Descripción
El juego de determinación del
contenido de arena (ver la Figura 9) se compone de una malla de 2 1/2 pulgadas de diámetro, de malla 200 (74 micrones), un embudo de tamaño que se ajusta a la malla y un tubo
medidor de vidrio, marcado para señalar el volumen de lodo a ser añadido para leer el porcentaje de arena directamente en la parte inferior del tubo, el cual está graduado de 0 a 20%.
Procedimiento
1. Llenar de lodo el tubo medidor de vidrio hasta la marca señalada. Añadir agua hasta la siguiente marca. Tapar la boca del tubo con el pulgar y agitar enérgicamente. 2. Verter la mezcla sobre la malla,
añadir más agua al tubo, agitar y verter de nuevo sobre la malla. Repetir hasta que el agua de lavado esté clara. Lavar la arena retenida por la malla.
3. Colocar el embudo en la parte superior de la malla. Introducir la extremidad del embudo dentro del orificio del tubo de vidrio. Usando un chorro fino de agua pulverizada, enjuagar la malla para arrastrar la arena dentro del tubo. Esperar que la arena se asiente. Usando las
graduaciones del tubo, leer el porcentaje de volumen de arena.
Sección 4. Contenido de Arena
Figura 9: Juego de determinación del contenido de arena.
Instrumentos
Se usa una retorta de lodo con
capacidad de calefacción en el “horno” para determinar la cantidad de
líquidos y sólidos contenidos en un fluido de perforación. No se
recomienda el uso de retortas calefactoras de sonda interna. Se coloca una muestra de lodo (retortas de 10, 20 ó 50 ml están disponibles) dentro del vaso y se añade la tapa para expulsar parte del líquido. Esto
garantiza un volumen correcto. La muestra es calentada hasta que los componentes líquidos se vaporicen. Los vapores pasan a través de un condensador y se recogen en un cilindro graduado que suele ser graduado en porcentajes. El volumen de líquido, petróleo y agua se mide directamente en porcentajes. Los sólidos suspendidos y disueltos son determinados restando de 100% o leyendo el espacio vacío en la parte superior del cilindro.
Descripción
A) P
ROCEDIMIENTO:
RETORTA1. Dejar que la muestra de lodo se enfríe a la temperatura ambiente. 2. Desmontar la retorta y lubricar las
roscas del vaso de muestra con grasa para altas temperaturas (Never-Seez®). Llenar el vaso de
muestra con el fluido a probar casi hasta el nivel máximo. Colocar la tapa del vaso de muestra girando firmemente y escurriendo el exceso de fluido para obtener el volumen exacto – se requiere un volumen de 10, 20 ó 50 ml. Limpiar el fluido derramado sobre la tapa y las roscas.
3. Llenar la cámara de expansión superior con virutas finas de acero y luego atornillar el vaso de
muestra a la cámara de expansión. Las virutas de acero deberían atrapar los sólidos extraídos por ebullición. Mantener el montaje vertical para evitar que el lodo fluya dentro del tubo de drenaje. 4. Introducir o atornillar el tubo de drenaje dentro del orificio en la extremidad del condensador, asentándolo firmemente. El cilindro graduado que está
calibrado para leer en porcentajes
debería estar sujetado al condensador con abrazaderas. 5. Enchufar el cable de alimentación
en el voltaje correcto y mantener la unidad encendida hasta que termine la destilación, lo cual puede tardar 25 minutos según las características del contenido de petróleo, agua y sólidos.
6. Dejar enfriar el destilado a la temperatura ambiente.
7. Leer el porcentaje de agua, petróleo y sólidos directamente en la
probeta graduada. Una o dos gotas de solución atomizada ayudará a definir el contacto petróleo-agua, después de leer el porcentaje de sólidos.
8. Al final de la prueba, enfriar completamente, limpiar y secar el montaje de retorta.
9. Hacer circular un producto limpiador de tubos a través del orificio del condensador y del tubo de drenaje de la retorta para
limpiar y mantener íntegro el calibre de los orificios.
OBSERVACIÓN: No permitir que el tubo de drenaje quede restringido. Análisis del porcentaje en volumen de sólidos, método de pesaje (cálculo basado en la diferencia de pesos usando una retorta convencional)
1. Equipo necesario: Balanza de lodo.
Retorta convencional de 20 cm3(del
tipo de horno).
Sección 5. Contenido de Líquidos y Sólidos
Balanza analítica con una precisión de ±0,01 g.
