EQUIPOS UTILIZADOS EN LABORATORIO DE LODOSFuncionesdelosfluidosde perforacinIntroduccinLos fluidos deben cumplir con funciones especficas que faciliten el avance de la perforacin,minimizando problemas de estabilidad del hoyo y problemas operacionales. Es responsabilidad del especialista realizar ensayos fsicos qumicos de acuerdo conlas normas API para proceder a los ajustes necesarios quefaciliten la consecucin de los objetivos propuestos.ContenidoEste tema esta estructurado de la siguiente manera: Mapas1. Fluidos2.2. Funciones de los fluidos1.- Fluido DefinicinEl fluido deperforacin olodocomo comnmentese lellama,puede sercualquiersustancia o mezcla de sustancias con caractersticas fsicas y qumicas apropiadas, comopor ejemplo: aireo gas,agua, petrleoo combinaciones deagua yaceite con determinadoporcentaje de slidos.EspecificacionesEl fluido no debe sertxico, corrosivo,ni inflamable, pero s inerte a lascontaminaciones de sales solubles o minerales y estable a las altas temperaturas. Adems, debe mantener suspropiedades segn las exigencias de las operaciones, debe ser inmune al desarrollo debacterias.2.- Funciones de los fluidosEl propsito fundamental del fluido de perforacin es ayudar a hacer rpida y segura laperforacindel pozo, mediante elcumplimiento de lassiguientes funciones:Capacidad de transporteLa densidad, viscosidad y el punto cedente son las propiedades del fluido que, junto ala velocidad de circulacin o velocidad anular, hacen posible la remocin y el transporte del ripio desde el fondo del hoyo hasta la superficieEnfriar y lubricarEl fluido de perforacin facilita el enfriamiento de la mecha al expulsar durante la circulacin el calor generado por la friccin mecnica entre la mecha y la formacin. En cierto grado, por si mismo, el fluido acta como lubricante y esta caractersticapuede incrementarse con aceite o cualquier producto qumico elaborado para tal finFormar revoqueParaminimizar los problemas de derrumbe yatascamiento de tuberaen formaciones permeables, es necesario cubrir la pared del hoyo con un revoque listo

2.- delgado, flexible, de baja permeabilidad y altamente compresible. El revoque se logra incrementando la concentracin y dispersin de los slidos arcillosos.Controlar la presin de la formacinEl fluido de perforacin ejerce una presin hidrosttica en funcin de la densidad y altura vertical del pozo, la cualdebe controlar la presin de la formacin, evitando un influjo hacia el pozo. Esta presin no depende de la geometra del hoyo.Capacidad de suspensinLa resistencia o fuerza de gel es la propiedad reolgica del fluido que permite mantener en suspensin las partculas slidas cuando se interrumpe la circulacin. Esta propiedad retarda la cada delos slidos, pero no la evita.FlotabilidadLasarta de perforacin y la tubera de revestimiento pierden peso cuandose introducen en elhoyo, debido alfactor de flotacin, elcualdepende de ladensidad opeso del fluido. En consecuencia, para calcular el peso de la sarta en el fluido, se multiplica su peso en el aire por el factor de flotacin.EstabilidadLa estabilidad de las formaciones permeables se logra con peso y revoque de calidad, y las impermeables con peso, cuando se trata de lutitas presurizadas, y con inhibicin con fluido cien por ciento aceite, cuando se trata de Lutitas reactivas.EvaluacinEl fluido debe tener una altacalidad para facilitar la toma dencleos y la evaluacin de las formaciones perforadas,sobre todo cuando se trata dela zona productora.HidrulicaEl fluido es elmedio por elcual setransmite la potencia desde lasuperficiehasta el fondo del pozo.El programa hidrulico, trata deobtener lamximacada depresin en la mecha para seleccionar los valores ptimos de caudal y chorros, que faciliten una limpieza efectiva del fondo del hoyo y del espacio anularPropiedades delosfluidos de perforacinIntroduccinEsta unidad trata sobrelas propiedades delos fluidosque son sumamente importantepara mantener su calidad. Adems,de los ajustes necesarios que deben realizarse de acuerdo al comportamiento de la perforacin.ContenidoEste tema est estructurado de la siguiente manera:Mapas1. Fluidos de perforacin2. Propiedades de los fluidos deperforacin

