introducion al lab

8/18/2019 Introducion Al Lab

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Laboratorio de Lodos y

Cementos

Introducción a Practicasde Laboratorio


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Equipos y Procedimientos para análisis de Fluidos de Perforación

Para explicar los equipos que seutilizan en el análisis de las

propiedades del fuido se utilizanlas normas del Instituto Americanodel Petróleo (API) que clasican laspropiedades de los fuidos desde elpunto de vista ísico y químico


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Propiedades Físicas de losuidos:

- !ensidad- Propiedades "eolo#icas

• $iscosidad Plástica• $iscosidad Aparente• Punto %edente• &uerza al 'el

- &iltrado API

-P

- Porcentae de Arena- Porcentaes de *ólidos y +íquidos


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BL!" #E L$#$

+a ,alanza de lodo se compone principalmente de una ,ase so,rela cual descansa un ,razo #raduado con un vaso- tapa- nivel de,ur,ua de aire- ca,allero y contrapeso *e coloca el vaso devolumen constante en un extremo del ,razo #raduado- el cualtiene un contrapeso en el otro extremo


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Procedimiento:%ali,ración

. "etirar la tapa del vaso y llenarcompletamente el vaso con a#uapura o destilada/ $olver a colocar la tapa y secar

con un trapo0 %olocar de nuevo el ,razo de la,alanza so,re la ,ase- con elcuc1illo descansando so,re el puntode apoyo2 +a ,ur,ua de nivel de,ería estar

centrada cuando el ca,allero estáen 3-00 l,4#al *i no- austar usandoel tornillo de cali,ración en elextremo del ,razo de la ,alanzaAl#unas ,alanzas no tienentornillos de cali,ración y se requiere

a5adir o remover #ranallas deplomo a trav6s de la tapa de


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Procedimiento:

. +lenar la taza de la ,alanzacon fuido y taparla- permitiendoque el exceso de fuido sal#a por

el oricio de la tapa

/ 7apar el oricio con el dedo

0 +avar la ,alanza y colocarlaso,re el soporte

2 %orrer el cursor a lo lar#o del,razo 1asta lo#rar el equili,riode la ,alanza

8 +eer la densidad y re#istrarla

en el reporte de fuido


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Propiedades %eolo&icas

'iscosidad embudo o PI9 !eterminar el #rado defuidez del fuido con ,ase a su viscosidad

El (iscosímetro de )ars* tiene un diámetro de :pul#adas en la parte superior y una lon#itud de ./

pul#adas ;n la parte inerior- un tu,o de oricio lisode / pul#adas de lar#o- con un diámetro interior de04.: pul#ada- está acoplado de tal manera que no1ay nin#una constricción en la unión


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Propiedades reoló&icas9 !eterminar la capacidadde limpieza y suspensión del fuido con ,ase a suspropiedades reoló#icas

;l calculo de las propiedades reoló#icas se realiza deacuerdo a las si#uientes ecuaciones9

• $P (cp) B +ectura a :== "PC D +ectura a 0== "PC• P% (l,s4.== pie/) B +ectura a 0== "PCD $P• &uerza de #el- se corre a 0 "PC• $iscosidad Aparente (cp )B +ectura a :== "PC 4 /


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;l viscosímetro se utiliza paradeterminar las propiedades reoló#icasdel fuido- es decir- la viscosidadplástica- el punto cedente y la uerzade #el+os viscosímetros de indicación directa

son instrumentos de tipo rotativoaccionados por un motor el6ctrico ouna manivela ;l fuido de peroraciónestá contenido dentro del espacioanular entre dos cilindrosconc6ntricos ;l cilindro exterior oman#uito de rotor es accionado a unavelocidad rotacional ("PC)constante+a rotación del man#uito de rotor en elfuido impone un torque so,re el,alancín o cilindro interior


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+ %onectar el instrumento a lauente de poder apropiada, +lenar 1asta la marca queposee la taza del viscosímetro conla muestra de fuido reci6na#itada

