ESCUELA MILITAR DE INGENIERIACARRERA DE INGENIERIA PETROLERA

MATERIA: FLUIDO DE PERFORACION Y LABORATORIO

SIGLA: PET-06328DOCENTE: PATRICIA A. RAIMONDI M.

UNID 4 DENSIDAD Y VISCOSIDAD

TEMA 1 PROPIEDADES FISICAS Y

QUIMICAS DE LOS LODOS

Unidad 4 Densidad y Viscosidad

Propiedades Fsicas

1. Densidad

2. Viscosidad API

3. Viscosidad plastica

4. Punto Cedente

5. Resistencia a la gel

6. Filtrado

7. pH

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Propiedades Qumicas

Dureza

Alcalinidad

MBT (Methylene Blue Test)

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1. Densidad

Es la propiedad del fluido que tiene por funcin principalmantener en sitio los fluidos de la formacin.

La densidad se expresa por lo general en lb/gal,

Es uno de los dos factores, de los cuales depende la presinhidrosttica ejercida por la columna de fluido.

La presin hidrosttica debe ser ligeramente mayor a la presinde la formacin, para evitar en lo posible una arremetida, lo cualdepender de las caractersticas de la formacin.

Se utilizar material densificante como la Barita debido a su alta gravedad especfica (mnimo de 4.2 gr/cc)

1. Densidad

Balanza de lodo: permiteconocer, adems de ladensidad en lb/gal ylb/pie3, la gravedadespecifica y el gradientede presin por cada milpies

2. Viscosidad API(de embudo)

Se le concede cierta importancia prctica aunque carece debase cientfica, y el nico beneficio que aparentementetiene, es el de suspender el ripio de formacin en el espacioanular, cuando el flujo es laminar.

Es recomendable evitar las altas viscosidades y perforar conla viscosidad embudo ms baja posible, siempre y cuando, setengan valores aceptables de fuerzas de gelatinizacin y uncontrol sobre el filtrado. Un fluido contaminado exhibe altaviscosidad embudo.

2. Viscosidad API

Embudo Marsh Elembudo se utiliza paradeterminar la viscosidaddel fluido en segundospor cuarto de galn. Esdeterminada con elEmbudo Marsh, y sirvepara comparar la fluidezde un lquido con la delagua.

3. Viscosidad PlasticaEs la viscosidad que resulta de la friccin mecnica entre:SlidosSlidos y lquidosLquido y lquidos

Esta viscosidad depende de la concentracin, tamao y forma delos slidos presentes en el fluido, y se controla con equiposmecnicos de Control de Slidos. Este control es indispensablepara mejorar el comportamiento reolgico y sobre todo paraobtener altas tasas de penetracin (ROP).

Una baja viscosidad plstica aumenta a un alto punto cedentepermite una limpieza efectiva del hoyo con alta tasa depenetracin

4. Punto cedenteEs una medida de la fuerza de atraccin entre las partculas, bajo

condiciones dinmicas o de flujo. Es la fuerza que ayuda a mantener

el fluido una vez que entra en movimiento.

El punto cedente est relacionado con la capacidad de limpieza del

fluido en condiciones dinmicas, y generalmente sufre incremento

por la accin de los contaminantes solubles como el carbonato,

calcio, y por los slidos reactivos de formacin.

Un fluido floculado exhibe altos valores de punto cedente.

La floculacin se controla de acuerdo al causante que lo origina. Se

usan adelgazantes qumicos cuando es causada por excesos de

slidos arcillosos y agua cuando el fluido se deshidrata por altas

temperaturas.

5. Resistencia la gelEsta resistencia o fuerza de gel es una medida de la atraccin fsica y

electroqumica bajo condiciones estticas. Est relacionada con la

capacidad de suspensin del fluido y se controla, en la misma forma,

como se controla el punto cedente, puesto que la origina el mismo

tipo de slido (reactivo)

Esta fuerza debe ser lo suficientemente baja para:

Permitir el asentamiento de los slidos en los tanques de superficie,

principalmente en la trampa de arena.

