PROCEDIMIENTO DE RETORTAInstrumentosSe usa una retorta de lodo con capacidad de calefaccin en el horno para determinar la cantidad de lquidos y slidos contenidos en un fluido de perforacin. No se recomienda el uso de retortascalefactoras de sonda interna. Se coloca una muestra de lodo (retortas de 10, 20 50 ml estn disponibles) dentro del vaso y se aade la tapa para expulsar parte del lquido. Esto garantiza un volumen correcto. La muestra es calentada hasta que los componentes lquidos se vaporicen.Los vapores pasan a travs de un condensador y se recogen en un cilindro graduado que suele ser graduado en porcentajes. El volumen de lquido, petrleo y agua se mide directamente en porcentajes. Los slidos suspendidos y disueltos son determinados restando de 100% o leyendo el espacio vaco en la parte superior del cilindro.

DescripcinA) PROCEDIMIENTO: RETORTA1. Dejar que la muestra de lodo se enfre a la temperatura ambiente.2. Desmontar la retorta y lubricar las roscas del vaso de muestra con grasa para altas temperaturas (Never-Seez). Llenar el vaso de muestra con el fluido a probar casi hasta el nivel mximo. Colocar la tapa del vaso de muestra girando firmemente y escurriendo el exceso de fluido para obtener el volumen exacto se requiere un volumen de 10, 20 50 ml. Limpiar el fluido derramado sobre la tapa y las roscas.

3. Llenar la cmara de expansin superior con virutas finas de acero y luego atornillar el vaso demuestra a la cmara de expansin. Las virutas de acero deberan atrapar los slidos extrados porebullicin. Mantener el montaje vertical para evitar que el lodo fluya dentro del tubo de drenaje.

4. Introducir o atornillar el tubo de drenaje dentro del orificio en la extremidad del condensador, asentndolo firmemente. El cilindro graduado que est calibrado para leer en porcentajes debera estar sujetado al condensador con abrazaderas.

5. Enchufar el cable de alimentacin en el voltaje correcto y mantener la unidad encendida hasta que termine la destilacin, lo cual puede tardar 25 minutos segn las caractersticas del contenido depetrleo, agua y slidos.

6. Dejar enfriar el destilado a la temperatura ambiente.

7. Leer el porcentaje de agua, petrleo y slidos directamente en la probeta graduada. Una o dos gotas de solucin atomizada ayudar a definir el contacto petrleo-agua, despus de leer el porcentaje de slidos.

8. Al final de la prueba, enfriar completamente, limpiar y secar el montaje de retorta.

9. Hacer circular un producto limpiador de tubos a travs del orificio del condensador y del tubo de drenaje de la retorta para limpiar y mantener ntegro el calibre de los orificios.

B) CAPACIDAD DE AZUL DE METILENO Procedimiento de campo para determinar la capacidad de intercambio catinico (CEC)

Equipo1. Jeringa de 3 ml, bureta de 10 ml.2. Micropipeta de 0,5 ml.3. Matraz Erlenmeyer de 250 ml contapn de caucho.4. Bureta o pipeta de 10 ml.5. Cilindro graduado de 50 ml.6. Varilla de agitacin.7. Placa calentadora.8. Papel filtro: 11 cm de dimetro,Whatman N 1 o equivalente.

Reactivos1. Solucin de azul de metileno:1 ml = 0,01 miliequivalentes3,74 g de azul de metileno decalidad USP (C16H18N3SCl3H2O)por litro.2. Perxido de hidrgeno, solucin al3%.3. Solucin de cido sulfrico 5 N.

Procedimiento1. Aadir 2 ml de lodo (o un volumen adecuado de lodo que requiera de 2 a 10 ml de reactivo) a 10 ml de agua en el matraz Erlenmeyer.

Aadir 15 ml de perxido de hidrgeno de 3% y 0,5 ml de la solucin de cido sulfrico 5 N, ymezclar revolviendo antes de calentar. Hervir a fuego lento durante 10 minutos. Diluir conagua hasta obtener una solucin de aproximadamente 50 ml.

OBSERVACIN: Adems de la bentonita, los lodos de perforacin suelen contener otras substancias que absorben el azul de metileno. El tratamiento con perxido de hidrgenotiene por objeto eliminar el efecto de las materias orgnicas tales como CMC (carboximetilcelulosa), poliacrilatos, lignosulfonatos y lignitos.

