lodo perforacion

7/25/2019 lodo perforacion

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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS OPERATIVOSCOMPLETACION Y WORCKOVER

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Procedimiento: Fragüe de cemento y preparación de lodoTarea 2.- Prepara lodo

I - Objeto: Dar pautas para la preparación de lodo para la perforación del pozo.

II - Alcance: Esta tarea debe cumplirse cada vez que se prepare lodo para perforar.

III - Responsabilidades: Los responsables del cumplimiento de la tarea son el Company man, elnyeccionista y el En!anc"ador.

IV - Descripción de la Tarea:

#e presenta a modo de e$emplo un pro!rama tipo utilizado.

%%.&.% ' (roblemas potenciales en el tramo.

• Entrada de !as combustible )densidad m*nima: +- !r/lt.• Entrada de a!ua y petróleo.• bundante derrumbe lue!o de las entradas de !as.• E0cesivo torque.

%%.&.& ' ditivos del lodo y su función.

• #1D C23#4C: Control de alcalinidad• 5E64164: 7iscosificante• 8Cl: !ente in"ibidor ion 89• CR51641 DE #1D1: Control de dureza• (C (RE3: Reductor de filtrado• CR51641 DE CLC1: Densificante•

LD;6: Reductor de fi ltrado• DE<L1C3L64E: Defloculante• 5#3L<41 DE 161 C4L=D1 61: #ecuestrante de o0*!eno• <1R1L: 5actericida

%%.&.> ' Concentración de aditivos.

• 5E64164 : & ?!/m>• 8Cl : > ?!/m>• #1D C23#4C: % ?!/m>• C1>6a& : & ?!/m>• CR51641 DE CLC1: %-- ?!/m>•

(C (RE3: &.?!/m>• DE<L1C3L64E: -.@ lt/m>• LD;6: % ?!/m>• 5#3L<41 DE 161: -. lt/m>• <1R1L: -.@ lt/m>

%%.&.A ' (roductos eventuales:

• L35RC64E : si se manifiestan anormalidades en el torque adicionar un lubricante en unaconcentración de a &- lt/m>. Realice ensayos con el lubric*metro para determinar laconcentración de aditivo. El coeficiente de lubricidad del lodo debe estar entre -.& a -.&A)6ota: el coeficiente de fricción del a!ua es de -.>. se!Brese que no se superen laslimitaciones qu*micas del lubricante )E$: calcio, cloruros, etc..

Elaborado Por: TEC-PEC!"C #..$. Revisado Por:

Aprobado Por: %&sta'o (li'ieri )orld*ide +rilling ,anager

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• #ELL64E DE CR1<#3R#: En caso de manifestarse derrumbe se "ar*a uso delsellante.

%%.&. ' 4o0icidad:

El valor apro0imado de LC'- es de -.--- ppm. Este valor es apro0imado y de nin!una manerareemplaza al ensayo de laboratorio.

%%.&. ' (ropiedades del lodo:

• DE6#DD : %%&- !r/lt• 7#C1#DD E53D1: % se!• 7( )temp: %&-<: %@ cps• (< )temp: %&-<: >@ lb/%--ft&• ELE# )temp: %&-<: %+/A& lb/%--ft&• (F : + ' +.• 54: - ?!/m>• CL1R3R1#: %--- ppm• <L4RD1 : de @ a cm> )Debe partirse con filtrado controlado de @ cm> reduciGndose a

cm> al terminar el tramo.



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• (14#1 L5RE 89 H %---- ppm• 3 DE (RE(RC;6: !ua dulce

%%.&.I ' (rocedimiento de preparación del lodo nuevo:

%%.&.I.% ' Limpie las piletas para preparar el sistema 8Cl. Llenar las piletas de preparación con a!ua.4en!a en cuenta el incremento de volumen con la adición de los aditivos.

%%.&.I.& ' dicionar al a!ua de preparación carbonato de sodio en cantidad necesaria para reducir ladureza total por deba$o de %- m!/lt o menor. dicionar soda cJustica en el a!ua depreparación para llevar el pF a un valor de +. ezcle todo por un per*odo de >- minutos yrec"equee la dureza total y el pF. De ser necesario a$Bstelo a los valores antesmencionados. 6ota : -.--& ?! de Carbonato de sodio por m> de a!ua por cada parte por millón de calcio.

%%.&.I.> ' dicionar la concentración recomendada de bentonita. ezcle por >- minutos o "asta queel fluido quede bien "omo!Gneo.

%%.&.I.A ' dicionar el almidón pre!elatinizado a travGs del embudo a la velocidad recomendada en latabla.

%%.&.I. ' dicionar el (C premium a travGs del embudo a la velocidad recomendada en la tabla.

%%.&.I. ' Lue!o de pre"idratar durante el mayor tiempo posible los materiales anteriores, adicionar laconcentración de 8Cl de acuerdo al pro!rama.

%%.&.I.I ' C"equear el pF nuevamente y a$ustarlo. El pF del sistema deberJ mantenerse en el ran!ode @. a + con soda cJustica. 4ener presente que un e0ceso de soda puede traer apare$ado







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problemas con las barras de aluminio )la velocidad de corrosión de las barras de aluminioaumentan con el pF, es conveniente traba$ar con pF H @., y nunca e0cederse de pF %-..El a!re!ado se realizarJ a travGs de un tambor qu*mico. La vJlvula inferior del tambor debeestar en perfectas condiciones de uso )6o debe tener pGrdidas y debe cerrar perfectamente.

%%.&.I.@ ' !re!ar <ormol de acuerdo a la concentración de pro!rama.

%%.&.I.+ ' El a!re!ado de secuestrante de o0*!eno deberJ realizarse en la succión de la bomba delequipo a travGs de una bomba dosificadora. )De no contar con dic"o elemento seprocederJ a colocar una man!uera de K sumer!ida en la pileta de succión lo mJspró0ima posible de la succión de la bomba.

%%.&.I.%- ' antenimiento del sistema:

• El filtrado se controla con el a!re!ado de (C y/o bentonita pre"idratada. Lavelocidad de a!re!ado de (C se debe llevar a cabo de acuerdo a tabla. 3n me$or control de filtrado resultarJ si se adiciona una bolsa de bentonita por cada dos bolsasde (C adicionado.

• De ser necesario el a!re!ado de carbonato de calcio para densificar, se deberJa!re!ar lo mJs le$os posible de la succión de la bomba.

• Elimine y limpie la trampa de arena frecuentemente para remover los sólidossedimentados. La velocidad de perforación decidirJ cuando limpiar la trampa. 6ota :Los sólidos floculados no forman una capa de sólido compacta y no pueden ser monitoreados por pruebas de fondo de tanque.

•

Del ensayo de potasio sur!irJ la cantidad de Cl8 que debemos a!re!ar para tener %-.--- ppm de 89 libre. 4en!a presente que subir la concentración de potasio puedetraer apare$ado un secado de las arcillas ya perforadas.

• #i se verifica un e0ceso de calcio en el lodo por encima de -- m!/lt deberJ ser reducido con carbonato de sodio. )La cantidad de carbonato a a!re!ar por ppm decalcio, se encuentra en la tabla.

%%.&.@ ' 4ratamiento de contin!encias:

%%.&.@.% ' #i se tienen problemas de torque anormales verifique la causa, en función de ello serJ eltratamiento a se!uir. De acuerdo a los antecedentes de los pozos anteriores, el a!re!adode un lubricante soluciona el problema.

%%.&.@.& ' La posible entrada de !as, a!ua o petróleo serJ controlada con carbonato de calcio, cuyaconcentración se calcularJ de acuerdo al valor de presión de cierre de pozo.antener la m*nima densidad compatible con la estabilidad del pozo y las posibles entradasde a!ua para evitar el pe!ado diferencial.

%%.&.@.> ' #i verificamos por zaranda un derrumbe superior al % M se a!re!arJ #ELL64E DECR1<#3R# en forma de tapón de @ m> a una concentración de %- ?!/m> )!re!ar Am> de !asoil en el tapón. De continuar el derrumbe se a!re!arJ al sistema a unaconcentración de ?!/m> y se llevarJ el !asoil a A M en el sistema.

6uevamente debemos focalizar nuestra atención en el equipamiento de control de sólidos,v*a la selección, operación y mantenimiento con una adecuada dilución de ser necesariapara una mJs efectiva operación !lobal de perforación.







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%%.&.+ ' Control de sólidos:

El control de sólidos es la función mJs importante para el tratamiento del barro. El control de laspropiedades del lodo se centra alrededor del tratamiento necesario para contrarrestar laincorporación de sólidos en el sistema. Casi todos los costos de tratamiento del barro pueden ser directamente relacionados al control de sólidos.Los sólidos indeseables incrementan los costos en una infinidad de formas, ademJs deincrementar los costos del lodo. #i no se controlan adecuadamente, ellos pueden conducir aproblemas tales como: pGrdidas de circulación, pe!amiento diferencial y reducción de lavelocidad de penetración.La propuesta bJsica para el control de sólidos en nuestro proyecto, es reducir el contenido desólidos de formación en el lodo a un l*mite que nos permita mantener el filtrado y laspropiedades de flu$o en el ran!o óptimo para poder mane$ar de la me$or manera posible todoslos problemas de perforación anticipados.

