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Curso Basico de lodos
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Curso Basico de lodos

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  • 1. 1. LODOS DE PERFORACIONSon fluidos en los cuales se encuentran sólidos en suspensión yotros materiales tales como polímeros, sales y gases en solución.1.1. LODO BASE AGUA:Las partículas de sólidos están suspendidas en agua o salmuera, elaceite puede estar emulsionado en agua. El agua en este fluido esla fase continua.1.2. LODO BASE ACEITE:Las partículas de sólidos están suspendidas en aceite. El agua osalmuera está emulsionada en el aceite; es decir el aceite es la fasecontinua.1.3 LODO AIREADO, GAS, ESPUMAS:Generalmente es un sistema base agua mezclado con aire; loscortes de perforación son removidos en una corriente de aire oespumas. Se utiliza para perforación underbalance.2. FUNCIONES DE UN LODO DE PERFORACIÓN2.1 Transportar y suspender los cortes generados durante laperforación.2.2 Suministrar la presión hidrostática necesaria para estabilizarlas paredes del pozo y balancear las presiones de formación.2.3 Formar un revoque para minimizar la entrada de fluidos dellodo hacia la formación.2.4 Lubricar y enfriar la broca.2.5 Obtener muestras geológicas en superficie.2.6 Transmisión de potencia hidráulica a herramientas de fondo ybroca.2.7 Permitir la interpretación de los registros.2.8 Generación de geles en estado estático para mantener lossólidos en suspensión cuando éste no se encuentre en movimiento,gracias a sus propiedades tixotropicas.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 1
  • 2. 3. SISTEMA DE CIRCULACIÓNSe denomina sistema de circulación a todos los equipos, tanto desuperficie como de subsuelo por donde pasa el lodo deperforación.El recorrido básico de un sistema de circulación es: 3. Inicialmente el lodo sale de los tanques de succión. 4. Pasa por las bombas del equipo las cuales lo inyectan a través del stand pipe y las mangueras de circulación a la Swivel. 5. De allí se comunica a la kelly y a través de esta al drill pipe, botellas y broca.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 2
  • 3. 6. De la broca se regresa por el espacio anular que queda entre el diámetro externo de la sarta y el hueco y/o casing. 7. El lodo con cortes de perforación cae a una presión ligeramente superior a la atmosférica a los scalpers, y luego a los shakers. Estos a través de mallas y vibraciones cuelan el lodo separándolo de partículas de tamaño medio y grueso. 8. El lodo continúa su proceso de limpieza a través del desarenador, en donde se retiran partículas no removidas por los shakers y que son de tamaño arena o equivalentes. 9. El desarcillador limpia de limos y arcillas el lodo. En algunos casos se emplea el mud cleaner que es un equipo que consta de un desarcillador cuya corriente inferior cae en un shaker con malla 250 mesh o mayor con el propósito de evitar la pérdida excesiva de lodo.Finalmente, se remueven los sólidos más finos utilizandocentrífugas de lodo de alta o baja revolución según el caso. Altarevoluciones separan sólidos de baja gravedad, principalmentetamaño arcilla. Bajas revoluciones separan sólidos de altagravedad. También se emplean como recuperadoras de barita enlodos densificados.En este punto finaliza la limpieza y el sistema de circulación secierra, cuando el lodo retorna a los tanques de succión para serbombeado nuevamente hacia el pozo.Este sistema debe mantener su ciclo cerrado especialmente enlodos con potencial contaminante como los base aceite osalmueras concentradas. 4. COMPONENTES DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 3