2. Aadir la solucin de azul de metileno, agregando cada vez una cantidad de 0,5 ml de la bureta opipeta al matraz. Despus de cada adicin, introducir el tapn de caucho y agitar el contenido delmatraz durante unos 30 segundos. Mientras que los slidos estn suspendidos, extraer una gota del matraz con una varilla de vidrio y colocarla sobre el papel filtro. Se alcanza el punto final de lavaloracin cuando el colorante aparece en la forma de un crculo azul verdoso alrededor de los slidos teidos.

3. Al detectar el color azul verdoso que se est propagando a partir del punto, agitar el matraz durante 2 minutos adicionales y aadir otra gota al papel filtro. Si se observa otro crculo azul verdoso, el punto final de la valoracin ha sido alcanzado. Si el crculo no aparece, repetir la operacin anterior hasta que una gota extrada despus de agitar por 2 minutos muestre elcolor azul verdoso.

4. Registrar el volumen (ml) de solucin de azul de metileno usado.

5. Capacidad de azul de metileno (MBC) del lodo MBC segn el sistema ingls (lb/bbl) = (cm3 de azul de metileno/cm3 de lodo) x 5 MBC segn el sistema mtrico (kg/m3) = (cm3 de azul de metileno/cm3 de lodo) x 14

C) CAPACIDAD DE AZUL DE METILENO DE LA LUTITA

Capacidad de azul de metileno (equiv. bentonita)MBC segn el sistema ingls (lb/bbl) = CEC x 5MBC segn el sistema mtrico (kg/m3) = CEC x 14

Capacidad de intercambio catinico para las lutitasSe pesa con precisin una cantidad de aproximadamente 1 g de lutita molida deshidratada, colocndola dentro de un matraz Erlenmeyer de 150 ml y aadiendo 50 ml de agua desionizada. Sehace hervir la lechada de lutita a fuego lento, con 0,5 ml de cido sulfrico 5 N, durante 10 minutos.

Luego se deja enfriar y se valora la lechada por incrementos de 0,5 ml con la solucin de azul de metileno 0,01 N.

CEC en miliequivalentes/100 g de lutita = ml de azul de metileno g de lutita valorada

D) PRUEBA DE EFICACIA DEL FLOCULANTE

Procedimiento1. Medir 100 ml de agua de perforacin tomada directamente de la lnea de flujo del equipo de perforacin yvertida dentro de un cilindro graduado.

2. Aadir 1 ml de solucin de floculante de 1%* en el cilindro graduado.

3. Invertir lentamente el cilindro graduado 3 4 veces y colocarlo sobre una superficie plana.4. Registrar el tiempo (en segundos) requerido para que los flculos se formen y se asienten hasta la lnea de 40 cm3 en el cilindro graduado.

5. Repetir el procedimiento con cada floculante. Si no se forman flculos, no se requerir ningn floculante en ese momento. Repetir esta prueba todos los das o cada dos das.

6. El floculante que produce el tiempo ms rpido es el que se debe usar.

OBSERVACIN: Para determinar si se requiere usar un floculante en la perforacin con agua clara, tomar una muestra de agua en el punto de retorno al tanque de succin y realizar una prueba de floculante.

*Las soluciones de floculante de 1% son preparadas aadiendo 1 g del floculante correcto a 100 ml de agua destilada y agitando la solucin hasta que el floculante se disuelva

Concentracin Inica de Hidrgeno (pH)

ObjetoLa medicin en el campo del pH del fluido de perforacin (o filtrado) y los ajustes del pH son operaciones crticas para el control del fluido de perforacin. Las interacciones de la arcilla, la solubilidad de distintos componentes y la eficacia de los aditivos dependen del pH, al igual que en el control de los procesos de corrosin causada por cidos y el sulfuro. Se usan dos mtodos para medir el pH del lodo de perforacin base agua dulce: un mtodo colorimtrico modificado, usando tiras de prueba con refuerzo de plstico (palillos); y el mtodo potenciomtrico, usando el medidor electrnico de pH con electrodo de vidrio. El mtodo de tira de plstico se usa frecuentemente para medir el pH en el campo, pero no constituye el mtodo preferido. Este mtodo slo es fiable para los lodos base agua que tienen una composicin muy simple. Los slidos del lodo, las sales y los productos qumicos disueltos, y los fluidos de color oscuro causan errores en los valores indicados por las tiras de plstico indicadoras de pH

