Practica 3b -Grupo b5 Propiedades de Flujo y Densidad de Lodos

8/13/2019 Practica 3b -Grupo b5 Propiedades de Flujo y Densidad de Lodos

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LODOS Y CEMENTOSLABORATORIO N3

GRUPO B5 - SUBGRUPO CESTUDIO Y CONTROL DE LA FILTRACION

PARTE BIntegrantes:Mayra Alejandra Gmez GirnPedro Wilmar Guerrero MahechaNancy Alexandra Patio ArguelloLeidy Paola Meneses PradoMargareth Julieth Sierra LaraBrandon Humberto Vargas Vera

TABLA DE RESULTADOS

REOLOGIA pH Gel600

[rpm]300

[rpm]200

[rpm]180

[rpm]100

[rpm]90

[rpm]60

[rpm]30

[rpm]6

[rpm]3

[rpm]1.8

[rpm]

Objetivo#1

Esf.Cortante

[lb/100ft2]

A

9 8,8 9 91 60 47 - 32 - - - 11 9 -

B 8 9 31 87 67 55 - 46 - - - 30 16 -

Objetivo#2

Esf.Cortante

[lb/100ft2]

A

9 8,7 14 86 60 45 - 35 - - - 14 14 -

B 12 8,7 56 145 117 98 - 82 - - - 53 56 -

Objetivo

#3

Esf.Cortante

[lb/100ft

2]

A

8,6 88 11 112 77 60 - 40 - - - 14 11 -

B8,7 8,9 45 111 86 76 - 12 - - - 25 45 -


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ANALISIS DE DATOS

Analizar el comportamiento reolgico de los lodos, comparar los modelosreolgicos y observar la desviacin del comportamiento newtoniano de los fluidosde perforacin.

Objetivo N. 1: Estudiar los efectos reolgicos de adicionar Yeso al lado.a. A 1 bbl equiv. De Agua adicionar 28 lpb bentonita y 1 lpb de Pac-Lb. El objetivo 1aadicionar 1 lpb de Yeso.

Definamos un contaminante es cualquier tipo de material (slido, lquido o gas)que tiene un efecto perjudicial sobre las caractersticas fsicas o qumicas de unfluido de perforacin. En este objetivo se puede apreciar en los resultados cuando

hay una contaminacin con yeso(que son sulfatos de calcio que ingresa al lodo ygenerando un aumento en las propiedades fsicas del lodo como viscosidad,punto cedente, y punto de gel como se observa en los resultados, y dichoaumento constituye la indicacin de otros tipos de contaminacin qumica. Unavez que el yeso haya solubilizado agotado estos elementos qumicos, el pHdisminuir porque el pH del yeso (6 a 6,5) es muy bajo. Esta reduccin del pHresultar en un aumento importante de la cantidad de calcio en el filtrado, de laalcalinidad y constituyen los indicadores ms confiables de dicha contaminacin,posteriormente se realiza un tratamiento de tolerancia al contaminante, entoncespodramos aumentar la concentracin desfloculante en el sistema. Ellignosulfonato y el lignito son desfloculantes eficaces en presencia de calcio. Este

tratamiento puede ser suficiente, segn la cantidad perforada de anhidrita o yeso.El ph debe ser mantenido dentro del rango con soda caustica as se limita lasolubilidad del yeso y aumenta el rendimiento de lignosulfato, finalmente losresultados obtenidos son muestra de lo que dicha contaminacin con yesogenerando dicho cambios de los resultados iniciales a los finales.

Objetivo N. 2: Estudiar los efectos reolgicos de adicionar Cal al lado.a. A 1 bbl equiv. de Agua adicionar 30 lpb bentonita y 1 lpb de Pac-L.

b. El objetivo 2aadicionar 1 lpb de Cal.

Aclaracin:Puesto que en el laboratorio no haba cal se hizo la contaminacincon CARBONATO DE CALCIO.


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ANLISIS DEL OBJETIVO PROPUESTO

En los datos obtenidos en la parte a podemos ver las prop iedades reolgicasdel lodo preparado. Encontramos que el pH del lodo fue de 8.7, la resistencia degel de 14, la viscosidad aparente de 60, la viscosidad plstica al hacer los

clculos con los datos de las 600 rpm y 300 rpm es de 26, el punto de cedencia alhacer los clculos con los datos de las 300 rpm y las viscosidad plstica es de 34.En general, estas son las propiedades reolgicas del fluido de perforacin sin elcontaminante. Es importante recalcar que se hace necesario conocer laspropiedades reolgicas del fluido puesto que estas afectan el buen manejo yfuncionamiento del lodo creando deficiencias en la perforacin de la formacin,como por ejemplo el exceso de filtrado el cual produce taponamiento, malosresultados del anlisis de fluidos de yacimientos entre otros problemas.

