Fluidos de Perforacion - Ensayos y Valores

8/18/2019 Fluidos de Perforacion - Ensayos y Valores

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Fluidos de Perforación

Ensayos de Fluidos de Perforación

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1 – Sacar los recortes de terreno, generados por el trépano, del pozo.2 – Controlar las presiones de Formación.

3 - Suspender los recortes al interrumpir el bombeo, y permitir sufácil remoción en superficie.

4 –

Sellar las Formaciones Permeables.5 – Mantener la estabilidad del hueco.

6 – Minimizar el Daño de Formación.

7 – Enfriar, lubricar y proteger el trépano y columna perforadora.

8 – Transmitir Potencia hidráulica a motores de fondo y trépano.

9 – Facilitar la adecuada evaluación de las Formacionesatravesadas.

10 – Controlar la corrosión de las partes metálicas.

11 – Facilitar la Cementación y Completación del pozo.

12 –

Minimizar el impacto sobre el Medio Ambiente.


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FIGURA 1

IMPULSION

ASPIRACION

BOMBA CAÑO DE SALIDA

ZARANDA

CIRCUITO DE LODO

COLUMNA PERFORADORA

TREPANO

CIRCUITO DEL FLUIDO DEPERFORACION


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El API (Instituto Americano del Petróleo) ha recomendado métodosestándar para la realización de pruebas de campo y en laboratoriode los fluidos de perforación, cuyos procedimientos detalladospueden ser consultados en la publicación de API titulada“Recommended Practice: Standard Procedure for Field Testing

Water-Based (Oil-Based) Drilling Fluids” [Práctica Recomendada:Procedimiento Estándar para la Prueba de Campo de los Fluidos dePerforación Base Agua (Base Aceite)], API RP 13B-1, 13B-2, y lossuplementos (remitirse también a 13I para la Prueba en Laboratoriode los Fluidos de Perforación, 13J para la

Prueba de las Salmueras

- Aplica la Norma API 13B1 – 2000 – para Lodos de base agua.

- Aplica la Norma API 13B2 – 1998 – para Lodos de base hidrocarburo.


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Análisis Fluidos de Perforación – Base agua y Base HC (WBM &

OBM):

1.- Ensayos físicos:

1.1 – Densidad (balanza de lodo – balanza presurizada).

1.2 – Reología (Viscosidad, Viscosidad Plástica, Punto deFluencia, Geles).

1.3 – Filtrado API – Filtrado ATAP (HT-HP).

1.4 – Porcentaje en volumen de sólidos, agua e hidrocarburos.

1.5 – Arena (Impurezas).

1.6 – Estabilidad Eléctrica.

1.7 – Rangos o Bandas de Valores habituales.


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InstrumentosLa densidad (comúnmente llamada peso del lodo) se mide con una balanza

de lodo de suficiente precisión para obtener mediciones con un margen deerror de 0,1 lb/gal (0,5 lb/pie3 o 5 psi/1.000 pies de profundidad). A todos losefectos prácticos, la densidad significa el peso por volumen unitario y semide pesando el lodo. El peso del lodo se puede expresar como gradientede presión hidrostática en lb/pulg.2 por 1.000 pies de profundidad vertical(psi/1.000 pies), como densidad en lg/gal, lb/pie3, o como GravedadEspecífica (SG) (ver la Tabla 1).BALANZA DE LODODescripciónLa balanza de lodo (ver la Figura 1) se compone principalmente de una basesobre la cual descansa un brazo graduado con un vaso, tapa, cuchillo, nivelde burbuja de aire, caballero y contrapeso. Se coloca el vaso de volumenconstante en un extremo del brazo graduado, el cual tiene un contrapeso enel otro extremo. El vaso y el brazo oscilan perpendicularmente al cuchillohorizontal, el cual descansa sobre el soporte, y son equilibradosdesplazando el caballero a lo largo del brazo.

1.1 - Densidad del Fluido (Peso del Lodo)


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ESCALASCONTRAPESO

RECIPIENTE PARA

EL LODO

Calibración1. Retirar la tapa del vaso y llenar completamente el vaso con agua pura o destilada.2. Volver a colocar la tapa y secar con un trapo.3. Colocar de nuevo el brazo de la balanza sobre la base, con el filo descansando sobre el puntode apoyo.

4. La burbuja de nivel debería estar centrada cuando el contrapeso está en 8,33 lb/gal. Si no,ajustar usando el tornillo de calibración en el extremo del brazo de la balanza. Algunas balanzas no tienen tornillos de calibración y se requiere añadir o remover granallas deplomo a través de la tapa de calibración.Procedimiento1. Quitar la tapa del vaso y llenar completamente el vaso con el lodo a probar.2. Volver a poner la tapa y girar hasta que esté firmemente asentada, asegurándose que parte

del lodo sea expulsado a través del agujero de la tapa.


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Calibración

Llenar el embudo hasta la parte inferior de la malla (1.500ml) con agua dulce a 70±5°F. . El tiempo requerido paradescargar 1 qt (946 ml) debería ser 26 seg. ±0,5 sec.Procedimiento1. Manteniendo el embudo en posición vertical, tapar elorificio con un dedo y verter la muestra de lodo reciénobtenida a través de la malla dentro de un embudo limpio,

Embudo de Marsh

hasta que el nivel del fluido llegue a la parte inferior de lamalla (1.500 ml).2. Retirar inmediatamente el dedo del orificio y medir eltiempo requerido para que el lodo llene el vaso receptorhasta el nivel de 1-qt indicado en el vaso.3. Ajustar el resultado al segundo entero más próximo

como indicación de viscosidad Marsh.Registrar la temperatura del fluido en grados Fahrenheit oCelsius.

1.2 - Reología del Fluido


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El lodo se coloca

entre el rotor y el

cilindro exterior

Cilindro

interior

El rotor puede

girarse a

distintas

velocidades

Rotor

Dial graduado

B) Viscosímetro Rotativo (de clindroscoaxiales)

DescripciónLos viscosímetros de indicación directa soninstrumentos de tipo rotativo accionados por unmotor eléctrico o una manivela. El fluido deperforación está contenido dentro del espacioanular entre dos cilindros concéntricos. El

cilindro exterior o manguito de rotor esaccionado a una velocidad rotacional (RPM –revoluciones por minuto) constante. La rotacióndel manguito de rotor en el fluido impone untorque sobre el balancín o cilindro interior. Unresorte de torsión limita el movimiento del

balancín y su desplazamiento es indicado porun cuadrante acoplado al balancín.Las constantes del instrumento han sidoajustadas de manera que se pueda obtener laviscosidad plástica y el punto cedente usandolas indicaciones derivadas de las velocidades

del rotor de 600 y 300 RPM.


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Longitud del cilindro 1,496 pulg. (38,00 mm)

El balancín está cerrado con una base plana y una partesuperior ahusada.Constante del resorte de torsiónDeflexión de 386 dinas-cm/gradoVelocidades del rotor: Alta velocidad: 600 / 200 / 6 RPM

Baja velocidad: 300 / 100 / 3 RPM

B) Viscosímetro RotativoDescripción del aparatoManguito de rotor Diámetro interior 1,450 pulg. (36,83 mm)Longitud total 3,425 pulg. (87,00 mm)Línea a 2,30 pulg. (58,4 mm) encima de la parte inferior delmanguito.

