Modelo plástico de bingham:

Es el modelo reològico mas empleado en el campo por su simplicidad, ya que provee

una base excelente para el tratamiento de lodo. Se utiliza un viscosímetro de dos

velocidades 600 y 300 rpm cuyos valores se grafican en el papel de coordenadas

rectangulares, se unen estos dos puntos obteniéndose una recta cuyos puntos de

intersección con el eje vertical corresponde al punto cedente y la pendiente de la recta

corresponde a la viscosidad plástica.

Ecuación de la recta: Lectura del radial = PC + VP/L300

VP = L600 – L300

PC = L300 –VP

Desventajas del modelo:

Limitado a dos velocidades (300 y 600 rpm)

En lodos dispersos se obtiene a bajas tasas de corte, valores de esfuerzos de

corte mayores a los que realmente deben ser.

Este modelo no describe el comportamiento de los fluidos de perforación a bajas

velocidades de corte.

Su representación grafica es una recta, lo cual no es representativo del

comportamiento del lodo a través del anular.

Modelo de la ley exponencial (Power Law)

Esta representado por la ecuación obtenida de la recta al graficar Ec vs Tc en papel log-

log.

Ec = K(Tc)n

Donde n y k son los índices del comportamiento de flujo y de consistencia de flujo. El

valor de n es adimensional y k se expresa en lbs/100pie2-rpmn

fig pagina 21

en el papel de coordenadas rectangulares, el reograma de Ec vs Tc para la ley

exponencial no es una línea recta sino una curva

fig pag 22

La incorporación de sólidos al sistema hace el fluido menos newtoniano y el valor de n

es menor de 1.0. Cuanto mas bajo es el valor de n, menos newtoniano es fluido y mayor

es la reducción de viscosidad por corte el valor de n depende del viscosificador y se

controla con adelgazantes químicos k es el valor de consistencia de flujo laminar, se le

considera similar a la viscosidad plástica ya que un aumento de k indica generalmente

un aumento del contenido de sólidos.

En un lodo los valores de n y k se determinan por medio de las lecturas del dial del

viscosímetro de fann a 600 y 300 rpm. La ley exponencial ofrece en desventaja el no

tomar en consideración la tensión de cedencia, es decir, la resistencia interna que debe

ser vencida para que el lodo comience a fluir

Tasa de corte (Tc)

Es la velocidad a la cual se desenvuelve el esfuerzo de corte en el fluido en

comportamiento dinámico de desplazamiento. Su variación es puntual a través de todo

el sistema de circulación. La tasa de corte es mayor en la mecha y menor en los tanques

de lodo; esta expresado en segundos-1 y no es más que la relación entre la velocidad

relativa expresada en pies/seg y la distancia relativa en pies. En el campo, la tasa de

corte esta relacionada con la velocidad del fluido en el espacio anular (Va) por lo tanto

es función del caudal o tasa de bombeo y de la capacidad anular

Flujo tapón

La presión de la bomba es suficiente para mover el fluido. La presión aplicada supera el

punto cedente verdadero, pero es menor que el punto cedente falso o de bingham. El

fluido en flujo tampón tiene gran capacidad de limpieza y es característico de lodos no

dispersos.

Flujo completo

A medida que se incrementa la presión aumenta la velocidad en el centro del espacio

anular. El perfil de velocidad se asemeja a una parábola. Entre mas agudo es el perfil,

mayor será la zona de baja velocidad y por consiguiente menor sera la limpieza del

lodo

Fig pag 17