Cuestionario 3a y 3b

8/13/2019 Cuestionario 3a y 3b

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CUESTIONARIO 3A

1. ¿A qué condiciones de P, T y tiempo se hace una prueba HPHT?

La prueba HPHT es realizada durante 30 minutos a 300ºF o a una temperatura

equivalente a la temperatura de la formación, con una presión diferencial de 500 psi a

través del papel filtro.

2. ¿Cómo actúa un controlador de filtrado y cuáles son los productos que cumplen

esta función?

Los controladores de filtrado sella las aberturas del revoque con partículas de las

mismas sustancias, encapsulan los sólidos mediante la formación de un revestimiento

o una película deformable más grande que reduce la permeabilidad del revoque,

proporcionan viscosidad a la fase líquida, estabilizan las propiedades de flujo, reducen

el filtrado en sistemas de alta temperatura y algunos estabilizan lodos con

contaminantes que generan un incremento de pérdidas de filtrado.

Estos productos o aditivos son:

Adelgazantes (excepto los fosfatos y tantinos).

Arcillas: La bentonita de calidad API es la arcilla principal que se usa en los

fluidos de perforación base agua y como controlador de filtrado, tiene uno de

los más altos rendimientos y es una de las arcillas más hidratables del mundo.

Polímeros: Pueden variar de almidones naturales y celulosa modificada a

polímeros sintéticos, capaces de proporcionar el control de filtración a

temperaturas elevadas y en condiciones adversas.

Almidón: polímero de carbohidrato natural, se puede conseguir con facilidad

como almidón amarillo (no tratado) y blanco (modificado). Se usan en agua de

mar, agua salada, agua dura y salmueras complejas. Los almidones más

económicos y más usados son preparados a partir de maíz o papas, pero

también almidones preparados a partir de otros productos agrícolas.

Carboximetilcelulosa de Sodio (CMC): Es un polímero natural su estructura es

una molécula de cadena larga que puede ser polimerizada en diferenteslongitudes o grados. El material se prepara comúnmente en tres grados: Alta

Viscosidad (HV), viscosidad media o regular (R), y Baja Viscosidad (LV).

Diluyentes químicos: Reducen las tasas de filtración al desflocular las arcillas,

aumentar la viscosidad de la fase fluida y modificar la distribución de sólidos.

Salmuera: los lodos de emulsión inversa usan salmuera de cloruro de sodio o

cloruro de calcio en la fase interna de la emulsión para reducir la pérdida de

filtrado.

Emulsificantes: Aunque los emulsificantes no sean verdaderos aditivos para el

control de filtración, pueden reducir la filtración aumentando la intensidad dela emulsión si ésta no es estable.



Agentes humectantes: Los sólidos (arcillas, sólidos perforados y material

densificante) deben ser “humectados” por el líquido de base, si no tenderán a

sedimentarse, aumentando la viscosidad y la pérdida de filtrado.

Aditivos de control de filtración. Los aditivos principales de control de

filtración para los lodos de emulsión inversa son el asfalto, la gilsonita (asfaltonatural), el lignito tratado con aminas y otras resinas y polímeros

especializados.

3. Mencione la diferencia que hay entre filtración dinámica y filtración estática.

La filtración estática ocurre bajo condiciones estáticas, es decir cuando el lodo se

encuentra en reposo, generando un aumento en el espesor del revoque a medida

que transcurre el tiempo, restringiendo el flujo del filtrado hacia la formación y

provocando así una disminución en la la tasa o velocidad del filtrado.

Por otra parte, la filtración dinámica ocurre mientras el fluido de perforación estácirculando, es decir, cuando la sarta comienza a rotar. Un sobrebalance de la

presión hidrostática causará el flujo inmediato del filtrado dentro de la formación a

una velocidad elevada. A medida que la filtración continúa, los sólidos más grandes

de lodo sellan las formaciones porosas y un revoque empieza a formarse bajo

condiciones dinámicas. Mediante la erosión del revoque bajo condiciones

dinámicas, las tasas de filtración no disminuyen con el tiempo, como con la

filtración estática. En contraste, se establece un equilibrio entre la deposición del

revoque y la erosión hidráulica, de manera que la tasa de filtración dinámica se

vuelve más o menos constante.

4. Enumere las causas potenciales de los problemas de filtración

Problemas potenciales relacionados con la invasión excesiva de filtrado son:

1) Daños a la formación causados por la invasión de filtrado y sólidos. La zona

dañada está ubicada a una profundidad demasiado grande para que pueda ser

reparada mediante perforación o acidificación. Los daños pueden consistir en

precipitación de compuestos insolubles, cambios de humectabilidad, cambios de

permeabilidad relativa respecto al aceite o al gas, taponamiento de la formación

por finos o sólidos, y el hinchamiento de las arcillas in-situ.2) Prueba inválida de muestreo del fluido de la formación. Las pruebas de flujo del

fluido de la formación pueden dar resultados que se refieren al filtrado y no a los

fluidos del yacimiento.

3) Dificultades en la evaluación de la formación causadas por la invasión excesiva

de filtrado, la mala transmisión de las propiedades eléctricas a través de

revoques gruesos, y posibles problemas mecánicos al bajar y recuperar las

herramientas de registro. Propiedades erróneas medidas por las herramientas de

registro (midiendo propiedades alteradas por el filtrado en vez de las

propiedades de los fluidos del yacimiento).