2. Se toman cuatro medidas: A. Peso del lodo.
B. Peso de la retorta (incluyendo las virutas de acero y el vaso). C. Peso de la retorta con lodo
entero.
D. Peso de la retorta con los sólidos del lodo.
Procedimiento
1. Preparar la retorta con las virutas de acero y el vaso de muestra. Determinar el peso en gramos. Éste es el valor B.
2. Desmontar la retorta y añadir lodo para llenar el vaso de muestra. No se requiere medir el volumen ni usar la tapa porque los volúmenes son calculados durante este
procedimiento de pesaje. Pesar la retorta reensamblada. Éste es el valor C.
3. Operar la retorta normalmente, captando el destilado (agua y cualquier cantidad de petróleo). 4. Dejar enfriar la retorta y pesar de
nuevo el montaje. Éste es el valor D.
Cálculo
Calcular:
1. Densidad de lodo (g/cm3); SG
LODO= peso del lodo (lb/gal) x 0,11994.
2. Gramos de lodo en la retorta: g de lodo = Valor C – Valor B. 3. Gramos o cm3de agua destilada Valor C – Valor D.
Calcular el porcentaje en volumen de sólidos:: (C – B) – SGLODO x (C – D) Fracción de sólidos =
C – B
% sólidos = 100 x fracción volumétrica de sólidos Ejemplo:
Cuatro medidas de un lodo usado en el campo: A) 12,70 lb/gal B) 317,45 g C) 348,31 g D) 332,69 g Por lo tanto: g/cm3 #1 = 12,70 lb/gal
[
0,1194]
= 1,523 g/cm3 lb/gal #2 = 348,31 – 317,45 = 30,86 g de lodo #3 = 348,31 – 332,69 = 15,62 g de agua 30,86 – 1,52 x 15,62 Fracción volumétrica de sólidos = 30,867,12
Fraction of soli =
30,86
Fraction of solid = 0,2307
B) C
APACIDAD DE AZUL DE METILENO Procedimiento de campo para determinar la capacidad de intercambio catiónico (CEC) Equipo1. Jeringa de 3 ml, bureta de 10 ml. 2. Micropipeta de 0,5 ml.
3. Matraz Erlenmeyer de 250 ml con tapón de caucho.
4. Bureta o pipeta de 10 ml. 5. Cilindro graduado de 50 ml. 6. Varilla de agitación.
7. Placa calentadora.
8. Papel filtro: 11 cm de diámetro, Whatman Nº 1 o equivalente.
Reactivos
1. Solución de azul de metileno: 1 ml = 0,01 miliequivalentes 3,74 g de azul de metileno de calidad USP (C16H18N3SCl•3H2O)
por litro.
2. Peróxido de hidrógeno, solución al 3%.
3. Solución de ácido sulfúrico 5 N.
Procedimiento
1. Añadir 2 ml de lodo (o un volumen adecuado de lodo que requiera de 2 a 10 ml de reactivo) a 10 ml de agua en el matraz Erlenmeyer. Añadir 15 ml de peróxido de hidrógeno de 3% y 0,5 ml de la solución de ácido sulfúrico 5 N, y mezclar revolviendo antes de calentar. Hervir a fuego lento durante 10 minutos. Diluir con agua hasta obtener una solución de aproximadamente 50 ml.
OBSERVACIÓN: Además de la bentonita, los lodos de perforación suelen contener otras substancias que absorben el azul de metileno. El tratamiento con peróxido de hidrógeno tiene por objeto eliminar el efecto de las materias orgánicas tales como CMC (carboximetilcelulosa), poliacrilatos, lignosulfonatos y lignitos.
2. Añadir la solución de azul de metileno, agregando cada vez una cantidad de 0,5 ml de la bureta o pipeta al matraz. Después de cada adición, introducir el tapón de caucho y agitar el contenido del matraz durante unos 30 segundos. Mientras que los sólidos están suspendidos, extraer una gota del
matraz con una varilla de vidrio y colocarla sobre el papel filtro. Se alcanza el punto final de la valoración cuando el colorante aparece en la forma de un círculo azul verdoso alrededor de los sólidos teñidos.
3. Al detectar el color azul verdoso que se está propagando a partir del punto, agitar el matraz durante 2 minutos adicionales y añadir otra gota al papel filtro. Si se observa otro círculo azul verdoso, el punto final de la valoración ha sido alcanzado. Si el círculo no aparece, repetir la operación anterior hasta que una gota extraída después de agitar por 2 minutos muestre el color azul verdoso.