Recomendaciones:En control de sólidos:Zarandas de movimiento lineal con una aceleración comprendida entre 4 y 6 g.Desarenador de tamaño tal para manejar 1.25-1.5 x y mantenido para!ue la descarga sea en spray. "os conos del desarenador de#er$n ser de 6

pulgadas pre%erentemente.







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Desilter de tamaño tal para manejar 1.25-1.5 x y mantenido para !ue ladescarga sea en spray. "os conos del desilter de#en ser de 4 pulgadasinde%ecti#lemente.&audal'metro para monitorear la velocidad de dilución.(an!ue de preme)clado reservado para la completa dilución del lodo.Decantadora centr'%uga de alta capacidad y altas g.

%%.&.%- ' (rocedimientos para controlar las propiedades del lodo.

%%.&.%-.% ' Densidad )8!/m> ' DeberJ siempre ser incrementada con Carbonato de calcio a menosque puedan ser usadas sales en el a!ua del lodo. 6o permita que los sólidos sean lafuente que incrementa la densidad del lodo. (ara disminuir la densidad diluya con a!ua yuse el equipamiento de control de sólidos.

%%.&.%-.& ' 7iscosidad embudo )se!undos ' La viscosidad puede ser incrementada por bentonita, opol*meros viscosificantes. (ara disminuir use a!ua de dilución, adel!azantes yequipamiento mecJnico de control de sólidos.

%%.&.%-.> ' 7iscosidad plJstica )cps ' Depende del contenido de sólidos y es el resultado de la fricciónentre part*culas. La adición de bentonita, incrementa la viscosidad plJstica. La reducciónde los sólidos, disminuye la viscosidad plJstica.

%%.&.%-.A ' (unto de fluencia )lb/%-- ft& o (ascales ' #e incrementa el valor por adición de pol*merosviscosificantes o bentonita de alto rendimiento en a!ua dulce. La disminución de lafluencia puede ser lo!rada con adel!azantes )no use dispersantes, use poliacrilato desodio y dilución.

%%.&.%-. ' Resistencia de !el )%- se!undos y %- minutos ' (ara incrementar use bentonita opol*meros viscosificantes. Disminuye con la reducción de sólidos especialmente los finos,y previniendo la "idratación de las arcillas y lutitas.

%%.&.%-. ' pF: ncremente con la adición de soda cJustica, "idró0ido de potasio, carbonato de sodio,o posiblemente cal )dependiendo del sistema de lodo. (ara disminuir el valor condiluciones o productos Jcidos.

%%.&.%-.I ' <iltrado )cm> ' (ara reducirlo, use un pol*mero especialmente diseNado o almidón encombinación con un contenido de sólidos eficientemente controlado. La bentonita en a!uadulce tambiGn ayuda a reducir el filtrado. Los dispersantes reducen el filtrado pero afectanla reolo!*a )(unto de fluencia y los sólidos aumentan.

%%.&.%-.@ ' <iltrado a lta temperatura ' lta presión )Cm> ' #e reduce usando aditivos como li!nitoscon bentonita $untamente con un efectivo control de sólidos.Elaborado Por: TEC-PEC!"C #..$. Revisado Por:


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%%.&.%-.+ ' Contenido de calcio )m!/lt ' (ara incrementarlo, adicione yeso o cal. (ara reducirloadicione carbonato de sodio o bicarbonato de sodio.

%%.&.%-.%- ' Contenido de cloruros )m!/lt ' Disminuya la concentración con diluciones. ncremGntelocon cloruro de sodio o cloruro de potasio.

%%.&.%-.%% ' Contenido de sólidos )porciento en volumen ' 5aritina, bentonita y sólidos perforadostodos incrementan el contenido de sólidos en el lodo. La reducción de los sólidos puedeser lo!rada por dilución, floculación y separación mecJnica de sólidos. El uso de unsistema in"ibido para prevenir la entrada de sólidos de perforación finos al lodo,minimizando la "idratación, es un medio para mantener los sólidos ba$os.

%%.&.%-.%& ' Contenido de oil )porciento en volumen ' La fase oleosa puede incrementar la velocidadde penetración a travGs de la reducción del torque, sin embar!o, el aceite actBa como unsólido y reduce la velocidad de penetración, cuando el torque no es un problema.

%%.&.%-.%> ' 4orque y arrastre' La reducción del torque y arrastre puede ser llevada a cabo por adiciónde oil o a!entes surfactantes, como as* tambiGn cJscara de nuez mediana.

%%.&.%% ' 7elocidad de adición su!erida para productos de lodos.

PRODUCTO VELOCIDAD NORMAL VELOCIDAD RÁPIDA

5aritina % saco ' % minuto % saco ' % minuto5entonita % saco ' minutos % saco ' & minutos tapul!ita % saco ' minutos % saco ' & minutosCydrill >-- % bidón ' >- minutos % bidón ' % minutosLi!nosulfonatos % saco ' %- minutos % saco ' minutosLi!nitos % saco ' %- minutos % saco ' minutos

lmidón % saco ' % minutos % saco ' %- minutos(C % saco ' >- minutos % saco ' &- minutos#oda cJustica % saco ' >- minutos % saco ' &- minutosCarbonato de sodio % saco ' % minutos % saco ' minutos5icarbonato de sodio % saco ' minutos % saco ' %- minutosCal % saco ' %- minutos % saco ' minutos#ellante % saco ' %- minutos % saco ' minutosDiesel oil % m> ' % "ora %. m> ' % "ora

*ota+ &uando sea posi#le la adición de lodo de#er$ ser dispersada so#re 1 o 2 circulacionescompletas para eliminar posi#les tapones livianos o pesados en el sistema. ,el sistema de#e ser lo m$s omogneo posi#le/. ,1 saco 0 45.4 g/

%%.&.%& ' 4ratamiento del a!ua para fluidos de perforación.

El calcio )m!/lt y el ma!nesio )m!/lt, deberJn ser tratados antes de proceder a la preparacióndel lodo.

Concentración de calcio Carbonato de sodio requerido

m!/lt ?!/%-- m> -'- -'%&. -'%-- %&.'& %--'&-- &'- &--'-- -'%&

--'%--- %&'&-







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Concentración de ma!nesio soda cJustica requerida

m!/lt ?!/ m> -'- &- -'%-- A- %--'&-- %

%%.&.%> ' u*a para elevar el pF de un barro de a!ua dulce

#oda cJustica en ?!/m> pF

-.I @ ' @. % @. ' + %.A +. ' %- &.% %- ' %-. &.@ %% ' %%.

. %& 9

%%.&.%A ' Consideraciones:

%%.&.%A.% ' La relación de sólidos perforados a bentonita deberJ ser de & o menor pero nunca permitir que e0ceda de > a % esa relación.

%%.&.%A.& ' La viscosidad e0cesiva, nunca debe ser tratada con dispersantes. #i el incremento deviscosidad es por altos sólidos perforados, debido a un inadecuado mantenimiento,pequeNos tratamientos con poliacrilato de sodio, reducen la viscosidad sin dispersar elsistema.

%%.&.%A.> ' #i el incremento de la viscosidad es debida a una formación muy reactiva, el

procedimiento correcto es tratarlo con poliacrilato de sodio y utilizar un floculante.

%%.&.%A.A ' #i el sistema es contaminado con iones calcio, ma!nesio o cemento, tratarlo conbicarbonato de sodio, carbonato de sodio o soda cJustica. #e debe remarcar que no seusaran dispersantes para propósitos de tratamiento. El adel!azante para los sistemas deba$os sólidos polimGricos no dispersos, es el poliacrilato de sodio. Este actBa reduciendola viscosidad por la acción de un recubrimiento protectivo y no por dispersión de laspart*culas.

%%.&.%A. ' El pF, debe ser mantenido en valores de + a +. por un problema de corrosión. 4ambiGn elcarbonato de sodio puede impartir un pF arriba de +.. El e0cesivo uso del carbonato paracontrolar el pF, puede resultar en una contaminación con carbonatos. 3n pF de %- omayor, puede per$udicar la efectividad de los pol*meros y trae apare$ado problemas de

corrosión en barras de aluminio. #i aditivos de control de pF son necesarios, pequeNostratamientos con soda cJustica serJn suficientes. 4ener un tanque pequeNo e0tra parapremezclar los aditivos y pre"idratar la bentonita. El premezclado de la bentonita y lospol*meros, evita el espesamiento temporario durante el mezclado, y permite a la bentonita"idratarse si el sistema estJ contaminado con cloruros.

%%.&.%A. ' 6o permita que la densidad aumente con los sólidos perforados.

%%.&.%A.I ' De considerarse falta de limpieza de pozo, proceda de la si!uiente manera: env*e un tapónfluido de m>, se!uido de un tapón viscoso de @ m>. 1bserve el retorno por zaranda. Enfunción del resultado, incremente los parJmetros del lodo que aumentan la limpieza delmismo.

%%.&.%A.@ ' Las si!uientes son re!las su!eridas para ayudar a evaluar los partes diarios del lodo.







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Re!la %: La reunión con el in!eniero en lodo debe ser una prJctica comBn y $untosdeberJn revisar las propiedades y los tratamientos recomendados del mismo.

