grupo 4_informe 9

INTEGRANTES: Espaa Ordez Felipe Andrs

Guadalupe Merino Jhon Jonnathan

Hurtado Merchn Richard Andrs

Grupo#4 Macas Chancay Cristopher David

Marn Len Grace Estibaliz

Snchez Zambrano Julio Csar

PROFESORA: MSc. Mnica Snchez Snchez

FECHA DE ENTREGA: 12 de febrero del 2015

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL

FACULTAD INGENIERA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

(FICT)

LABORATORIO DE PETRLEOS

PRCTICA 9: Contaminacin de fluidos de perforacin con cemento

2014-2015

Segundo Trmino

1

INTRODUCCIN

Una contaminacin es cualquier tipo de material (solidos, lquidos o gas)

que tiene un efecto perjudicial sobre las caractersticas fsicas o qumicas

de los fluidos de perforacin. Lo que en un fluido constituye un

contaminante en otro no ser necesariamente as.

Los slidos no reactivos de baja gravedad especifica provienen de la

formacin, no contribuyen a la fase gelatinizante, tiene caractersticas

abrasivas y son contaminantes comunes en los fluidos de perforacin.

La contaminacin con cemento se produce normalmente por errores

operacionales, cuando se perfora tapones de cemento despus de bajar un

tipo de revestimiento, cuando se hace un side track o cuando se colocan

tapones en formaciones complicadas; los sistemas agua-bentonita floculan

severamente cuando el cemento esta flojo, una vez fraguado es poco

saludables y causa contaminacin mnima.

Siendo los caracteres de un lodo contaminado con cemento.

*ph alto debido al incremento del ion OH

*alta perdida de agua

*alto contenido de calcio en el filtrado.

*Gran incremento de en la cada de presin en la mecha

*Revoque grueso y esponjoso

*Alto punto cedente

2

1. OBJETIVO GENERAL

Estudiar las variaciones de las propiedades de los lodos de perforacin

al contaminarlos con cemento y tambin la forma de descontaminar

dicho lodo.

1.1 OBJETIVOS ESPECFICOS

Realizar cuatro muestras de lodo de perforacin con 6% de peso de

bentonita.

Determinar las propiedades de la primera muestra como: la

densidad, viscosidad plstica, viscosidad aparente y punto cedente.

Determinar las propiedades de la segunda muestra con 1gr de

cemento adicional.

Determinar las propiedades de la tercera muestra con 2gr de

cemento adicional.

Determinar las propiedades de la cuarta muestra con 3gr de

cemento adicional.

Construir la curva densidad (lb/gal) vs concentracin de

contaminante (%).

Realizar la curva viscosidad aparente (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

Construir la curva viscosidad plstica (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

Realizar la curva punto cedente (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

3

2. MATERIALES

Balanza digital

Batidora

Bentonita

1. Sirve para poder tener una mayor exactitud al

momento de pesar la bentonita y la barita.

2. Advertencia: Antes de usar la balanza encerrarla

previamente.

1. Sirve para poder mezclar el lodo a 1500 RPM.

2. Advertencia: tratar de mantener el vaso con la

muestra centrado para que no choque con las

aspas de la batidora.

1. al mezclar esta arcilla con el agua obtenemos el

lodo de perforacin.

2. Advertencia: realizar los clculos para saber

cundo de bentonita le corresponde a cierta

cantidad de agua.

Figura 1: Balanza digital

Figura 2: Batidora

Figura 3: Bentonita

4

Vasos Metlicos

Viscosmetro fann

Balanza de lodos.

1. Sirven para poder contener la muestra de

lodo y posteriormente batirla.

2. Advertencia: Tratar de que el vaso no

choque con las aspas de la batidora.

1. Sirve para determinar la viscosidad de la muestra de

lodo.

2. Advertencia: Antes de tomar el dato se debe esperar a

que la lectura en el viscosmetro se estabilice.

1. Sirve para determinar el peso del lodo.

2. Advertencia: al poner la muestra en vaso

asegurarse de que una parte se escape por el

agujero.

Figura 4: Vasos metlicos

Figura 5: Viscosmetro fann

Figura 6: Balanza de lodos

5

Cemento

3. DESCRIPCIN DE LA PRCTICA

El da jueves 5 de febrero del 2015, se realiz la prctica de CONTAMINACIN

DE LODO

La prctica comenz con una explicacin por parte del ayudante en la cual

brevemente nos indic los pasos que debamos seguir para realizar el lodo y

contaminarlo con un cierto porcentaje de cemento. A este se le debe hacer todas

las pruebas respectivas de medicin tanto de la viscosidad plstica, viscosidad

aparente y punto cedente.