Dos líneas de agujeros de 1/8 pulgada (3,18 mm) separadospor 120 grados (2,09 radianes), alrededor del manguito derotor, justo debajo de la línea trazada.BalancínDiámetro 1,358 pulg.(34,49 mm)


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Modelo de Bingham

Fluido

plástico

f

Viscosidad plástica: VP (centipoises)= L600 – L300

Punto de Fluencia: PF (lbs/100pie2

) = L300 - VP

t = tf + mp x g


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K´ = (t2- to) / γ n´)

Modelo Exponencial o Ley de Potencia

Indice de comportamiento de flujo: n = 3,32 x log L600L300

Indice de consistencia: K = L6001022n

t

g

Log t

Log g

K n

t = K x gn

Modelo de Herschley-Bulckley(Potencia modificada):

n´ = [log ( t2 – to / t1- to) / log(g2/ g1)]


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1) Procedimiento para la Determinación de la Viscosidad Aparente, la

Viscosidad Plástica (VP, PV) y el Punto de Fluencia (PF, PC, YP)1. Colocar la muestra recién agitada dentro de un vaso térmico y ajustar lasuperficie del lodo al nivel de la línea trazada en el manguito de rotor.2. Calentar o enfriar la muestra hasta 120ºF (49ºC). Agitar lentamentemientras se ajusta la temperatura.3. Arrancar el motor colocando el conmutador en la posición de alta velocidad,

con la palanca de cambio de velocidad en la posición más baja. Esperar que elcuadrante indique un valor constante y registrar la indicación obtenida a600 RPM. Cambiar las velocidades solamente cuando el motor está enmarcha.4. Ajustar el conmutador a la velocidad de 300 RPM. Esperar que el cuadranteindique un valor constante y registrar el valor indicado para 300 RPM.

5. Viscosidad plástica en centipoise = indicación a 600 RPM menosindicación a 300 RPM (ver la Figura Modelo de Bingham).6. Punto de Fluencia en lb/100 pies2 = indicación a 300 RPM menosviscosidad plástica en centipoise.7. Viscosidad aparente en centipoise = indicación a 600 RPM dividida por


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2) Procedimiento para la Determinación del Esfuerzo de

Gel (Geles)1. Agitar la muestra a 600 RPM durante aproximadamente 15 segundos ylevantar lentamente el mecanismo de cambio de velocidad hasta la posiciónneutra.2. Apagar el motor y esperar 10 segundos.

3. Poner el conmutador en la posición de baja velocidad a 3 RPM y registrar lasunidades de deflexión máxima en lb/100 pies2 como esfuerzo de gel a 10segundos. Si el indicador del cuadrante no vuelve a ponerse a cero con el motorapagado, no se debe reposicionar el conmutador.4. Repetir las etapas 1 y 2, pero dejar un tiempo de 10 minutos y luego poner elconmutador en la posición de baja velocidad 3 RPM y registrar las unidades de

deflexión máxima como esfuerzo de gel a 10 minutos.5. Repetir las etapas 1 y 2, pero dejar un tiempo de 30 minutos y luego poner elconmutador en la posición de baja velocidad 3 RPM y registrar las unidades dedeflexión máxima como esfuerzo de gel a 30 minutos.Indicar la temperatura medida.


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1.3 - Filtrado API y Revoque

Papel filtro

Malla

Manometro

CO2

Probeta graduadapara medir el

liquido fil trado

FILTRO PRENSA

Lodo


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Procedimiento1. Mantener disponible una presión de aire, CO2 o N2 de 100 psi.2. Retirar la tapa de la parte inferior de la celda limpia y seca. Colocar la junta

de sello en una ranura en buen estado y volver la celda al revés para llenarla.Cualquier daño mecánico podría perjudicar la hermeticidad de la celda.Obturar la entrada con un dedo.3. Llenar la celda con lodo hasta ¼ pulgada de la ranura de la junta. Colocar el papelfiltro (Whatman Nº 50 o equivalente) encima de la junta. Colocar la tapa encima delpapel filtro con las bridas de la tapa entre las bridas de la celda, y girar en sentidohorario hasta que quede apretada a mano. Invertir la celda, introducir elempalme macho de la celda dentro del empalme hembra del filtro prensa y girar encualquier sentido para bloquear.4. Colocar un cilindro graduado apropiado debajo del orificio de descarga de filtradopara recibir el filtrado.5. Abrir la válvula de entrada aplicando presión sobre la celda. (Se puedeobservar que la aguja oscila rápidamente hacia abajo a medida que la presión llenala celda.)6. La prueba de API dura normalmente 30 minutos. Al término de la prueba, cerrar laválvula. Después de desconectar la fuente de presión, la presión se purgaráautomáticamente.

Retirar la celda. Reportar los centímetros cúbicos/30 min y verificar el revoque.



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V1

V2

Vsp

t1 t2

t1 = 1 min

t2 = 7,5 min

V1 = 6,5 cm3V2 = 15,5 cm3

V2 - V1 = V2 - VSP

t2 t1 t2

VSP = 1,3 cm3

V30min = 29,7 cm3

VSP = V2 - x ( V2 - V1)

t2 t1

t2



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Filtro Prensa de ATAP (HTHP) API #I(La prueba estándar de filtrado ATAP se realiza auna temperatura de 300ºF (148ºC) y una presióndiferencial de 500 psi.Descripción

1. Celda exterior calefactora montada sobre unsoporte.2. Una celda de muestra con una presión derégimen de 1.000 psi (superficie de filtro de 3,5pulg.2).3. Termómetro o termocupla electrónica

(indicaciones hasta 500ºF [260ºC]).4. Regulador de montaje superior con la capacidadde regular 1.000 psiprovenientes de cualquier fuente de presiónutilizada.5. Receptor de filtrado (se recomienda uno de 100ml) diseñado para soportar una contrapresión derégimen de por lo menos 500 psi.6. Cilindro graduado para captar el filtrado.OBSERVACIÓN: Tener mucho cuidado al realizar la prueba de ATAP. Mantener todo

el equipo en condiciones seguras deFuncionamiento.


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Prueba a temperaturas de 300ºF (149ºC) o menores1. Enchufar la celda exterior calefactora en el voltaje correcto para la unidad.Colocar el termómetro en la cubeta del termómetro proporcionada en la parteexterior de la envuelta.2. Precalentar la celda unos 10ºF por encima de la temperatura de prueba, y si esnecesario, mantener esa temperatura ajustando el termostato. Verificar todas las juntas de sello y realizar los reemplazos necesarios.3. Agitar la muestra de lodo durante 10 minutos y verter el lodo dentro de la celda,asegurándose que el vástago de válvula sobre el cuerpo de la celda esté cerrado.No se debe llenar la celda a más de 1/2 pulgada de la parte superior del borde.4. Colocar un trozo de papel filtro (Whatman Nº 50 o equivalente) encima del borde.5. Asentar correctamente la tapa, alinear y apretar los tornillos prisioneros concavidad hexagonal. Asegurarse que ambos vástagos de válvula estén cerrados y

luego colocar la celda dentro de la envuelta calefactora.Bloquear la celda dentro del cilindro calefactor con un movimiento de torsión.OBSERVACIÓN: El cuerpo de la celda debe colocarse dentro del cilindrocalefactor con el extremo que contiene el papel filtro hacia abajo.



