Bombeo de Nitrógeno

El nitrógeno es un gas naturalmente presente en la atmósfera en una proporción aproximada del 78% en masa. En la industria petrolera es utilizado en múltiples operaciones gracias a sus convenientes propiedades físicas y químicas, como baja solubilidad en hidrocarburos, pobre conductividad térmica, baja reactividad, alta compresibilidad, alta relación de expansión líquido-gas y capacidad de ser almacenado y transportado en estado líquido en condiciones criogénicas.

• Inducción de pozos productores.
• Bombeo de fluidos en régimen bifásico.
• Aislamiento térmico.
• Drill Stem Test (DST).

La mayoría de las operaciones de intervención de pozos requiere el uso de fluidos. Cuando la presión de poros es baja, bien sea por valores originalmente bajos o por depleción, el pozo no puede fluir por sí solo una vez culminada la intervención debido a que es incapaz de vencer la presión hidrostática ejercida por la columna de fluidos presente. Bajo este escenario se hace necesario disminuir la presión hidrostática ejercida por la columna, de manera que el pozo pueda fluir por sí mismo. El nitrógeno gaseoso, por su bajo gradiente hidrostático, poca reactividad y baja solubilidad en el crudo, constituye una solución altamente práctica para aligerar las columnas hidrostáticas e inducir los pozos a producción.

En las operaciones de perforación y de limpieza de pozos es necesaria la circulación continua de fluidos, con el propósito de acarrear hasta superficie los sólidos que se van removiendo en el fondo. Para ello es indispensable que la presión ejercida por la columna de fluidos sea menor que la presión de fractura, para así evitar pérdidas hacia la formación y todos los potenciales problemas que de allí se derivan. Si la densidad del líquido base del fluido de trabajo no es lo suficientemente baja para evitar pérdidas, se hace indispensable incluir el bombeo de nitrógeno con el objetivo de disminuir la densidad total, y así aseguramos una adecuada circulación. El bombeo simultáneo de nitrógeno puede o no implicar la adición de un agente espumante en el fluido base. Además de disminuir la densidad total, con la inclusión de nitrógeno energizamos el fluido de trabajo, lo que incide positivamente en la operación. Es igualmente viable la ejecución de estimulaciones matriciales con fluidos nitrogenados, esto con el fin de facilitar su posterior recuperación, especialmente en pozos de baja energía.

En pozos productores de crudo con contenido importante de parafinas, puede ocurrir su precipitación y deposición como consecuencia de la pérdida de calor hacia las formaciones de menor temperatura en el trayecto ascendente. Los fluidos tradicionales de completación son buenos conductores del calor. Por su parte, el nitrógeno es mal conductor del calor, por ende, representa una solución práctica con la que podemos realizar el aislamiento térmico de la tubería de producción, no solo en el caso de pozos productores sino también para pozos inyectores.

Es una prueba que se efectúa con taladro de perforación en sitio y una herramienta de fondo especial. En ella se determina el potencial productivo de una formación. Para ello, se desplaza el fluido de perforación dentro de la tubería por uno de densidad lo suficientemente baja que permita el posterior aporte de fluidos por la formación productora. Si la presión de la formación productora ya es baja, se hace necesario desplazar el fluido de perforación por nitrógeno, hasta la punta de la tubería y previo al asentamiento de la empacadura de prueba, para luego utilizar la tubería de perforación como tubería provisional de producción, y así determinar los parámetros de interés.