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8/12/2019 Todos Los Informes

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CUESTIONARIO 1

1.Demuestre que un barril equivalente equivale a 350 ml de agua.

Las unidades mas comnmente usadas cuando se estn tratando fluidos deperforacin son las libras para masas y barriles para volumen .Pero en pruebas delaboratorio por practicidad se utilizan gramos como unidades de masa y mililitroscomo unidades de volumen.1lb/1bbl x 454g/1lb x 1bbl/42gal x 1gal/3785ml = 1g/350ml.

3.Enuncie los indicadores y tituladores utilizados en los diferentes procedimientos

Agua de tubo y filtrada

Indicadores: Fenolftalena, metil-naranja, cromato de potasio, versenato, buffer

Tituladores: versenato titulador, nitrato de plata por 10000

4. A que se le denomina agua blanda y agua dura.

El agua blanda se caracteriza por tener una concentracin de cloruro de sodionfima y una baja cantidad de iones de calcio y magnesio; puede definirse comoagua con menos de 0,5 partes por milln de sal disuelta.

El agua dura es aquella que contiene un alto nivel de minerales, en particular salesde magnesio y calcio. A veces se da como lmite para denominar a un agua comodura una dureza superior a 120 mgCaCO3/L.2

5. Qu significado tiene cuando al determinar Pf=Mf y 2Pf mayor que MF?

Si se observa que los valores de Pf y Mf son casi iguales, entonces los ioneshidroxilos son los principales contribuyentes de la alcalinidad del lodo . Lodo enmuy buenas condiciones debido a que es bsico, tiene una concentracin departes por milln por peso equivalente de 20pf y una concentracin de partes pormilln de 340 pf.

40(Mf-Pf) y una concentracin de partes por milln de 1220 (Mf-Pf)

Si 2Pf Mf es un lodo estable es decir su pH est comprendido entre 7 y 9.5 tiene

una concentracin de partes por milln por peso equivalente de 40(Mf-Pf) y una

concentracin de partes por milln de 1220 (Mf-Pf).

6. Defina viscosidad aparente, viscosidad plstica y punto de cedencia y quefactores afectan cada una de ella.

Viscosidad Aparente (Va)


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Es la medida del esfuerzo de corte .Est en funcin de la viscosidad plstica y delpunto cedente. La viscosidad aparente en centipoises, tal como sea determinadapor el viscosmetro de indicacin directa, es igual a 1/2 de la indicacin a 600RPM. En un fluido newtoniano, la viscosidad aparente es numricamente igual a laviscosidad plstica.

Viscosidad Plstica (Vp)

Es una componente de la viscosidad aparente resultante del roce mecnico de lasdiferentes partculas que componen el lodo. Se calcula mediante

VP= 600- 300

Puede ser afectada por la concentracin y el tamao de los slidos la viscosidadde la fase fluida.

Punto de cedencia (Yp)Segunda componente de la viscosidad aparente, es una medida de las fuerzas deatraccin electroqumicas en condiciones de flujo. Pueden ser afectadas por elmedio ambiente elctrico, de la concentracin y/o de las cargas superficiales delas partculas

YP= 300- vp.

7. Funcin principal de la fuerza del gel en el lodo

Esta resistencia o fuerza de gel es una medida de la atraccin fsica yelectroqumica bajo condiciones estticas. Est relacionada con la capacidad desuspensin del fluido y se controla, en la misma forma, como se controla el puntocedente, puesto que la origina el mismo tipo de slido (reactivo).

Esta fuerza debe ser lo suficientemente baja para:

Minimizar el efecto de succin cuando se saca la tubera

Permitir el desprendimiento del gas incorporado al fluido.

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 decirculacin

8. Especifique el nmero del tamiz en el embudo de marsh:

1.6 mm(12 malla)


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9. Enuncie las partes de un filtro prensa estndar

Filtro prensa

Este instrumento consta de una celda de lodo un regulador de presin y unmedidor. La celda de lodo se arma colocando el papel filtro y la malla en el fondo,luego es llenada de muestra. Se somete la celda a una presin de 100 psi y secoloca la probeta en la parte inferior para recibir el filtrado.

10. Como se puede considerar la torta de un lodo con altas perdidas de filtrado ycon prdidas bajas de filtrado?

La Prdida de Filtrado de un fluido de perforacin, una medida de cuan bien latorta sella el paso de filtrado desde el sistema a formaciones de permeabilidadmoderadas.

Bajos volmenes de filtrado y un torta delgada indican un sello eficiente mientraslos volmenes grandes de filtrado y una torta ms gruesa indican unas ineficientescaractersticas del sello.

