1. Colocar la muestra recién agitada dentro de un vaso térmico y ajustar la superficie del lodo al nivel de la línea trazada en el manguito de rotor.
2. Calentar o enfriar la muestra hasta 120ºF (49ºC). Agitar lentamente mientras se ajusta la temperatura. 3. Arrancar el motor colocando el
conmutador en la posición de alta velocidad, con la palanca de cambio de velocidad en la posición más baja. Esperar que el cuadrante indique un valor constante y registrar la indicación obtenida a 600 RPM. Cambiar las velocidades solamente cuando el motor está en marcha.
4. Ajustar el conmutador a la
velocidad de 300 RPM. Esperar que el cuadrante indique un valor constante y registrar el valor indicado para 300 RPM.
5. Viscosidad plástica en centipoise = indicación a 600 RPM menos indicación a 300 RPM (ver la Figura 4).
6. Punto Cedente en lb/100 pies2=
indicación a 300 RPM menos viscosidad plástica en centipoise. 7. Viscosidad aparente en centipoise =
indicación a 600 RPM dividida por 2.
2) PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO DE GEL
1. Agitar la muestra a 600 RPM durante aproximadamente 15 segundos y levantar lentamente el mecanismo de cambio de velocidad hasta la posición neutra.
2. Apagar el motor y esperar 10 segundos.
3. Poner el conmutador en la posición de baja velocidad y registrar las unidades de deflexión máxima en lb/100 pies2como esfuerzo de gel
inicial. Si el indicador del cuadrante no vuelve a ponerse a cero con el motor apagado, no se debe reposicionar el conmutador. 4. Repetir las etapas 1 y 2, pero dejar
un tiempo de 10 minutos y luego poner el conmutador en la posición de baja velocidad y registrar las unidades de deflexión máxima como esfuerzo de gel a 10 minutos. Indicar la temperatura medida.
Mantenimiento del Instrumento
Limpiar el instrumento operándolo a gran velocidad con el manguito de rotor sumergido en agua u otro solvente. Retirar el manguito de rotor torciendo ligeramente para soltar la clavija de cierre. Limpiar
minuciosamente el balancín y las otras piezas con un trapo limpio y seco o una servilleta de papel.
CUIDADO: El balancín es hueco y puede quitarse para ser limpiado. A veces, la humedad puede acumularse dentro del balancín y debería ser eliminada con un limpiador para tubos. La inmersión del balancín hueco en lodo extremadamente caliente (>200ºF) podría causar una explosión muy peligrosa.
OBSERVACIÓN: Nunca sumergir el instrumento en agua. θ600 θ300 Intercepción = punto cedente Deflexi ó
n (unidades del cuadrante)
300 600
Velocidad (rpm)
Figura 4: Curva típica de caudales para un lodo de perforación.
Pendiente = viscosidad plástica
Descripción
La propiedad de filtración o formación de paredes de un lodo es determinada con un filtro prensa. La prueba consiste en determinar la velocidad a la cual se fuerza un fluido a través del papel filtro. La prueba es realizada bajo las condiciones de tiempo, temperatura y presión
especificadas. Después de la prueba se mide el espesor del revoque sólido que se ha asentado.
El filtro prensa usado debería cumplir con las especificaciones indicadas en la Práctica Recomendada de API y la prueba debería ser realizada de la manera
recomendada. La prueba de filtrado API es realizada a la temperatura superficial y a una presión de 100 psi, y los resultados se registran como número de mililitros perdidos en 30 minutos.
Instrumentos
Este instrumento (ver la Figura 5) consta de una celda de lodo, un regulador de presión y un medidor montado encima de la caja de transporte o en la parte superior de la unidad de laboratorio móvil. Se usa un adaptador de acoplamiento para conectar la celda al regulador,
simplemente introduciendo el empalme macho de la celda dentro del empalme hembra del filtro prensa y dando un cuarto de vuelta en sentido horario. Algunas celdas no tienen este dispositivo de cierre y son simplemente introducidas dentro del acoplamiento apropiado. La celda se cierra en la parte inferior con una tapa provista de una tela metálica (o rejilla), colocando la tapa firmemente contra el papel filtro y girando hacia la derecha hasta que quede apretada a mano. Esto empuja la hoja de papel filtro contra la junta tórica que fue previamente introducida en la base de la celda. La presión es proporcionada por un pequeño cartucho de gas carbónico. Se proporciona una válvula de purga para aliviar la presión antes de desacoplar la celda. No se
debe usar N2O, óxido nitroso.
A) PRUEBA DE FILTRADOAPI
Procedimiento
1. Mantener disponible una presión de aire o gas de 100 psi.
2. Retirar la tapa de la parte inferior de la celda limpia y seca. Colocar la junta tórica en una ranura en buen estado y
volver la celda al revés para llenarla. Cualquier daño mecánico podría perjudicar la hermeticidad de la celda. Obturar la entrada con un dedo. 3. Llenar la celda con lodo hasta 1/4
pulgada de la ranura de la junta tórica. Colocar el papel filtro (Whatman Nº 50 o equivalente) encima de la junta tórica. Colocar la tapa encima del papel filtro con las bridas de la tapa entre las bridas de la celda, y girar en sentido horario hasta que quede apretada a mano. Invertir la celda, introducir el empalme macho de la celda dentro del empalme hembra del filtro prensa y girar en cualquier sentido para bloquear.