1.- Fluidos de perforacin IntroduccinDurante la perforacinde un pozo, es devital importancia mantener la calidad del fluido dentro de los valores deseables y preestablecidos para evitar los problemas de inestabilidad del hoyo. Sin embargo, es necesario recordar que las propiedades de un fluido no son valores fijos, sino que pueden ser ajustadosdurante el proceso de la perforacin. En consecuencia, es responsabilidad del especialista tomar muestra del lodo a la entrada y salida del pozo para compararvalores y proceder a efectuar los ajustes necesarios. En la siguiente grfica se puede visualizar el recorrido o ciclo del fluido durante laperforacin de un pozo.

Equipos para determinar las propiedades de los fluidosIntroduccinPara explicarlos equiposque usanen el anlisis de las propiedadesdel fluido suutilizanlas normasdelInstituto Americano del Petrleo (API)queclasificanlas propiedades de losfluidos desde el punto de vistafsico yqumico.ContenidoLa unidad esta estructura de la siguiente manera:MapasEquipos para ensayos fsicos Equipos para ensayos qumicos1.- Equipos para ensayos fsicosBalanza de lodo La balanza permite conocer, adems dela densidad en lbs/gal y lbs/ pie la gravedad especfica y el gradiente depresin por cada mil Procedimiento de calibracinLa calibracin consiste en:1Llenarlacopade la balanzacon agua limpia2Colocar latapa sobrela copay asentarla firmemente,pero en forma lenta con un movimiento giratorio. Asegrese que el excesode agua salga porel orificio de la tapa3Colocar el dedopulgarsobre el orificiode latapa y limpiar la balanza con un trapo seco.4Colocar labalanza sobre el soporte y mover elcursora lo largo del brazograduado hasta que laburbuja del nivel indique la nivelacin correcta5Leer ladensidad opesodelagua enel ladoizquierdodelcursor. Estadebe ser de 8.33 en lbs/galo 62.4 en lb/pc.En caso deno obtener la densidad correcta, procdase aretirar el tornillo ubicado en el extremo del brazo de la balanza para agregar o quitar balines hastalograr la calibracin.Embudo MarshEl embudo se utiliza para determinar laviscosidaddel fluido en segundos porcuarto de galn.OZ12(305m.m)2(508m.m)3/16(4,76m.m)6(152m.m)3/4(19,05m.m)TAMIZ12X12JARRACAPACIDAD:1500mlProcedimiento de calibracinLa calibracin consiste en:1Tapar el extremo del embudo con un dedo y verter agualimpia a travs del tamiz hasta que el nivel coincidacon la base deltamiz.2Sostener firme y recto elembudo sobre una jarra graduadaconindicacin de de galn.3Retirar eldedo delextremo ymedir con un cronmetro el tiempo que toma en escurrir de galn de agua a travs del embudo. Este tiempo debe serde 26 segundos que es la viscosidad embudo del agua.

Procedimiento de calibracinLa calibracin consiste en:1.-Tapar el extremo del embudo con un dedo y verter agualimpia a travs del tamiz hasta que el nivel coincidacon la base deltamiz.2.-Sostener firme y recto elembudo sobre una jarra graduadacon de galn.3.-Retirar eldedo delextremo ymedir con un cronmetro el tiempo que toma en escurrir de galn de agua a travs del embudo. Este tiempo debe serde 26 segundos que es la viscosidad embudo del agua.