CUESTIONARIO 2

1. En una sola grafica construya las curvas de rendimiento para cada uno de losobjetivos. Determinar rendimiento de la diferentes arcillas .


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Para poder hallar el rendimiento a 15 cp debemos que interpolar

OBJETIVO 1

OBJETIVO 2

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

VISCOCIDAD

(cp

)

% DE SOLIDO

OBJETIVO 1

OBJETIVO 2

OBJETIVO 3


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OBJETIVO 3

2. Describa en que consiste la hidratacin de las arcillas.

La hidratacin es una caractersticas de las esmcticas, uno de los principalescomponentes de la bentonita; el grado de hidratacin est ligado a la naturalezadel catin interlaminar y a la carga de la lmina. El cristal de bentonita se componede tres capas: una capa de almina con una capa de slice encima y otra debajo.La laminilla de arcilla est cargada negativamente y una nube de cationes est

relacionada con sta. Si un gran nmero de estos cationes son sodio, la arcillaser frecuentemente llamada montmorillonita sdica. Si los cationes sonprincipalmente calcio, la arcilla ser llamada montmorillonita clcica.

La hidratacin de las arcillas consiste en la absorcin de agua en el espaciointerlaminar que tiene como consecuencia la separacin de las lminas dandolugar al hinchamiento. Est proceso depende del balance entre la atraccinelectrosttica catin-lmina y la energa de hidratacin del catin. A medida que seintercalan capas de agua y la separacin entre las lminas aumenta, las fuerzasque predominan son de repulsin electrosttica entre lminas, lo que contribuye a

que el proceso de hinchamiento pueda llegar a disociar completamente unaslminas de otras. Cuando el catin interlaminar es el sodio, las esmcticas tienenuna gran capacidad de hinchamiento se expande hasta 40 , pudiendo llegar aproducirse la completa disociacin de cristales individuales de esmctica, teniendocomo resultado un alto grado de dispersin y un mximo desarrollo depropiedades coloidales. Si por el contrario, tienen Ca o Mg como cationes de


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cambio su capacidad de hinchamiento ser mucho ms reducida slo seexpanden hasta 17 .

3. Mencione y explique los factores que afectan el rendimiento de las arcillas.

4. Porque la montmorillonita sdica tiene mayor hinchamiento en agua dulce queen agua salada.

El agua salada es un contaminante y se da por su contenido de iones demagnesio y iones de calcio, causa un incremento en la viscosidad Marsh,viscosidad plstica y aparente, punto cedente, fuerzas de gel, filtrado, alcalinidady contenido de cloruros; tambin ocasiona una disminucin de la densidad y delpH evitando as que la montmorillonita sdica se viscosifique y si se va a usar prehidratarla en agua dulce.

5. Porque la viscosidad es un factor tan importante en los lodos de perforacin.

La viscosidad se define como la resistencia ofrecida por un fluido de perforacin amoverse. Y es una propiedad importante de los fluidos de perforacin ya que en

combinacin con la velocidad de circulacin del fluido, la viscosidad controla lahabilidad del fluido para remover los recortes del fondo del barreno. En el campo,la viscosidad se mide mediante un viscosmetro, tomando el tiempo que tarda unlitro de fluido de perforacin en pasar a travs de un orificio de dimensionesespeciales.

. CUESTIONARIO 3 parte a

1. Defina esfuerzo de corte (Shear Street) y rata de corte (Shear rate)

El esfuerzo de corte ( ) Es la fuerza en el fluido que se opone al paso del flujo

cuando un fluido est fluyendo ; es la fuerza requerida para mantener la velocidadde corte , aparece cuando una capa de fluido se desliza encima de otra ,estexpresado en unidades estndar del campo petrolfero, es decir las libras defuerza por cien pies cuadrados (lb/100 ft2) requeridas para mantener la velocidadde corte.


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Rata de corte () La velocidad a la cual una capa pasa por delante de la otracapa por lo tanto, la velocidad de corte es un gradiente de velocidad.

La frmula para la velocidad de corte () es:

Donde

= Velocidad de corte en segundos recprocos

V2 = Velocidad en la Capa B (pies/seg)

V1 = Velocidad en la Capa A (pies/seg)

d = Distancia entre A y B (pies)

La velocidad de corte (), es igual a la velocidad rotacional RPM () viscosmetromultiplicada por 1,703.

DIAGRAMA DE VELOCIDAD DE CORTE.

2.Deduzca la frmula de viscosidad (cp) en funcin del esfuerzo de corte (dinas/

cm2) y rata de corte (seg-1).