Debido a que los fluidos en base agua son afectados por los contaminantes hoy en

da debemos de estar preparados para combatir los cambios indeseables en sus

propiedades, para este efecto se hacen todas las pruebas fsicas y qumicas

necesarias. Para contrarrestar los cambios que causan se utilizan qumicos tales

como: Cal, Yeso, Carbonato de Sodio y Bicarbonato de Sodio.

En este caso nuestro objetivo se centraba en observar los cambios en las

propiedades a travs de las diferentes concentraciones de contaminante (cemento)

e igual concentracin de bentonita.

1. Se lo utiliza para contaminar las

muestras de lodo de perforacin.

2. Advertencia: pesar la cantidad exacta

de cemento antes de mezclarla con el

lodo.

Figura 7: Cemento

6

4. PROCEDIMIENTO

I. Preparar 4 muestras al 6% en peso de bentonita, agitar hasta conseguir un

lodo homogneo.

II. A la primera muestra medirle las propiedades, densidad, viscosidad

plstica, viscosidad aparente, punto cedente. Determinar el volumen de

filtrado aplicando 100 psi de presin durante 30 minutos.

III. A la muestra 2, 3, 4 agregar 1, 2, 3 lbs*bls de cemento respectivamente,

agitar y analizar las propiedades de cada muestra incluyendo el filtrado.

IV. A la muestra 4 agregar la qumica respectiva (quebracho) para

descontaminar el lodo, ir agregando pequeas cantidades medir sus

propiedades hasta llegar a las condiciones iniciales

V. A la muestra 4 agregar la qumica respectiva (CMC) para descontaminar el

lodo, ir agregando pequeas cantidades medir sus propiedades hasta llegar

a las condiciones iniciales de filtrado.

5. DATOS Y CLCULOS

Factores de conversin:

LABORATORIO CAMPO

350ML 1 BBL

1 GRAMO 1 LB

FORMULAS:

V. APARENTE =600REV.

2

V. PLASTICA = 600REV. 300REV.

PUNTO CEDENTE = (V. APARENTE V. PLASTICA) 2

7

MUESTRA 1 (0 GR DE CEMENTO)

Muestra con el 6% de bentonita.

350 100% 6%

= 21

Muestra Masa (gr)

Bentonita Cemento

1 21 0

Muestra Revoluciones (rpm) Viscosidades (cp)

600 300 Va Vp PC

1 7 4 4.5 3 3

Calculo de las viscosidades para la primera muestra:

=7

2= 4.5

= 7 4 = 3

= (4.5 3)2 = 3

A continuacin se presenta la tabla con las densidades de cada muestra de lodo:

Muestra Densidad (gr/cc) Densidad (lbm/gal)

1 8,6 71,67

CONVERSIN:

8,6

3

350

1

1

42

1

1= 71,67

8


Muestra con el 6% de bentonita

350 100% 6%

= 21

Muestra Masa (gr)

Bentonita Cemento

2 21 1


600 300 Va Vp PC

2 10 7 5 3 4

Calculo de las viscosidades para la cuarta muestra:

=10

2= 5

= 10 7 = 3

= (5 3)2 = 4

A continuacin se presenta la tabla con las densidades de cada muestra de lodo:


2 8,7 72,5

9

CONVERSIN:

8,7

3

350

1

1

42

1

1= 72,5


Obtencin de la cantidad en gramos de bentonita y de cemento segn el

volumen de lquido.


350 100% 6%

= 21

Muestra con el 2gr de cemento

Muestra Masa (gr)

Bentonita Cemento

3 21 2


R600 R300 Va Vp PC

4 10 cp 7 cp 5 3 4


Muestra (6% de Bentonita y 2gr de Cemento)

10

=10

2= 5

= 10 7 = 3

= (5 3)2 = 4

A continuacin se presenta la tabla con las densidades de cada muestra de

lodo:


4 8,7 72,5

CONVERSIN:

8,7

3

350

1

1

42

1

1= 72,5

MUESTRA 4 (10.2 GR DE CEMENTO)

Obtencin de la cantidad en gramos de bentonita y de cemento segn el

volumen de lquido.


350 100% 6%

= 21

11

Muestra con el 3% de cemento

350 100% 3%

= 10,5

Muestra Masa (gr)

Bentonita Cemento

4 21 10,4


R600 R300 Va Vp PC

4 13 cp 8 cp 6,5 5 3


Muestra (6% de Bentonita y 3% de Cemento)

=13

2= 6,5

= 13 8 = 5

= (6,5 5)2 = 3

A continuacin se presenta la tabla con las densidades de cada muestra de

lodo:

12


4 8,8 73,3

CONVERSIN:

8,8

3

350

1

1

42

1

1= 73,3

6. GRAFICAS

13

7. CONCLUSIONES

Utilizando el viscosmetro de indicacin directa (viscosmetro rotativo)

se pudo comprobar que los valores se correlacionan a la prueba del

viscosmetro de marsh para las diferentes concentraciones de bentonita

para las pruebas sin contaminacin.

