TALLER DE FUIDOS

LEIDY JOHANNA ALVAREZ

PRESENTADO A: ING: DIEGO HERRERA

INSTITUTO DE AUTOMATIZACION PETROLERA INSTIPETROL ACACIAS-META mayo de 2012

TALLER DE FLUIDOS #2

1. Qu aditivos le son adicionados al lodo de perforacin y para que se hace? Un aditivo es una sustancia que se le agrega al lodo para cambiar sus propiedades, en busca de mejorar la perforacin, para prevenir o corregir problemas durante la misma o para ofrecer proteccin a los equipos y herramientas utilizados en la operacin. En perforacin, aunque la base es un lodo bentontico puro formado por una suspensin de arcilla en agua, se adicionan ciertos productos para conseguir unas caractersticas y propiedades del lodo que se aproximen a las consideradas experimentalmente como ms ptimas. Al lodo de perforacin se le adicionan aditivos: DENSIFICANTES: Son slidos inertes que se caracterizan por su alta gravedad especficas. Donde ayudan al control de presiones de formaciones, control de derrumbes en formaciones incompetentes y ayuda a que la sarta de perforacin salga casi seca del pozo. VISCOSIFICANTES: Tienen la propiedad de actuar sobre la viscosidad y la fuerza gel, aumentando la capacidad del lodo para transportar y suspender los cortes generados por la broca. AGENTES REDUCTORES DE VISCOSIDAD: Tienen como funcin disminuir viscosidad y gelatinosidad de los lodos, haciendo los fluidos ms fluidos. AGENTES REDUCTORES DE FILTRADO: Son coloides orgnicos usados para darle una prdida de filtrado muy baja al lodo sin afectar

severamente la viscosidad y la gelatonosidad al lodo y a la ves dan estabilidad. EMULSIFICANTES: Se utilizan para darle estabilidad a una emulsin normal o invertida y mantener sus propiedades. OBTURANTES: Son aditivos para controlar las partculas del lodo de circulacin en formaciones cavernosas o de baja presin.

A continuacin se mencionan algunos aditivos que se utilizan para controlar la presin de los fluidos de la formacin previniendo disparos. La caracterstica de importancia de los materiales densificantes es su gravedad especfica, debido a que a una mayor gravedad especfica se tiene una menor concentracin de slidos en el lodo.

Los aditivos que se utilizan para aumentar la viscosidad de los fluidos de perforacin para mejorar el rendimiento en el lodo y as mantener limpio el pozo sacando todos los recortes de la perforacin son:

Arcilla Organoflica Aditivos utilizados para evitar la formacin de lminas o paquetes ms gruesos de las partculas, que puede generar una disminucin de la viscosidad y filtrado.

ito de cromo

Aditivos utilizados para controlar la prdida relativa del fluido a travs de membranas o formaciones permeables cuando el fluido de perforacin est sometido a una presin diferencial, una prdida de viscosidad o deficiencia en la torta.

A continuacin se muestran unas tablas con la clasificacin de algunos aditivos ms importantes y utilizados para la preparacin de un fluido de perforacin y su funcin.

ADITIVO

FUNCIN

Barita Carbonato de calcio Bentonita

Aumentar la densidad Densificante Control de viscosidad y prdida de Filtrado Aumentar viscosidad Reductor de viscosidad

Atapulguita Fosfatos

Lignitos Quebrancho Resinas CMC Grafito Estearato de aluminio Cascara de nuez triturada Aminas catinicas Secuestrantes de oxgeno

Dispersantes Proporciona filtrado dilucin y control de

Control de filtrado Control de prdida de filtrado Reducir el arrastre y la torsin Antiespumgeno Controlar prdida de circulacin Inhibidor de corrosin Inhibidor de corrosin

ADITIVO Aceite Arcillas especiales Cal Duratone HT (polmeros) Agua Geltone 11/V Baroid Barodense Baracarb CaCl2

FUNCI Fase continuaN Emulsionante principal Fuente de alcalinidad Agente de control de prdida de fluido Fase discontinua Viscosificador Agente densificador Fuente de salinidad

Los aditivos ms importantes utilizados para realizar el control de calidad para fluidos base agua son los siguientes:

a) Bentonita b) Goma xantana c) Cloruro de Sodio PRINCIPALES ASPECTOS A TENER EN CUENTA PARA SELECCIONAR UN ADITIVO Costo del material Disponibilidad del material Lmite de solubilidad de sales Otros problemas relacionados con la complicacin que puede generar dicho material Sector donde se est trabajando Aspecto ambiental

2. Que es la bentonita y para qu sirve?

BENTONITA La bentonita es una arcilla utilizada en cermica de grano muy fino del tipo de la montmorilinita que contiene bases y hierro.