De un fluido newtoniano, = . Despejando :


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2 2

2

1

1.067 Lb / pies 4.79 dina / cm(divfann)

1 divfann 1 Lb / 100pies(divisiones Fann)

(rpm) 1.7 seg(rpm)

1 rpm

25.11 (Dina / seg*cm ) 5.11 (poise) 100 cp 511 300cp

1.7 1.7 1 poise 1.7

600 600300 cp600 2

3.Convierta la rata de corte (600 , 300, 200, 100 ,6 ,3 ) rpm a V a seg-1 . Elesfuerzo de corte ledo del dial del viscosmetro a Dina cm2

4.Enuncie la ley de la potencia y defina cada uno de sus parmetros.

velocidadrotacionalRPM ()

Lavelocidadde corte()Seg-1

600 1021.8300 510.9200 340.6100 170.3

6 10.2183 5.109

OBJETIVOS 600

[rpm]

300

[rpm]

200

[rpm]

100

[rpm]

6 [rpm] 3 [rpm]

[Dina/cm2]

1 A 352.59 229.95 178.85 122.64 40.88 35.77

B 511 383.25 316.82 255.5 122.64 163.52

2

A 536.55 362.81 66.43 86.87 107.31 97.09

B 766.5 531.44 178.85 235.06 250.39 209.51

3

A 1246.8 960.68 812.49 648.97 403.69 378.14

B >1533 >1533 >1533 >1533 970.9 751.17


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El modelo de ley de potencia describe un fluido en el cual el esfuerzo de corteaumenta segn la velocidad de corte elevada matemticamente a una potenciadeterminada.

Matemticamente, el modelo de ley de potencia se expresa como:

Dnde:

= Esfuerzo de corte

K = ndice de consistencia

= Velocidad de corte

n = ndice de Ley ExponencialAl ser trazada en un grfico en escala log-log, la relacin de esfuerzo decorte/velocidad de corte de un fluido que obedece a la ley de potencia forma unalnea recta. La pendiente de esta lnea es n y K es la interseccin de esta

lnea.

El ndice n de Ley Exponencial indica el grado de comportamiento no

newtoniano de un fluido sobre un rango determinado de velocidades de corte.


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Cuanto ms bajo sea el valor de n, ms el fluido disminuye su viscosidad con el

esfuerzo de corte sobre dicho rango de velocidades de corte, y ms curvada serla relacin de esfuerzo de corte/velocidad de corte.

EFECTO DEL INDICE n DE LEY EXPONENCIAL SOBRE LA FORMA DEL

PERFIL DE FLUJO.

Segn el valor de n, existen tres tipos diferentes de perfiles de flujo y

comportamientos del fluido:

n 1: El fluido es un fluido dilatante que aumenta su viscosidad con el esfuerzo

de corte (los fluidos de perforacin no estn incluidos en esta categora).

A medida que el perfil de viscosidad se aplana, la velocidad del fluido aumentasobre un rea ms grande del espacio anular, lo cual aumenta considerablementela limpieza del pozo.

El ndice de consistencia K es la viscosidad a una velocidad de corte de un

segundo recproco (seg-1).

Aumentando el valor de K se puede mejorar la limpieza del pozo generalmente

expresado en lb-seg-n/100 pies2.

5. Deduzca la frmula de n y k a partir de la ley de potencia.

De la ley de la potencia: =k*n despejamos k;


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K=n

=

n

511

300

Al linealizar la ecuacin =k*nnos queda:Log = log k +n log Como n es la pendiente de la lnea recta y tomando dos pares ordenados como se

muestra en la grfica, tenemos:

n=

1

2

1

2

log

log

=

300

600log

log300

600

n=3.32 log

300

600

CUESTIONARIO 3 parte b

1.A qu condiciones de P, T , tiempo se hace una prueba HTHP.

La prueba HPHT es realizada durante 30 minutos a 300F o a una temperaturaequivalente a la temperatura de la formacin, con una presin diferencial de 500psi a travs del papel filtro

2.Como acta un controlador de filtrado y cules son los productos que cumplenesta funcin.

Los controladores de filtrado sella las aberturas del revoque con partculas de lasmismas sustancias, encapsulan los slidos mediante la formacin de unrevestimiento o una pelcula deformable ms grande que reduce la permeabilidaddel revoque, proporcionan viscosidad a la fase lquida, estabilizan las propiedadesde flujo, reducen el filtrado en sistemas de alta temperatura y algunos estabilizanlodos con contaminantes aumentadores de prdidas de filtrado.