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6. Transferir el termómetro al alojamiento correspondiente en el cuerpo de la celda.7. Colocar la unidad de presión sobre la válvula superior y bloquearla con el seguro

de cierre (pin).8. Colocar el receptor de contrapresión inferior sobre la válvula inferior y bloquearlo9. Aplicar una presión de 100 psi a ambos reguladores de presión y abrir el vástagode válvula superior dando un cuarto de vuelta en sentido antihorario.10. Cuando se alcanza la temperatura de prueba, aumentar la presión de lareguladora de presión superior hasta 600 psi y abrir el vástago de válvula inferior

dando un cuarto de vuelta en sentido horario para iniciar la filtración. El filtrado serácaptado en un cilindro graduado durante un periodo de 30 minutos.11. Durante la prueba, la temperatura de prueba debería ser mantenida dentrode ±5ºF. Purgar una pequeña cantidad de filtrado cuando la contrapresión excede 100psi.12. Después de 30 minutos, cerrar ambas válvulas y aflojar los tornillos en T delregulador. Purgar el filtrado y la presión del receptor inferior y luego purgar la presióndel regulador superior. Retirar el regulador y el receptor superiores. Retirar la celda dela envuelta calefactora y enfriarla a la temperatura ambiente, manteniéndola en unaposición vertical.CUIDADO: La celda aún contiene presión.


1 3 Fil d API R


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13. Mientras que la celda se estáenfriando, medir la cantidad de filtradocaptado y duplicar el valor obtenido en elensayo. Registrar los resultados enmililitros de filtrado, junto con latemperatura de prueba.14. Una vez que la celda se ha enfriado,purgar con cuidado la presión delvástago situado enfrente del papel filtro.Cerrar la válvula y abrir el otro extremo concuidado para purgar cualquier presión queesté presente.

Desmontar una vez que se ha purgado toda la presión, y desechar la muestra delodo. Observar visualmente y tomar nota de la condición del revoque. Éste se puedemedir en 1/32 de pulgada.



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Procedimiento: Retorta o Ministil1. Dejar que la muestra de lodo se enfríe a latemperatura ambiente.

2. Desmontar la retorta y lubricar las roscas del vasode muestra con grasa para altas temperaturas (Never-Seez®). Llenar el vaso de muestra con el fluido aprobar casi hasta el nivel máximo. Colocar la tapa delvaso de muestra girando firmemente y escurriendo elexceso de fluido para obtener el volumen exacto – serequiere un volumen de 10, 20 ó 50 ml. Limpiar elfluido derramado sobre la tapa y las roscas.3. Llenar la cámara de expansión superior con virutasfinas de acero y luego atornillar el vaso de muestra ala cámara de expansión. Las virutas de acerodeberían atrapar los sólidos extraídos por ebullición.Mantener el montaje vertical para evitar que el lodofluya dentro del tubo de drenaje.4. Introducir o atornillar el tubo de drenaje dentro delorificio en la extremidad del condensador, asentándolofirmemente. El cilindro graduado que está calibrado

para leer en porcentajes debería estar sujetado alcondensador con abrazaderas.

1.4 - Porcentaje de sólidos/Hidrocarburos


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5. Enchufar el cable de alimentación en elvoltaje correcto y mantener la unidadencendida hasta que termine la destilación,

lo cual puede tardar 30/45 minutos según lascaracterísticas del contenido de petróleo,agua y sólidos.6. Dejar enfriar el destilado a la temperaturaambiente.7. Leer el porcentaje de agua, petróleo y

sólidos directamente en la probeta graduada.Una o dos gotas de solución atomizadaayudará a definir el contacto petróleo-agua,después de leer el porcentaje de sólidos.8. Al final de la prueba, enfriarcompletamente, limpiar y secar el montaje de

retorta.9. Hacer circular un producto limpiador detubos a través del orificio del condensador ydel tubo de descarga de la retorta, paralimpiar y mantener el calibre de los orificios.OBSERVACIÓN: No permitir que el tubo de

descarga se tapone.



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Calcular:1. Densidad de lodo (g/cm3); SGLODO = peso del lodo (lb/gal) x 0,11994.

2. Gramos de lodo en la retorta: g de lodo = Valor C – Valor B.3. Gramos o cm3 de agua destilada Valor C – Valor D.Calcular el porcentaje en volumen de sólidos:Fracción de sólidos = (C – B) – SGLODO x (C – D)

C – B% sólidos = 100 x fracción volumétrica de sólidos

Ejemplo: Lodo campo Dens. = 12,70 ppg, Peso de la retorta s/lodo = 317,45 g (B),Peso de la retorta c/lodo = 348,31 g (C), Peso de la retorta al final = 332,69 g (D)

Densidad = 12,70 lb/gal * 0,12 = 1,523 g/cm3 = 1,523 kg/lt = 1523 kg/m3

Peso del lodo = 348,31 g – 317,45 g = 30,86 g de lodoPeso de agua = 348,31 g – 332,69 g = 15,62 g de aguaFracción Vol. De sólidos = (30,86 – (1,52*15,62))/30,86 = 0,2307% de sólidos = 100*0,2307 = 23,07%



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Calcular:1. Densidad de lodo (g/cm3); SGLODO = peso del lodo (lb/gal) x 0,12.

2. Gramos de lodo en la retorta: g de lodo = Valor C – Valor B.3. Gramos o cm3 de agua destilada Valor C – Valor D.Calcular el porcentaje en volumen de sólidos:Fracción de sólidos = (C – B) – SGLODO x (C – D)

C – B% sólidos = 100 x fracción volumétrica de sólidos

Ejemplo: Lodo campo Dens. = 12,70 ppg, Peso de la retorta s/lodo = 317,45 g (B),Peso de la retorta c/lodo = 348,31 g (C), Peso de la retorta al final = 332,69 g (D)

Densidad = 12,70 lb/gal * 0,12 = 1,523 g/cm3 = 1,523 kg/lt = 1523 kg/m3

Peso del lodo = 348,31 g – 317,45 g = 30,86 g de lodoPeso de agua = 348,31 g – 332,69 g = 15,62 g de aguaFracción Vol. De sólidos = (30,86 – (1,52*15,62))/30,86 = 0,2307% de sólidos = 100*0,2307 = 23,07%



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1.5 - Medición del Porcentaje deArena (Impurezas)

Nivel que indica

hasta donde

completar con agua

Nivel que indica

hasta donde

completar con lodo

Filtro de 200 mes h

Embudo

Escala de 0 a 20

que indica el %

de arena

Procedimiento

1. Llenar de lodo el tubo medidor de vidrio hastala marca señalada. Añadir agua hasta lasiguiente marca. Tapar la boca del tubo con elpulgar y agitar enérgicamente.2. Verter la mezcla sobre la malla, añadir másagua al tubo, agitar y verter de nuevo sobre la

malla. Repetir hasta que el agua de lavadoesté clara. Lavar la arena retenida por la malla.3. Colocar el embudo en la parte superior de lamalla. Introducir la extremidad del embudodentro del orificio del tubo de vidrio. Usandoun chorro fino de agua pulverizada, enjuagar lamalla para arrastrar la arena dentro del tubo.Esperar que la arena se asiente. Usando lasgraduaciones del tubo, leer el porcentaje devolumen de arena.