Re!la &: C"equee las propiedades re!istradas del lodo por un descuido o error. C"equee yverifique que todas las pruebas pertinentes "an sido realizadas y re!istradas. 4ambiGnc"equee para información, la temperatura del lodo en el floOline, volumen de pozoestimado, volumen de piletas y consumo de a!ua estimado. La adición diaria de productosqu*micos, deberJ ser re!istrada, $unto con los costos acumulados. <recuentemente realiceun doble cJlculo del volumen del pozo, velocidades anulares y salida de bomba. #iemprerealice un doble c"equeo de los requerimientos de materiales para densificar, formulaciónde un lodo fresco, o para mantenimiento, para prevenir un uso e0cesivo de materiales.3no debe siempre "acer un c"equeo cruzado de las propiedades interrelacionadas paradeterminar si cada una estJ dentro de lo razonable.

Re!la >: (re!unte ante cualquier abrupto e ine0plicado cambio en las propiedades dellodo. 3n cambio as* podr*a indicar un mal funcionamiento del instrumento, un error

"umano en el ensayo, falta de comunicación, o un posible problema de pozo.

Re!la A: Correlacionar propiedades reportadas con condiciones de pozo observadas. Bncon el mismo sistema de lodo, las propiedades que nos dan una operación de perforacióne0itosa en un pozo, puede no serlo en la pró0ima locación.

Re!la : Correlacionar las propiedades reportadas con el tratamiento diario. Fay unatendencia por parte de al!unos in!enieros de lodo de recomendar tratamientos rutinarioscon o sin $ustificación.

Re!la : onitorear el stoc? y velocidad de consumo de materiales. 3na efectivasupervisión y econom*a requiere que el stoc? y el consumo de materiales seaestrec"amente monitoreado. El consumo de materiales debe ser monitoreado por

comparación de la velocidad de uso en los pozos adyacentes. inimice o preven!a losdes"ec"os por parte de la cuadrilla del equipo.

Re!la I: En la evaluación del parte de lodo, considere toda la información pertinente

Re!la @: Fa!a realizar ensayos pilotos al in!eniero de lodos, antes de llevar a cabocualquier cambio en las propiedades del lodo. (ara ensayos pilotos, un barril equivalentecontiene >- ml. En unidades mGtricas, % litro de barro representa % m> de barro yadiciones de % !r/lt H % ?!/m> para ensayos pilotos. Cada vez que un problema en el lodoocurre, ensayos pilotos deben confirmar el dia!nóstico.Re!la +: se!Brese que el in!eniero en lodo, complete el parte de lodo en detalle. Cadac"equeo debe ser completo. 3na copia de Gste reporte y un informe semanal demateriales y propiedades deberJ ser enviado a la oficina del distrito, a la división de

superintendente de perforación y al in!eniero de lodos re!ional.

Re!la %-: El supervisor del equipo deberJ completar el reporte del servicio de lodo unavez terminada la operación de perforación con un informe final tratando de correlacionar el cJliper con problemas durante la perforación.

(ara evitar problemas durante la perforación, es necesario un adecuado mantenimientodel fluido de perforación, como as* tambiGn una efectiva supervisión del in!eniero delodos y de la cuadrilla, para ello es esencial tener conocimientos de las propiedades delfluido de perforación y sus aplicaciones en campo. Las propiedades del barro en el partediario deberJ c"equearse y re!istrarse con las si!uientes posibles e0cepciones:

• #i se perfora un pozo superficial, la pGrdida de filtrado F4F(, la alcalinidad (m, f y

el 54 no son requeridos usualmente.



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• menos que se sospec"e de una contaminación desde la formación con carbonatos,(m y f o (% y (& no son rutinariamente necesarios.

•

menos que se sospec"e que ten!amos contaminación con sulfuros o sulfatos, o seperfore en Jreas donde se conozca que "ay F&#, el test de sulfito o sulfato no esrutinariamente requerido.

Las pGrdidas de filtrado F4F( y el 54 )?!/m> de bentonita son dos propiedadesesenciales y deberJn ser testeadas rutinariamente despuGs de la preparación del barro. ntes de comenzar "ay que informar a la compaN*a de lodo que esos tests serJnrequeridos, para que el in!eniero de lodo, ten!a el equipamiento necesario pararealizarlos en la locación. l comienzo de un pozo el supervisor de perforación deberJdeterminar donde realizar el c"equeo diario. DeberJ ser tomado o en la pileta de succióno en el floOline. Donde el sistema de circulación del equipo es tal, que el tanque desucción estJ siempre a!itado, la muestra debe ser tomada a"*. #i no "ay a!itación en lapileta de succión, tal que la muestra puede no ser representativa de lo que se estJbombeando al pozo, la muestra deberJ ser obtenida en el floOline. (eriódicamente unamuestra de ambos lu!ares deberJ ser c"equeada. El punto importante es seleccionar ellu!ar donde la muestra serJ tomada y continuar "aciGndolo as* "asta completar laperforación del pozo. El punto desde el cuJl ellas son obtenidas deberJ fi$arse en lasección de observaciones del monta$e.

%%.&.% ' (rocedimientos de ensayos.

%%.&.%.% ' Densidad del barro:

(ara lo!rar una penetración óptima, la densidad del lodo debe ser mantenida al m*nimovalor que se balancea con la presión de formación y provea un li!ero sobrebalance )-.lb/bbl para una operación se!ura durante las cone0iones o via$es. La "abilidad para elcontrol de la densidad depende de las formaciones que estJn siendo perforadas,velocidad de penetración, equipamiento de control de sólidos, tipo de barro, calidad de losmateriales y personal involucrado.

(rocedimiento de ensayo: balanza de lodos

• Colocar la base soporte del instrumento nivelada y prote!ida del viento.

• Llenar la copa seca y limpia con lodo, poner la tapa en su lu!ar con una li!erarotación "asta que sella. se!urarse que al!o de lodo es e0pelido por el orificio de latapa, para liberar cualquier !as o aire entrampado.

• Lavar y secar la copa para que no quede nada de lodo sobre ella.

• Colocar la balanza sobre el soporte y balancearla moviendo el cursor sobre labalanza "asta que la burbu$a estJ centrada.

• Leer y re!istrar la densidad en ?ilo!ramos por metro cBbico.

3na nueva balanza de lodos presurizada, )4R3'P4E C3( "a sido tentativamenteaprobada por el (. La misma es bastante mJs efectiva en la eliminación del efecto deburbu$as entrampadas.El c"equeo de la densidad del barro es bastante propenso a errores. Las causas comunesde error son:

• La balanza de barro estJ descalibrada debido a cemento seco o barro en el interior

de la copa, o pGrdida de metal de la balanza.



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• Lodo contaminado con aire o !as entrampado, !as del cuttin!, espuma, valores altosde !eles y punto de fluencia y aireación por el equipamiento de superficie.

• La copa no estJ adecuadamente llena, la burbu$a no estJ adecuadamente centrada olectura apresurada.

• (ara evitar estos errores:

• se!Brese que la balanza se calibre periódicamente con a!ua. Con a!ua destiladadeber*amos medir %--- ?!/m>.

• La muestra de lodo debe estar libre de espuma y las burbu$as eliminadas antes dec"equear la densidad. 3na balanza presurizada deberJ usarse en situaciones cr*ticas.

• 1bserve la prJctica del in!eniero de lodo o el "ombre del equipo en cuanto al cuidado

de la lectura.

Los sólidos perforados, que no son removidos en su primera circulación serJn remolidos atamaNos mJs finos y afectarJn la densidad del lodo.

%%.&.%.& ' 7iscosidad del barro.

La viscosidad es la resistencia del fluido a fluir. La viscosidad puede ser e0presada como unamedida absoluta o relativa. La medida relativa es la medida con el embudo R#F oviscosidad embudo. Las medidas absolutas son la viscosidad plJstica, punto de fluencia,resistencia de !el, y profundizando en el estudio reoló!ico tendremos la viscosidad efectiva

relacionada con el adel!azamiento en el trGpano y el espesamiento en el Jnulo.Las propiedades de viscosidad deseadas son las que me dan adel!azamiento por corte, paraElaborado Por: TEC-PEC!"C #..$. Revisado Por:


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impartir óptima potencia "idrJulica al trGpano, suficiente viscosidad efectiva para unaeficiente limpieza de pozo, suficientemente ba$a viscosidad efectiva para permitir la remocióndel cuttin! y suficiente resistencia de !el para suspender el cuttin! durante las paradas. Laviscosidad embudo provee una medida relativa. Cambios errJticos deber*an ser notados con(7, Q7 y !eles.

(rocedimiento de ensayo: 7iscosidad embudo ars"

• Cubrir el orificio con un dedo y colocar lodo fresco y a!itado a travGs del tamiz dentro delembudo limpio y seco, colocado verticalmente, "asta que el f luido alcance el fondo de latela metJlica.

• #acar el dedo y medir el tiempo requerido para llenar el recipiente "asta la marca de %litro.

•

Re!istrar el tiempo en se!undos )si da fracción de se!undo apro0imarlo al entero mJspró0imocomo viscosidad embudo. Esta es una medida relativa. 6in!Bn tratamientodeberJ basarse solamente en la viscosidad embudo.