  • 4. 4.1 ARCILLASQUIMICA DE ARCILLASLos minerales arcillosos estánconformados por dos unidadesestructurales basicas; la hojaoctaedral de aluminio y la hojatetraedral de sílice Fig 1, Fig 2.Las unidades fundamentales de lashojas tetraedrales y octaedralesson unidas para formar una láminapor átomos de oxígenocompartidos. Normalmente doshojas tetraedrales envuelven unahoja octaedral tal como se indicaFig 4. Las diferentes combinaciones de el número de átomos metálicos en el centro de la capa octaedral Al++, Fe++, Mg++ y modificaciones químicas dieron lugar a 26 diferentes minerales arcillosos, así se tiene estructura dioctaedral (dos de tres de los centros). Entre las arcillas más comunes se encuentran: Montmorillonita, illita, caolinita, smectita, clorita,atapulgita.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 4
  • 5. La motmorillonita sódica es la más conocida en la industriapetrolera pues se emplea con mayor frecuencia en los fluidos deperforación base agua. Es conocida también como bentonita.4.1.1 BENTONITACURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 5
  • 6. Fue mencionada por primera vez por Knight en 1898. Su nombreproviene de las minas de arcilla de Fort Benton encontradas enWyoming.La bentonita es un tipo de arcilla formada en su mayoría pormontmorillonita sódica. Se caracteriza por presentar el más altopotencial de hinchamiento o rendimiento.Se conoce como rendimiento de la arcilla la cantidad de barriles delodo de 15 centi-Poises, que se pueden preparar con una toneladade arcilla. El ión que intercambia esta arcilla es el sodio.4.1.1.1 Mecanismo de Hidratación de arcillasLa bentonita se hidrata e hincha. Existen dos mecanismos dehinchamiento: Cristalino y osmótico.El hinchamiento cristalino o superficial resulta de la adsorción deuna capa monomolecular de agua en la superficie basal.En este caso las esmectitas se hinchan de la siguiente manera:LAMINA TETRAHEDRALLAMINA OCTAHEDRALLAMINA TETRAHEDRAL Espacio C Unidad variable Intercambio de p cationes y agua cristalina Superficie basal La primer capa de agua es mantenida en la superficie de las láminas por la unión hidrógeno (Proveniente del agua) y los oxígenos que se encuentran formando la base hexagonal de la arcilla.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 6
  • 7. Diagrama de formación hexagonal y octahedral del hinchamiento cristalino de la arcilla. (Montmorillonita). La capa siguiente se organiza de manera similar y se une a la primera y así sucesivamente. La unión ente las láminas de arcilla decrece con la distancia, originando el hinchamiento del volumen inicial.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 7
  • 8. El hinchamiento osmótico ocurre cuando hay cationes disociados en el fluido poral de la arcilla. Debido a que los cationes son atraídos a las caras negativas de las laminas de arcilla y la concentración de sodio es mayor que en la solución acuosa, se genera una presión osmótica en donde el agua es atraída hacia las láminas ocasionando un aumento en el espaciamiento C permitiendo el desarrollo de una doble capa difusa. El hinchamiento osmótico en la montmorillonita sódica incrementa su volumen, gracias a la adsorción de 10 gramos de agua por cada gramo de arcilla seca. Mientras 0.5 gramos de agua es absorbido por el hinchamiento cristalino. La doble cara difusa se forma a medida que la superficie de la partícula queda balanceada por iones libres en el agua. Los iones positivos se atraen a la cara negativa de la superficie mientras que los negativos por poseer la misma carga que esta son alejados de la misma .(Figura 16) Esta capa difusa genera una diferencia de potencial eléctrico entre el plano de corte y la solución, denominado potencial Z. El potencial Z se reduce a medida que se incrementa la concentración de iones en la solución, adicionalmente la valencia de los iones agregados determinan si este valor es aun mas reducido.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 8