Estos productos o aditivos son:

Adelgazantes (excepto los fosfatos y tantinos).

Arcillas: La bentonita de calidad API es la arcilla principal que se usa en los fluidosde perforacin base agua y como controlador de filtrado, tiene uno de los msaltos rendimientos y es una de las arcillas ms hidratables del mundo.


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Polmeros: Pueden variar de almidones naturales y celulosa modificada apolmeros sintticos complicados, capaces de proporcionar el control de filtracin atemperaturas elevadas y en condiciones adversas. Estos polmeros a veces seclasifican segn su accin dentro de un sistema de lodo, as como tambin segnsu composicin qumica.

Almidn: polmero de carbohidrato natural, se puede conseguir con facilidad comoalmidn amarillo (no tratado) y blanco (modificado). Se usan en agua de mar,agua salada, agua dura y salmueras complejas. Los almidones ms econmicos yms usados son preparados a partir de maz o papas, pero tambin almidonespreparados a partir de otros productos agrcolas.

Carboximetilcelulosa de Sodio (CMC): Es un polmero natural su estructura es unamolcula de cadena larga que puede ser polimerizada en diferentes longitudes ogrados. El material se prepara comnmente en tres grados: Alta Viscosidad (HV),

viscosidad media o regular (R), y Baja Viscosidad (LV).

Diluyentes qumicos: Reducen las tasas de filtracin al desflocular las arcillas,aumentar la viscosidad de la fase fluida y modificar la distribucin de slidos.

Salmuera: los lodos de emulsin inversa usan salmuera de cloruro de sodio ocloruro de calcio en la fase interna de la emulsin para reducir la prdida defiltrado.

Emulsificantes: Aunque los emulsificantes no sean verdaderos aditivos para elcontrol de filtracin, pueden reducir la filtracin aumentando la intensidad de la

emulsin si sta no es estable.

Agentes humectantes: Los slidos (arcillas, slidos perforados y materialdensificante) deben ser humectados por el lquido de base, si no tendern a

sedimentarse, aumentando la viscosidad y la prdida de filtrado.

Aditivos de control de filtracin. Los aditivos principales de control de filtracin paralos lodos de emulsin inversa son el asfalto, la gilsonita (asfalto natural), el lignitotratado con aminas y otras resinas y polmeros especializados.

3. Mencione la diferencia que hay entre filtracin dinmica y filtracin esttica.

El efecto del aceite emulsionado u otros lquidos inmiscibles. Aunqueestos lquidos insolubles reduzcan la prdida de filtrado esttica y elespesor del revoque, en realidad aumentan la filtracin dinmica al causarque el revoque sea menos cohesivo y ms erosionable.


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El aumento de la concentracin de polmeros de control de filtracin parareducir la prdida de filtrado API a niveles ultra bajos puede aumentar lafiltracin dinmica.

Estas diferencias se deben principalmente a la modificacin de la resistencia

ante la erosin de los revoques.

4. Enumere las causas potenciales de los problemas de filtracin.

En el proceso de filtracin se identifican dos procesos importantes; uno es la partelquida del lodo que invade la formacin y la otra es el revoque (torta o cake) quese forma. Estos dos procesos pueden ocasionar problemas durante la perforaciny en la parte productiva del pozo.

Problemas potenciales relacionados con el espesor excesivo del revoque

Puntos apretados en el pozo que causan un arrastre excesivo.

Mayor suabeo y pistoneo debido a la reduccin del espacio anular libre.

Pegadura por presin diferencial de la columna de perforacin debido a

la mayor superficie de contacto y al desarrollo rpido de las fuerzas de adhesincausada por la tasa de filtracin ms alta.

Dificultades con la cementacin primaria debido al desplazamiento inadecuado

del revoque.

Mayor dificultad para bajar la tubera de revestimiento.

Problemas potenciales relacionados con la invasin excesiva de filtrado

Daos a la formacin causados por la invasin de filtrado y slidos

Prueba invlida de muestreo del fluido de la formacin

Dificultades en la evaluacin de la formacin causadas por la invasinexcesiva de filtrado

Zonas de aceite y gas pasan desapercibidas porque el filtrado estdesplazando a los hidrocarburos, alejndolos del pozo, lo cual dificulta su

deteccin.

5. Enumere y explique los factores que afectan la filtracin.

Factores que afectan la filtracin esttica


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La filtracin esttica es controlada por el tiempo, la presin, la temperatura (queincide en la viscosidad del filtrado) y las propiedades de la torta, como grosor ypermeabilidad.

Relacin entre volumen de filtrado y el tiempo.