4. Colocar un cilindro graduado apropiado debajo del orificio de descarga de filtrado para recibir el filtrado.
5. Abrir la válvula de entrada aplicando presión sobre la celda. (Se puede observar que la aguja oscila
rápidamente hacia abajo a medida que la presión llena la celda.)
6. La prueba de API dura normalmente 30 minutos. Al término de la prueba, cerrar la válvula. Después de desconectar la fuente de presión, la presión se purgará automáticamente. Retirar la celda.
Sección 3. Filtración
7. Registrar el filtrado en mililitros, a menos que se especifique de otra manera.
8. Desmontar la celda, desechar el lodo y recuperar el papel filtro con mucho cuidado para perturbar lo menos posible el revoque. Lavar el revoque minuciosamente para eliminar el exceso de lodo. Medir el espesor del revoque y registrar la medida en 1/32 de pulgada. B) FILTRACIÓN DEALTATEMPERATURA, ALTA
PRESIÓN(ATAP)
Filtro prensa de ATAP de estilo MB (API #II)
Descripción
El instrumento (ver las Figuras 6 y 7) se compone de una envuelta exterior calefactora con termostato, un conjunto de platillo para la celda, el conjunto primario de presión y el receptor de contrapresión. La capacidad de la celda de lodo es de 160 ml con una superficie de
filtro de 3,5 pulg.2. El recibidor de filtrado
tiene una capacidad de 15 ml, y se puede usar un tubo de vidrio para una
contrapresión de hasta 100 psi. Si se usa una contrapresión mayor, el tubo de vidrio debe ser reemplazado por un tubo de acero inoxidable.
Se puede realizar una prueba de rutina a 300ºF y una presión diferencial de 500 psi. Se registra el filtrado a temperaturas elevadas como el doble del número de mililitros perdidos en 30 minutos. Procedimiento
1. Enchufar el cable de la envuelta exterior calefactora en la fuente de alimentación apropiada y dejar que el instrumento se precaliente. Colocar el termómetro en su cubeta dentro de la envuelta calefactora y ajustar el termostato para obtener una temperatura de 10ºF encima de la temperatura de prueba deseada.
2. Cerrar la válvula de entrada en la
celda e invertir la celda.
3. Tomar lodo de la línea de flujo y llenar hasta 1/2 pulgada de la ranura de la junta tórica, dejando un margen para la dilatación.
4. Colocar un círculo de papel filtro en la ranura y colocar la junta tórica encima del papel. Usar papel Whatman Nº 50 o equivalente. 5. Disponer el conjunto de platillo de la
celda sobre el papel filtro y alinear las agarraderas de cierre de seguridad.
6. Apretar uniformemente los tornillos de cabeza con los dedos y cerrar la válvula de descarga.
7. Con el conjunto de platillo de la celda bajado, colocar la celda dentro de la envuelta exterior calefactora con todas las válvulas cerradas. Transferir el termómetro a la cubeta de termómetro de la celda.
8. Colocar el cartucho de CO2 en el conjunto primario de presión y apretar el soporte del cartucho hasta que se perfore el cartucho. El regulador y la válvula de purga deberían estar cerrados.
9. Al levantar el anillo de cierre, deslizar el conjunto primario de presión sobre el “acoplamiento corredizo” superior y soltar el anillo de cierre. 10. Aplicar una presión de 100 psi sobre
la válvula y luego abrir la válvula para presurizar la unidad. Esta presión minimizará la ebullición mientras se calienta la muestra. 11. Siempre se debe usar el receptor de
contrapresión para evitar la
vaporización del filtrado cuando las temperaturas de la prueba se acercan a, o exceden el punto de ebullición. Colocar y activar un cartucho de CO2 dentro del conjunto del receptor de contrapresión.
12. Deslizar el conjunto de contrapresión en su sitio con el anillo de cierre ranurado.
13. Aplicar una presión de 100 psi sobre la unidad de presión inferior, manteniendo la válvula cerrada. 14. Una vez que la temperatura alcanza
el nivel deseado (300ºF), según la indicación del termómetro de la celda, aumentar la presión sobre el
regulador superior de la celda de 100 a 600 psi, manteniendo la presión de 100 psi sobre el regulador inferior. Abrir la válvula inferior de la celda dando una vuelta y comenzar a medir el tiempo de la prueba. 15. Mantener una presión de 100 psi
sobre el receptor durante la prueba. Si la presión aumenta, descargar un poco de filtrado para mantener la presión diferencial de 500 psi. Mantener la temperatura a ±5ºF. 16. Después de 30 minutos de filtración,
cerrar la válvula inferior de la celda y luego cerrar la válvula superior de la celda.
17. Aflojar los tornillos en T de los dos reguladores y purgar la presión de ambos.
18. Descargar el filtrado dentro del cilindro graduado y leer la indicación de volumen. El valor a registrar debe ser el doble de la indicación. Retirar el receptor.
19. Desconectar el conjunto primario de presión levantando el anillo de cierre y deslizando el conjunto.
CUIDADO: La celda sigue conteniendo presión.
20. Mantener la celda en la posición vertical y enfriarla a la temperatura ambiente; luego purgar la presión de la celda; no se debe soplar el lodo a través de la válvula.
21. Invertir la celda, aflojar los tornillos de cabeza (si es necesario, usar una llave de cabeza hexagonal) y desmontar. Limpiar y secar minuciosamente todas las partes.