  • 9. Cuando se agregan electrolitos a la suspensión, el potencial Z es reducido y la doble capa difusa es comprimida; si se agrega suficiente electrolito las partículas que eran mantenidas separadas pueden acercase la una a la otra de tal forma que las fuerzas de atracción van a predominar y las partículas se van a aglomerar. Esto es llamado FLOCULACION. 4.1.1.2 Estados de la arcilla • Agregado • Disperso • Floculado • DefloculadoCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 9
  • 10. 4.1.1.2.1 Estado Agregado Se utiliza para describir la desaparición de la doble capa difusa y la formación de agregados de láminas orientadas en paralelo y espaciadas a menos de 20 Aº. En términos generales se llama agregación al estado natural de la arcilla, en donde las láminas se organizan en forma paralela una tras otra. En este estado los geles de la arcilla son bajos, debido a que la superficie neta de las unidades disponibles para los geles disminuye; muy por el contrario al efecto de floculación donde la superficie se incrementa. 4.1.1.2.2 Estado Disperso Ocurre cuando la arcilla que originalmente estaba en su estado agregado, se hidrata hasta tal punto que las laminas que la componen se separan unas de otras, coexistiendo suspendidas en la solución acuosa, esto ocurre principalmente en fluidos en donde la solución es 100% agua o con concentraciones muy bajas de electrolitos.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 10
  • 11. 4.1.1.2.3 Estado Floculado Es la asociación de partículas que forman estructura de flóculos o geles. Existen varios tipos de floculación: Floculación cruzada causada por la atracción o asociación entre los bordes positivos y las caras negativas, para formar una estructura tipo castillo de naipes. Floculación borde- borde, causada debido al alto potencial de repulsión entre las superficies basales. 4.1.1.2.4 Estado Defloculado La defloculación ocurre como consecuencia de la adición de un producto químico que genera la separación de las láminas de arcilla; hay que anotar que el agente floculante persiste en la solución .CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 11
  • 12. Como aditivos defloculantes se cuentan los polifosfatos, taninos, lignosulfonatos, y aquellos conocidos como adelgazantes y/o dispersantes.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 12
  • 13. 4.1.1.3 INIHIBICION DE ARCILLAS El espaciamiento C de las laminas de arcilla es ocupado por cationes que realizan intercambio iónico con el sodio presente en la bentonita. El orden de absorción de los iones “orden de preferencia” es el siguiente. H+>Ba++>Ca++>K+>Na+>Li+ El H+ es absorbido con más fuerza que los demás cationes por esta razón el pH interviene definitivamente en las reacciones de intercambio de base. El espacio C de la montmorillonita sódica es de 7 Aº, por tal motivo la adición de potasio cuyo diámetro atómico es muy similar ocupa exactamente el espacio entre láminas originando una atracción fuerte, comprimiendo la capa difusa y evitando la separación entre las láminas. Cuando las láminas han intercambiado el sodio por iones potasio estos inhiben la hidratación de los paquetes de arcilla evitando el hinchamiento y/o dispersión de la misma. La siguiente tabla muestra la capacidad de intercambio por cada 100 gramos de arcilla seca, según tipo de arcilla: Arcilla Meq/100g de arcilla seca Montmorillonita 70-130 Illita 10-40 Caolinita 3-15 Clorita 10-40 Atapulgita 10-354.2. POLIMEROS Cuando se estudia la química de polímeros, con frecuencia se aplican términos como monómero, polímero y copolímero.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 13