El volumen de filtrado es proporcional a la raz cuadrada del tiempo y los valoresQw/Qc y K son constantes durante el transcurso de la filtracin.

Relacin entre la presin y volumen de filtrado.

El volumen de filtrado no es proporcional a la raz cuadrada de la presin, debidoa que el incremento en la presin aumenta la compresin sobre la torta de lodo,disminuyendo su permeabilidad y la porosidad.

En el caso de los lodos base aceite, el aumento de la presin absoluta tiende a

disminuir el volumen de filtrado, debido a que la viscosidad del aceite se aumentacon la presin.

Relacin entre la temperatura y el volumen de filtrado.

Un incremento de temperatura puede aumentar las prdidas de fluido de variasformas. En primer lugar, la temperatura reduce la viscosidad del filtrado y por lotanto aumenta su volumen. Los cambios en la temperatura, tambin puedenafectar el volumen de filtrado a travs de cambios en el equilibrio electroqumicoque influye en el grado de floculacin y agregacin. Esto ocasiona que la

permeabilidad de la torta del filtrado se altere, por lo que el volumen de filtradopuede ser mayor o menor que el calculado.

La temperatura puede adems degradar los materiales del lodo, lo cual generaun aumento den las prdidas de filtrado. La velocidad de degradacin seincremente con la temperatura, hasta que las prdidas se hacen incontrolables.

. CUESTIONARIO 4

1. Enumere los problemas que pueden existir en el lodo cuando existecontaminacin por slidos, cal , yeso sal y aceite y su tratamiento.

TIPO DECONTAMINACION

EFECTOS DE LOSCONTAMINANTESEN LASPROPIEDADES DEL

TRATAMIENTO


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LODO

CONTAMINACINCON SOLIDOS

Aumenta :

Viscosidadplstica

Punto cedente

(Yp) Gel Filtardo API Peso

Disminuye :

Ph Pm Pf Mf %agua

Los slidos de perforacin sepueden controlar utilizando lossiguientes mtodos:

Dilucin

sedimentacin Equipos mecnicos de

control de slidos.

CONTAMINACIN

CON SAL

Aumenta:

Punto cedente(Yp)

Gel Filtrado API Anin cloruro

Disminuye :

Ph Pm Pf Mf

Cuando se encuentra un flujo de

agua salada debemos subir ladensidad del lodo para contener elflujo, si es posible. El tratamientoincluir:

Dispersante parareducir laspropiedades reolgica.

Soda caustica paraaumentar el pH.

Reductor de filtrado.CONTAMINACIONCON YESO

Aumenta :

Punto cedente(Yp)

Gel Filtrado API Iones de calcio

Disminuye :

Ph Pm

Pf Mf

El lignosulfonato y lignitoson des floculantes eficacesen la presencia de calcio

Si se encuentra solamenteuna

Pequea cantidad decontaminante, ste puede sertratada mediante la precipitacindel ion calcio por medio de adicinde carbonato de sodio (Soda Ash).

Si se encuentran grandescantidades, el sistema delodo deber ser convertidoen un sistema a base decalcio. Los sistemas a basede cal y de yeso puedentolerar la contaminacin deanhidrita o yeso sin afectar


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negativamente laspropiedades del lodo.

CONTAMINACIONCON ACEITE

Aumenta :

Viscosidadpalastica

% de aceite

Disminuye :

Filtrado API Peso Solidos

CONTAMINACIONCON CAL

Incrementa : Yp Gel Ph Filtrado API Iones de calcio Pm Pf Mf

Se recomienda pre tratarcon bixido de carbonopara precipitar el calcio y eltratamiento debe sersuspendido cuando el

exceso de cal sea igual a laconcentracin debicarbonato de sodio ytambin es recomendableutilizar adelgazantes paralas propiedades reo lgicasdel lodo .

Los tipos y las cantidades de slidos presentes en los sistemas de lododeterminan la densidad del fluido, la viscosidad, los esfuerzos de gel, la calidad

del revoque y el control de filtracin, as como otras propiedades qumicas ymecnicas.

Dilucin:La adicin de agua es un mtodo econmico para reducir laconcentracin de slidos en lodos de base agua poco densos y con pocosaditivos. La adicin de mucho agua a un lodo densificado puede ser muycostosa, puesto que el nuevo volumen deber densificarse y tratarse.

Sedimentacin:Es un mtodo particularmente eficaz para controlar los slidoscuando se emplea agua como fluido de perforacin. A menudo el lodo se hace

circular por una pileta de reserva para aumentar el tiempo de sedimentacin.Se han desarrollado aditivos especiales para fomentar la sedimentacin. Estosaditivos inducen la floculacin, lo que hace que las pequeas partculas seagrumen para formar partculas ms grandes, las que son suficientementepesadas para separarse por sedimentacin.


