Filtrado y Revoque

UMSA – FACULTAD DE INGENIERIA FLUIDOS DE PERFORACION – LAB. DOCENTE: ING. REYNALDO AMRIN

INGENIERIA PETROLERA UNIV.: CHINO CHUQUIMIA RODRIGO AYUD. DOC.: APAZA MAQUERA CESAR

FILTRO PRENSA APIBAJA TEMPERATURA/BAJA

PRESION

OBJETIVO

La presente práctica tiene por objetivo determinar las propiedades de filtración de un lodo de perforación mediante la medición del filtrado y el revoque con el uso del filtro prensa.

FUNDAMENTO TEORICO

FIURABILIDAD: FILTRADO Y REVOQUE

Una de las propiedades importantes de una suspensión de arcilla es de formar una película delgada e impermeable en la pared del agujero. Esta película nos sirve para controlar el desmoronamiento de las rocas y de esta manera la presión hidrostática evita el desmoronamiento de las rocas blandas, evita también ingreso de fluidos de formación hacia la formación.

Un buen lodo de perforación forma una película delgada, caso contrario una película gruesa dificulta las operaciones de perforación, debido a que el diámetro del pozo aumenta.



Algunos factores que intervienen en la formación de revoque son:

- El tamaño de las partículas- El estado de floculación de la arcilla- La saturación iónica - La temperatura y la presión del lodo- La velocidad de gelatinización, etc.

El filtrado es el líquido que pasa a la formación a través de la película, y hay 2 tipos de filtración, filtración dinámica y la filtración estática, la filtración dinámica ocurre cuando el fluido esta en circulación por el agujero y la estática se efectúa cuando el fluido esta en reposo.

Los factores que afectan la filtración son:

- El tiempo.- el volumen de filtrado es directamente proporcional a la raíz cuadrada del tiempo de filtración para una determinada presión y temperatura, si nosotros graficamos el volumen de filtrado cersus la raíz cuadrada del tiempo resulta una línea recta don sin hacer caso de cualquier erro constante, tal error aparece desde el punto donde la línea corta el eje del volumen filtrado puede encontrarse una expresión matematica que describa esa proporcionalidad. De esta manera se tiene que este enunciado reducido a su mas simple expresión se escribe como:

V 2

V 1

=√ T 2

T1

- La presión.-- La dispersión apropiada de las arcillas coloidales- La temperatura.

FUNDAMENTOS DE FILTRACION



La perdida de fluido normalmente ague del lodo en la formación sucede cuando la permeabilidad es tal que permite el paso del fluido entre los poros abiertos de la formación, cuando estos porors son lo suficientemente grandes el lodo penetra a través de estos en la superficie del agujero e inmediatamente como el liquido se pierde, los solidos del lodo empiezan a depositarse en las paredes de esta superficie y forman el revoque.

MATERIALES

FILTRO PRENSA API.- para la prueba API de perdida de fluido a baja temperatura/baja presión se emplea un filtro prensa API estándar, presurizado hasta un diferencial de 100 psi. La presión se puede aplicar con un medio fluido no peligroso, bien sea gas o liquido, o el nuevo montaje de presión hidráulica de contrapeso.Debido al riesgo de explosión no se debe usar oxigeno comprimido como una fuente de presión pues en presencia de petróleo el oxigeno se puede combinar en una mezcla explosiva que puede incendiar el filtro.



PROCEDIMIENTO

Arme el depósito reuniendo las siguientes partes en el siguiente orden:

copa de asiento, empaquetadura de goma, malla metálica, papel filtro

(use papel filtro Whatman Nº 50), empaquetadura, celda o cuerpo del

filtro (asegúrese de que todas las partes están en buen estado, secas y

limpias).

Llene la celda con lodo recién agitado hasta 0.5 plg del borde superior

y complete el armado con una arandela y la tapa.

Coloque el depósito en el marco del soporte y ajuste la unidad

apretándola con el tornillo de seguridad T.

Coloque una probeta graduada (de 25 ml) bajo el tubo de descarga para

recibir el filtrado.

Remueva el porta carucho e inserte un nuevo cartucho de CO2,

desenrosque el tornillo T del regulador de presión y punce el cartucho,

ajustando el portacartucho sin forzar.

Ajuste el regulador hasta una presión de 100 psi. Manteniendo

constante dicha presión. El periodo del ensayo empieza al comienzo de

la presurización inicial.

Mida el volumen de filtrado cada 30 segundos para la prueba es de 7,5

minutos.

Terminado el tiempo de prueba (7,5 o 30 minutos) según lo establecido

previamente, retirar la presión por la valvula de alivio y anotar el

volumen recolectado..

Mida el volumen de filtrado en la probeta en cm3 ± 0,1 de

aproximación. Reporte la medición en cm3 sobre el tiempo establecido

en la prueba.

Desajuste el tornillo de seguridad y retire el depósito del soporte, tire el

lodo y desarme el conjunto teniendo mucho cuidado al despegar el

papel filtro con el revoque.

Lave el papel con una ligera corriente de agua si fuese necesario y deje

secar.

Mida el espesor del revoque, corrija el valor medido a consecuencia del

grosor del papel filtro y reporte. Un espesor de 2/32” es considerable

Limpie y seuqe el aparato profundamente, luego de cada uso



EN UNIDADES DE LPG:

LODO 2

Densidad(LPG

)Tiempo 30 seg.

Volumen filtrado

[ ml ]8.9 1 1.6

2 2

3 2.6

4 3

5 3.4

6 3.8

LODO 1

Densidad(LPG

)Tiempo 30 seg.

