Durante la perforación de un pozo, la presión hidrostática de la columna de lodo es generalmente mayor que la presión de poro de las formaciones. Esto evita a que el pozo se descontrole. La diferencia de presión resultante entre la columna de lodo y de la formación obliga al lodo filtrado a entrar en la formación permeable, dando lugar al proceso de invasión del lodo de perforación; las partículas sólidas del lodo se depositan en la pared del agujero donde se forman un enjarre de lodo, el cual por lo general tiene una permeabilidad muy baja (de 10-2 a 10-4 md) y, una vez desarrollada, reduce la velocidad de la invasión posterior por el lodo filtrado.
Muy cercano al agujero, el filtrado desplaza la mayor parte del agua de formación y parte de los hidrocarburos. Esta zona se conoce como “Zona Lavada”. Contiene, si la limpieza es completa, solo filtrado de lodo; si la zona contenía originalmente hidrocarburos, solo tendrá hidrocarburos residuales.
A mayor distancia del pozo, el desplazamiento de los líquidos de formación por medio del filtrado de lodo es cada vez menos completo; lo que resulta en la transición de la saturación del filtrado de lodo a la saturación original de agua de formación. Dicha zona se conoce como la “Zona Invadida” o de “Transición”. La extensión o profundidad de las zonas lavada y de transición depende de muchos parámetros.
Entre ellos están el tipo y características del lodo de perforación, la porosidad de la formación, la permeabilidad de la formación, el diferencial de presión y el tiempo desde que se perforo la formación por primera vez. Sin embargo, por lo general mientras la porosidad de la formación sea menor, la invasión será más profunda. La formación inalterada después de la zona de transición se conoce como “zona no invadida, virgen o no contaminada”.
Algunas veces las formaciones que contiene petróleo o gas, y en donde la movilidad de los hidrocarburos es mayor a la del agua debido a diferencias en la permeabilidad relativa, el petróleo o el gas se alejan más rápido que el agua intersticial. En este caso, quizá se forme entre la zona lavada y la zona virgen una zona anular con una alta saturación de agua de formación. Es probable que hasta cierto grado, se presenten anillos en la mayoría de las formaciones con contenido de petróleo. Su influencia en las mediciones de registros depende de la ubicación radial anillo y de su severidad (esto es la magnitud de la saturación de agua de formación en los anillos con respecto a la saturación de agua de formación en la zona no invadida). Con el tiempo, los anillos desaparecen por medio de la dispersión.
Invasión del lodo de perforación en zonas fracturadas
En las formaciones fracturadas, el filtrado de lodo invade con facilidad las fracturas, pero quizá penetre muy poco en los bloques no fracturados de la matriz de roca de baja permeabilidad. Por lo tanto, el filtrado solo desplaza una pequeña porción de los líquidos de formación originales (agua de formación y, en caso de estar presentes hidrocarburos), inclusive a corta distancia del pozo. En este caso, no existe en realidad una zona lavada.
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