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1.- Ensayos físicos (valores “aceptables”):

1.1 – Densidad (sin densificar) = 9,10 a 9,50 ppg (1092 a 1140 gr/l) – Mínima posible, o

la requerida por el Tramo del pozo en particular.

1.2 – Reología - Tramo I (12 ¼”):

V.E. = 50 a 90 seg. - V. P. = 6 a 12 cps. – P. F. = 16 a 36 lb/100 ft2 –

Geles 10”/10´/30´= 6 – 10 / 20 – 80 / 40 – 100 lb/100 ft2

1.2 – Reología - Tramo II (8 ¾”):

V.E. = 45 a 65 seg. - V. P. = 10 a 16 cps. – P. F. = 16 a 24 lb/100 ft2 – lodo no

densificado

Geles 10”/10´/30´= 4 – 8 / 20 – 50 / 30 - 60 lb/100 ft2

1.3 – Filtrado API – Tramo I = < 20 cc – Tramo II = < 7 cc – Revoque fino y plástico

1.4 – % sólidos Tramo II < 8% – LGS < 5% - para un lodo no densificado, para lodos

densificados hacer las correcciones por el densificante agregado.

1.5 – Arena (Impurezas) < 0.30% - si excede 0,30% revisar zarandas.

1.7 – Rango habitual Fluidos de Perforación

(WBM) – base agua:


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Se usa un medidor de estabilidad eléctrica

para medir la estabilidad relativa de unaemulsión de agua en aceite. Esta mediciónes realizada mediante el uso de un par deelectrodos de placa separados precisa ypermanentemente, sumergidos en unamuestra de fluido. Se usa una fuente de

alimentación de corriente continua (CC) paraproporcionar un voltaje de corriente alterna(CA) que es aplicado al electrodo según unrégimen constante de aumento del voltaje. Elvoltaje al cual la emulsión se vuelveconductora es indicado por el flujo de

corriente entre los electrodos de placa; alcompletar el circuito, (1) la luz indicadora seencenderá cuando se usa un medidor decuadrante manual o (2) la indicaciónnumérica se estabilizará cuando se usa unmedidor de lectura directa.

1.6 – Estabilidad Eléctrica (para OBM)


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1.- Ensayos físicos (valores “aceptables”):

1.1 – Densidad (sin densificar) = 8,80 a 9,10 ppg (1056 a 1092 gr/l) – Mínima posible, o la

requerida por el Tramo del pozo en particular.

1.2 – Reología - Tramo I (12 ¼”):

V.E. = 45 a 70 seg. - V. P. = 6 a 12 cps. – P. F. = 12 a 24 lb/100 ft2 –

Geles 10”/10´/30´= 2 – 5 / 8 – 30 / 10 – 50 lb/100 ft2

1.2 – Reología - Tramo II (8 ¾”):

V.E. = 40 a 55 seg. - V. P. = 8 a 14 cps. – P. F. = 12 a 22 lb/100 ft2 – lodo no densificado

Geles 10”/10´/30´= 2 – 4 / 6 – 20 / 8 - 40 lb/100 ft2

1.3 – Filtrado ATAP (HTHP) – Tramo I = < 16 cc – Tramo II = < 7 cc – Sin agua -

Revoque fino y plástico

1.4 – % sólidos Tramo II < 8% – LGS < 5% - para un lodo no densificado, para lodos

densificados hacer las correcciones por el densificante agregado.

1.5 – Arena (Impurezas) < 0.30% - si excede 0,30% revisar zarandas.

1.6 –

Estabilidad Eléctrica - entre 500 a 1000 mV (dependerá del pozo y lodo)

1.7 – Rango habitual Fluidos de Perforación

(OBM) – base HC:


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Análisis de Fluidos de Perforación – base agua:

2.- Ensayos Químicos: 2.1 – MBT (Capacidad de Azul de Metileno – CEC).

2.2 – pH.

2.3 – Alcalinidades (Pm - Pf – Mf).2.4 – CO2 / Carbonatos – Tren de Gas Garret.

2.5 – Cloruros.

2.6 – Dureza total – Calcio y Magnesio.

2.7 – PHPA libre.

2.8 – Potasio y otras determinaciones.

2.9 – Rango o banda de valores habituales.


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Equipo1. Jeringa de 3 ml, bureta de 10 ml.

2. Micropipeta de 0,5 ml.3. Matraz Erlenmeyer de 250 ml contapón de caucho.4. Bureta o pipeta de 10 ml.5. Cilindro graduado de 50 ml.6. Varilla de agitación.

7. Placa calentadora.8. Papel filtro: 11 cm de diámetro,Whatman Nº 1 o equivalente.Reactivos1. Solución de azul de metileno:1 ml = 0,01 miliequivalentes

3,74 g de azul de metileno decalidad USP (C16H18N3SCl•3H2O)por litro.2. Peróxido de hidrógeno, solución al3%.3. Solución de ácido sulfúrico 5 N.

2.1 - Capacidad de Azul de Metileno (MBT)


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1. Añadir 2 ml de lodo (o un volumen adecuado de lodo que requiera de 2 a 10 ml de reactivo) a10 ml de agua en el matraz Erlenmeyer.

Añadir 15 ml de peróxido de hidrógeno de 3% y 0,5 ml de la solución de ácido sulfúrico 5 N, ymezclar revolviendo antes de calentar. Hervir a fuego lento durante 10 minutos. Diluir con aguahasta obtener una solución de aproximadamente 50 ml.OBSERVACIÓN: Además de la bentonita, los lodos de perforación suelen contener otrassubstancias que absorben el azul de metileno. El tratamiento con peróxido de hidrógeno tiene

por objeto eliminar el efecto de las materias orgánicas tales como CMC (carboximetilcelulosa), poliacrilatos, lignosulfonatos y lignitos.