- %olocar la taza del viscosímetroen el t1ermo cup y calentar a./=E&- si el fuido es ,ase aceite+a reolo#ía de los fuidos ,asea#ua se corre- se#Fn API- atemperatura am,iente

. %olocar el t1ermo cup en laplataorma del viscosímetro ylevantarla 1asta 1acer coincidir elnivel de la muestra con la marcadel rotor Apretar el tornillo de laplataorma

/ ;ncender el equipo y colocar la

palanca de cam,ios o perilla enposición ,aa y el sGitc1 de


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0 "e#istrar la lectura como H+ectura a :== "PC- cuando la a#ua alcance lamáxima defexión en el dial o se manten#a constante1 Cantener la palanca de cam,ios o perilla en la posición ,aa y colocar elsGitc1e de velocidad en posición ,aa (perilla inerior 1acia atrás) parao,tener 0== "PC

2 "e#istrar la lectura como H+ectura a 0== "PCH- cuando la a#ua alcance lamáxima defexión en el dial o se manten#a constante

3 %olocar la palanca de cam,ios o perilla y el sGitc1e de velocidad en laposición alta- para o,tener /== "PC

+4 "e#istrar la lectura como H+ectura a /== "PCH- cuando la a#ua alcance lamáxima defexión en el dial o se manten#a constante

++ Cantener la palanca de cam,ios o perilla en posición alta y el sGitc1e develocidad en posición ,aa- para o,tener .== "PC

+, "e#istrar esta lectura como H+ectura a .== "PCH- cuando la a#ua alcancela máxima defexión en el dial o se manten#a constante

+- %olocar la palanca de cam,ios o perilla en posición media y el sGitc1e enla posición alta- para o,tener : "PC


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+. "e#istrar la lectura como H+ectura a : "PCH- cuando la a#ua alcance lamáxima defexión en el dial o se manten#a constante

+/ Cantener la palanca de cam,io o perilla en posición media y el sGitc1ede velocidad en posición ,aa- para o,tener 0 "PC

+0 "e#istrar la lectura como H+ectura a 0 "PCH- cuando la a#ua alcance lamáxima defexión en el dial o se manten#a constante

+1 Cedir a 0 "PC la uerza de #el a .= se#- con la palanca de cam,ios operilla en posición media y el sGitc1e de velocidad en posición ,aa;l procedimiento consiste en9

+15+5 Apa#ar el motor- colocando el sGitc1e de velocidad en posiciónmedia y esperar a que el fuido se manten#a estático por .= se#

+15,5 %olocar el sGitc1e de velocidad en posición ,aa- despu6s de 1a,ertranscurrido .= se# y o,servar cuando la a#ua alcance la máxima defexiónen el dial


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+2 "e#istrar la lectura como H'el inicialH a .= se# expresada en l,s4.== pie/+3 Cedir a : "PC la uerza de #el a .= minutos- con la palanca de cam,io operilla en posición media y el sGitc1 en posición alta;l procedimiento consiste en9

+35+5 A#itar la muestra por diez minutos a :== "PC+35,5 %olocar la palanca de cam,ios o perilla en posición media y el sGitc1 enposición media para apa#ar el motor

+35- Cantener el fuido estático por diez minutos y lue#o colocar el sGitc1 develocidad en posición ,aa

,4 "e#istrar la lectura como J'el nal a .= minutos expresada en l,s4.== pie/-cuando la a#ua alcance la máxima defexión en el dial


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;l cálculo de las propiedades reoló#icasse realiza de acuerdo a las si#uientesecuaciones9

'iscosidad Plástica6 cp B+ectura a :== "PC D +ectura a 0== "PC

Punto Cedente6 l,s4.== pie/ B+ectura a 0== "PC D $iscosidad Plástica

Fuer7a de &el- se corre a 0 "PC

'iscosidad parente6 cp B +ectura a:== "PC 4 /


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Filtrado PI!eterminar el volumen de líquido o ltrado que pasa 1acia la

ormación permea,le cuando el fuido es sometido a unapresión dierencial *e utiliza de la si#uiente manera9