  • 14. Los polímeros nacen como una repetición de una unidad básica llamada monómero. Es por esta razón que poli: muchos, mero: unidad. 4.2.1 Tipos de Polímeros Los polímeros se clasifican según su composición en naturales o sintéticos. Basados en su origen pueden ser orgánicos o inorgánicos. Un ejemplo de polímero inorgánico es el asbesto y uno sintético inorgánico sería la silicona. Los polímeros orgánicos se dividen en tres categorías: Natural, Sintético y Modificado. ORGANICOS NATURAL SINTETICO MODIFICADO PROTEINAS HEC (HIDROXIETIL CMC(CARBOXIMETIL CARBOHIDRATOS CELULOSA) CELULOSA) CELULOSAS SIN PVC (CLORUTO DE PAC (CELULOSA TRATAMIENTOS POLIVINILO) POLIANIONICA) NYLON CARBOHIDRATOSLos copolímeros son sintéticos, naturales o modificados;manufacturados a partir de dos materiales diferentes. EZ MUD esun complejo de poliamida y poliacrilato y es un ejemplo de uncopolímero.Los copolímeros se pueden manufacturar para suplir cualquiernecesidad. El problema es el alto peso molecular que puedenalcanzar y el alto costo de fabricación.Físicamente los polímeros se dividen en :CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 14
  • 15. LinealesRamificadosEntrecruzados (Cross Linked)La mayoría de polímeros empleados en la industria petrolera sonsolubles en agua, aunque también se encuentran solubles en aceitey en soluciones salinas. Especialmente en fluidos decompletamiento, fracturamiento o de empaque.Los polímeros se clasifican según su carga eléctrica en : ANIONICOS CATIONICOS ANFOTERICOS NO IONICOSDE CARGA MOLEC. CARG CON CARGAS NO POSEENNEGATIVA. POSITIVA. POSITIVAS Y CARGA. GRAL/.FORMADOS GENERALMEN. NEGATIVAS. ODICO DEPOR LA AMINAS CARGA ETILIENO O DEDISOCIACION GOBERNADA PROPILENO.DE UN ACIDO. POR EL pH. EN (AKTAFLO S)-CO-O-H pH. BAJOS SON REDUCE LAMAYOR CATIONICOS. TENSIÓNCANTIDAD EN Ph. ALTO SON SUPERFICIALLA INDUSTRIA ANIONICOS ENTRE LASPETROLERA PARTICULAS.4.2.2 HIDRATACIÓN DE POLIMEROSCuando se mezclan polímeros aniónicos en el agua comienza unfenómeno de hidratación cuya velocidad se halla directamenterelacionada a la demanda de agua y la concentración de polímerosen el sistema. Una vez que la hidratación se ha llevado a cabo, elcatión generalmente sodio se separa del polímero y es envuelto enCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 15
  • 16. una película de agua cuyo grosor es generalmente de 3 a 4moléculas.Cada molécula de polímero en el agua tiende a hidratarserápidamente generando una “guerra” de hidratación que producefuerzas repulsivas entre ellas. A medida que se incrementa lacantidad de moléculas de polímeros las fuerzas de repulsión sonmayores.Las fuerzas eléctricas generadas por los polímeros en la soluciónacuosa, su forma, disposición enredada y su concentracióndesarrollan viscosidad en el fluido. A continuación se enumeranalgunos de los factores que permiten al polímero el desarrollo de laviscosidad. 1. Demanda de agua, que se halla controlada por el tipo y cantidad de los grupos funcionales de polímeros. 2. el tamaño, las partículas de más tamaño desarrollan más viscosidad. Hay un límite para este fenómeno ya que cuando la partícula se hace demasiado grande tiene dificultades para hidratarse. 3. EL incremento de la complejidad de las cadenas, resulta en mayor viscosidad, pero si el polímero es demasiado ramificado la masa resultante se decanta de la solución sin producir viscosidad alguna. 4. Habilidad para encontrar agua libre, si otras moléculas de polímero se han hidratado previamente, y el polímero nuevo no tiene la habilidad de capturar agua libre este no se va a hidratar.4.2.3 DEGRADACION DE POLIMEROSLos polímeros son susceptibles a degradación por cualquiera delos siguientes factores:  Calor  Degradación mecánica  OxigenoCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 16