La bentonita es insoluble en agua pero se dispersa por hidratacin, mediante fuerza de corte como la molienda, y efectos de velocidad (agitacin), en particular extremadamente pequeas del rango de 2-100 micras, esta propiedad coloidal es la que determina la mayor parte de sus propiedades caractersticas.

La propiedad ms importante de esta arcilla como reactivo en un fluido de perforacin es la viscosidad relacionada con la tixotropa; o sea, la propiedad que tienen de formar estructuras gelatinosas cuando estn en reposo, y

volverse fluidos nuevamente al ser agitados, les da estas suspensiones una importancia capital en los fluidos de perforacin permitindoles suspender los recortes y los materiales densificantes al sacar la tubera y estar el lodo en reposo por periodos de tiempos variables.

El tipo ms normal es la clcica. La sdica se hincha cuando toma agua. El hierro que contiene siempre le da color, aunque existe tambin una

bentonita blanca. Este tipo dar un mejor color en reduccin que en la oxidacin cuando se emplea en cuerpos de porcelana. Existen diversos tipos de bentonita que varan tanto en la plasticidad como en la dureza. Existen unas pocas, como la tierra de batn, que carecen totalmente de plasticidad.

Para mantener las caractersticas deseadas de este tipo de fluido como son: viscosidad, gelatinizacin inicial y final, prdida por filtracin, pH y

contenido de slidos, se recurre a la utilizacin de sustancias qumicas como quebracho, sosa custica, silicatos y arseniatos.

APLICACIONES En cementaciones, para sostenimiento de tierras, en forma de lodo bentontico. En construccin, como material de sellado. En perforacin de pozos para extraer agua, petrleo o gas

natural, usada en la preparacin de los lodos de perforacin. En la elaboracin de aromatizantes. En la industria del vino como clarificante proteico. Alimentacin animal para eliminacin de toxinas de alimentos.

3. Que es la barita, cules son sus propiedades y para qu sirve?

BARITA La barita es un mineral no metlico cuya frmula qumica es BaSO 4, es conocida tambin como baritina o espato pesado, siendo unas de sus principales caractersticas el ser un material inerte, no txico y que tiene un alto peso especfico, llegando a ser de hasta 4.5 g/cm 3, siendo sta ltima caracterstica de donde proviene su nombre que es de la palabra griega baros que significa pesado.

El sulfato de bario comnmente conocido como barita, es un slido que se adiciona a los fluidos de perforacin para incrementar la densidad, con objeto de conferir la habilidad de evitar que el gas, aceite o agua, presentes en las formaciones permeables, invadan el agujero perforado;

previniendo adems el derrumbe de las paredes mediante el control de la presin hidrosttica de las columnas del fluido, que depende de la densidad de la barita adicionada y de la longitud de la columna hidrosttica.

El color va de transparente al blanco, pasando por rosa plido, azul, amarillo y rojo amarillento, dependiendo de las impurezas que contenga.

APLICACIONES

La barita tiene importantes aplicaciones en la industria de la pintura como un pigmento con resistencia a los cidos. Se usa en la obtencin del elemento bario. El principal uso de la barita es en la industria petrolera y se utiliza para incrementar la densidad de los fluidos de perforacin para que

puedan realizar las siguientes funciones:

Control de presin de formaciones. Disminuir los derrumbes de las formaciones no consolidadas. Disminuir el peso de la tubera de perforacin durante los viajes. Ayudar a combatir algunos tipos de prdidas de circulacin.

4. Explique:

Que se entiende por:

a. Un controlador de filtrado

RTA/ Son agentes que disminuyen la cantidad de agua que pasa hacia la formacin permeable cuando el lodo es sometido a una presin diferencial. Entre ellos tenemos: polmeros manufacturados, almidones, adelgazantes orgnicos, etc.

La funcin principal de estos aditivos es reducir prdidas excesivas de agua hacia la formacin; pero estos aditivos pueden generar otros efectos en el diseo de la mezcla; tales como: aumentar la viscosidad, retardar el tiempo de fraguado y controlar el agua libre. Con el empleo de controladores de filtrado, se reduce considerablemente los problemas de taponamiento en el anular con cemento deshidratado; Los controladores de filtrado ms usados son: Carboximetil Celulosa (CMC), Carboximetil Hidroetil Celulosa (CMHEC), en concentraciones (%BWOC) de: 0.125 a 1.50, de igual forma se emplean en diferentes concentraciones productos como: Bentonita en combinacin con un dispersante, polmeros orgnicos y ltex.

b. Un desviscosificante

RTA/ Son aditivos que se le agregan al lodo de perforacin para disminuir la viscosidad del lodo hacindolo mas fluyente, esto se hace cuando el lodo no est fluyendo rpidamente y se empieza a ver afectada la perforacin.

c. Inhibidor: agua dulce, agua salada, aceite.