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Filtrado PI


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Filtrado PI

+ ;nsam,lar las partes del equipo limpias y secas en el ordensi#uiente9 7apa ,ase- empacadura de cauc1o- malla de :=mes1- 1oa de papel ltro- empacadura de cauc1o y celda, +lenar la celda 1asta K de pul#ada de su tope- con muestrade lodo reci6n a#itada ;sta cantidad de lodo se a#re#a paraconservar el cartuc1o de %L/ y poder realizar varias prue,as

con el %olocar la unidad ensam,lada en la estructura del ltroprensa- $ericar que la tapa superior ten#a la empacadura y esta seencuentre ,ien asentada %olocar la tapa superior a la celda yase#urarla con el tornillo 7. %olocar un cilindro #raduado ,ao el tu,o de salida delltrado/ %olocar el cartuc1o de %L/ en el porta cartuc1o y apretar-sin orzar0 Aplicar .== psi de presión a la celda y ltrar por 0= minutosMota9 %uando transcurran los 0= minutos de la prue,a- retirar

la presión por la válvula de alivio y anotar el volumenrecolectado en cc


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Porcenta8e de rena!eterminar el porcentae de arena en el fuido para 1acer los

correctivos del caso y evitar pro,lemas operacionales ;l Nit de arenaesta constituido por9 un recipiente de /8 de diámetro con malla de,ronce de /== mes1O un em,udo y una pro,eta #raduada de = a /=- para leer directamente el porcentae en volumen de arena

+ +lenar la pro,eta con fuido y completar con a#ua 1astadonde lo indica la marca, 7apar la ,oca de la pro,eta con el dedo pul#ar y a#itarvi#orosamente- $aciar la mezcla so,re la malla limpia y previamente moada. !escartar el líquido que pasa a trav6s de la malla A#re#armás a#ua a la pro,eta- a#itar y vaciar de nuevo so,re la malla/ "epetir el paso nFmero cuatro 1asta que el a#ua de lavadoeste clara Advertencia9 +a cantidad de residuos retenida en lamalla no de,e aplastarse- a#itarse o orzarse con el dedo- lápiz

o dispositivo al#uno- porque esto dará resultados erróneos ydestruye la malla0 +avar la arena retenida so,re l a malla con una corrientesuave de a#ua para eliminar residuos de fuido1 &iar el em,udo en la parte superior de la malla- invertir einsertarlo en la ,oca de la pro,eta y rociar la malla con unacorriente suave de a#ua2 !ear decantar la arena en el ondo de la pro,eta3 L,servar el volumen de arena depositado y expresar el valoro,tenido en orcenta e or volumen


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Porcenta8e de 9ólidos y Líquidos

!eterminar el porcentae en volumen delos sólidos de alta y ,aa #ravedadespecica- así como cuanticar laeciencia de los equipos de control de

sólidos- en ,ase a los resultados delanálisis de sólidos*e coloca una muestra de lodo (retortasde .=- /= ó 8= ml están disponi,les)dentro del vaso y se a5ade la tapa paraexpulsar parte del líquido ;sto #arantiza

un volumen correcto +a muestra escalentada 1asta que los componenteslíquidos se vaporicen+os vapores pasan a trav6s de uncondensador y se reco#en en un cilindro#raduado que suele ser #raduado en

porcentaes ;l volumen de líquido-etróleo a ua se mide directamente en


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+ *acar la retorta del ,loque aislante y

destornillar el condensador- utilizando laespátula como destornillador- remover lacámara de lodo de la cámara superior de laretorta, ;mpacar la cámara superior de la retortacon lana de acero na y a#re#ar lu,ricante

de alta temperatura a las roscas de lacámara de fuido y del condensador- +lenar la cámara de fuido y colocar latapa- permitiendo que el exceso sal#a por eloricio de la tapa (en este momento esdonde se introducen los errores más

recuentes Ase#urarse de que no quedeaire entrampado en la cámara


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Concentración Iónica de ;idró&eno