2. Añadir la solución de azul de metileno, agregando cada vez una cantidad de 0,5 ml de labureta o pipeta al matraz. Después de cada adición, introducir el tapón decaucho y agitar el contenido del matraz durante unos 30 segundos. Mientras que los sólidosestán suspendidos, extraer una gota del matraz con una varilla de vidrio ycolocarla sobre el papel filtro. Se alcanza el punto final de la valoración cuando el coloranteaparece en la forma de un círculo azul verdoso alrededor de los sólidos teñidos.3. Al detectar el color azul verdoso que se está propagando a partir del punto, agitar el matraz

durante 2 minutos adicionales y añadir otra gota al papel filtro. Si se observa otro círculo azulverdoso, el punto final de la valoración ha sido alcanzado. Si el círculo no aparece, repetir laoperación anterior hasta que una gota extraída después de agitar por 2 minutos muestre el colorazul verdoso.4. Registrar el volumen (ml) de solución de azul de metileno usado.5. Capacidad de azul de metileno (MBT) del lodo

MBT según el sistema inglés (lb/bbl) = (cm3 de azul de metileno/cm3 de lodo) x 5MBT según el sistema métrico (kg/m3) = (cm3 de azul de metileno/cm3 de lodo) x 14

2.1 – MBT - Procedimiento


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DescripciónLas varitas indicadores de pH “colorpHast” están revestidos con indicadores cuyo

color depende del pH del fluido donde se introducen los palillos. Se proporcionantablas de colores estándar para fines de comparación con el palillo de prueba, locual permite estimar el pH con una precisión 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 seestabilice, 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 patrón de color proporcionado y estimarel pH del lodo.3. Ajustar el pH del lodo a la unidad de pH 0,5 más próxima.

2.2 - Medición del pH (varitas Indicadoras)


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2.2 - Medición del pH (con electrodo)Procedimiento1. Obtener la muestra de fluido a probar y dejar que alcance la temperatura de 75±5ºF

(24±3ºC).2. Dejar que las soluciones amortiguadoras alcancen la misma temperatura que elfluido a probar. Para obtener una medida precisa del pH del fluido de la prueba, lasolución amortiguadora y el electrodo de referencia deben estar a la mismatemperatura. El pH de la solución amortiguadora indicado en la etiqueta del recipientesólo es para 75ºF (24ºC). Para calibrar a otra temperatura, se debe usar el pH

efectivo de la solución amortiguadora a esa temperatura. Tablas de valores del pH dela solución amortiguadora a diferentes temperaturas pueden ser obtenidas delfabricante y deberían ser usadas en el procedimiento de calibración.3. Limpiar los electrodos – lavarlos con agua destilada y secar.4. Colocar la sonda dentro de la solución amortiguadora de pH 7,0.5. Activar el medidor, esperar 60 segundos para que la indicación se estabilice. Si laindicación del medidor no se estabiliza, consultar los procedimientos de limpieza.6. Medir la temperatura de la solución amortiguadora de pH 7,0.7. Fijar esta temperatura sobre el botón de “temperatura”.8. Fijar la indicación del medidor a “7,0” usando el botón de “calibración”.9. Enjuagar y secar la sonda.


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2.2 - Medición del pH (con electrodo)

Procedimiento (cont.)

10. Repetir las Etapas 6 a 9 usando una solución amortiguadora de pH 4,0 ó 10,0.Usar la solución de pH 4,0 para la muestra de bajo pH, o la solución de pH 10,0para la muestra alcalina. Ajustar el medidor a “4,0” o “10,0” respectivamente,usando el botón de “temperatura”.11. Controlar de nuevo el medidor con la solución amortiguadora de pH 7,0. Si laindicación ha cambiado, fijarla de nuevo a “7,0” con el botón de “calibración”.

Repetir las Etapas 6 a 11. Si el medidor no se calibra correctamente, reacondicionaro reemplazar los electrodos de la manera indicada en los procedimientos delimpieza.12. Si el medidor calibra correctamente, enjuagar y secar los electrodos. Colocar lamuestra a probar. Esperar unos 60 segundos para que la indicación se estabilice.13. Registrar el pH medido, junto con la temperatura de la muestra probada. Indicar

si se probó el lodo o el filtrado.


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Equipo

Los siguientes materiales son necesarios para determinar la alcalinidad y elcontenido de cal de los fluidos de perforación:1. Solución ácida normalizada, 0,02 N (N/50); ácido sulfúrico o nítrico(OBSERVACIÓN: También se puede utilizar la solución ácida normalizada 0,1N(N/10), pero convirtiéndola al equivalente ml 0,02 N multiplicando por 5).2. Solución indicadora de fenolftaleína.

3. Solución indicadora de anaranjado de metilo/verde de bromocresol. APIrecomienda al anaranjado de metilo (amarillo a rosado).4. Recipiente de valoración, 100 a 150 ml, preferiblemente blanco.5. Pipetas graduadas: una de 1 ml y otra de 10 ml.6. Varilla de agitación.7. Una jeringa de 1 ml.8. Medidor de pH con electrodo devidrio (sugerido).

2.3 - Alcalinidad (Pf, Mf, Pm yContenido de Cal)


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Procedimiento (Pf, Mf)1. Medir 1 ml de filtrado dentro del recipiente de valoración y añadir 5 ml de agua

desionizada.2. Añadir 2 o más gotas de indicador de fenolftaleína. Si la solución se vuelverosada.3. Añadir ácido 0,02 N gota a gota de la pipeta, agitando hasta que el color rosadodesaparezca. Si la muestra está tan coloreada que no se puede observar el cambiode color del indicador, el punto final será tomado cuando el pH cae a 8,3, según sea

medido por el medidor de pH con electrodo de vidrio. (La muestra puede ser diluidacon agua destilada.)4. Indicar la alcalinidad de fenolftaleína del filtrado, Pf, como número de ml de ácido0,02 N requeridos por ml de filtrado para lograr el punto final.5. Añadir 3 a 4 gotas de indicador de anaranjado de metil/verde de bromocresol a lamisma muestra que fue utilizada para medir Pf; un color verde aparecerá.

6. Valorar con ácido 0,02 N hasta que el color se vuelva amarillo, ocurrirá a pH 4,3.7. Mf se indica como el volumen total (ml) de ácido utilizado para Pf más esta últimavaloración.

Ejemplo:Si se utilizó 0,5 ml de ácido para valorar el punto final de fenolftaleína, Pf es 0,5.

Si se utilizó un volumen adicional de ácido de 0,3 ml para valorar hasta el puntofinal de anaranjado de metilo, Mf es 0,8.


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2 – Procedimiento para la Alcalinidad del lodo (Pm)

Medir 1 ml de lodo dentro del recipiente de valoración utilizando la jeringa. Diluir lamuestra de lodo con 25 ml de agua destilada. Añadir 5 gotas de indicador defenolftaleína, y durante la agitación, añadir ácido 0,02 N o ácido 0,1 N hasta que elcolor rosa desaparezca. Si la muestra está tan coloreada que no se puede observarel cambio de color del indicador, el punto final será tomado cuando el pH cae a8,3, según sea medido con electrodo de vidrio. Indicar la alcalinidad de fenolftaleína

del lodo, Pm, como número de ml de ácido 0,02 N (N/50) requeridos por ml de lodo.Si se utiliza el ácido 0,1 N,Pm = 5 x ml de ácido 0,1 N por ml de lodo.