• Re!istrar la temperatura de la muestra en !rados cent*!rados.

• (rocedimiento de ensayo: 7iscosidad plJstica y valor de fluencia )punto de fluencia )7..meter.

• Colocar la muestra en el contenedor y sumer!ir el rotor "asta la l*nea marcada. Lasmedidas deben ser "ec"as dentro del minuto de obtenida la muestra. El lu!ar de dondese toma la muestra debe ser fi$ado.

• Con el rotor !irando a -- rpm esperar "asta que la lectura alcance un valor estacionarioy re!istre la lectura a -- rpm.

• Cambie a >-- rpm, espere para que la lectura del dial se estabilice y re!istre la lectura.

• La viscosidad plJstica en m(a.se!, es i!ual a la lectura de -- rpm menos la lectura a>-- rpm. El valor de fluencia en pascales es i!ual a la lectura a >-- rpm menos laviscosidad plJstica dividido &. Re!istrar la temperatura en !rados cent*!rados.



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(rocedimiento de ensayo: medida de resistencia de !el.

• Coloque la muestra en la posición descripta anteriormente y a!itarla por %- se!undos a-- rpm.

• De$e el barro en reposo por %- se!undos. La mJ0ima lectura dividido & que obtenemoslue!o que comenzó la rotación con una velocidad de > rpm es la resistencia de !el inicialen pascales.

• !itar la muestra nuevamente a -- rpm por %- se!undos, esperar %- minutos y repetir la medida como se realizó antes, re!istrando la mJ0ima lectura dividido & como laresistencia de !el a %- minutos en pascales.

El valor de fluencia es el factor dominante que afecta las pGrdidas por fricción durante lacirculación, densidad equivalente de circulación, la transición a flu$o turbulento, capacidad de

acarreo y tendencias de pistoneo o sur!encias. Como con la mayor*a de las propiedades delbarro, el control del valor de fluencia a un nivel óptimo, dependerJ de un efectivo control desólidos. antener el valor de fluencia dentro de los l*mites e0actos, requerirJ un efectivocontrol de sólidos y un adecuado tratamiento qu*mico. (equeNas cantidades de a!ua tienenefecto despreciable sobre el valor de fluencia, mientras que !randes volBmenes de a!ua paradiluir el barro, tienen efecto adverso sobre la capacidad de acarreo, y la estabilidad delpozo. La resistencia de !el es una medida de las fuerzas atractivas dentro del fluido ba$ocondiciones estJticas y son medidas despuGs de %- se!undos y de %- minutos de parado elmovimiento )#e puede realizar un ensayo de resistencia de !el a >- minutos para determinar la pro!resividad de los !eles. Esas fuerzas difieren del valor de fluencia en que ellas sondependientes del tiempo y son rotas despuGs que el flu$o es iniciado. Las fuerzas de !el sonnecesarias para suspender el cuttin! durante las cone0iones o via$es y para mantener elmaterial densificante en suspención.

%%.&.%.> ' <iltrado.

El filtrado tiene un efecto directo sobre la velocidad de penetración, problemas de pozo,daNo de formación y pe!ado por presión diferencial. <recuentemente debido a ser muyprecavidos, propiedades de filtrado no reales son especificadas las cuales resultan enproblemas de pozo asociadas con tiempos de perforaciones mJs lar!os. Como el fluidode perforación puede estar en condiciones dinJmicas o estJticas, el filtrado dentro de laformación ocurre ba$o ambas condiciones o sea estJticas y dinJmicas. La medida de lapGrdida de fluido ba$o condiciones estJticas "a sido estandarizado por el ( y puede ser medido a diferentes temperaturas y presiones.



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(rocedimiento de ensayo: <iltrado ( a ba$a temperatura )filtro prensa

• La celda debe estar limpia y seca. 3n filtro metJlico limpio y seco y un papel de filtro,se colocan en la celda, lue!o el lodo es colocado dentro de la misma y ensamblado.

• 3na probeta !raduada es colocada por deba$o del tubo de drena$e. Con la vJlvula delfiltro cerrada se a$usta el re!ulador de presión a +- ?(a. El tiempo de ensayocomienza cuando se le aplica presión en el interior del filtro.

• El volumen de filtrado es anotado cuando se alcanza un tiempo de I minutos y alfinal de los >- minutos se mide el volumen total. Cerrar la vJlvula del re!ulador, abrir la vJlvula de alivio del filtro con cuidado. El spurt loss o pGrdida inicial se obtienemultiplicando el valor de la lectura a I minutos por dos menos la lectura a >-minutos. ) #purt loss H < I min 0 & ' ( >-S

• Re!istrar el volumen de filtrado en mililitros ) a -.% ml como filtrado (. Re!istrar enel parte la temperatura en !rados cent*!rados.

• Remover la celda de la estructura soporte, ase!Brese que se "a liberado la presión.Desarme la celda, tire el lodo y de$e el papel de filtro. Limpiar el papel de filtro con

una corriente suave de a!ua y mida el espesor del revoque. Re!istre el espesor delrevoque en mil*metros. l!unas anotaciones como: duro, blando, firme, resistente, deconsistencia parecida al cauc"o, pueden adicionarse para dar una idea de laconsistencia del revoque.

(rocedimiento de ensayo: F4F( Equipamiento

Recomendaciones:#serve las recomendaciones del %a#ricante so#re las limitaciones devolumen de muestra y presión para la temperatura a ser usada.

• El instrumento consiste de una fuente de presión controlada, una celda para resistir almenos %--- psi ) I-.> ?!f/cm&, un sistema de calentamiento para la celda y un

soporte para mantener la celda y el sistema de calentamiento. (ara ensayos sobrelos &--<)+>.AC, un colector de filtrado presurizado, deberJ usarse y el mismo



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deberJ estar diseNado para resistir una contrapresión de por lo menos -- psi )>.>?!/cm& para evitar el flas"eo o evaporación del filtrado.

• La celda deberJ estar equipada con un orificio porta termómetro, termómetro,empaquetaduras resistentes a los aceites y soporte para el medio filtrante. (aratemperaturas de "asta A--<)&-AC usar papel de filtro P"atman 6 - oequivalente. (ara temperaturas mayores a los A--<)&-A C use un disco poroso deacero ino0idable )Dynalloy T' o equivalente. 3na vJlvula sobre el tubo de salida delfiltrado controla el flu$o desde la celda. 3n !as no peli!roso as* como nitró!eno odió0ido de carbono, deberJ usarse como fuente de presión.

*ota+ &ada %iltro de#er$ usarse una sola ve).

(rocedimiento para temperaturas no mayores de >--<)%A+C

• Conectar la camisa de calentamiento al correcto volta$e para la unidad. Colocar eltermómetro en el orificio portatermómetro. (recalentar la camisa de calentamiento%-< por sobre la temperatura seleccionada. $ustar el termostato para mantener latemperatura deseada.

• !itar la muestra por %- minutos. (reparar la celda con el papel de filtro y car!arlacon la muestra de lodo, teniendo cuidado de no llenar la celda totalmente, de$ar pul!ada)%> mil*metros desde el tope para permitir la e0pansión.

• Colocar la celda dentro de la camisa de calentamiento con ambas vJlvulas )tope yfondo cerradas.

• Colocar el termómetro en el orificio portatermómetro.

• Colocar la unidad de presión sobre la vJlvula del tope y ase!urarla en su lu!ar.Colocar el recipiente colector de filtrado en la vJlvula de la base y ase!urarla. plicar %-- psi )I.-> ?!f/cm& a ambas unidades con las vJlvulas cerradas. brir la vJlvulasuperior y aplicar al lodo %-- psi)I.->?!f/cm& mientras el lodo se estJ calentando ala temperatura preseleccionada.

• Cuando la muestra alcanza la temperatura fi$ada, incrementar la presión de la unidaden el tope a -- psi)A&.%@ ?!f/cm& y abrir la vJlvula de aba$o para comenzar lafiltración. Reco!er el filtrado por >- minutos manteniendo la temperaturapreseleccionada dentro de 9 <)9>C. #i la contrapresión se eleva por encima delos %-- psi)I.-> ?!f/cm& durante el ensayo, cautelosamente reducir la presióndrenando una porción del filtrado. Re!istrar el volumen total.

• El volumen filtrado debe ser corre!ido a un Jrea filtrante de I.% pul!adas cuadradas)A.@cm&. #i el Jrea filtrante es de >. pul!adas cuadradas )&&.cm&, duplicar elvolumen filtrado y re!istrarlo.

• l finalizar el test, cerrar ambas vJlvulas. Liberar la presión de los re!uladores y de lal*nea.

Recomendaciones: "a presión en el interior del %iltro es a3n de 6psi ,42.1 g%cm2/.7antener la celda en posición vertical8 en%riarla a temperaturaam#iente antes de proceder a desarmarla.

• Re!istrar la temperatura, la presión y el tiempo. #i la compresibilidad del revoque es



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lo que se desea saber, el mismo procedimiento puede ser se!uido con una presión de&-- psi)%A.% ?!f/cm& en la celda y %-- psi )I.-> ?!f/cm& en el colector de filtrado.