4) Las zonas de aceite y gas pueden pasar desapercibidas porque el filtrado está

desplazando a los hidrocarburos, alejándolos del pozo, lo cual dificulta su

detección.

5. Enumere y explique los factores que afectan la filtración1) Tiempo: Cuando todas las otras condiciones son constantes (presión,

superficie, viscosidad, permeabilidad), la tasa de filtración y la velocidad de

crecimiento del revoque disminuyen progresivamente con el tiempo, de la

manera pronosticada por la ley de Darcy.

2) Presión: Los efectos de la presión sobre la velocidad de filtración son función

de la compresibilidad de la torta. Una alta presión deforma las partículas en la

torta haciendo decrecer su permeabilidad y aumentando la pérdida de filtrado.

3) Temperatura: Un incremento de temperatura puede aumentar las pérdidas de

fluido porque la temperatura reduce la viscosidad del filtrado y genera cambiosen el equilibrio electroquímico que influye en el grado de floculación y

agregación, haciendo imposible predecir las pérdidas de fluido a altas

temperaturas a partir de medidas efectuadas a temperaturas más bajas.

4) Permeabilidad del revoque: La permeabilidad del revoque es el factor limitante

que controla la filtración dentro de la formación. El tamaño, la forma y la

capacidad de las partículas para deformarse bajo presión son factores

importantes para el control de la permeabilidad.

5) Viscosidad: Los aumentos de la viscosidad de filtrado reducen la pérdida de

filtrado y el espesor del revoque. Muchos aditivos de control de filtraciónaumentan la viscosidad del filtrado y reducen la permeabilidad del revoque.

6) Composición y orientación de los sólidos: La forma, el tamaño y la distribución

de las partículas sólidas, la relación de sólidos reactivos a sólidos no reactivos, y

la manera en que los sólidos reaccionan con su ambiente químico son los

factores que determinan la manera en que los sólidos afectarán la tasa de

filtración.

6. ¿De que depende el espesor de la torta en la prueba de filtrado?

Depende de la cantidad de solidos en suspensión que actúan como

contaminantes (Torta gruesa) y del tratamiento o los aditivos agregados al lodo

para contrarrestar los efectos producidos por los agentes contaminantes (Torta

delgada).

http://es.cyclopaedia.net/wiki/Estructuras-sedimentarias



CUESTIONARIO 3B

1. Defina esfuerzo de corte (Shear Stress) y rata de corte (Shear rate).

Esfuerzo de Corte: Es la fuerza requerida para superar la resistencia a fluir deun fluido, dividida entre el área paralela a la acción de la fuerza.

(F = Fuerza aplicada, A = Área sujeta a la fuerza, τ = Esfuerzo de corte).

Rata de Corte: Es la velocidad relativa de elementos o capas de fluido divididapor la distancia que las separa. Donde dV = Diferencial de velocidad. dr =Distancia.

2. Deduzca la fórmula de viscosidad (cp) en función del esfuerzo de corte

(Dinas/cm2) y rata de corte (seg-1).

La fórmula original es:

rpm

ft lbf cp

2100/

Se multiplica por los siguientes factores de conversión:

rpm

seg cm

m

N

Dinas

m

ft

lbf

N

rpm ft

lbf

cp

1

7.110000

1

1

10

093.0

1

1

48.4

1001

2

25

2

2

2

()

3. A. Convierta la rata de corte (600, 300, 200, 100, 6 y 3) rpm a seg-1.(1 rpm = 1.7 seg-1) :

600 rpm = 1020 seg-1

300 rpm = 510 seg-1

200 rpm = 340 seg-1

100 rpm = 170 seg-1

6 rpm = 10.2 seg-1



3 rpm = 5.1 seg-1

B. El esfuerzo de corte leído del dial del viscosímetro a Dina/cm2.

El esfuerzo de corte leído se encuentra en las siguientes unidades:

2100 ft

lbf

Para realizar la conversión a Dina/cm2 :

[

] [ ]

4. Enuncie la ley de la potencia y defina cada uno de sus parámetros.

Los fluidos pseudoplásticos comienzan a fluir tan pronto se les aplica cualquier presión.Estos fluidos no tienen “yield point” y exhiben una curva de consistencia exponencialque puede aproximarse a una lineal a altas tasas de corte. A medida que los sólidos seincorporan al lodo durante la perforación.La expresión matemática del modelo pseudos-plástico o “Ley de la Potencia” es:

n

= Esfuerzo de Corte

K = Índice de consistencia.

= Tasa de Corte

n = índice de comportamiento de flujo.

A bajas tasas de corte el modelo pseudos-plástico es más representativo, por lo que esel más utilizado en cálculos hidráulicos. K es el índice de consistencia en(lb(seg)n/100ft2) y n (adimensional) es el índice de comportamiento de flujo. Si n = 1la ecuación se transforma en la ecuación para fluidos Newtonianos. En el cual k es la

viscosidad.

5. Deduzca la formula de n y K a partir de la ley de la potencia. Seg-1

.

n

)log(log n

logloglog n



300log600log

300log600log

n

300log600log

300log600log

n

2log

300log600log n

2log

)300/600log( n

2log

)300/600log( n

300

600log32.3

n

n

nnk

/1

300 877.01628

511.0

si se expresa en

y

en

las unidades de k serán

().

Si se expresa se expresa en x ()

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