Viscosmetro de lectura directaEl viscosmetro se utiliza para determinar las propiedades reolgicas del fluido, es decir, la viscosidad plstica, el punto cedente y la fuerza de gel.DescripcinEste aparato esta constituido por un rotor que gira dentro de una taza mediante unmotor elctrico.Una caja de velocidades, que acta mediante unsistema de engranaje, hace girar el rotor a diferentes velocidades. Al girar el rotor produce un cierto arrastre al bob. Este arrastre se mide mediante una balanza detorsin, que indica la fuerza desarrollada en undial graduado

FILTRO PRENSA APILos filtrosprensascumplen conlas especificaciones API 13B-1de la norma API paradeterminar elfiltrado oprdida deagua quepasa hacia la formacin permeable cuando el fluido es sometido a unapresin diferencialRecomendacinAPI recomienda verificar el tamao y las condiciones de las empaca duras de los filtros prensa y cualquier fuga que pueda existir, sobre todo en el Filtro prensa HP-HTFILTROPRENSAHPHTLos filtrosprensascumplen conlas especificaciones13B-2 delas normas API paradeterminar elfiltrado delos fluidosbase aceite quepasa hacia la formacin cuando el fluido es sometido a unapresin diferencialRecomendacinAPI recomienda verificar el tamao y lascondiciones de las empaca duras de los filtrosprensa y cualquierfuga que pueda existir, sobre todoen el Filtro prensa HP-HTPH-METROEl pH-metro es un instrumento utilizado para determinar el pHde soluciones acuosas, midiendo el electro potencial generado entre el electrodo especial de vidrio y el electrodo dereferencia. Procedimiento de calibracinEl pH-metro se calibra usando tres soluciones Bufferde pH 4, 7y 10, respectivamente y el trabajo consiste en 1Lavar elelectrodoconaguadestilada ysecarlocuidadosamenteconun traposeco2.-Sumergirel electrodo en lasolucin Buffer de pH7. Esperarla estabilizacin de la lectura y ajustar el pH metro a7.03.-Repetir laoperacin para las soluciones Buffer de pH4 y 10 4.-Repetirelprocedimiento con solucionesBuffer nuevaso que tengansuspH exactos. Sino se logra el ajuste deseado es indicativo de una contaminacin en una ovarias de las soluciones Buffer.Recomendacin:El electrodo debe estar siempre dentro de un recipiente que contenga una solucinBuffer de pH 7, cuando el pH metro no est en uso.KIT DE ARENASe utiliza para determinar el porcentaje en volumende arena en los fluidos de perforacin.DescripcinEl kit de arenaesta constituido por: un recipiente de2.5 de dimetro con malla de bronce de 200 mesh; un embudo y una probeta graduada de 0 a 20 %, para leerdirectamente el porcentajeen volumen dearenaRecomendacionesMantener limpio y seco cada componente del kitVerificarantes de realizar la pruebaque el tamiz no esteobstruidoRETORTASe utiliza para determinar el porcentaje envolumen de slidos y lquidos que contiene el fluido.Procedimiento de calibracinEl trabajo consiste en:1.-Llenarlacmaradelodocon agua 2.-Colocar latapaparaque el exceso deaguasalgapor el orificio dela misma3.-Armary conectarla retortaaltomacorriente (110V)La cantidad de agua recolectada en el cilindro graduado debe ser igual a la cantidad de agua evaporada2.-Equipospara ensayosqumicosCilindros graduadosSe usan para larecoleccin de lquidos obtenidos durante los ensayos fsicos y qumicos (Filtrado API, HP-HT,Retorna y Prueba MBT)Capacidad y toleranciaComo en el casode otros materiales de vidrio tambin se pueden encontrarcilindros graduados con distintas capacidades y toleranciasLecturaPara tomar la lectura en un cilindro graduadoes necesario conocer su capacidad y tolerancia. A continuacinse ilustrael procedimiento

Pipetas graduadasSon recipientes diseados para la transferencia de volmenes conocidos de lquidos de un recipiente a otro.TiposExisten diversos tipos de pipetas, siendo las mas comunes las graduadas, las volumtricas y la cuentagotas.Conlafigurasiguienteseilustranlos diferentes tipos de pipetaPIPETAS GRADUADAS, CONT.UsoLas pipetas volumtricas se usan cuando se requiere mayor exactitud en las medidas de volumen (Ej. Para medir el volumen de muestra en unprocedimiento gravimtrico).La figura ilustra los pasos a seguir en el uso de lapipeta graduadaExactitudLa exactitud de una pipeta esuna medida de cunto sea cerca su volumen al valor nominal reportado por el fabricante

