Medicin de las Densidades de

Distintos Fluidos

3PM1

Bonilla Escobedo Brian Esteban Broca Domnguez Diego Armando Garca Ponce Sergio Sal

Huertero Moreno Melani Berenice Maya Uribe Juan Jos

Practica N3 Profesores:

Qumica Hernndez lvarez Rosa de Jess

Contreras Snchez Jos Cesar

Fecha de realizacin de la prctica: 28 Febrero de 2014 Fecha de entrega de la prctica: 7 Marzo de 2014

Instituto Politcnico Nacional

Ciencias de la Tierra

Ingeniera en Fluidos de Control

Escuela Superior de Ingeniera y Arquitectura

Equipo 1

2

ndice Objetivo________________________________________________________________________ 3 Marco Terico___________________________________________________________________ 4 Material_______________________________________________________________________12 Procedimiento Experimental______________________________________________________13 Discusin de Resultados__________________________________________________________ 16 Conclusin en equipo _____________________________________________________________ 17 Referencia ______________________________________________________________________ 18

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Objetivo

Analizaremos a detalle las distintas densidades de los fluidos: agua, disel,

agua de mar y nuestro lodo de perforacin en la balanza de lodos. Como

conocer por qu la balanza de Mhor la podemos utilizar para medir la

densidad de algn lquido,

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Marco Terico Densidad

La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen de una

superficie.

Por tanto se denota la densidad con la letra griega (rho), se tiene:

= m/ V donde V es el volumen de la sustancias que tiene masa m. Las

unidades de la densidad son kilogramos por metro cbico, en el SI y slugs

por pie cbico en el Sistema Tradicional de Estados Unidos.

La ASTM International (American Society for Testing and Materials) ha

publicado varios mtodos estndar de prueba para medir la densidad, la

cual se obtiene con recipientes que miden volmenes con precisin,

llamados picnometros. En ellos se prescribe como llenar, manipular,

controlar la temperatura y leer, en forma apropiada. Existen dos tipos de

equipos el picnmetro de Bingham y el picnmetro bicapilar de Lipkin. Los

estndares tambin exigen que se determine la masa precisa de los fluidos

que llenaran los picnmetro, con un redondeo de a .01 mg por medio de

una balanza analitica.

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Densidad en lodos de perforacin.

El peso del lodo controla la presin hidrosttica en el pozo y evita el flujo no

deseado al pozo. El peso del lodo tambin evita el colapso de la tubera de

revestimiento y el agujero descubierto. Un peso de lodo excesivo puede

causar prdida de circulacin por la propagacin, y posterior llenado, de

fracturas en la roca. Los procedimientos de ensayo del peso (densidad) del

lodo utilizando una balanza de lodo han sido normalizados y publicados por

el API.

Balanza de lodo: Es un dispositivo para medir la densidad (el peso) de lodo,

cemento u otro lquido o lechada. La balanza para lodo se compone de un

vaso para el lodo de volumen fijo con una tapa en un extremo de una barra

graduada y un contrapeso en el otro extremo. Una pesa deslizante puede

ser movida a lo largo de la barra y

una burbuja indica cuando la

barra est a nivel. La lectura de la

densidad se toma en el punto

donde la pesa deslizante est

posicionada en la barra cuando

est a nivel. La precisin del peso

del lodo debera ser de +/- 0,1

lbm/gal (+/- 0,01 g/cm3). La

balanza para lodo puede

calibrarse con agua u otro lquido de densidad conocida ajustando el

contrapeso. La mayora de las balanzas no estn presurizadas, pero la

balanza para lodo presurizada opera de la misma manera.

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Material

MATERIAL IMAGEN DESCRIPCION

Balanza de

Mohr

La balanza para lodo se compone

de un vaso para el lodo de volumen

fijo con una tapa en un extremo de

una barra graduada y un

contrapeso en el otro extremo. Una

pesa deslizante puede ser movida

a lo largo de la barra y una burbuja

indica cuando la barra est a nivel.

La lectura de la densidad se toma

en el punto donde la pesa

deslizante est posicionada en la

barra cuando est a nivel. La

precisin del peso del lodo debera

ser de +/- 0,1 lbm/gal (+/- 0,01

g/cm3). La balanza para lodo

puede calibrarse con agua u otro

lquido de densidad conocida

ajustando el contrapeso. La

mayora de las balanzas no estn

presurizadas, pero la balanza para

lodo presurizada opera de la misma

manera.