Al agregar el contaminante Carbonato de Calcio en la parte bdel laboratorio las

propiedades reolgicas del fluido presentan cambios, en especial aumentos deviscosidad, densidad, altas tasas de filtracin del fluido de perforacin, aumento odisminucin del pH, cambios en la alcalinidad con respecto fenolftalena y alnaranja de metilo.

Cuando comparamos los datos obtenidos en la parte a con los datos de la parte bpodemos apreciar que el pH se mantuvo constante, en el valor de 8.7, mientrasque las dems propiedades presentan en su gran mayora aumentossignificativos, la viscosidad aparente cambi de 60 a 117, la viscosidad plsticacambio de 26 a 28 y el punto de cedencia de 34 a 89.

Esta contaminacin produce altos esfuerzos de gel, aumento de la alcalinidad conrespecto a la fenolftalena, un pH constante, mayor diferencia entre Pf y Mf y, ensu defecto, aumentos de los niveles de carbonato (CO3) y bicarbonato (HCO3).Estos cambios se pueden apreciar en los datos obtenidos en el laboratorio y en suposterior comparacin

Objetivo N. 3: Estudiar los efectos reolgicos de adicionar Sal la lado.a. A 1 bbl equiv. de Agua adicionar 32 lpb bentonita y 1 lpb de Pac-L.

b. El objetivo 3aadicionar 5 lpb de Sal.

Despus de preparado el lodo se someti a las pruebas de reologa. El pHcalculado fue de 8.6 lo cual indica que hay mayor presencia de iones hidronio porlo tanto el lodo es alcalino. Por otra parte se midi la densidad con la balanza y seobtuvo un valor de 8.8. Como observacin, comparando los lodos despus de


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contaminarlo con la sal se observaba que mientras se mezclaba con un pequeacantidad de sal este se tornaba demasiado viscoso, pero a medida que se seguavertiendo trataba de retomar la consistencia anterior con ms fluidez, que seinterpreta como una prdida de viscosidad.Si se habla de yacimiento como tal se sabe que una contaminacin con Cloruro de

Sodio puede provenir del agua agregada, los flujos de agua salada, los domossalinos o las evaporitas. Por lo visto en el laboratorio se comprob que estecontaminante genera floculacin que lleva a problemas de viscosidad y control dela filtracin. Debido a que la sal no se puede precipitar por medios qumicos sedebe diluir con ms agua dulce.

Cuestionario:

1. Defina esfuerzo de corte (Shear Stress) y rata de corte (Shear Rate)2. Deduzca la frmula de viscosidad (cp) en funcin del esfuerzo de corte(dinas/cm2) y rata de

Corte (seg-1).3. Convierta la rata de corte (600, 300, 200, 100, 6 y 3) rpm a V a seg-1. Elesfuerzo de corte ledo

del dial del viscosmetro a Dina/cm2.4. Enuncie la ley de la potencia y defina cada uno de sus parmetros.5. Deduzca la frmula de n y K a partir de la ley de la potencia.

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 fluirde un fluido, dividida entre el rea paralela a la accin de la fuerza.(F = Fuerza aplicada, A = rea sujeta a la fuerza, = Esfuerzo de corte).

Rata de Corte: Es la velocidad relativa de elementos o capas de fluido

dividida por la distancia que las separa. Donde dV = Diferencial develocidad. dr = Distancia.

2. Deduzca la frmula de viscosidad (cp) en funcin del esfuerzo de corte(Dinas/cm2) y rata de corte (seg-1).

La frmula original es:

rpm

ftlbfcp

2100/

Se multiplica por los siguientes factores de conversin:


5/7


6/7

= Esfuerzo de Corte

K = ndice de consistencia.

= Tasa de Corte

n = ndice de comportamiento de flujo.

A bajas tasas de corte el modelo pseudos-plstico es ms representativo, por loque es el ms utilizado en clculos hidrulicos. K es el ndice de consistencia en(lb(seg)n/100ft2) y n (adimensional) es el ndice de comportamiento de flujo. Si n= 1 la ecuacin se transforma en la ecuacin para fluidos Newtonianos. En el cualk 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


7/7

n

nnk

/1300 877.01

628511.0

si se expresa en

y

en

las unidades de k sern

(). Si se expresa se expresa enx ()

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