede provocar un menor rendimiento del fluido de perforación, daños en el equipo o incluso accidentes en el fondo del pozo. Los sistemas de enfriamiento de fluidos de perforación utilizan tecnología eficiente de intercambio de calor para enfriar el fluido de perforación a una temperatura adecuada, manteniendo su rendimiento estable y prolongando la vida útil del equipo. El sistema generalmente consta de un dispositivo de enfriamiento, una bomba de circulación, un radiador y un sistema de control, y puede seleccionarse para enfriamiento por agua, enfriamiento por aire o un método de enfriamiento híbrido según las necesidades específicas.
3.Flujo del proceso de enfriamiento del fluido de perforación:
●El principio de funcionamiento de un sistema de refrigeración de fluidos de perforación se basa en el intercambio de calor:
●Tras regresar del cabezal del pozo, el fluido de perforación a alta temperatura ingresa al dispositivo de refrigeración mediante una bomba de circulación.
●En el dispositivo de refrigeración, el fluido de perforación intercambia calor con un medio refrigerante (como agua o aire), lo que reduce su temperatura.
●El fluido de perforación enfriado se reinyecta en el pozo para su circulación continua.
●Tras absorber el calor, el medio refrigerante lo disipa al ambiente mediante radiadores o torres de refrigeración.
4.Ventajas de los sistemas de enfriamiento de fluidos de perforación
● Mejore la eficiencia de la perforación: Mantenga un rendimiento estable del fluido de perforación y reduzca los accidentes en el fondo del pozo.
● Prolongue la vida útil del equipo: Reduzca los daños causados por las altas temperaturas.
● Ecológico y ahorrador de energía: Reduzca el desperdicio de recursos mediante el reciclaje del fluido de perforación.
● Alta adaptabilidad: Adecuado para formaciones de alta temperatura, pozos profundos y operaciones de pozos ultraprofundos.
5. Ámbito de aplicación de los sistemas de enfriamiento de fluidos de perforación
● Perforación de formaciones a alta temperatura: como pozos geotérmicos o yacimientos de petróleo y gas de alta temperatura.
● Perforación de pozos profundos y ultraprofundos: A medida que aumenta la profundidad del pozo, aumenta la temperatura de la formación, lo que requiere sistemas de refrigeración.
● Operaciones con fluidos de perforación de alta densidad: Los fluidos de perforación de alta densidad absorben el calor con mayor facilidad y requieren refrigeración para mantener su rendimiento.