Vaso de

Precipitado

Recipiente cilndrico de vidrio fino

que se utiliza muy comnmente en

el laboratorio, sobre todo, para

preparar o calentar sustancias y

traspasar lquidos.

Son cilndricos con un fondo plano.

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Gasleo

El gasleo, tambin denominado

gasoil, es un hidrocarburo lquido

de densidad sobre 832 kg/m (0,832

g/cm),compuesto

fundamentalmente por parafinas y

utilizado principalmente como

combustible en calefaccin y en

motores disel. Su poder calorfico

inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)

.

Bentonita Es una arcilla de grano muy fino (coloidal) del tipo de

montmorillonita que contiene bases

y hierro. El tamao de las partculas

es seguramente inferior a un 0,03%

al del grano medio de la caolinita.

La sdica se hincha cuando toma

contacto con el agua. El hierro que

contiene siempre le da color,

aunque existe tambin una

bentonita blanca. En perforacin

de pozos para extraer agua,

petrleo o gas natural, usada en la

preparacin de los lodos de

perforacin.

Barita

La baritina o barita, del griego

baros ("pesado", palabra que

tambin dio origen al bario), es un

mineral de la clase de los sulfatos y

del tipo AXO4. Qumicamente es el

sulfato de bario (BaSO4). Es la

principal mena del bario.

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Presurizador

Tambin llamado chocomilera es

utilizado en el laboratorio de fluidos

para mezclar.

Agua de Mar

Es salada por la concentracin de

sales minerales disueltas que

contiene, un 35 (3,5% o 35 g/L) como media. La densidad media

en superficie es de 1,025 g/ml,

siendo ms densa que el agua

dulce y el agua pura. A mayor

contenido en sal ms baja su punto

de fusin, por lo que el agua del

mar se convierte en hielo sobre los -

2C

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Procedimiento Experimental

1. Como bien ya lo sabemos, utilizaremos material similar al de la practica

pasada, ya tenamos una mezcla de bentonita hecha que a continuacin

le daremos uso.

2. La mezcla ya consolidada tendr lugar a la licuadora para su posterior

utilidad en el densmetro.

3. Procederemos a la calibracin del instrumento de medicin para la

densidad de fluidos(Balanza de Mhor). La calibracin se lleva a cabo con

agua, ya que la densidad de tal fluido es conocida. Se aprecia el nivel en la

posicin de calibracin natural de 0 con el agua:

Bentonita

Nivel de calibracin

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4. Ya una vez calibrado el instrumento procederemos a utilizar la mezcla de

bentonita en la balanza, para ello llenaremos por completo la cavidad de

la balanza con el agitador:

5. Dentro de la prctica est el medir la densidad del disel, cabe mencionar

que todos los datos se van resguardando para su posterior anlisis.

Diesel

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6. A continuacin se muestra un recapitulado de la informacin de los

equipos del saln, seguido del anlisis de cada dato y su conclusin:

EQ

Densidad

Agua

Densidad

Agua de

mar

Densidad

Disel

Densidad

Lodo

Observaciones

1 1 0.82 1.03 1.1

Las densidad del mar es un

poco alta a la del agua debido

a su contenido de sales.

2

1 0.825 1.025 1.075

La densidad del Agua es la

densidad que es menos viscosa

y de la cual queremos que

nuestro fluido sea lo ms

parecido a ella.

3 1 0.826 1.03 1.15

El Disel es ms viscoso que el

agua y sus propiedades

qumicas son inestables.

4

1 0.84 1.03 1.155

El lodo de perforacin tiene

una gran densidad ya uqe se le

agrego bentonita y barita estos

aumentaron la densidad del

agua.

5 1 0.82 1.03 1.11

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Discusin de Resultados

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Conclusin en equipo

En conclusin podemos decir que se aprendi que la densidad

puede ser calculada de forma directa o indirecta, normalmente

la que todos sabemos calcular es la forma indirecta ya que esta

es dividir su masa entre el volumen, pero en laboratorio para

medir la densidad de los fluidos se utiliza la balanza de Mohr.

Retomando el objetivo de esta prctica, el cual consista en

aprender a utilizar dicha balanza se cumpli, as como tambin

vimos cules son sus unidades con las se trabaja hasta como

calibrar la balanza y sobre todo saber cmo obtener la densidad

de los fluidos ya sean estos agua, lodo de perforacin, disel y la

importancia tiene para nosotros los ingenieros petroleros saber

obtener dicha densidad.

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Referencia

Mecnica de fluidos

Robert L. Mott

Schlumberger

Oilfield Glossary