  • 17.  Ataques biológicos  Ácidos, sales y bases4.2.4 USO DE LOS POLIMEROS EN EL CAMPOPETROLEROLos polímeros como 1. Viscosificantes 2. Floculantes 3. Defloculantes 4. Agentes de Control de Filtrado 5. Agentes de Estabilización de Lutitas 6. Recuperación secundaria.Según el peso molecular los polímeros tienen diferentesaplicaciones. 1. Pesos moleculares menores a 500.000 se consideran de bajo peso y se emplean como adelgazantes y/o defloculantes. Ej. THERMA-THIN. Estos polímeros estabilizan las cargas eléctricas presentes en las superficies en las partículas de arcillas 2. Pesos moleculares entre 500.000 y 5.000.000 se emplean como controladores de filtrado. Ej. CMC, PAC 3. Pesos moleculares mayores a 5.000.000 son empleados como viscosificantes o estabilizadores de lutitas. Ej. EZ MUD, HEC, PHPA. Para conocer y diversificar las utilidades de los polímeros es necesario estudiar aun mejor sus propiedades sobre los diferentes tipos de lodos.5. REOLOGIACURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 17
  • 18. Se define como el estudio de la deformación y del flujo de unmaterial.La reología permite determinar y controlar:- Capacidad de limpieza del hueco- Propiedades de suspensión- Caída de presiones producidas en la sarta y en el espacio anular- Presiones de surgencia.- Reducir o minimizar las posibilidades de dañar la formación.5.1 VISCOSIDAD:Resistencia del fluido a fluir. El embudo marsh da un indicativode esta resistencia al flujo.Para el ingeniero de lodos, la reología es definir la viscosidad adiferentes velocidades de corte; utilizando un viscosímetro develocidades múltiples.Componentes de la Viscosidad: Fuerza DynasViscosidad = Esfuerzo de Corte Area cm²______ = Velocidad de Corte Vel relativa pies/sec Dist. Relativa piesCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 18
  • 19. Dynas/cm² = 1 Poisesec -15.1.1. Esfuerzo de Corte:Resistencia interna a un esfuerzo aplicado para iniciar flujo, en unfluido de perforación se debe aplicar cierto esfuerzo de corte antesde producir corte o deformación.5-1-2-Velocidad de Corte:Es el gradiente de velocidad en el fluido. Es la velocidad con quediferentes capas del fluido se mueven, una respecto a otra divididopor las distancias que las separa.Con el viscosímetro se puede determinar la viscosidad que tiene elfluido a diferentes velocidades de corte.Los viscosímetros están calibrados para que las diferentes RPMcorrespondan a diferentes velocidades de corte, la constante de 1.7permite obtener: RPM x 1.7 = ----- sec –1.Ejemplo: 600 rpm equivalen a 1020 seg –1.La viscosidad efectiva es la viscosidad correspondiente a unavelocidad de corte determinada:Viscosidad (cp)= Lect dial lb/100ft²x5.11dyn/cm²xPoise x100cp RPM x 1.7 sec-1/rpm lb/100 ft² 1PoiseViscosidad (Cp) = 300 x Lectura del Dial RPMCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 19
  • 20. 5-2-TIPOS DE FLUIDOS5-2-1-NEWTONIANO:El esfuerzo de corte es directamente proporcional a la velocidad decorte en condiciones de flujo laminar. Entonces la viscosidad deun fluido Newtoniano es constante.5-2-2-NO NEWTONIANO:CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 20
  • 21. La viscosidad del fluido depende de la velocidad de corte. (lodosde perforación).5-3-MODELOS REOLOGICOS5-3-1-PLASTICO BINGHAM:Utiliza los valores de las propiedades Viscosidad Plástica y PuntoCedente, obtenidos de las lecturas de 600 y 300 RPM de unviscosímetro. Al graficar estos valores, se obtiene una recta queCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 21