3) Procedimiento para el Contenido de CalDeterminar Pf y Pm de la manera

descrita en los párrafos que anteceden.Determinar la fracción volumétrica del agua en el lodo, Fw (fracción decimal deagua), usando el valor obtenido durante la prueba de retorta.Indicar el contenido de cal del lodo en lb/bbl, calculado a partir de la siguienteecuación:

Cal (lb/bbl) = 0,26 x (Pm – FwPf).


2.3 - Alcalinidad (Pf, Mf, Pm y


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2.3 Alcalinidad (Pf, Mf, Pm yContenido de Cal)

Fundamento y análisis de las Alcalinidades – Pf, Mf El principio teórico es que solamente existen tres especies iónicas presentes en los

lodos base agua: OH- = Oxhidrilos, que dan pH “bueno”, CO3H- = Bicarbonatos(HCO3-) y Carbonatos (CO32- ) .-

Con la primera titulación ( Pf ) se neutralizan todos los oxhidrilos (pasan a H2O) y losCarbonatos (CO32-) presentes, que pasan a Bicarbonatos (HCO3-) .Siguiendo la titulación se neutralizan todos los Bicarbonatos presentes ( Mf ).

Concentración en mg/lt

Criterios OH

-

CO

3

2-

HCO

3

-

Pf = 0 0 0 1220*Mf

2Pf < Mf 0 1200*Pf 1220(Mf – 2Pf)

2Pf = Mf 0 1200*Pf 0

2Pf > Mf 340*(2Pf – Mf) 1200(Mf – Pf) 0

Pf = Mf 340*Mf 0 0

Análisis simplista – para contemplar los Sulfatos (SO42-) presentes se usa

Cloruro de Bario (BaCl2. Precipita los Sulfatos como baritina (BaSO4).

2 3 Al li id d (Pf Mf P


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Alcalinidad (P1 y P2) - Procedimiento1. Medir 1 ml de filtrado dentro del recipiente de valoración y añadir 24 ml de agua

desionizada.2. Añadir 2 ml de hidróxido de sodio 0,1 N y agitar bien. Medir el pH con el papel pHo el medidor de pH. Si el pH es 11,4 o mayor, pasar a la siguiente etapa. Si el pH esmenor de 11,4, añadir 2 ml más de hidróxido de sodio 0,1 N.3. Utilizando el cilindro graduado, medir 2 ml de cloruro de bario y añadir alrecipiente de valoración. Añadir 2 a 4 gotas de fenolftaleína, agitando.

OBSERVACIÓN: No se debe usar la boca para pipetar; la solución de cloruro debario es venenosa.4. Valorar inmediatamente la mezcla con ácido sulfúrico normal, hasta que el colorrosado empiece a desaparecer (o hasta obtener el pH 8,3 con el medidor de pH). Elcolor puede reaparecer después de poco tiempo; suspender la valoración.5. Indicar la alcalinidad, P1, como ml de ácido sulfúrico 0,02 N requerido paravalorar el punto final de fenolftaleína.Procedimiento: P2 (en blanco)1. Omitir el filtrado, pero por lo demás repetir el mismo procedimiento que fueejecutado para P1, utilizando exactamente las mismas cantidades de agua yreactivos. Valorar utilizando los mismos procedimientos que para P1.2. Indicar la alcalinidad, P2, como volumen (ml) de ácido sulfúrico 0,02 N requeridopara valorar hasta el punto final de fenolftaleína.


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Cálculos para P1 y P2

Dentro de las limitaciones, las diferentes alcalinidades iónicas pueden sercalculadas con P1 y P2, de la siguiente manera:Cuando P1 > P2OH – (mg/l) = 340 x (P1 – P2)CO3 2 – (mg/l) = 1.200 x [Pf – (P1 – P2)]Cuando P1 < P2

HCO3 – (mg/l) = 1.220 x (P2 – P1)CO3 2 – (mg/l) = 1.200 x Pf

Aunque este método es una mejor aproximación a analizar las especies iónicas queaportan a la alcalinidad, ya que precipita los sulfatos presentes, no contempla ionespresentes como Silicatos, Fosfatos, Aluminatos y otros.

Alcal inid ad por OH- genera lodos estables. Las otras alcal inid ades pueden

ind icar lodos inestables con prob lemas de estabi l id ad reológica y f i l t rado

(contamin ación CO 3 2- /HCO 3

- ).

Nunca decidir tratamientos en base a un solo Ensayo o Dato.


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PropósitoEste procedimiento utiliza el Tren de Gas de Garrett, analizando los carbonatossolubles en una muestra de filtrado de un fluido de perforación base agua. El tuboDräger de CO2 responde al gas CO2 que pasa por él, volviéndose morado. Lalongitud de la mancha depende principalmente de la cantidad de CO2 presente,

pero también es sensible al caudal y al volumen total de gas que pasa a través deltubo. Por lo tanto, para obtener resultados más precisos, el gas que sale del tren degas debe primero ser capturado en una bolsa 1- 1 para permitir que el CO2 semezcle uniformemente con el gas portador.Los tubos Dräger de CO2 son muy sensibles al uso incorrecto. El filtrado no debecontener sólidos. Por lo tanto se debe desechar el primer chorro de filtrado, porque

éste puede contener partículas de CaCO3 que pueden causar errores porsobreestimación. Se hace pasar el contenido de la bolsa desde la bolsa a través deltubo Dräger mediante 10 carreras de la bomba de mano Dräger. Esta técnicaproducirá la aspiración de un volumen exacto de 1 litro de gas a través del tubo.

2.4 - Prueba del Tren de gas de Garrett (GGT)para CO2 / Carbonatos


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Equipo1. Agua desionizada.2. Antiespumante de alcohol octílico.3. Ácido sulfúrico, aproximadamente5 N, de calidad para reactivos.4. Aparato del Tren de Gas de Garrett.5. Tubo de análisis de CO2 Dräger, marcado “CO2 100/a” de 100 a 3.000 ppm. Factor= 2,5 (verificar si el factor ha cambiado).6. Bolsa 1-1 Dräger, nº 762425.

7. Bomba manual de vacío del “Detector de Múltiples Gases” Dräger.8. Llave de paso de cristal, 8 mm, calibre de dos vías.9. Jeringas hipodérmicas: una de 10 ml con una aguja de calibre 21 (para el ácido),una de 10 ml, una de 5 ml y una de 2,5 ml.10. Cartuchos de gas N2O. También se puede usar gas de nitrógeno o helio enbotellas. Estos cartuchos no deben ser usados en ninguna otra prueba.

2.4 - Prueba del Tren de gas deGarrett (GGT) para CO2 /

Carbonatos

2 4 P b d l T d d G tt


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1) Identificación del Tubo Dräger.Cálculos

Usando el volumen de muestra medido, la longitud de la mancha morada del tuboDräger y el factor de tubo de 2,5 (ver la Tabla 3), calcular la cantidad de carbonatossolubles en la muestra de filtrado usando la siguiente ecuación:

CO2 – (mg/l) = (long. mancha del tubo x 2,5) / ml de muestra de filtrado

*OBSERVACIÓN: El factor de tubo de “2,5” es aplicable para los nuevos tubos, CO 2 100/a (nº cat. 101811)con una escala de 100 a 3.000. Los antiguos tubos usan un factor de tubo de 25.000 con una escala de0,01 a 0,3%.