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Equipos mecnicos de control de solidos:

El control mecnico de slidos entraa el empleo de uno o ms de los siguientesmtodos:

Zarandas vibratorias:Dependiendo del tamao de los slidos un cambio demallas ayuda a veces a resolver los problemas de slidos.

Desarenadotes (desander) y desarcilladores (desilters):estos remueven laarena y los sedimentos del lodo. Tambin remueven la barita y, por lo tanto, nose deben utilizar en lodos que contienen mucha barita.

Centrfugas:cuando la densidad del lodo est por arriba de 12 ppg, un medioeconmico para controlar los slidos es usualmente el empleo de unacentrfuga. Retiene barita y descarta los slidos finos. Sin embargo, tambin

descarta las sustancias qumicas que estn en la fase lquida.

Separadores de limo o limpiadores (mud cleaner):consisten en unacombinacin de un desarcillador y una malla. Eliminan la arena, reteniendo almismo tiempo la barita y todas las sustancias qumicas. Sin embargo, noremueven slidos finos.

2. Como varan las propiedades del lodo cuando se perforan domos salinos yformaciones de yeso o anhidrita.

CUANDO SE PERFORAN DOMOS SALINOS

Cuando se tiene programado la perforacin de un domo salino, la seleccin delfluido de perforacin debe ser tal que evite los deslaves en la formacin, la mejorsolucin para estos casos es un fluido base aceite saturado con sal. Si se opta porun fluido base agua tambin deber estar saturada con sal. Los principalesproblemas al perforar un domo salino son:

Des calibre del pozo

Flujos de sal

Flujos de agua salada

Incremento de la densidad

Perdidas de circulacin

Contaminacin del fluido de perforacin


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CUANDO SE PERFORAN FORMACIONES DE YESO O ANHIDRITA

El sulfato de calcio se encuentra naturalmente como anhidrita (CaSO4). Este seestablece en pequeas secciones, en hileras, atrapado en el sedimento como unaformacin salina y algunas veces como la capa de roca de un domo salino.

Esta genera:

Alta viscosidad

Alta resistencia del gel y yield point.

Alta prdida de agua.

Disminuye pf y mf.

Aumenta la cantidad de calcio en el filtrado.

Disminucin del pH.

Las principales indicaciones de contaminacin de yeso o anhidrita incluyen:

aumento de las propiedades fsicas, incluyendo la viscosidad Marsh, elpunto cedente y los esfuerzos de gel, siendo esta la principal indicacin.

Aumento de la cantidad de calcio en el filtrado.

La reduccin del pH y de la alcalinidad y el aumento de la cantidad decalcio en el filtrado constituyen los indicadores ms confiables.

Debido a la solubilidad relativamente limitada de la anhidrita y del yeso, losrecortes pueden contener trazas del mineral.

La prueba cualitativa para el ion sulfato debera indicar un aumento.

CUESTIONARIO 5

1. Cmo varia el contenido de slidos y como se debe corregir?

Contenido de slidos en lodos saturados de sal.

Los lodos saturados de sal son sistemas altamente inhibitorios y es infrecuenteque se presenten problemas de alta viscosidad. Sin embargo, a pesar de que

los lodos saturados de sal evitan la dispersin e hidratacin de las arcillas ylutitas, el porcentaje de slidos en volumen debe mantenerse dentro del rangodeseado, mediante adiciones de agua saturada de sal, para evitar un aumentoindebido del gel o de la viscosidad.

Contenido de slidos en un lodo de calcio.


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La concentracin de slidos reactivos en el fluido de perforacin determina elaumento de viscosidad (pico de viscosidad) que ocurre cuando se agrega calcioal sistema

Correccin de los slidos para lodos de calcio

Antes de realizar la conversin a un sistema a base de calcio, o antes deperforar dentro de formaciones que contienen calcio (como la anhidrita), elcontenido de slidos reactivos del fluido de perforacin debera ser reducido pordilucin, mientras que se mantiene la viscosidad mediante adiciones depolmeros.

Correccin de los slidos para lodos saturados de sal

El agua saturada de sal contiene aproximadamente 12% en volumen de saldisuelta. Por consiguiente, para determinar el verdadero contenido de slidosdebe multiplicarse la fraccin fluida del lodo (que depende de la densidad) por12 y sustraerse esa cifra al contenido de slidos, que se determinaron en laprueba de la retorta.