  • 22. corta el eje vertical en papel lineal, o el eje del esfuerzo por encimadel origen. El punto de corte se llama Punto de Cedencia y lapendiente de la recta se llama Viscosidad Plástica.La ecuación es: τ = Yp + Vp ( γ ) 300τ: Lectura del dial a la velocidad Rγ: RPM del viscosímetro.5-3-1-1-Viscosidad Plástica (Vp):Es la propiedad del lodo que describe la resistencia al flujo debidoa la fricción mecánica, es afectada por la concentración, tamaño yforma de los sólidos y la viscosidad de la fase líquida.Un aumento en Vp significa un aumento en el contenido desólidos y/o una reducción en el tamaño de estos. El control se hacecon los ECS y dilución.Según la definición: Viscosidad = Esfuerzo de Corte Velocidad de CorteVp = (lect 600 – lect 300) lbs/100 pie² x 5.11 dyn/cm² (600 – 300) rpm x 1.7 sec –1 lbs/100 pies² rpmVp = (Lect 600 – Lect 300) x 3 poise x 100 cp 300 1 poiseCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 22
  • 23. Vp (Cp) = Lect 600 – Lect 3005-3-1-2-Punto Cedente ( Yp):Es la parte de la resistencia al flujo debida al grado de dispersión oatracción entre las partículas de sólidos en el fluido. Es unafunción del tipo de sólidos y las cargas con ellos asociadas,concentración de estos sólidos y de la naturaleza iónica de las salesdisueltas presentes en el fluido.Es la propiedad que nos da la capacidad de transporte de los cortesde perforación. En un fluido No-Newtoniano se deberá aplicar unafuerza determinada para iniciar el flujo, esta fuerza es el puntocedente.Yp = (Lect 300 – Vp) lb/100 ft²Yp = (2 Lect 300 – Lect 600) lb/100 ft²Se podria calcular la viscosidad efectiva del lodo en cada punto dela curva dividiendo el esfuerzo de corte / velocidad de corte, sinembargo el defecto del modelo de Bingham es que las velocidadesaplicadas 600 y 300 rpm, son generalmente mayores a las queencontramos en el anular. Sin embargo con la Vp y Yp obtenidospor este método, se utilizan para evaluar las propiedades de flujo,capacidad de limpieza del hueco y características deadelgazamiento por corte.5-3-1-3-Fuerza de Gel:CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 23
  • 24. Es una medida de las propiedades tixotrópicas del lodo bajocondiciones estáticas.Es la propiedad del lodo que nos describe la capacidad desuspensión de los sólidos del lodo y de perforación, cuando ésteestá estático.5-3-2-MODELO LEY DE POTENCIA:La ecuación que define la relación de Esfuerzo de Corte aVelocidad de Corte: τ = kγnτ: esfuerzo de corte dyn/cm²k: índice de consistencia dyn-sec-1/cm²γ: velocidad de corte seg-1n: índice de la ley de potencia o índice de flujo.En papel lineal obtenemos una curva, en papel logarítmicoobtendremos una recta.El modelo exponencial se acerca más a la relación esfuerzo decorte velocidad de corte, de un fluido de perforación real en elespacio anular.En general el uso de los valores de n y k aportan un métodoCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 24
  • 25. mejorado de evaluación del comportamiento reológico de unfluido de perforación.El valor n indica el comportamiento no-newtoniano es decir lahabilidad seudoplástica de cada fluido. En el agua, fluidonewtoniano n = 1; un fluido con valores bajos de n será mejordebido a que:- Las tasas de penetración se aumentarán a causa de las bajas viscosidades en la broca y pérdidas de presión menores en la sarta.- La capacidad de arrastre y de limpieza del fluido será mejor, en especial en las secciones lavadas del hueco y en áreas de velocidades anulares bajas.- La estabilidad del hueco se mejora al poder circular en flujo laminar a mayores velocidades anulares.Es deseable bajar el valor de n si se halla por encima de 0.6 yaumentar k.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 25