(rocedimiento de ensayo para temperaturas entre >-- y A-< ) %A+ a &>&C

• Conectar la camisa de calentamiento al correcto volta$e para la unidad. Colocar eltermómetro en el orificio portatermómetro. (recalentar la camisa de calentamiento%-< )C por sobre la temperatura seleccionada. $ustar el termostato paramantener la temperatura deseada.

• !itar la muestra por %- minutos.

• (reparar la celda con el medio de filtración apropiado y car!arla con la muestra debarro a!itada teniendo cuidado de no llenar la celda, de$ando una distancia de % pul!ada )>I mil*metros desde el tope para permitir la e0pansión.

• Colocar la celda dentro de la camisa calefactora con ambas vJlvulas cerradas)tope yfondo. Colocar el termómetro en el orificio portatermómetro.

• Colocar la unidad de presión sobre la vJlvula del tope y ase!urarla en su lu!ar. $ustey ase!ure el recolector de filtrado presurizado en la vJlvula del fondo. (ara el ensayoa temperaturas que van de >-- a A-< )%A+ a &>&C, aplicar A- psi )>%. ?!f/cm&a ambas unidades presurizadas, con la vJlvula cerrada. brir la vJlvula del tope yaplicar A- psi )>%. ?!f/cm& al barro mientras se estJ calentando.

• Cuando la temperatura de la muestra alcanza la temperatura de ensayoseleccionada, incrementar la presión en la unidad del tope a +- psi ).@ ?!f/cm& yabrir la vJlvula del fondo para comenzar la filtración. Recolectar el filtrado por >-

minutos manteniendo la temperatura de ensayo en mJs menos <) >C. antener siempre durante el ensayo una contrapresión de A- psi )>%. ?!f/cm&U con muc"aprecaución, reducir la presión del colector de filtrado, si Gsta aumenta, drenando unaporción del filtrado. l finalizar el test, cerrar ambas vJlvulas.. se!Brese que elfiltrado drene completamente una vez finalizado en ensayo. Liberar la presión de losre!uladores y de la l*nea. El tiempo de calentamiento de la muestra en el filtro nodeberJ e0ceder de una "ora.

Recomendaciones: 9l ensayo a alta temperatura y presión8 de#e reali)arse extremandolas medidas de seguridad. 9l sistema presuri)ado y la celdarecolectora de %iltrado8 de#er$n estar e!uipadas con v$lvulas dealivio. "a camisa cale%actora8 de#er$ estar e!uipada con un %usi#le

para evitar el so#recalentamiento y con un interruptor termost$tico,am#os/. "a presión de vapor de la %ase l'!uida del #arro8 se vuelveun %actor cada ve) m$s cr'tico de diseño8 cuando la temperatura deensayo es elevada. "a presión de vapor del agua a variastemperaturas8 se muestra en la ta#la siguiente.

• Re!istrar la temperatura, presión y tiempo. #i la compresibilidad del revoque es loque se desea, el procedimiento puede ser repetido con presiones de &-- psi )%A.%?!f/cm& sobre el filtro y %-- psi )I ?!f/cm& en el colector de filtrado.

Recomendaciones:"a presión en el %iltro es a3n muy alta. 7antener la celda en posiciónvertical y en%riar a temperatura am#iente antes de desarmarla .

(resión de vapor y e0pansión de volumen del a!ua a temperaturas entre &%& <)%--C



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y --< )>%C

TEMPERATURA PRESIÓN DE VAPOR DEL AGUA COEFICIENTE DE

EXPANSIÓN VOLUMÉTRICA DEL AGUA

< C psi ?!f/cm& (resión desaturación &%& %-- %A.I %.-> %.-A &- %&% >- &.%% %.- >-- %A+ I A.I& %.-+ >- %II %> +. %.%& A-- &-A &AI %I.> %.% A- V &>& A&& &+.I@ %.&% -- &- @- AI.@%.&I - &@@ %-AA I>.I

%.> -- >% %A% %-I.II %.AI

Recomendaciones:*o exceder las recomendaciones del %a#ricante del e!uipo8 param$xima temperatura8 presión y volumen.

l!unas prJcticas comunes en el campo pueden ser mal entendidas. 3na prJctica es queel filtrado ( se para a los I minutos, se duplica este valor y se re!istra como filtrado alos >- minutos. 3na se!unda prJctica consiste en realizar estrictamente el filtrado ( aba$a temperatura para probar controlar problemas de pozo relacionados al filtrado. (aratener una medida si!nificativa, un ensayo F4F( deberJ ser realizado rutinariamente a lapresión y temperatura que me$or se apro0ime a las condiciones de fondo de pozo.

%%.&.%.A ' Contenido de sólidos.

4odas las propiedades discutidas anteriormente )densidad, caracter*sticas viscosas,filtrado, dependen directamente del tipo y cantidad de sólidos en suspensión. Ciertostipos, en concentraciones adecuadas, son esenciales en la formulación y mantenimientode las propiedades deseadas. #erJn adicionados en superficie en cantidades controladas.Los sólidos !enerados por el trGpano y retenidos en el lodo, son indeseables y medictamina la frecuencia y cantidad de adiciones varias. La naturaleza de los sólidosretenidos por el fluido, puede variar desde part*culas de bentonita reactiva a !ranos dearena inertes. Esas se "idratan y se dispersan dentro del fluido y a menos que seaneliminadas mecJnica o qu*micamente, irJn disminuyendo en tamaNo a part*culas muyfinas y se vuelve una suspención coloidal. DeberJn ser separados en la primera circulada

en superficie. Las propiedades viscosas, actividad iónica y la naturaleza de los aditivosqu*micos son tan importantes como el equipamiento de remoción mecJnica. (ropiedadesaltamente viscosas, reducen la efectividad de la remoción mecJnica y qu*mica, disminuyela capacidad del equipamiento de remoción y evita que los sólidos sedimenten. Lain"ibición retarda la "idratación de los sólidos reactivos y permite a la remoción superficialser efectiva. ditivos qu*micos as* como pol*meros encapsulantes ayudan a preservar laspart*culas perforadas y evitar que ellas se vuelvan mJs finas. Los aditivos como losdispersantes, facilitan la retención de los sólidos reactivos. Los sólidos perforadosretenidos, reducen la velocidad de perforación, incrementan la probabilidad de pe!adodiferencial e incrementan los costos totales. La medición de los sólidos determina elcontenido total de los mismos, contenido de arena y el contenido de sólidos benton*ticos.

• Contenido de arena

Es una medida del porcenta$e en volumen de las part*culas retenidas en malla &-- es".Elaborado Por: TEC-PEC!"C #..$. Revisado Por:


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(ara c"equear la efectividad de un equipamiento de control de sólidos, el contenido dearena deberJ ser medido usando una muestra de la pileta de succión. El contenido dearena en la pileta de succión debe ser nulo. #i no, los sólidos que pueden ser removidosfJcilmente estJn siendo circulados y disminuyendo de tamaNo "asta lle!ar a tamaNocoloidal. El contenido de arena tambiGn afecta el des!aste de bombas.

• nJlisis por retorta

La retorta de lodos es usada para determinar el porcenta$e en volumen de "idrocarburo,a!ua y sólidos totales. Las dos comBnmente usadas son la retorta 5aroid y el inistill<ann. Fay diferencias entre las dos. La retorta 5aroid tiene una cJmara con un volumende %- cc cuando la tapa es colocada en su lu!ar y una !ota es desplazada a travGs delorificio de la tapa. Lue!o la cJmara con lodo con la tapa colocada se enrosca en elcuerpo)el cual contiene lana de acero en su interior, y es puesta en la cJmara decalentamiento de la retorta. Cuando la muestra es destilada, los vapores escapan a travGsdel orificio de la tapa, mi!ran a travGs de la lana de acero donde los sólidos son filtrados, ylos vapores condensados y reco!idos en una probeta de %- cc. La diferencia en elvolumen de l*quido y el volumen ori!inal de lodo %- cc, es el porcenta$e en volumen desólidos totales )incluyendo sales disueltas. #i ciertas precauciones son tenidas en cuenta,como que la muestra de lodo colocada en la cJmara no ten!a aire entrampado, que lalana de acero, se cambie cada ensayo, que la temperatura de la retorta no sea e0cesiva,el contenido de aceite, a!ua y sólidos es le*do directamente de la probeta !raduada.La retorta <ann usa una cJmara de &- cc con una tapa que se usa solamente para medir el volumen de lodo colocado, y lue!o es removida. Lue!o se enrosca el cuerpo cil*ndricode acero, y sobre el va enroscado la resistencia de calentamiento que va sumer!ido en lacJmara del lodo. El uso de liquid steel OoolW, para ad"erir los sólidos al elemento, no esrecomendado por el centro de investi!ación. En su lu!ar lana de acero, se enrollaalrededor del elemento de calentamiento para filtrar los sólidos y debe ser reemplazadodespuGs de cada ensayo. La probeta se !radBa en este tipo de equipo para leer

directamente los valores en porcenta$es. demJs del llenado de la cJmara con el volumen $usto de lodo, la fuente primaria de error del anJlisis de la retorta, es la e0acta lectura delos volBmenes de oil y a!ua. La curvatura de la capa de fluido en la interface es llamadamenisco. La altura de fluido debe ser le*da en el punto mJs ba$o o mJs alto de lacurvatura del menisco. 1tra fuente de error ocurre si la retorta opera a una temperaturademasiado ba$a, o si el tiempo de ensayo es demasiado corto, "abrJ aBn sólidos "Bmedosen la retorta y en la lana de acero. El in!eniero de lodos, deberJ visualizar la sequedad delos sólidos despuGs de cada ensayo.