Correccin de los slidos para lodos de agua salada.

En la prueba de la retorta, la sal como los otros slidos se separan de lafraccin lquida por ello hay que determinar la cantidad de sal y la cantidad de

slidos del lodo. Para hacer esta correccin se usa la Grafica anterior. Con laconcentracin Cl- se lee el % v/v de NaCl. Dependiendo de la densidad (lpg),se lee la fraccin liquida, esta se multiplica por el % v/v ledo, esto se le resta al% de slidos de la prueba de la retorta.


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2. Describir las caractersticas de la barita, qu otros materiales pesantes seutilizan y cul es su composicin?

Caractersticas de la barita

Un mineral denso compuesto por sulfato de bario [BaSO4]. Utilizadas

comnmente como agente densificante para todos los tipos de fluidos deperforacin, las baritas se extraen en muchas zonas del mundo y se envan comomineral a plantas de trituracin en lugares estratgicos, donde el API especifica sutrituracin a un tamao de partcula de 3 a 74 micrones. El sulfato de bario purotiene una gravedad especfica de 4,50 g/cm3, pero para cumplir con lasespecificaciones API, la barita para perforacin debe tener una gravedadespecfica de 4,20 g/cm3, por lo menos. Los contaminantes en la barita, como elcemento, la siderita, la pirrotita, el yeso y la anhidrita, pueden causar problemas enalgunos sistemas de lodos y deberan ser evaluados en todo programa deaseguramiento de la calidad de los aditivos para lodos de perforacin

Otros materiales pesantes

La barita es el ms comn, con una gravedad especfica mnima de 4,20 g/cm3.La hematita es un material ms denso, con una gravedad especfica mnima de5,05 g/cm3, segn las especificaciones API e ISO. El carbonato de calcio, degravedad especfica 2,7 a 2,8, es considerado material densificante, pero se utilizams por su solubilidad en cidos que para la densidad. La siderita, con una


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gravedad especfica de alrededor de 3,8, ha sido utilizada para densificar lodos,pero puede causar problemas al disolverse en el lodo con pH alto. La ilmenita, conuna gravedad especfica de 4,6, ha sido utilizada en fluidos de perforacin ycementos. Slo la barita y la hematita tienen normas API/ISO.

Hematita : La forma mineral del xido frrico [Fe2O3]. El mineral de hematitautilizado como material densificante en los lodos de perforacin tiene unaestructura cristalina similar a la de la mica y puede triturarse a un tamao departcula adecuado para utilizar en fluidos de perforacin. Para comprobar elposible desgaste normalmente se realiza un ensayo de abrasin con la hematita,como prueba piloto de control de calidad.

Carbonato de calcio: [CaCO3] Tambin se emplea el carbonato de calcio comodensificante, sin embargo, su eficacia es limitada debido a su baja densidad. Elpeso especfico del carbonato de calcio es 2,7. El carbonato de hierro, con un

peso especfico de 3,8, es ms pesado que el carbonato de calcio y tienepropiedades similares; sin embargo se emplea raramente por su elevado costo. Elcarbonato de calcio (CaCO3) es un slido inactivo cuando estn en un lodo, perose disuelve en cidos.

Siderita : Un mineral compuesto de carbonato ferroso, FeCO3, con 3,8 g/cm3 degravedad especfica. Se lo encuentra como mineral accesorio en algunas lutitas yrocas de carbonatos y tambin en algunos minerales de barita y hematita. LaFeCO3 es fcilmente soluble en cidos y se descompone lentamente en lodosalcalinos, en particular a alta temperatura, formando un slido gelatinoso,

Fe(OH)2, y aniones CO3-2 solubles.

Ilmenita: Un mineral denso cuya gravedad especfica es 4,67 g/cm3, compuestode FeOTiO2. La ilmenita se utiliza como agente densificante para el cemento y ellodo.

En casos raros se necesitan densidades superiores a las que se pueden obtenercon barita. La galena, que es un sulfuro de plomo nativo, tiene un peso especficode 6,5 a 6,7. Su empleo reduce el volumen total de slidos requeridos en lodosdensos y permite la obtencin de lodos con densidades hasta 35 ppg. Lamagnetita, un xido de hierro con un peso especfico de 5,1 es otro slido de altadensidad que se utiliza a veces cuando se necesitan densidadesexcepcionalmente altas en el lodo. Qumicamente la galena es sulfuro de plomo,con cantidades pequeas de impurezas.