  • 26. El índice de consistencia k nos da una idea de la viscosidad delsistema y de la capacidad de limpieza. Aumentando k seincrementa la viscosidad anular efectiva y por consiguiente lacapacidad de arrastre y de suspensión a bajas velocidades de corte.Las ecuaciones para calcular los valores de n y k de un fluido son:n= log (R2/R1) k = 5.1 R2 log (rpm2/rpm1) (1.7rpm 2)nDonde R1 = Lectura del dial a rpm1 R2 = Lectura del dial a rpm2Si rpm2 = 2(rpm1), ejemplo 600 rpm = 2(300 rpm), entonces n = 3.32 log lect 600 rpm lect 300 rpmk = 1.07 x lect 300 rpm k = 1.07 x lect 600 rpm 511n 1020 nLos cortes de perforación tienden a acumularse a lo largo de lapared, n va a indicar el perfil de flujo del lodo en el espacio anular,una reducción de n resultará en un perfil más llano acompañado deun incremento de su capacidad de arrastre. A medida que naumenta, el perfil se acerca al del flujo turbulento, acompañadopor una perdida de eficiencia en la capacidad de limpieza.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 26
  • 27. 5.3.3 MODELO HERSCHEL-BULKLEY ( YPL model):CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 27
  • 28. Este modelo describe el comportamiento reológico de los lodos, deuna forma más aproximada que cualquier otro modelo. τ = τo + kγ nτ = Esfuerzo de corte lb/100 ft²τo = Esfuerzo cedente del fluido (esfuerzo de corte a cerovelocidad de corte) lb/100 ft² nk = Indice de consistencia del fluido en cP o lb/100ft² secn = Indice de flujo .γ = Velocidad de corte en sec –1Si n = 1, se tiene el modelo de Bingham.Si τo = 0, se tiene el modelo de Potencia.Lb/100 ft² sec n = eq cP 478.8El modelo YPL requiere un algoritmo en computador para obtenerlas soluciones. Los valores de k y n se calculan en forma diferentea como se calculan en el modelo de potencia. Se requiere unmínimo de tres mediciones de esfuerzo de corte a tres diferentesvelocidades de corte para obtener los resultados, la aproximacióndel modelo mejora con datos adicionales.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 28
  • 29. LSR YP 1 / 3 / 12 / 13 / 22 / 40 / 0 / 3CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 29
  • 30. 6. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE FLUIDOS DEPERFORACION BASE AGUANo Dispersos – No inhibidosNo Dispersos – InhibidosDispersos – No inhibidosDispersos – Inhibidos6.1. Sistemas No Dispersos – No inhibidos:No contienen iones inhibidores tales como Cloruro (Cl -), calcio (Ca+2) oPotasio (K+) en la fase continua y no utilizan adelgazantes químicos odispersantes para control de las propiedades reológicas.Ejemplos:Spud Muds (Lodos de inicio)Polímero/BentonitaBentonita extendida6.2. Sistemas No Dispersos – Inhibido:No se utilizan adelgazantes químicos o dispersantes para control de laspropiedades reológicas, se incluyen en el sistema sales tales como NaCly KCl las cuales inhiben el hinchamiento y rompimiento de los sólidosde las formaciones perforadas, mejorando la eficiencia del equipo decontrol de solidos.Ejemplo:Polymero-KClEZ-MUD - KCl6.3. Sistemas Dispersos – No inhibidos:CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 30
  • 31. Se utilizan dispersantes químicos para dispersar la bentonica sódica. Nose utilizan iones de inhibición, ya que los dispersantes van a actuarsobre los sólidos perforados maximizando su dispersión.Ejemplo:Lignito – Lignosulfonato6.4. Sistemas Dispersos – Inhibidos:Se emplean dispersantes químicos para dispersar los sólidos perforados.Además se utilizan diferentes electrolitos para inhibir la hidratación ydebilitamiento mecánico de las arcillas.Ejemplo:Lodos Calados (POLYNOX)Lodos con Agua de MarKOH/K-LigBIBLIOGRAFIA:CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 31
  • 32. 1. Composition and Properties of Drillinga and Completion Fluids. Autores: H.C.H Darley; George R. Gray. 2. Manual de Fluidos de Baroid, Baroid. 3. Drilling Concepts and Practices. Phase III Autor: Baroid Corporation. 4. Manual Técnico, Kelco Oil Field Group.CURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 32
  • 33. ANEXOCURSO BASICO DE LODOS BASE AGUA 33

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