• Ensayo de azul de metileno )54

El 54 determina la cantidad de bentonita reactiva y se basa sobre la medida decapacidad de intercambio catiónico de esas part*culas sólidas. Los materiales or!Jnicos

en las muestras, son o0idados y lue!o cantidades medidas de azul de metileno sonadicionadas y a!itadas vi!orosamente. Cuando las part*culas de bentonita "an absorbidotoda la tinta, que ellas pueden, la tinta libre en la muestra es detectada y el punto finaldeterminado )una aureola celeste que rodea a la !ota bien marcada, lue!o de notarse laaureola, se de$a en reposo por & minutos y se procede a realizar el ensayo nuevamente, simantiene la aureola, ese es el punto final. 5asado sobre el valor de punto final )volumende tinta absorbida por las part*culas, la conocida capacidad de adsorción de la bentonitaes calculada en tGrminos de concentración de bentonita equivalente en ?!/m> )puedetambiGn determinarse la capacidad de intercambio catiónico. Cualquier burbu$a en lamuestra puede causar un !ran error. 1tro error resulta del uso de qu*micos vie$os comopor e$emplo (eró0ido de "idró!eno cuando estJ muy e0puesto a los rayos solares pierdesu efectividad como o0idante.

%%.&.%. ' nJlisis qu*mico de los fluidos de perforación.



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El anJlisis qu*mico del barro y del filtrado, determina la presencia y concentración devarios iones. Este anJlisis detecta el nivel de electrolitos que afectan a los sólidosreactivos )benton*ticos. Es importante formular y controlar la composición qu*mica delfiltrado para compatibilidad con la formación. l!unas veces esto es lo!rado a travGs de lain"ibición por medio de varias sales.

• (F

El pF es la medida de la acidez o alcalinidad. El pF se define entre valores de % a %A conun valor de I para pF neutro. La disminución del pF de I a % indica un mayor !rado deacidez, y un incremento del pF de I a %A indica un mayor !rado de alcalinidad. El pF delos barros no dispersos de ba$os sólidos deberJ ser mantenido entre @ y +. ya quemayores pF per$udican la efectividad de los pol*meros. #istemas de barro dispersosrequieren un pF de +. a %% ya que los dispersantes Jcidos son mJs solubles y funcionanmJs efectivamente en un medio ambiente alcalino. El pF es comBnmente determinadopor papel de pF el cuJl e0"ibe un color espec*fico dependiendo del pF. El peac"*metroestJ disponible para el uso en el campo. Este Bltimo es el preferido y el mGtodo mJsse!uro para medir pF. El papel de pF es altamente inconfiable en sistemas base a!uasalada.



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( 0 %&-- H partes por millón de carbonatos )C1>&'

• lcalinidad de los o0idrilos) &( ' 0 &- H partes por millón equivalentes de alcalinidad debido a los o0idrilos

) &( ' 0 >A- H partes por millón de o0idrilos )1F'

• lcalinidad de los bicarbonatos ) ' &( 0 &- H partes por millón equivalentes de alcalinidad debida a los

bicarbonatos )FC1>' ) ' &( 0 %&&- H partes por millón de bicarbonatos )FC1>'

3n tratamiento simple consiste en a!re!ar suficiente soda cJustica como para elevar elpF a +, y lue!o adicionar carbonato de sodio equivalente a la dureza total.Los valores de o0idrilos, carbonatos y bicarbonatos, son adecuados para un anJlisis t*picode a!ua. (ero la aplicación de estos procedimientos es de dudosa validez debido areacciones con otros componentes solubles, tales como a!entes de tratamiento, que nopermiten una determinación cuantitativa de los carbonatos y bicarbonatos presentes por un mGtodo simple como es la titulación. En al!unos casos, el de los lodos de a!ua dulcetratados con soda cJustica y dispersantes or!Jnicos, e0"iben valores elevados deviscosidad y resistencia de !el con altos valores de filtrado ) indeseables y pueden noresponder a un tratamiento normal. Esto puede ser atribuido a una especie de alcalinidadpresente en el lodo. Diferentes formas de alcalinidad pueden ser correlacionadas con lassi!uientes caracter*sticas:

• lcalinidad debida a los o0idrilos: barro estable y en buenas condiciones• lcalinidad debida a los o0idrilos y a los carbonatos: barro estable y en buenas

condiciones• lcalinidad debida a los carbonatos: barro inestable pero puede ser controlado

• lcalinidad debido a la mezcla de carbonatos y bicarbonatos: barro inestable y dif*cilde controlar • lcalinidad debida a los bicarbonatos: barro inestable y muy dif*cil de controlar

eneralmente si e0iste una condición inestable, la adición de soda cJustica paraincrementar la alcalinidad debido a o0idrilos, me$ora las propiedades ya que la alcalinidaddebido a bicarbonatos no puede e0istir en la presencia de "idró0ido ya que este serJreducido a carbonato. #i estJ presente el calcio, y el carbonato se producirJ laprecipitación de carbonato de calcio insoluble. #i no "ay calcio soluble para remover elcarbonato, "idró0ido de calcio, )Ca)1F& puede ser usado como una fuente de calciopara remover el carbonato como carbonato de calcio. Este tratamiento deberJ usarse conmuc"a cautela ya que un sobretratamiento, de cal al barro, puede causar una severafloculación.

• Cloruros

Los iones cloruros, pueden proceder de diferentes fuentes, sales disueltas en el a!ua depreparación del lodo )6aCl, CaCl&, !Cl& , sales adicionadas en superficie )las mismassales anteriores y 8Cl, mantos de sal, o flu$o de a!ua salada. 6o es económico tratar losiones cloruros, como sucede con el calcio y el ma!nesio. La dilución con a!ua dulce es elBnico camino económico para reducir la concentración de cloruros. La salinidad esdeterminada por titulación del filtrado para determinar los cloruros totales. Es prJcticacomBn considerar que todos los cloruros son debidos al cloruro de sodio y por lo tanto elcontenido de cloruros es convertido en contenido salino por la si!uiente ecuación:m!/lt de sal )Cl8 H m!/lt de Cloruros )Cl' 0 &.%&m!/lt de Cloruros )Cl' H m!/lt de sal )Cl8 0 -.AI

La saturación del cloruro de potasio en a!ua es de apro0imadamente +.-- m!/lt deElaborado Por: TEC-PEC!"C #..$. Revisado Por:


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Cloruros )Cl' dependiendo de la temperatura. Esto es equivalente a apro0imadamente&----- m!/lt de cloruro de potasio )Cl8. La solubilidad de la sal se incrementa al elevar la temperatura del pozo.

• lcalinidad )(f, (m, f, y (%, (&

La medida de la alcalinidad del barro, y del filtrado, consiste en la titulación de unapequeNa muestra con Jcido sulfBrico )o n*trico, al punto final del vira$e de una soluciónde indicador ) donde el indicador cambia de color. Los indicadores mJs comunes son lafenolftaleina y el anaran$ado de metilo. La fenolftaleina, tiene un punto final de @.> de pF,y tiene un color rosado a pF mayor de @.>. Cuando el Jcido es adicionado, el pF de lamuestra ba$a, y cuando lle!a a pF de @.>, el color rosado desaparece. El punto final delanaran$ado de metilo es de pF A.>. La titulación es llevada a cabo con la misma muestracon que titulamos al punto final de la fenolftaleina, usando la misma solución Jcida. Elanaran$ado de metilo, tiene un color amarillo, a pF mayor de A.>, y pasa a rosado a pF deA.>. La titulación al punto final de la fenolftaleina se indica con (, y depende de lamuestra que se "aya tomado puede ser (m si se tomó lodo, y (f si se titula el filtrado. Latitulación con anaran$ado de metilo, se abrevia como f y m. 4odas las alcalinidades see0presan como un volumen en cent*metros cBbicos de solución de Jcido estJndar necesario para lo!rar el punto final del indicador, para un cent*metro cBbico de muestra.Debemos remarcar que si tenemos un (f o un (m mayor que cero, )aBn con -.-%, el pFno puede ser menor que @.>. El (f y el (m se usan para determinar cal libre en los lodos ala cal y tambiGn son utilizados para determinar los iones o0idrilos, carbonatos ybicarbonatos en el filtrado. El (, tiene un mGtodo alternativo para determinar laalcalinidad del filtrado basado en (f y f y dos nuevas medidas, (% y (&. Las definicionesy los procedimientos para su determinación, estJn dados en el ( R( %>5.