RTA/ Son sustancias utilizadas para disminuir la capacidad de reaccin qumica con otra sustancias las cuales pueden ser malignas para un proceso como en la perforacin podra ser, la oxidacin, la corrosin, la polimerizacin, etc.

d. Que es un floculador?

RTA/ El objetivo del floculador es proporcionar a la masa de agua coagulada una agitacin lenta aplicando velocidades decrecientes, para promover el

crecimiento de los flculos y su conservacin, hasta que la suspensin de agua y flculos salga de la unidad. La energa que produce la agitacin del agua puede ser de origen hidrulico o mecnico. En este captulo trataremos sobre el diseo

de unidades de agitacin hidrulica.

Entre

los floculadores ms

conocidos se

pueden

citar,

en

primer

lugar,

las unidades de pantallas de flujo horizontal y vertical, las de medios porosos, la de tipo Alabama y Cox, y los floculadores de mallas.

5. Que es el pH de una sustancia y como se determina?

RTA/ El pH (potencial de hidrgeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolucin. El pH indica la concentracin de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potencimetro, tambin conocido como pHmetro, un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de

referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrgeno.

Tambin se puede medir de forma aproximada el pH de una disolucin empleando indicadores, cidos o bases dbiles que presentan diferente color segn el pH. Generalmente se emplea papel indicador, que se trata de papel impregnado de una mezcla de indicadores cualitativos para la determinacin del pH. El papel de litmus o papel tornasol es el indicador mejor conocido. Otros indicadores usuales son la fenolftalena y el naranja de metilo.

A pesar de que muchos potencimetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH tambin pueden ser an menores que 1 o an mayores que 14. Por ejemplo el cido de batera de automviles tiene valores cercanos de pH menores que uno, mientras que el hidrxido de sodio 1 M vara de 13,5 a 14.

Un pH igual a 7 es neutro, menor que 7 es

cido y mayor que 7 es bsico a 25 C. A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (Kw).

La determinacin del pH es uno de los procedimientos analticos ms importantes y ms usados en ciencias tales como qumica, bioqumica y la qumica de suelos. El pH determina muchas caractersticas notables de la estructura y actividad de las biomacromolculas y, por tanto, del comportamiento de clulas y organismos. METODO Se debe tomar 1ml de filtrado, agregar 2 a 3 gotas de fenolftalena Si e filtrado tiene un pH mayor a 8.3 se tornara de un color rojo. Luego se titula con cido sulfrico 0.02N hasta que la coloracin rojo desaparezca y se da por terminada la titulacin. El valor del pH es la calidad de ml de cido gastado por ml de filtrado.

6. Como se realiza la prueba para determinar la dureza del agua?

RTA/ esta prueba es muy importante de conocer, ya que de su valor depende el tratamiento a efectuar. Mtodo Se debe tomar 1ml de filtrado, agregar 4 a 5 gotas de solucin de Buffer, que es una mezcla de cloruro de amonio con hidrxido de amonio. Se le agrega 3 a 4 gotas de murexida, el filtrado se torna de color rojo guinda, luego se lo titula con solucin EDTA 20EPM hasta que la mezcla se vuelve de color azul. El valor de la dureza (ion calcio) es :

Ca(mg/l) = ml de Sn EDTA * 400

7. Como se realiza la prueba de la filtro prensa?

RTA/ La cantidad de filtrado que pasa del lodo hacia la formacin s muy importante en cuanto a la cantidad como a l cantidad de filtrado. Se efecta con el instrumento llamado FILTRO PRENSA API, el cual determina el volumen del lquido que pasa a travs de un filtro en un tiempo determinado, cuando esta sometido el sistema a una cierta presin de trabajo. El dispositivo consta de:

Celda contenedora Malla de 60mesh, papel filtro. Una tapa que tiene un dispositivo de entrada de presin En la parte inferior lleva un orificio de salida de filtrado que es recibido en una probeta graduada. Soporte del sistema Cronometro

El filtro prensa es til para separar slidos en suspensin con una gran eficiencia. El instrumento para medir el filtrado a baja temperatura es el Filtro Prensa API. La cantidad de fluido (en milmetros) recolectado durante 30 minutos aplicando

una diferencia de presin de 100 lb./pulgs2 se reporta como filtrado API.