1 Gama de

Carbonatos

mg/l)

2 Volumen

de muestra

ml)

3

Identificación

tubo Dräger

4 Factor del

tubo

25 - 750 10 CO2 100/a 2,5*

50 - 1500 5 CO2 100/a 2,5*

100 - 3000 2,5 CO2 100/a 2,5*

250 - 7500 1 CO2 100/a 2,5*

2.4 - Prueba del Tren de gas de Garrett(GGT) para CO2 / Carbonatos


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PropósitoLa prueba de sal, o cloruro, es muy importante en las áreas donde la sal puedecontaminar el fluido de perforación. Esto incluye la mayoría de los campos depetróleo del mundo. La sal puede provenir del agua de preparación, bolsas, capasdiscontinuas, napas de agua salada o de la misma agua asociada al petróleo.EquipoLos siguientes materiales son necesarios para determinar la concentración iónicade cloruro en el filtrado de lodo.

1. Solución de nitrato de plata, 0,0282N o 0,282N (fuerte) AgNO3, almacenada enun cilindro opaco o de color ámbar.2. Solución indicadora de cromato de potasio.3. Solución de ácido sulfúrico o nítrico 0,02 N.4. Agua destilada.5. Dos pipetas graduadas: una de 1 ml y otra de 10 ml.

6. Recipiente de valoración, 100 a 150 ml, preferiblemente blanco.7. Varilla de agitación.

2.5 - Determinación de Cloruros (Cl –)

Procedimiento1. Medir 1 o 2 ml de filtrado dentro de un recipiente de valoración.2. Añadir la cantidad de ácido requerida para la valoración de Pf.


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Procedimiento1. Medir 1 o 2 ml de filtrado dentro de un recipiente de valoración.

2. Añadir la cantidad de ácido requerida para la valoración de Pf.3. Añadir 25 ml de agua destilada y 10 gotas de la solución de cromato de potasio. Agitar continuamente y valorar con la solución normal de nitrato de plata, gota agota de la pipeta, hasta que el color pase de amarillo a rojo anaranjado ypermanezca en este color durante 30 segundos.4. Registrar el número de ml de nitrato de plata requeridos para lograr el punto final.

(Si se utiliza más de 10 ml de solución de nitrato de plata 0,282N, considerar repetir la prueba con una muestra más pequeña de filtrado medida con precisión, o diluirusando el factor de dilución.)

CálculosSi la concentración iónica de cloruro del filtrado es inferior a 10.000 mg/l, utilizar la

solución de nitrato de plata 0,0282 N equivalente a 0,001 g de ion Cl- por ml.Indicar la concentración iónica de cloruro del filtrado en miligramos por litro, calculadade la siguiente manera:Cl – (mg/l) = ml de nitrato de plata 0,0282 N x 1.000 ml de filtrado


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CálculosSi la concentración iónica de cloruro del filtrado es mayor de 10.000 mg/l, utilizar el

nitrato de plata 0,282 N (equivalente a 0,01 g de ión Cl- por ml.) Indicar laconcentración iónica de cloruro del filtrado en mg/l, calculada de la siguiente manera:Cl – (mg/l) = ml de nitrato de plata 0,282 N x 10.000 ml de filtrado

Para cualquier normalidad de nitrato de plata:Cl – (mg/l) = (N x 35,000 x ml utilizado) / ml de muestra de filtrado

Tipo de sal mg/l de sal

Sal de mar 1,804* mg/l de Cl-

Cloruro de sodio (NaCl) 1,648* mg/l de Cl-

Cloruro de Potasio (KCl) 2,103* mg/l de Cl-

Cloruro de Calcio (CaCl2) 1,565* mg/l de Cl-

Contenido de sal a partir del contenido de Cloruros


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PropósitoEl agua que contiene una gran cantidad de sales disueltas de calcio y magnesio

se llama “agua dura”. La dureza del agua en el hogar suele ser indicada por lodifícil que resulta hacer espuma con el jabón. En muchos campos de petróleo, elagua disponible es bastante dura. Las arcillas de perforación tienen bajos puntosde fluencia cuando son mezcladas en agua dura. Cuanto más dura sea el agua,más bentonita será necesaria para obtener un lodo con un esfuerzo de gelsatisfactorio. En casos extremos, se ha determinado que es económico tratar el

agua químicamente antes de usarla para mezclar el lodo, pero en general esto noresulta económico. Sin embargo, cuando se puede elegir entre dos o más fuentesde agua para el equipo de perforación, se recomienda realizar una simple pruebapara seleccionar la más suave de estas fuentes.Los ingenieros de campo están familiarizados con los efectos sobre el lodo cuandose perforan formaciones de anhidrita (sulfato de calcio) o de yeso.

El calcio puede ser arrastrado durante la perforación de los tapones de cementoy a veces al penetrar en las secciones de lutita caliza. Cualquier contaminaciónextensa de calcio puede producir grandes pérdidas de agua y altos geles.El efecto perjudicial del cemento sobre la Pm más alta se debe a la alta alcalinidad(contenido de cal).

2.6 - Determinación de Calcio


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Dureza Total - Calcio y Magnesio juntos

Procedimiento – Análisis CualitativoColocar 1 a 3 ml de filtrado dentro del tubo de ensayo. Añadir unas cuantas gotas

de oxalato amónico saturado. La formación de un precipitado blanco indica lapresencia de calcio. Registrar el resultado como ligero, mediano o pesado.

Equipo - Análisis Cuantitativo para Calcio y Magnesio juntos (Dureza Total)1. Solución de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) (Versenato Estándar) 0,01 M(1 ml = 400 mg Ca2+ o 1.000 mg CaCO3).

2. Solución amortiguadora fuerte (hidróxido amónico/cloruro amónico).3. Solución de Indicador Calmagite4. Recipiente de valoración, 100 a 150 ml, preferiblemente blanco.5. Tres pipetas graduadas: una de 1 ml, una de 5 ml y una de 10 ml.6. Cilindro graduado, 50 ml.7. Agua destilada.8. Varilla de agitación.9. Solución de NaOH 8N o KOH.10. Indicador Calcon o Calver II.11. Cuchara/espátula de porcelana.12. Agente de enmascaramiento: volumen de mezcla 1:1:2 de trietanolamina:

tetraetilenopentamina: agua (API).


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Dureza Total - Calcio y Magnesio juntos

Procedimiento (dureza total como Ca2+)1. Añadir aproximadamente 20 ml de agua destilada al recipiente de valoración.

2. Añadir 1 ml del agua o filtrado a probar.3. Añadir 1 ml de solución amortiguadora fuerte (base de NH4OH).4. Añadir unas 6 gotas de Calmagite y mezclar con una varilla de agitación. Uncolor rojo tinto aparecerá si la muestra contiene calcio y/o magnesio.5. Usando una pipeta, valorar con la Solución de Versenato Estándar, agitandocontinuamente hasta que la muestra se vuelva azul por primera vez, sin que quede

ningún rastro de rojo. Registrar el número de ml de solución de Versenato Estándarutilizados. (Si se debe medir el magnesio como en el Procedimiento 2, registrareste valor como “A” ml.)