3. Cul es la importancia de estos tipos de lodos?


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En las operaciones de perforacin se pueden encontrar formaciones como domossalinos los cuales pueden ser afectados al perforar con lodos de agua dulce,arcillas con tendencia a hidratarse y tambin acuferos que contaminen el lodocon sal. Los lodos salados se usan para perforar este tipo de formacionesevitando que en el caso del domo salino el hueco se ensanche mucho, tambin la

sal evita la hidratacin de las arcillas evitando los problemas que pueden causar.En el caso en el cual el lodo se contamina con sal, se debe evaluar si eseconmicamente viable tratarlo o es mejor convertirlo en uno salado. Estaspruebas nos ayudan a tomar este tipo de decisiones.

Los lodos con calcio retardan y en determinados casos inhiben la hidratacin delas arcillas evitando los problemas que se pueden presentar en el yacimiento y enel desempeo del fluido de perforacin. Por otro lado la contaminacin con calcioproveniente de los cementos, de secciones de yeso o anhidrita; pueden causarproblemas los cuales se pueden tratar qumicamente cuando estas

concentraciones son bajas. Cuando estas concentraciones aumentan y sutratamiento no es econmico, es mejor convertir el lodo, a un sistema de lodo concalcio. Esto se determina analizando el pico de conversin

.Cuestionario 6

1. Cul es la funcin del agente emulsificante en el lodo?

Tiene dos funciones generales:

a) Reducir la tensin entre los lquidos a ser emulsificados

b) Prevenir la coalescencia de las gotas dispersas

Los agentes emulsificantes son agentes tensioactivos que reducen latensin superficial entre las gotas de agua y el aceite (o sinttico). Losemulsificantes estabilizan la mezcla al ser parcialmente solubles en agua yparcialmente solubles en aceite; la mayora de los agentes emulsificantesconsisten de molculas que contienen una mezcla de grupos polares y nopolares.

2. Ventajas y desventajas de los lodos emulsionados.VENTAJAS DESVENTAJAS

Buenas propiedadesreolgicas a temperaturassuperiores a 500F.

Alto costo inicial.

Requiere control para evitarproblemas de contaminacin


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Son ms inhibidos que loslodos base agua inhibidos.

Disminuyen los problemasde corrosin.

Caractersticas delubricacin superiores.

Permite densidades bajasdel lodo.

Ambiental.

Reduce la efectividad en lalectura de algunasherramientas de registros.

El tratamiento pararemediar las prdidas decirculacin es ms difcil.

Dificulta la deteccin depatadas de gas debido a lasolubilidad de este en elaceite.

3. Enumere las distintas propiedades de los tipos de petrleo empleados en lasemulsiones.

El aceite disel (derivado del petrleo) debe poseer un peso especficoentre 28 y 36 API; tener un punto de anilina elevado, de 155 o ms, conel propsito de prevenir el deterioro prematuro de equipos con empaques opartes de goma; un alto punto de inflamacin y bajo punto de congelacin,lo que reduce el riesgo de accidentes, adems que permite su utilizacin enambientes de extremo frio y calor.

El petrleo crudo utilizado debe tener un bajo peso especfico, ausencia decontaminantes, y como se mencion anteriormente un punto de anilina de155 o ms.

4. Como pueden ser las emulsiones teniendo en cuenta la forma en que seefectan.

En la industria de los lodos, se utilizan dos tipos de emulsiones: la emulsinde petrleo en agua o emulsin normal y la emulsin de agua en petrleo o

emulsin inversa. Emulsin inversa: Es una emulsin de agua en petrleoen la cual, la fase dispersa es agua dulce o salada y la fase continua esdiesel, petrleo crudo o alguna otra clase o derivado del petrleo. Para unaemulsin inversa o lodo base petrleo, el agua salada est dispersa engotas pequeas dentro de una fase continua de petrleo. Las gotas sellaman fase dispersa. El petrleo es la fase continua porque es la faseexterna que rodea las gotitas de agua de una emulsin inversa. Lodo de


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emulsin normal: Es una emulsin de petrleo en agua, se trata decualquier lodo base agua, ya sea convencional o especial, al cual se le haaadido petrleo. El petrleo constituye la fase dispersa y puede seremulsionado mecnicamente o qumicamente.

5. Cmo es la reologia de un lodo no disperso de bajo contenido de solidoscomparado con un lodo disperso?

La reologa normal de los lodos dispersos, con la viscosidad plstica quees el triple del punto de cedencia es claramente contraria a los objetivospara los no dispersos. Un lodo tpico no disperso, de baja densidad,posee una reologa invertida, es decir, caracterizada porque el punto decedencia es igual o excede a la viscosidad plstica.

Cuestionario 7 no hay jajja

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