A) PAPEL PH (PALILLOS INDICADORES)DescripcinLos palillos indicadores de pH colorpHast (ver la Figura 11) estnrevestidos con indicadores cuyo color depende del pH del fluido donde se introducen los palillos. Se proporcionan tablas de colores estndar para fines de comparacin con el palillo de prueba, lo cual permite estimar el pH con una precisin de 0,5 sobre todo el rango de pH.

Procedimiento1. Colocar un palillo indicador de pH en el lodo y dejarlo hasta que el color se estabilice, lo cual requieregeneralmente menos de un minuto. Enjuagar el palillo con agua desionizada, sin secar con un trapo.

2. Comparar los colores del palillo con el patrn de color proporcionado y estimar el pH del lodo.

3. Ajustar el pH del lodo a la unidad de pH 0,5 ms prxima.

B) MEDIDOR DE PH DescripcinPara medir el pH del fluido de perforacin, se recomienda el mtodo que emplea el medidor electrnico de pH con electrodo de vidrio similar al Orion modelo N 201. Este medidor es preciso y proporciona valores de pH confiables, visto que est esencialmente libre de interferencias. Las medidas se pueden tomar rpida y fcilmente, ajustando automticamente la pendiente y la compensacin termosttica.

Equipo1. Medidor de pH (por ej.: Orion 201).2. Electrodo de vidrio medidor de pH.3. Soluciones amortiguadoras (pH 4, 7 y10).4. Accesorios:a. Cepillo blando.b. Detergente lquido suave.c. NaOH, 0,1 M, para reacondicionarel electrodo.d. HCl, 0,1 M, para reacondicionar elelectrodo.e. Agua destilada o desionizada.f. Papel fino suave para secar loselectrodos.g. Termmetro de varilla de cristal, 32 a 212F.Procedimiento1. Obtener la muestra de fluido a probar y dejar que alcance la temperatura de 755F (243C).

2. Dejar que las soluciones amortiguadoras alcancen la misma temperatura que el fluido a probar.Para obtener una medida precisa del pH del fluido de la prueba, la solucin amortiguadora y elelectrodo de referencia deben estar a la misma temperatura. El pH de la solucin amortiguadora indicado en la etiqueta del recipiente slo es para 75F (24C). Para calibrar a otra temperatura, se debe usar el pHefectivo de la solucin amortiguadora a esa temperatura.

Tablas de valores del pH de la solucin amortiguadora a diferentes temperaturas pueden ser obtenidasdel fabricante y deberan ser usadas en el procedimiento de calibracin.

3. Limpiar los electrodos lavarlos con agua destilada y secar.

4. Colocar la sonda dentro de la solucin amortiguadora de pH 7,0.

5. Activar el medidor, esperar 60 segundos para que la indicacin se estabilice. Si la indicacin del medidor no se estabiliza, consultar los procedimientos de limpieza.

6. Medir la temperatura de la solucin amortiguadora de pH 7,0.

7. Fijar esta temperatura sobre el botn de temperatura.

8. Fijar la indicacin del medidor a 7,0 usando el botn de calibracin.

9. Enjuagar y secar la sonda.

10. Repetir las Etapas 6 a 9 usando una solucin amortiguadora de pH 4,0 10,0. Usar la solucin de pH 4,0 para la muestra de bajo pH, o la solucin de pH 10,0 para la muestra alcalina. Ajustar el medidor a 4,0 o 10,0 respectivamente, usando el botn de temperatura.

11. Controlar de nuevo el medidor con la solucin amortiguadora de pH 7,0. Si la indicacin ha cambiado, fijarla de nuevo a 7,0 con el botn de calibracin. Repetir las Etapas 6 a 11. Si el medidor no se calibra correctamente, reacondicionar o reemplazar los electrodos de la manera indicada en los procedimientos de limpieza.

12. Si el medidor calibra correctamente, enjuagar y secar los electrodos. Colocar la muestra a probar. Esperarunos 60 segundos para que la indicacin se estabilice.