• (otasio

La concentración del ion potasio, comBnmente "a sido calculada por un mGtodo indirecto,basado en la concentración de cloruros. 1tra prJctica, para determinar la concentración depotasio se basa en un re!istro preciso de a!ua y cloruro de potasio adicionado al sistema.Estos mGtodos determinan solamente en forma apro0imada la concentración de potasioen el sistema. 3n procedimiento mJs confiable para medir la concentración de potasio, espor centrifu!ación. Esto requiere que se a!re!ue un a!ente qu*mico al filtrado, paraprecipitar el potasio. La muestra es lue!o centrifu!ada, en tubos especiales, a unavelocidad constante y de esta manera el volumen sedimentado puede ser le*do conprecisión. La lectura es comparada con una curva de calibración para obtener laconcentración de potasio en el filtrado. Este mGtodo puede determinar la concentración decloruro de potasio en el filtrado, dentro del -.& M. 1tras sales no interfieren con losresultados. El ensayo puede ser llevado a cabo en menos de % minuto. 1tro mGtodoutilizado para la identificación y la determinación semicuantitativa del ion potasio es por

medio de las tiras indicadoras y el reactivo. Debe tenerse en cuenta que la mJ0imaconcentración que puede ser le*da en forma directa es de %-- ppm. (or lo tanto debido alos valores que mane$amos en el lodo, deber*amos colocar % cm> de filtrado en unaprobeta de &- cm> y completar con a!ua destilada, y en esa solución debemos sumer!ir la tira y sacBdala vi!orosamente para eliminar cualquier e0ceso de l*quido. (osteriormentesumer$a la tira en el reactivo )%- !otas en el tubo, espere % minuto y compare el color conla de la escala . ese valor lo tiene que multiplicar por &-.

(a#la de cloruro de potasio ,cl/

8Cl 8Cl DE6#DD (14#1 CL1R3R1#M ?!/m> ?!/m> m!/lt m!/lt

% %- %-%- &>+ AI-



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& &- %-% %-AI+ +&- > >- %-&- %I%@ %A&@- A A- %-& &-+@ %+-A- - %-A- >%A>I &@- @ @- %-- A%+% >@-@-%- %-- %-- &>+ AI--%& %&- %-@- &@IA I%&-%A %A- %-+- I>>> A-% %- %%-- @>@>& I%-%@ %@- %%&- +A>%% @@-&- &-- %%>- %-AI+- +&--

%%.&.% ' Consideraciones de un sistema 8Cl.

Las formaciones problemJticas mJs comunes son las lutitas, las cuales consisten en cuarzo,feldespato, carbonatos, y una si!nificativa cantidad de arcillas. La perforación de un pozo libera

las tensiones de compresión y permite el contacto del lodo con las lutitas. El efecto delcontacto del fluido de perforación con las lutitas var*a. El ran!o de efectos va desde ladeformación plJstica )"inc"amiento de las paredes del pozo y cerrado de pozo "asta una fallafrJ!il quebradiza )cavernas y desmoronamientos.Cuando se perforan lutitas, las tensiones liberadas en el pozo provocan la rotura de la roca, lacual es se!uida por la propa!ación de esa rotura )muc"as pequeNas fisuras. Cuando se usaun fluido base a!ua, el a!ua rJpidamente invade esas fisuras resultando en un debilitamientode la estructura de la roca. La presencia de iones 89 y un ba$o filtrado, reducen la in!estión dea!ua. El in"ibidor, reacciona para formar un Jrea de protección sobre la superficie de esasfisuras en la lutita. El ion 89 tiene la propiedad de desplazar al 6a9 y al Ca99 de la estructuracomple$a de la lutita. El ion potasio es introducido al sistema por adición de 8Cl en niveles quevan entre > a I M o sea >& a I ?!/m>.

%%.&.%.% ' El sistema bJsico es bentonita pre"idratada, 8Cl y el pol*mero reductor de f iltrado. Estesistema provee in"ibición qu*mica y e0celentes propiedades reoló!icas )una relación alta(< /7(. Cuando se encuentran Jreas de alta porosidad al!unos aditivos para control defiltrado deben ser incorporados para reducir el espesor del revoque. El control de laspropiedades y el efecto de los diferentes componentes y aditivos son discutidos deba$o.

%%.&.%.& ' El ion 89 debe ser medido ) no a travGs de los niveles de cloruros ya que Gste esabsorbido del barro. El control de 89 es esencial para el tratamiento de niveles deprotección de lutitas. El ion 89 es adicionado como cloruro de potasio )8Cl.

%%.&.%.> ' El sistema 8Cl tiene una relación alta de punto de fluencia a viscosidad plJstica. Estoresulta en una ba$a viscosidad en el trGpano y una alta viscosidad en el espacio anular.Los !eles son normalmente altos, c"atos y frJ!iles. Las part*culas de formación quedan

suspendidas casi inmediatamente cuando se para la circulación, aBn mJs romper circulación no es un problema, ya que la resistencia de !el se mantiene relativamenteconstante y son e0tremadamente frJ!iles. El sistema mantiene sus propiedadesreoló!icas despuGs de repetidas e0posiciones a altas velocidades de corte y altastemperaturas. El l*mite de temperatura e0cede los %@-C. Las propiedades reoló!icas soncontroladas por la adición de bentonita pre"idratada en pequeNas cantidades.eneralmente >- a A ?!/m> de bentonita es todo lo que se requiere para dar viscosidaden el ran!o de A- a - se!/litro.

%%.&.%.A ' El filtrado natural del sistema es alto )- a %-- cm> sin embar!o el filtrado contienepotasio y as* prote!e a las lutitas sensibles al a!ua contra la "idratación. El alto filtrado nodaNa a las lutitas, ya que Gl estJ realmente in"ibido. 6o se especifica control de filtrado amenos que se anticipe formaciones de alta porosidad. En este caso el revoque

aumentar*a resultando en problemas de torque y arrastre. Las perdidas de filtrado puedenser reducidas con (C premium. Cuando se usa (C, simultJneamente "ay que a!re!ar



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pequeNas cantidades de bentonita pre"idratada, esto ayudarJ para mantener laspropiedades reoló!icas. 4ambiGn un poliacrilato de sodio puede ser usado para control delfiltrado. Ensayos pilotos pueden determinar la factibilidad para ello.

%%.&.%. ' Con el sistema pol*mero 8CL pequeNas concentraciones de bentonita pre"idratada dan una!udo incremento en la viscosidad. Esto resulta en el uso de menos bentonita por lo tantoten!o menos adiciones de sólidos. demJs previene la dispersión de las part*culas deformación, los sólidos quedan !randes y son mJs fJciles de remover. El adel!azamientopor corte de estos sistemas, permite una me$or remoción mecJnica lo que resulta en mJsba$as densidades, menor eliminación de lodo, menores diluciones y mJs ba$os costos demantenimiento.

%%.&.%. ' El sistema es relativamente insensible a la contaminación. La an"idrita puede ser fJcilmente tratada. El sulfuro de "idró!eno no parece tener muc"o efecto detrimental. Laentrada de !as es fJcilmente removida, aBn a altas viscosidades y resistencias de !el.

%%.&.%.I ' Control de la corrosión.

La corrosión por o0*!eno es di!no de atención en un medio ambiente salado como con elsistema 8Cl pol*mero. Este sistema retiene alto contenido de o0*!eno mayor que otrossistemas, a causa de su alto valor de punto de fluencia y resistencia de !el.(ara reducir la cantidad de o0*!eno mecJnicamente entrampado en el lodo:

• C"equear que no "aya pGrdidas en la l*nea del lodo y los equipos de superficie estGnfuncionando adecuadamente.

• #olamente utilice los mezcladores $et mientras realmente se estJ adicionandomaterial.

• antener el pF entre %- y %-. usando soda cJustica. El pF debe ser mantenido por deba$o de %% para evitar el deterioro de los pol*meros.

El o0*!eno debe ser secuestrado del sistema sobre una base continua. El uso de bisulfitode amonio o de sodio catalizado con cobalto es recomendado. La relación recomendadaes de %- a % )partes por millón de bisulfito a parte por millón de o0*!eno con unaconcentración de cobalto de -.% M.3na reacción qu*mica entre el ion sulfito y el o0*!eno en el lodo ocurre. Esta reacciónpuede ser representada como si!ue:

1& 9 &#1> '& &#1A'&

mbos el o0*!eno disuelto y el ion sulfito son removidos en esta reacción. 3na soluciónpreparada a partir de sulfito de sodio seco en a!ua o un producto l*quido ya preparado, esadicionado al lodo en la bomba de succión. El tratamiento debe ser monitoreado por eluso de una probetas de !alvanizado o el uso de un medidor de corrosión continuo.

%%.&.%.@ ' Determinación de Cloruros )#4 D %&.

Reactivos:

• #olución indicadora de 8&Cr1A. Disolver !r. de 8&Cr1A en %- ml de a!ua destiladay a!re!ar !61> "asta la aparición del precipitado ro$o ladrillo de !&Cr1A. De$ar reposar &A "s. )(rote!ida de la luz solar, filtrar y lue!o diluir a %-- ml con a!uadestilada.

• #olución standard de !61> )-.-& 6. (esar apro0imadamente !r. De cristales ysecarlos a A-C "asta peso constante. De$ar enfriar y pesar e0actamente A.&AI> !r.



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de los cristales secos, disolverlos en -- ml de a!ua destilada. Diluirlos a % litro conmatraz aforado. 7alorarlo contra 6aCl -.-& 6 usando el mGtodo de mJs aba$o.

• #olución standard de 6aCl -.-& 6 )patrón primario. #ecar al!unos !ranos de 6aCla %A-C durante & "s. pesar %.A%> !r. Q diluir a % lt en matraz aforado.