Cálculos

Dureza total como Ca2+ (mg/l) = ml de Versenato Estándar x 400 / ml de muestra

CaCO3 (mg/l) = ml de Versenato Estándar x 1.000 / ml de muestra


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PropósitoLos polímeros PHPA son aditivos de lodo que ayudan a estabilizar las arcillas en un

pozo. El siguiente análisis determinará los polímeros libres disponibles paraadsorberse en la pared del pozo y sobre los recortes (cuttings) generados.Equipo1. Placa calentadora/agitador magnético con varillas magnéticas de agitación.2. Dos matraces Erlenmeyer de 125 ml.3. Agua destilada.

4. Solución de ácido bórico, 2% en peso.5. Indicador de Rojo de Metilo.6. Solución de hidróxido de sodio 6 N.7. 0,70 a 1,0 metros de tubo de goma con un diámetro interior (D.I.) de 0,25pulgada.8. Tapón de caucho nº 6 con un agujero de 0,25 pulgada.9. Solución de ácido sulfúrico 0,02 N.10. Antiespumante de silicona (i.e. Dow-Corning 84 AFC-78).11. Tubo de vidrio con un diámetro exterior (D.E.) de 0,25 pulgada – pulido al fuego(2 secciones de 3 a 4 pulgadas de largo).

Concentración de Polímero PHPA


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Concentración de Polímero PHPAProcedimiento

1. Acoplar las dos secciones del tubo de vidrio a cada extremo del tubo de goma.Insertar un extremo dentro del tapón de caucho de manera que el extremo del tuboesté alineado precisamente con la parte inferior del tapón.2. Añadir 25 ml de la solución de ácido bórico y 6 gotas de Indicador de Rojo deMetilo a un matraz Erlenmeyer. Este es el matraz colector. Tomar nota del colororiginal, el cual debería ser rosa/rojo, pero no amarillo.3. Añadir 50 ml de agua destilada, 2 ml de antiespumante de silicona y 10 ml delodo entero en el otro matraz Erlenmeyer (éste es el matraz de reacción). Si laconcentración de PHPA activa es mayor de 1,5 lb/bbl (4,3 kg/m3), o si laconcentración de PHPA líquida es mayor de 4,5 lb/bbl (12,8 kg/m3), utilizar 5 ml delodo entero, y luego doblar el valor del resultado.4. Colocar el matraz de reacción que contiene el lodo sobre la placa calentadora ycomenzar a agitar. Añadir 3 ml de solución de hidróxido de sodio 6 N y colocar

inmediatamente el tapón de caucho en el matraz.5. Sumergir el otro extremo del tubo (pipeta de Pasteur, si es utilizada) dentro de lasolución de ácido bórico de 2%/rojo de metilo.6. Calentar durante 45 a 60 minutos, permitiendo una ebullición moderada. Unvolumen de aproximadamente 25 ml debería condensarse en el matraz colectordurante este periodo, produciendo un cambio de color de rosa a amarillo.


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Concentración de Polímero PHPAProcedimiento (cont.)

7. Ajustar el calor de manera que no sea ni demasiado caliente ni demasiado frío

como para producir el retroceso del fluido. Si la placa calentadora calienta con unciclo intermitente (encendiéndose y apagándose repetidamente), el enfriamientopermitirá la aspiración de la solución de ácido bórico fuera del matraz (hará sifón).Después de captar el volumen de 25 ml, retirar el tapón y purgar cualquier líquidodentro del matraz colector.Titular por retorno el contenido del matraz colector al color rojo/rosa original con la

solución de H2SO4 0,02 N y registrar la cantidad de ácido utilizada.8. La concentración de PHPA puede ser determinada a partir del gráfico correcto. Acordarse de doblar el valor del resultado si se utiliza una muestrade 5 ml.

Ot D t i i


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Óxido de Zinc (ZnO) y Carbonato básico de Cinc (ZnCO3•Zn(OH)2)El óxido de Zinc y el carbonato de Zinc pueden ser utilizados para secuestrar elsulfuro de hidrógeno (H2S) en los fluidos de perforación.

Concentración iónica de Nitrato (NO3-)Muchas veces resulta difícil identificar los fluidos recuperados de las pruebas de laformación (DST) como filtrado o agua irreductible. Cuando el ion nitrato es utilizadocomo elemento trazador/indicador en el filtrado de lodo, se puede determinar suconcentración.

Concentración del ión Potasio (K+)Cuando es necesario determinar la concentración iónica de potasio, existen varios

métodos, con varillas indicadoras (como el pH) o por determinación química.

Otras Determinaciones

Existen ensayos específicos para contenido de glicol, de sulfatos, de fosfatos,etc. de acuerdo al requerimiento específico del lodo o los aditivos adeterminar.

2 9 R d l h bit l


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2.- Ensayos Químicos:

2.1 – MBT – recomendado inferior a 70 kg/m3 al final del pozo.2.2 – pH – dependiendo del sistema de fluido, entre 7,0 a 8,5 final.

2.3 – Alcalinidades (Pm - Pf – Mf) – Importante que Pf exista y que sea bajo, 0,05/0.20

cc – Mf puede llegar a ser 10 veces Pf sin problemas, Pm entre 0,0 a 0,80 cc.

2.4 – CO2 / Carbonatos – Tren de Gas Garret – Depende de los pozos offset - Valores

de CO2 de hasta 1500 mg/l no son raros.

2.5 – Cloruros – para lodos de agua dulce no deberían exceder los 2000 mg/l.

2.6 – Dureza total – Calcio y Magnesio – Entre 100 ppm y 300 ppm – Si existe Calcio

libre (al menos 100 ppm), no existirá contaminación Carbonato/Bicarbonato – Mas de

300 ppm de Calcio afectan el rendimiento de la bentonita y los polímeros presentes.

2.7 – PHPA libre – si se desea PHPA libre, mantener por lo menos 1,0 lb/bbl = 2,85

kg/m3.

2.8 – Potasio y otras determinaciones. – Depende de cada aditivo – para Potasio

alcanza con 500 a 1000 mg/l libres. Para Bisulfito, secuestrante de O2, unas 100 ppm.

2.9 - Rango de valores habituales


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Consideraciones Importantes:•Los resultados de los ensayos deben ser analizados en su

conjunto.

•Un parámetro fuera de los rangos habituales es una luz

amarilla, nunca proceder en base a un solo dato.

•Un diagnóstico correcto permitirá una rápida y eficaz

solución al problema. Las unidades de Control geológico

(Mud logging) son una herramienta muy útil.

•Conviene analizar los análisis del lodo junto a losrecortes en zarandas (forma, tamaño y cantidad), el

comportamiento del sondeo (arrastres, torque), la presión

de la bomba (aumento, variaciones), etc.

Fluidos de Perforación


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¿Preguntas?

Fluidos de Perforacion - Ensayos y Valores

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