4. Registrar el volumen (ml) de solución de azul de metileno usado.
5. Capacidad de azul de metileno (MBC) del lodo
MBC según el sistema inglés (lb/bbl) = (cm3de azul de metileno/cm3de
lodo) x 5
MBC según el sistema métrico (kg/m3) = (cm3de azul de
metileno/cm3de lodo) x 14
C) C
APACIDAD DE AZUL DE METILENO DE LA LUTITACapacidad de azul de metileno (equiv. bentonita)
MBC según el sistema inglés (lb/bbl) = CEC x 5
MBC según el sistema métrico (kg/m3) =
CEC x 14
Capacidad de intercambio catiónico para las lutitas
Se pesa con precisión una cantidad de aproximadamente 1 g de lutita molida deshidratada, colocándola dentro de un matraz Erlenmeyer de 150 ml y
añadiendo 50 ml de agua desionizada. Se hace hervir la lechada de lutita a fuego lento, con 0,5 ml de ácido sulfúrico 5 N, durante 10 minutos. Luego se deja enfriar y se valora la lechada por incrementos de 0,5 ml con la solución de azul de metileno 0,01 N.
CEC en miliequivalentes/100 g de lutita = ml de azul de metileno
D) P
RUEBA DE EFICACIA DEL FLOCULANTEProcedimiento
1. Medir 100 ml de agua de perforación tomada directamente de la línea de flujo del equipo de perforación y vertida dentro de un cilindro graduado.
2. Añadir 1 ml de solución de floculante de 1%* en el cilindro graduado. 3. Invertir lentamente el cilindro
graduado 3 ó 4 veces y colocarlo sobre una superficie plana. 4. Registrar el tiempo (en segundos)
requerido para que los flóculos se formen y se asienten hasta la línea de
40 cm3en el cilindro graduado.
5. Repetir el procedimiento con cada floculante. Si no se forman flóculos, no se requerirá ningún floculante en ese momento. Repetir esta prueba todos los días o cada dos días. 6. El floculante que produce el tiempo
más rápido es el que se debe usar.
OBSERVACIÓN: Para determinar si se requiere usar un floculante en la perforación con agua clara, tomar una muestra de agua en el punto de retorno al tanque de succión y realizar una prueba de floculante. *Las soluciones de floculante de 1% son preparadas añadiendo 1 g del floculante correcto a 100 ml de agua destilada y agitando la solución hasta que el
floculante se disuelva.
Objeto
La medición en el campo del pH del fluido de perforación (o filtrado) y los ajustes del pH son operaciones críticas para el control del fluido de
perforación. Las interacciones de la arcilla, la solubilidad de distintos componentes y la eficacia de los aditivos dependen del pH, al igual que en el control de los procesos de
corrosión causada por ácidos y el sulfuro.
Se usan dos métodos para medir el pH del lodo de perforación base agua dulce: un método colorimétrico modificado, usando tiras de prueba con refuerzo de plástico (palillos); y el método
potenciométrico, usando el medidor electrónico de pH con electrodo de vidrio. El método de tira de plástico se usa frecuentemente para medir el pH en el campo, pero no constituye el método preferido. Este método sólo es fiable para los lodos base agua que tienen una composición muy simple. Los sólidos del lodo, las sales y los productos químicos disueltos, y los fluidos de color oscuro causan errores en los valores indicados por las tiras de plástico indicadoras de pH
A) P
APEL PH (P
ALILLOSI
NDICADORES)
Descripción
Los palillos indicadores de pH “colorpHast” (ver la Figura 11) están
revestidos con indicadores cuyo color depende del pH del fluido donde se introducen los palillos. Se proporcionan tablas de colores estándar para fines de comparación con el palillo de prueba, lo cual permite estimar el pH con una precisión de ± 0,5 sobre todo el rango de pH.
Procedimiento
1. Colocar un palillo indicador de pH en el lodo y dejarlo hasta que el color se estabilice, lo cual requiere
generalmente menos de un minuto. Enjuagar el palillo con agua
desionizada, sin secar con un trapo. 2. Comparar los colores del palillo con el
patrón de color proporcionado y estimar el pH del lodo.
3. Ajustar el pH del lodo a la unidad de pH 0,5 más próxima.