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Concentración Iónica de ;idró&eno


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Propiedades >uímicas de losuidos:

+os principales ensayos químicos que se realizan a

los fuidos de peroración son9

- !ureza- Alcalinidad del ltrado P indicador &enoltaleina- Alcalinidad del ltrado C indicador Marana de

metilo

-Alcalinidad del lodo (Pm)

- CT7 (Cet1ylene Tlue 7est)



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#ure7a!eterminar a trav6s de un análisis de dureza los ppm de calcio y

cloruros presentes en el fuido- para proceder a introducir loscorrectivos necesarios y evitar el eecto nocivo de estoscontaminantes ;l calcio es un contaminante que aecta laspropiedadesdel fuido y disminuye el rendimiento de las arcillas!e,e ser tratado con carbonato de sodio para precipitarlo como un

sólido inerte

;n el caso del %alcio9

+ A#re#ar . ml de ltrado

, !iluir en a#ua destilada- A#re#ar . ml de solución TuSer de dureza *i se desarrollo un colorvinotinto- indica que 1ay iones de calcio y de ma#nesio en el a#ua. Adicionar . cuc1aradita de indicador de calcio ;specico y a#itar/ *i este contiene calcio se o,tendrá un color vino tinto *i esto escierto A#re#ar #ota a #ota y en a#itación continua solución deversenato (2== m#4lt) 1asta o,tener un color azul o #irs %uando elltrado se encuentra encu,ierto (oscuro)- el cam,io da un color #rispizarra0 "e#istrar la cantidad de calcio como el nFmero de cc versenato#astado Entonces6 Ca??


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#ure7a+os cloruros aectan la reolo#ía de los fuidos ,ase a#ua y causan

comFnmente pro,lemas de foculación ;n al#unos casos ocurrenpro,lemas de arremetida porinfuo de a#ua salada

;n el caso de los %loruros9

Entonces:% l (ppm) B cc A#ML0 (#astados) x .===

% l (ppm) B cc A#ML0 (#astados) x .====

%romato de potasio

Mitrato de plata


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lcalinidad del Filtrado PF

!eterminar la alcalinidad del ltrado con enoltaleína- con la nalidad deidenticar los iones contaminantes- como %L0 B y %LR 0 - que aectan laesta,ilidad del 1oyo +a comparación entre los valores de alcalinidad- P y C-permite visualizar pro,lemas de contaminación en el fuido

+ %olocar . cc de ltrado en un recipiente y diluir en a#ua destilada, A#re#ar / o 0 #otas de enoltaleína- 1asta o,tener un color rosado- A#re#ar /*L2 Acido sulFrico (==/M) 1asta que el ltrado adquiera su

color ori#inal. "e#istrar el P como el nFmero de cc de /*L2 (ac sulurico)#astados paraneutralizar el color de la enoltaleína/ re#istrar el C empleando la misma solución y adicionar / o 0 #otas denarana de metilo0 A#re#ar /*L2 Acido sulFrico (==/M) 1asta que el color narana cam,ie asalmón


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lcalinidad del Filtrado )F

!eterminar la alcalinidad del ltrado con el Anaranado de Cetilo- paraidenticar la concentración de iones contaminantes- que aectan la esta,ilidaddel 1oyo


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lcalinidad del lodo P)

!eterminar la concentración de cal en l,4,ls necesaria para secuestrar los#ases ácidos que puedan presentarse durante la peroración del pozo

+ A#re#ar /8 cc de a#ua destilada, %olocar . cc de lodo en la cápsula de titulación- A#re#ar de 2 a 8 #otas de &enoltaleína y a#itar. A#re#ar /*L2 1asta lo#rar el color ori#inal del lodo/ "e#istrar la alcalinidad del lodo (Pm) como los cc de /*L2#astados en neutralizar el color de la enoltaleína


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Prueba del 7ul de )etileno


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Prueba del 7ul de )etileno

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