ENVASE ERLENMEYERSe usa en el ensayoMBT. Este ensayo es el que permite determinar la concentracin total de slidos arcillosos que contiene el fluido.Lectura:Viene graduado en porcentaje por volumen. El mas utilizado es el de 250ml

PROBETALa probeta se utiliza paradeterminar el porcentaje por volumen de arena que contiene el fluido.LecturaLa lectura se expresa enporcentaje por volumen. Laprobeta vienegraduada en escalade 0 a 20 %en volumen

Vaso de precipitadoEl vaso precipitadotiene variosusos, se utiliza paramezclar soluciones, realizar ensayosde dureza, titulaciones,etc

1.-ENSAYOS FSICOSIntroduccinLas propiedades de los fluidos se determinan con los ensayos fsicos y qumicosde acuerdo con lasnormas API .En la determinacinde las propiedades fsicas no se utiliza ningnindicadoro titulador. Entre estas propiedades se tienen: Densidad o peso; Viscosidad Embudoo API;Propiedadesreolgicas;FiltradoAPI yHP HT;pH;% de Arena y % deSlidos y LquidosDensidad o PesoEsta constituido por:ObjetivoDeterminar la densidad del fluido con la finalidad decontrolar la presin de la formacin ymantenerestabilizada la pared del pozo.Equipo: BALANZA DEL LODOProcedimientoEl procedimiento consiste en1.-Llenarlatazadelabalanza confluido y taparla, permitiendo que el exceso de fluido salgapor el orificio de la tapa2.-Taparelorificioconeldedo3Lavarlabalanza ycolocarla sobre el soporte4.-Correrelcursora lo largodelbrazo hasta lograr el equilibrio de la balanza5.-Leerladensidady registrarla en el reporte de fluido.

Viscosidad Embudo o APIEsta constituida por:ObjetivoDeterminar el grado de fluidez del fluido conbase a su viscosidad.EquiposEmbudo MarshTazaCronmetroProcedimientoParalograunalecturacorrectadelaviscosidadAPI,esrecomendableevitar que elembudono este golpeado, sucio o con el extremo obstruido. La malla no debe estarrota y la prueba debe realizarse tanpronto setenga la muestra de fluido1Tapar la parte inferior del embudo con el dedo2Verter lodo a travs de la malla del embudo hasta que el niveldel mismocoincida con la malla.3Colocar una taza debajo del embudo4Retirareldedo ydejarescurrir1/4degaln(946 cc )demuestra5Reportarlaviscosidadembudo comoel tiempotranscurrido en recolectarel1/4de galn ( 946cc)de muestra.NotaLa viscosidad embudo se expresa en seg. / galn

Propiedades reolgicasObjetivoDeterminar la capacidad de limpieza y suspensin del fluido con base asus propiedades reolgicas.EquipoViscosmetro de lectura directa Termmetro con rango de temperatura entre 32 y220F

pHConsiste en:ObjetivoDeterminarelgradodeacidezobasicidaddel fluido paraevitar problemasde corrosin y contaminacinEquipospH metro digitalSolucin Buffer de pH 4, 7 y 10Agua ionizada

1.-Presionar el botn on/off en ON para encender elmedidor depH2.-Ajustarlatemperaturamanualmenteconlatemperaturadelamuestra.3.-PresionarelbotnpH/mVhastaqueelavisoenlapantallaindique el modo de medicin deseado.4.-Retirar el electrododelasolucindealmacenamiento.5.-Enjuagarelelectrodo conaguadestilada.6.-Sumergir el electrodo en la solucin a ser medida, despus de pocos segundos el valor de pHse estabiliza.7.-Registrar el valor del pH ode mV.ObservacinLa escaladelpH es logartmicay va de0 a 14.El pHde una solucin se expresa como el logaritmo negativo del ion (pH = -logH)