Se estudi las variaciones de las propiedades de los lodos de

perforacin al contaminarlos con cemento y tambin la forma de

descontaminar dicho lodo.

Se realiz cuatro muestras de lodo de perforacin con 6% de peso de

bentonita.

Se determin las propiedades de la primera muestra como: la densidad:

71.67 lbm/gl, viscosidad plstica: 3cp, viscosidad aparente: 4.5 cp y

punto cedente: 3 cp.

Determinar las propiedades de la segunda muestra con 1gr de cemento

adicional. Densidad:72.5 lbm/gl, viscosidad plstica: 3cp, viscosidad

aparente: 5cp y punto cedente: 4cp

14

Determinar las propiedades de la tercera muestra con 2gr de cemento

adicional. Densidad:72.5 lbm/gl, viscosidad plstica: 3cp, viscosidad

aparente: 5cp y punto cedente: 4cp

Determinar las propiedades de la cuarta muestra con 3gr de cemento

adicional. Densidad: 73.3 lbm/gl, viscosidad plstica: 5 cp, viscosidad

aparente 6.5cp y punto cedente: 3cp

Se realiz la curva viscosidad aparente (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

Se construy la curva viscosidad plstica (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

Se realiz la curva punto cedente (cp) vs concentracin de

contaminante (%).

Tratamiento para un lodo contaminado con cemento: -Controlar el ph;

se recomienda tratar el lodo con 0.5 a 0.75 lbs/bbl de bicarbonato de

sodio para precipitar el calcio como CaCO3

Ca(OH)2+NaCO3 CaCO3+NaOH+H2O

Tambin es recomendable utilizar adelgazantes para controlar las

propiedades reologicas o bien la dilucin con agua es efectiva

15

8. RECOMENDACIONES

Tener cuidado al mezclar el lodo puesto que se puede regar y no debe

contener grumos antes de hacerles las respectivas pruebas ya que esto

provocara obtener resultados errneos.

Estar pendientes en la toma de datos del viscosmetro.

Mover constantemente el lodo para tratar de que siga homogenizado

antes de realizarle las pruebas.

Al momento de usar la batidora tratar de mantener el vaso con la

muestra centrado para que no choque con las aspas de la batidora.

Antes de usar la balanza encerrarla previamente.

Antes de tomar el dato se debe esperar a que la lectura en el

viscosmetro se estabilice.

9. BIBLIOGRAFA

9.1 TEXTOS UTILIZADOS:

Paris, M., (2009), Fundamentos de Ingeniera de Yacimientos, ASTRO DATA

S.A., Maracaibo, Venezuela, ISBN: 978-980-12-3048-9.

Kaindl, M., (2009), El Abec del Petrleo y del gas, ART PRESS S.A., Buenos

Aires, Argentina, ISBN: 978-987-9139-52-3.

MANUAL DE FLUIDOS DE PERFORACIN - PROCEDIMIENTO ESTNDAR

PARA LAS PRUEBAS DE FLUIDOS DE PERFORACIN (2006), Energy API.

Instituto Americano del Petrleo, DALLAS TEXAS.

Fluidos: Manual de perforacin, Baker Hughes, Inteq (2003)

9.2 WEBSITES CONSULTADOS:

16

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.

100/128/A5.pdf?sequence=5

http://es.slideshare.net/Juanchoperezr/lodos-deperforacion

http://www.cib.espol.edu.ec/Digipath/D_Tesis_PDF/D-31784.pdf

http://www.miliarium.com/proyectos/estudioshidrogeologicos/anejos/met

odosperforacion/lodos_perforacion.asp

http://www.miliarium.com/proyectos/estudioshidrogeologicos/anejos/met

odosperforacion/lodos_perforacion.asp

10. ANEXOS

Figura 8: Aqu se est pesando el 6% de bentonita para cada muestra.

Figura 9: aqu se est pesando el cemento para cada una de las muestras.

17

Figura 10: Aqu se est batiendo la muestra 1 (6% de bentonita).

Figura 11: Aqu se est batiendo la muestra 2 (6% de bentonita y 1gr de cemento).

).

Figura 12: Aqu se est batiendo la muestra 4 (6% de bentonita y 3gr de cemento).

).

18

Figura 13: con la ayuda del viscosmetro fann se logr determinar la viscosidad de cada una

de las muestras a 600 y 300 rpm.

).

grupo 4_informe 9

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