• 6a1F )%- !r/lt

• F&#1A )% 9 %+

(rocedimiento:

• (ipetear la cantidad indicada de muestra y diluir con a!ua destilada "asta - ml. Lamuestra debe tener un pF entre I y %-. #i es necesario, a$ustarlo con soda o con Jcido.

• !re!ar % ml de 8&Cr1A y mezclar. 4itular con solución de 61>! -.-& 6 con unabureta de & ml. !re!ar !ota a !ota el 61>! "asta que aparezca la coloraciónamarillo/rosa que indica el punto final de la titulación.

• Realizar un blanco con el indicador, a!re!ando % ml de 8&Cr1A y - ml de a!uadestilada. 4itular con 61>! )-.-& 6

CJlculos:

Cloruros )m!/lt H )7a'7b 0 6 0 >A- 7m

7a H ml de 61>! !astados para valorar la muestra

7b H ml de 61>! !astados para valorar el blanco7m H ml de muestra6 H normalidad del 61>!

%%.&.%.+ ' #ulfato )#4 D %'

Reactivos:

• #olución de cloruro de bario Cl&5a )%%@ !r/lt. Disolver %%@ !r de Cl&5a.&F&1 en unlitro de a!ua destilada.

• FCl )% 9 +

• #olución indicadora de naran$a de metilo )"eliantina. Disolver - m! del indicador en%-- ml de a!ua destilada.

• #olución de 61>! )%-- !r/lt. Disolver %- !r en %-- ml de a!ua destilada.

(rocedimiento:

• (ipetear con pipeta aforada en un vaso de ppdo. de A-- ml, la cantidad indicada demuestra. Llenar con a!ua destilada a un volumen de &-- ml.

• $ustar el pF a A. con peac"*metro o al color naran$a del naran$a de metilo. !re!ar un e0ceso de %- ml de FCl )% 9 +

•

Calentar la solución acidificada "asta ebullición y a!re!ar la solución de 5aCl&lentamente. !itar la muestra y mantener la temperatura $usto deba$o de la ebullición



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"asta que el l*quido sobrenadante comience a aclararce. De$ar reposar %& "s.

• <iltra con papel P"atman 6 A& o equivalente y lavar el ppdo. con a!ua caliente"asta que los l*quidos de lavado den cloruros ne!ativos )mediante pruebas connitratos de palta

• (asar el papel de filtro $unto con el ppdo. lentamente, a un crisol de porcelana )quepreviamente fue calcinado a @--C y lue!o fue tarado fr*o.

• #e comienza a calcinar el crisol con el ppdo. lentamente, primero sobre tela metJlicay lue!o a fue!o directo, evitando que se inflame el papel. #e calcina a @--C durante% "ora.

• #e coloca el crisol en un desecador y lue!o se pesa fr*o.

CJlculos:

#ulfato )m!/lt H )p ' c 0 A%% / 7mp H asa del crisol con el ppdo en m!c H asa del crisol en m!7m H 7olumen de muestra

%%.&.%.%- ' Calcio )#4 D %%.

Reactivos:

• ndicador de ure0ida )purpurato de amonio. oler &- m! del indicador con %- !r de Cl6a seco.

• #olución de 6a1F )@- !r/lt

• #olución standard de ED4 -.-% . Disolver >.I& !r de 6a&ED4 "idratado en a!uadestilada y llevar a % lt en matraz aforado. 7alorarlo con CaC1> se!Bn )%ml H -.A--m! de Calcio o -.&A> m! de a!nesio

• #olución patrón de calcio. #e pesa % !r de CaC1> an"idro )patrón primario en unerlenmeyer de -- ml. #e a!re!a !ota a !ota FCl )% 9 % "asta disolución completa.#e diluye a &-- ml con a!ua destilada. #e de$a "ervir unos minutos para eliminar elC1&. #e enfr*a y diluye a % lt en matraz aforado con a!ua destilada. %ml de soluciónH % m! de CaC1> o -.A m! de Ca. 4itular con ED4 se!Bn punto & "asta punto finalazul. Realizar dos determinaciones para %- ml de #n de Calcio.

(rocedimiento:

• (ipetear la cantidad indicada de muestra )pipeta aforada en un matraz de %& ml. $ustar el volumen a - ml con a!ua destilada.

• !re!ar % ml de 6a1F )@- !r/lt. El pF debe estar entre %& y %>.

• !re!ar una punta de espJtula del indicador.

• 4itular con ED4 -.-% "asta vira$e del indicador.

CJlculos:



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Calcio )m!/lt H 7a 0 0 A-%-- / 7m

7a H ml de ED4 utilizados H olaridad de la #n de ED47m H ml de muestra

%%.&.%.%% ' a!nesio )#4 D %%.

Reactivos:

• 5uffer de Cloruro de amonio/"idró0ido de amonio. Disolver I. !r de 6FACl en &--l de a!ua destilada. !re!ar I- ml de "idró0ido de amonio concentrado. Diluir a %litro con a!ua destilada.

• ndicador 6e!ro de Eriocromo 4. ezclar - m! de indicador con %- !r de 6aCl seco. lmacenar en un recipiente color caramelo.

• #olución standard de ED4 -.-% )ver calcio.

• #olución patrón de ma!nesio. Disolver %.&>& ! de !#1A.IF&1 o %.-% !r deCl!.F&1 en -- ml de a!ua destilada.

(rocedimiento:

• Con pipeta aforada pipetear la cantidad indicada de muestra en un erlenmeyer de%& ml. Diluir "asta - ml con a!ua destilada.

• !re!ar % ml de solución buffer. 7erifique que el pF de la muestra estG en %- 9/' -.%

• !re!ar una punta de espJtula del indicador en polvo.

• (ipetear & ml de solución de !.

• 4itular con ED4 -.-% "asta vira$e del indicador. El punto final es una coloraciónazul sin tinte violJceo.

CJlculos:

a!nesio )m!/lt H )7b 0 / 7mb ' 7a 0 / 7ma 0 &A>-- 7b H ml de ED4 para titular Ca 99 y ! 99 )"ay que descontar el volumen !astado para

titular los & ml de ! a!re!ados7a H ml de ED4 para titular calcio7mb H ml de muestra para titular Ca y !7ma H ml de muestra para titular Ca99 H olaridad ED4

*ota+ :e agregan 2 ml de solución de 7g para !ue el viraje del indicador sea m$s n'tido.9l volumen de 9D(; !ue se gasta para titularlos de#e ser descontado en la titulaciónde &alcio y 7agnesio. <ara esto previamente se titula una muestra !ue contenga 2 ml de solución de magnesio y 5 ml de agua destilada. 9l volumen de 9D(; utili)adoser$ el !ue de#e ser descontado.

%%.&.%.%& ' lcalinidad.



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Reactivos:

• 2cido sulfBrico -.-& 6: #e prepara la solución madre a apro0imadamente -.% 6diluyendo a % litro > ml de F&#1A )densidad H %.@A. #e diluyen &-- ml de la soluciónmadre -.% 6 a % litro con a!ua destilada e0enta de C1& en matraz aforado. y se titulael Jcido con una solución de carbonato de sodio -.-& 6 que se prepara previamentepor disolución de %.- !r de C1>6a& an"idro secado a estufa a %A-C y llevado a % ltcon matraz aforado.

• ndicador de fenolftaleina: Disolver % !r. De reactivo proanJlisis en %-- ml de alco"olet*lico. #e a!re!a 6a1F -.-&6 a !otas "asta la aparición de una muy li!era tonalidadrosada.

• ndicador de alcalinidad total: Disolver -.-& !r de Ro$o de metilo y -.% !r de verde de5romo Cresol en %-- ml de alco"ol et*lico.

• ndicador de anaran$ado de metilo: se disuelven -. !r de anaran$ado de metilo en %litro de a!ua destilada.

• #olución de tiosulfato de sodio -.% 6: se disuelven & !r de 6a&#&1>.F&1 en unlitro de a!ua destilada reciGn "ervida.

(rocedimiento:

• #e a!re!an -.- ml )% !ota de sn. de tiosulfato para decolorar la muestra.

• lcalinidad a la fenolftaleina: se a!re!an -.% ml )& !otasde indicador a una muestrade volumen adecuado )- a %-- cm> si es posible en un erlenmeyer. #e titula sobre

una superficie blanca con Jcido valorado, "asta la coloración correspondiente alpunto de equivalencia de pF @.> )de rosa a incolora.

• lcalinidad total con el indicador mi0to: #e a!re!an -.% cm> ) > !otas del indicador a la muestra que previamente se determino la alcalinidad a la fenolftaleina. #e titulasobre superficie blanca con Jcido valorado. El indicador da los si!uientes vira$es: azulverdoso a pF por encima de .&, azul claro a !ris a pF H , ro$izo claro con tonosazulados a pF H A.@ y rosa claro a pF H A..

• lcalinidad total con el indicador anaran$ado de metilo: #e a!re!an -.% ml )dos !otasdel indicador a la muestra. #e titula sobre una superficie blanca con Jcido valorado"asta el punto de equivalencia adecuado. El indicador cambia al naran$a a un pF deA., y al rosa a un pF de A.



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