Permitir buen rendimiento de las bombas y una adecuada velocidad

de circulacin

Minimizar el efecto de succin cuando se saca la tubera

Permitir el desprendimiento del gas incorporado al fluido,

Viscosmetro de lectura directaDeterminar las propiedades reolgicas del fluido, es decir, la viscosidad plstica, elpunto cedente y la fuerza de gel.

Este aparato esta constituido porun rotor que gira dentro de unataza mediante un motorelctrico. Una caja develocidades, que acta medianteun sistema de engranaje, hacegirar el rotor a diferentesvelocidades.Al girar el rotor produce uncierto arrastre al bob. Estearrastre se mide mediante unabalanza de torsin, que indica lafuerza desarrollada en un dialgraduado.

6. Filtrado

El filtrado indica la cantidad relativa de lquido que se filtra a travs del revoquehacia las formaciones permeables, cuando el fluido es sometido a una presindiferencial. Esta caracterstica es afectada por los siguientes factores:Presin dispersin - Temperatura -Tiempo

En formaciones permeables no productoras se controla desarrollando un revoquede calidad, lo cual es posible, si se tiene alta concentracin y dispersin de slidosarcillosos que son los verdaderos aditivos de control de filtracin. Por ello, esprctica efectiva usar bentonita prehidratada para controlar el filtrado.

6. Filtrado

Filtro prensadetermina el filtrado oprdida de agua quepasa hacia la formacinpermeable cuando elfluido es sometido a unapresin diferencial.

7. PH

El pH indica si el lodo es cido obsico. La mayora de los fluidosbase acuosa son alcalinos ytrabajan con un rango de pHentre 7.5 a 11.5. Cuando el pHvara de 7.5 a 9.5, el fluido es debajo pH y cuando vara de 9.5 a11.5, es de alto pH.

PH-Metro

Propiedades qumicas del lodo de perforacin 1. Dureza: Es causada por la cantidad de sales de

calcio y magnesio disuelta en el agua o en el filtrado

del lodo. El calcio por lo general, es un contaminante

de los fluidos base de agua.

Corresponde a la suma de los cationes polivalentes expresados como la cantidad equivalente de

carbonato de calcio, de los cuales los ms comunes

son los de calcio y los de magnesio.

An no se ha definido si la dureza tiene efectos adversos sobre la salud.

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Propiedades qumicas del lodo de perforacin 1. Dureza

La dureza est relacionada con el pH y la alcalinidad; depende de ambos.

Un agua dura puede formar depsitos en las tuberas y hasta obstruirlas completamente. Esta

caracterstica fsica es nociva, particularmente en

aguas de alimentacin de calderas, en las

cuales la alta temperatura favorece la formacin de sedimentos.

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Propiedades qumicas del lodo de perforacion 2. Alcalinidad: La alcalinidad de una solucin se

puede definir como la concentracin de iones

solubles en agua que pueden neutralizar cidos. Con

los datos obtenidos de la prueba de alcalinidad se

pueden estimar la concentracin de iones OH CO3= y HCO3, presentes en el fluido.

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Propiedades qumicas del lodo de perforacin Fuentes

Hidrxidos: calcio, potasio y sodio

Carbonatos: Soda y bicarbonato

Silicatos, Fosfatos y Boratos

Orgnicos: Lignitos y Lignosulfonatos

Importancia

Controlar la Qumica del Lodo, Activacin de Qumicos, Determinar la Presencia y Cantidades de Contaminantes.

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Propiedades qumicas del lodo de perforacin 3. MBT (Methylene Blue Test): Es un indicador de la

cantidad de arcilla reactivas tanto por slidos perforados como por bentonitas comerciales presentes

Esta prueba provee una estimacin de la capacidad total de intercambio de cationes de arcillas reactivas de un lodo. Esta capacidad se suministra usualmente en trminos de peso (mili

equivalentes de hidrogeno por cada 100 gramos de arcilla).

La capacidad de azul de metileno y la capacidad de intercambio de cationes no son totalmente iguales; normalmente la primera es un poco menor que la capacidad real de intercambio de cationes.

Se agregan pequeos incrementos de azul de metileno a un volumen determinado de fluido que ha sido diluido con agua destilada, agua oxigenada y cido sulfrico y hervido levemente.

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