fluidos de perforación ii

LODOS DE PERFORACIÓN

By: Oscar Fernando Lopez Silva

QUÍMICA BÁSICA

Los ingenieros de lodo tratan con la química todos los días. La química es el estudio de la materia, incluyendo su composición, sus propiedades y su transformación o reacción con otras substancias (reacciones químicas). La materia es algo que tiene masa y ocupa espacio.

La masa es una medida de la cantidad de materia o la cantidad de material contenido en algo.

El peso de algo es la fuerza de gravedad que actúa sobre una masa determinada y es directamente proporcional a la masa multiplicada por la fuerza gravitatoria (aceleración). Las unidades comunes de masa son los gramos (g) y las libras-masa.

El volumen es una medida de la cantidad de espacio ocupado por la materia. Las unidades comunes de volumen del campo petrolífero son los galones (gal), barriles (bbl), pies cúbicos (ft3), litros (l) y metros cúbicos (m3).


MATERIA

E. LIQUIDO

E. SOLIDO

E. GASEOSO

SUBSTANCIA

HOMOGENEA (SUBTANCIAS PURAS)

HETEROGENEA (MEZCLA DE SUBTANCIAS)

Los fluidos de perforación y la mayoría de los materiales encontrados en la naturaleza son Mezclas.

COMPUESTOS (puede ser subdividida en por lo menos dos elementos.)

ELEMENTOS (componentes básicosde todas las substancias y tienen propiedades exclusivas.)


QUÍMICA BÁSICA

ELEMENTOS COMUNES COMPUESTOS COMUNES

IONES COMUNES


QUÍMICA BÁSICA

pH

El valor de pH se usa para describir la acidez o basicidad de las soluciones. El valor de pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno. Bajos valores de pH corresponden a una acidez creciente y altos valores de pH corresponden a una alta basicidad.

Un cambio de una unidad de pH corresponde a un aumento de diez veces la concentración de iones hidrógeno.

Naturalmente, si se añade un ácido, el pH disminuirá, mientras que si se añade una base a la solución neutra, el pH aumentará.


ALCALINIDAD

Las valoraciones de alcalinidad determinan las concentraciones de H-, HCO3- y CO3 2- midiendo la cantidad de ácido requerida para reducir el pH. Los boratos, silicatos, fosfatos, sulfatos y ácidos orgánicos (como el lignito).La alcalinidad no es lo mismo que el pH, aunque sus valores tiendan generalmente a seguir la misma dirección.

PMLa alcalinidad de un lodo, o Pm, es una medida de iones solubles e insolubles presentes en un lodo de perforación. Iones solubles, tales como Hidroxilos, Carbonatos y Bicarbonatos, e iones insolubles como Lime e hidróxido de magnesio, tienen un efecto sobre el Pm. El Pm es expresado como el volumen en mililitros de Acido sulfúrico a 0.02N necesario para disminuir el pH de 1 ml de lodo a 8.3.


ALCALINIDAD

PFLa alcalinidad del filtrado de lodo, o Pf, es una medida de solo los iones solubles. El Pf es reportado como el volumen en mililitros de Acido sulfúrico a 0.02N necesario para disminuir el pH de 1 ml de filtrado de lodo a 8.3. Normalmente el Pf es menor que el Pm debido a que el material alcalino insoluble es removido en la torta del filtrado.

MFLa suma de la medida del Pf mas el volumen adicional de Acido Sulfúrico 0.02N requerido para reducir el pH del filtrado a 4.3 es conocido como Mf. Indicadores: Metil Naranja o Verde bromocresol


OH- CO3-2 HCO3

- Condición pH

Pf = 0 0 0 1220MfMalas condicion, difícil de controlar

pH ≤ 8,3 No OH- ni CO3

2Pf < Mf 0 1200Pf 1220(Mf – 2Pf)Estable, Buena

condiciónpH > 8,3 el Pf es

casi todo CO3

2Pf = Mf 0 1200Pf 0Inestable, puede ser controlado

pH > 8,3 único ión CO3

2Pf > Mf 340(2Pf – Mf ) 1200(Mf – Pf) 0Inestable Difícil

Controlar

pH entre 8,3 y 10,3 presente CO3 y

HCO3

Pf = Mf 340Mf 0 0Estable Buena

condiciónpH > 8,3 No CO3 ni

HCO3

CO3 -2 + H2SO4 ßà HCO3 + H2SO4

OH- + H2SO4 ßà H20 + SO4-2

HCO3- + H2SO4 ßà CO2 + H2O + HSO4

-

Si Pf y Mf son altos à predominante CO3-2

Si Pf alto y Mf bajo à predominante CO3-2

Si pH < 10 y Mf alto à predominante HCO3-

A pH 10,5 y Pf y Mf altos à predominante CO3-2

Si pH > 10, Pf alto y Mf bajo à predominante OH-

Mf Pf

0 4,3 7 8,3 10,3 14

OH-

OH-CO2 HCO3

CO2

CO3-2

ALCALINIDAD


DUREZA TOTAL Y DUREZA DEL CALCIO

La dureza total es la medida de la concentración de cationes divalentes, y es reportada como mg/l. La dureza es aportada principalmente por iones de Calcio y Magnesio, aunque otros cationes pueden influir en los resultados.

DUREZA TOTAL• Solución Versenato

compensadora de dureza.• Solucion Versenato

indicadora de dureza.• Solución indicadora de

dureza total THTS (2-20-200 epm).

DUREZA DEL CALCIO• Solución Versenato

compensadora de calcio.• Polvo indicador Calver II.• Solución indicadora de

dureza total THTS (2-20-200 epm).


CLORUROSCloruros es una medida de la cantidad de iones de cloro disueltos en el

filtrado del lodo. El filtrado es titulado con Nitrato de Plata de 0.0282 N

o 0.282 N. La medida es reportada en mg/l de mg/L de cloruros puede

ser convertido a mg/L multiplicando por 1.65, o a mg/l de CaCl2

multiplicando por 1.57.

Peso molecular del Cl = 35.5

Peso molecular del NaCl = 58.5

Relacion NaCl/Cl = 58.5/35.5 = 1.65

Indicador: Cromato de potasio

Si Utilizo 0.0282N entonces ……………………….. mg/l Cl= 1000*ml

Si Utilizo 0.282N entonces ……………………….. mg/l Cl= 1000*ml


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