13. Registrar el pH medido, junto con la temperatura de la muestra probada. Indicar si se prob el lodo o el filtrado.

14. Limpiar minuciosamente los electrodos, preparndolos para el prximo uso. Colocar dentro deuna botella de almacenamiento, con el electrodo a travs del tapn. Usar una solucin amortiguadora de pH 7,0 para almacenar el electrodo. En general no se recomienda usar agua desionizada para almacenar el electrodo. Si se almacena el medidor sin usar por mucho tiempo, quitarle las pilas.

15. Desactivar el medidor y cerrar la tapa para proteger el instrumento.

Anlisis Qumico de los Fluidos de Perforacin base AguaA) ALCALINIDAD (PF, MF, PM Y CONTENIDO DE CAL)

EquipoLos siguientes materiales son necesarios para determinar la alcalinidad y el contenido de cal de los fluidos de perforacin:

1. Solucin cida normalizada, 0,02 N (N/50); cido sulfrico o ntrico (OBSERVACIN: Tambin se puede utilizar la solucin cida normalizada 0,1N (N/10), pero convirtindola al equivalente ml0,02 N multiplicando por 5).

2. Solucin indicadora de fenolftalena.

3. Solucin indicadora de anaranjado de metilo/verde de bromocresol. API recomienda al anaranjado de metilo (amarillo a rosado).

4. Recipiente de valoracin, 100 a 150 ml, preferiblemente blanco.

5. Pipetas graduadas: una de 1 ml y otra de 10 ml.

6. Varilla de agitacin.

7. Una jeringa de 1 ml.

8. Medidor de pH con electrodo de vidrio (sugerido).

1) PROCEDIMIENTO PARA LA ALCALINIDAD DEL FILTRADO (PF Y MF)1. Medir 1 ml de filtrado dentro del recipiente de valoracin y aadir 5 ml de agua desionizada.

2. Aadir 2 o ms gotas de indicador de fenolftalena. Si la solucin se vuelve rosada.

3. Aadir cido 0,02 N gota a gota de la pipeta, agitando hasta que el color rosado desaparezca. Si la muestra est tan coloreada que no se puede observar el cambio de color del indicador, el punto final ser tomado cuando el pH cae a 8,3, segn sea medido por el medidor de pH con electrodo de vidrio. (La muestra puede ser diluida con agua destilada.)

4. Indicar la alcalinidad de fenolftalena del filtrado, Pf, como nmero de ml de cido 0,02 N requeridos por ml de filtrado para lograr el punto final.

5. Aadir 3 a 4 gotas de indicador de anaranjado de metil/verde de bromocresol a la misma muestra que fue utilizada para medir Pf; un color verde aparecer.

6. Valorar con cido 0,02 N hasta que el color se vuelva amarillo. Esto ocurrir al pH 4,3.

7. Mf se indica como el volumen total (ml) de cido utilizado para Pf ms esta ltima valoracin.

PROCEDIMIENTO PARA LA ALCALINIDAD DEL LODO (PM)Medir 1 ml de lodo dentro del recipiente de valoracin utilizando la jeringa. Diluir la muestra de lodo con 25 ml de agua destilada. Aadir 5 gotas de indicador de fenolftalena, y durante la agitacin, aadir cido 0,02 N o cido 0,1 N hasta que el color rosa desaparezca. Si la muestra est tan coloreada que no se puede observar el cambio de color del indicador, el punto final ser tomado cuando el pH cae a 8,3, segn sea medido con electrodo de vidrio.

Indicar la alcalinidad de fenolftalena del lodo, Pm, como nmero de ml de cido 0,02 N (N/50) requeridos por ml de lodo. Si se utiliza el cido 0,1 N, Pm = 5 x ml de cido 0,1 N por ml de lodo.

3) PROCEDIMIENTO PARA EL CONTENIDO DE CAL

Determinar Pf y Pm de la manera descrita en los prrafos que anteceden.

Determinar la fraccin volumtrica del agua en el lodo, Fw (fraccin decimal de agua), usando el valor obtenido durante la prueba de retorta. Indicar el contenido de cal del lodo en lb/bbl, calculado a partir de la siguiente ecuacin: Cal (lb/bbl) = 0,26 x (Pm FwPf).