Volumen filtrado

[ ml ]

8.9

1 1.7

2 2

3 2.2

4 2.6

5 3

6 3.2

7 3.6

8 3.8

9 4

10 4.2

11 4.4

12 4.6

13 4.8

14 5

15 5.2

TOTAL 54.3



7 4

8 4.2

9 4.4

10 4.6

11 4.8

12 5

13 5.4

14 5.6

15 5.8

TOTAL 60.2

LODO 1: Espesor del revoque: 0.9 mm Densidad del lodo: 8.9 LPG

LODO 2 : Espesor del revoque: 0.82 mm Densidad del lodo: 8.9 LPG

CALCULOS

1. Si el tiempo de prueba es de 7.5 minutos calcule el volumen total de filtrado para 30 minutos, y reporte como filtrado API (para 30 minutos).

LODO 1 Q2=54 . 3 [ml ]⋅2

Q2=108 .6 [ml ]Entonces:

Filtrado API = (30 [ min ]=108 .6 [ml ] )LODO 2

Q2=60 .2 [ ml ]⋅2

Q2=217 . 2 [ ml ]Entonces:

Filtrado API = (30 [ min ]=217 .2 [ ml ] )

2. Con los datos obtenidos grafique.

a) Volumen vs tiempo

LODO 1



0 5 10 15 20 25 30 350

5

10

15

20

25

Gráfica filtrado API (15 minutos)

Tiempo de filtración minutos

ml d

e fil

trad

o co

lect

ado

LODO 2



0 5 10 15 20 25 30 350

5

10

15

20

25

30

35

40

Gráfica filtrado API (15 minutos)

Tiempo de filtración en segundos

ml d

e fil

trad

o co

lect

ado

b) Volumen vs raíz cuadrada del tiempo

LODO 1

0 1 2 3 4 5 60

5

10

15

20

25

Vol. Filtrado vs Raíz Cuadrada del tiempo

Raíz Cuadrada del Tiempo de filtración

ml d

e f

iltra

do

co

lect

ad

o

LODO 2



0 1 2 3 4 5 6

0

5

10

15

20

25

30

35

40

f(x) = 6.69997433786889 x − 1.00453021187322R² = 0.997043838289892

Vol. Filtrado vs Raíz Cuadrada del tiempo

Raíz Cuadrada del Tiempo de filtración

ml d

e fil

trad

o co

lect

ado

Obtenga la ecuación de la última gráfica (lineal) y calcule con esta el filtrado para 30 minutos. Compare los resultados con los del punto 1.

LODO 1y=3 . 5971x+0 . 1467

Q2=3 .5971√ t+0 .1467

Q2=3 .5971√30+0 .1467Q2=19 .85 [ ml ]

Comparamos este valor con el del punto 1:

E %=|19 .85−20|20

·⋅100%E %=0 . 75 %

LODO 2

y=6. 7 x−1 . 0045Q2=6 .7 √t−1 .0045

Q2=6 .7 √30−1.0045Q2=35 .693 [ ml ]

Comparamos este valor con el del punto 1:

E %=|35 .693−35 . 8|35 .8

·⋅100%E %=0 . 3 %



CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la importancia del revoque? Es importante el revoque debido a que impermeabiliza el pozo y por tanto nos sirve para evitar la hidratación y desintegración de las formaciones lutiticas, el desmoronamiento de las rocas blandas, además mantiene los fluidos de formación en sus arenas nativas. . Cuando el revoque es grueso disminuye el diámetro del pozo y puede ocasionar un atropamiento de la herramienta. Además, al ser mas grueso es también mas permeable y permite mayor ingreso de filtrado el cual tiene un efecto perjudicial en las formaciones deleznables como las lutitas y puede reducir la producción de la formación productora.

2. ¿Cuáles son los factores que intervienen en la formación del revoque? - Tamaño, forma y distribución de los sólidos

- El estado de floculación de las arcillas- La saturación iónica- La velocidad de gelatinización- La temperatura y presión del lodo

Los factores que influyen en la formación de un revoque tienen que ver con los sólidos presentes en el lodo, pero más importante que el contenido de sólidos en un lodo es el tamaño de las partículas, su forma y distribución. Para la formación de un buen revoque no solo se debe tomar en consideración a los sólidos base del fluido de perforación, sino también los materiales especiales usados para el control de pérdidas por filtración como el CMC o el Cypan.

3. ¿Qué factores afectan la filtración?

Los factores que afectan la filtración son la presión, temperatura, dispersión y tiempo

4. ¿Cuál es el significado de la curva t vs V y para qué tipos de lodos se da.?

R.- La curva t vs V nos muestra el volumen de filtrado estático obtenido a diferentes tiempos, y las tendencias que tiene este filtrado. Y se da para lodos base agua y que tengan un filtrado menor a 5 cc cada 7.5 minutos. La curva t versus V nos muestra la variación de volumen de filtrado con el tiempo, es decir nos da el comportamiento con el que aumenta el volumen de filtrado con el paso del tiempo. Este comportamiento suele ser potencial y se da para todos los lodos que produzcan filtrado.

5. ¿Qué son los filtrados API; HPHT o APAT



R.- el filtrado API se lo realiza con un filtro prensa y soçirve para la determinación del volumen de filtración, y HPHT o APAT es el procedimiento de filtrado con un equipo a Alta Temperatura/Alta Presion que también sirve para determinar el volumen de filtrado.

BIBLIOGRAFIA

Guía de Laboratorio – Facultad de Ingenieria petrolera Manual de fluidos de perforación. APIManual de fluidos de perforación. PDVSAFluidos Manual de Ingenieria. Baker Hughes

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