ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFACULTAD DE INGENIERA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

TEMA: Fluidos de perforacin:Filtro PrensaPRACTICA #: 10ESTUDIANTES: Solano silva Williams JavierUgua Guachilema Edison JosuMATERIA: Laboratorio de PetrleoPARALELO: 2_1FECHA DE REALIZACION: 24 de enero de 2014FECHA DE ENTREGA: 31 de enero de 2014Semestre: segundo trminoAo: 2013 2014

Fluidos de perforacin: filtro prensa

Objetivos Objetivo generalConocer el mtodo del filtro prensa API baja temperatura/baja presin Objetivo especifico Medir el volumen de filtrado o prdida de agua que pasa hacia la formacin permeable cuando el fluido es sometido a una presin diferencial y la costra de lodo de un fluido de perforacin usando el mtodo de filtrado API.

IntroduccinLa prctica consisti en coger diferentes muestra de bentonita al 3, 5 y 8% luego colocarlo en un vaso con 200ml de agua para llevarlo a la mezcladora y una vez que est bien homogenizada la mezcla la llevamos al filtro prensa por unos 30 minutos aproximadamente y debida a la presin aplicada quedando solo slidos y resto de lquidos lo obtenamos en un cilindro graduado y por ltimos procedimos a medir el pH de las muestras y realizar las diferentes observaciones de las muestras.TeoraRevoque.- se denomina alrevestimientoexterior demorterode agua,arenaycalocemento, que se aplica, en una o ms capas, a un paramentoenfoscado previamente. El cemento proporciona dureza al acabado, y la cal flexibilidad, y, en funcin de la proporcin de cada uno de estos componentes, se potencia la citada caracterstica.Es un tipo de acabado continuo cuyo fin es mejorar el aspecto y las caractersticas de las superficies de muros, tabiques y techos.Tipos de revoque Revoco rayado: es una pasta rayable que contienearenanatural. Se debe trabajar con unallanadeplsticoomadera, para que los granos de arena marquen rayas en la masa cuando todava est hmeda. Revoco rugoso o picado: es una pasta al agua, sin arena, que se puede aplicar con llana, rodillo o pistola. Se consiguen diferentes texturas utilizando: llana, paleta, rodillos de esponja gorda, o de goma, cepillos, cuando todava est hmeda. Revoco liso: es un tipo de revestimiento continuo realizado al exterior de un paramento, con mortero de cal, yeso, cemento o mixto, que consta de varias capas de mortero, tendidas o proyectadas, de la misma o diferente composicin y dosificacin, y que admite diferentes acabados. Revoque ignfugo: es aquel tipo de revoco al que se aaden sustancias o materiales, con propiedades de resistencia frente alfuego. Se emplea para revestir todo tipo de estructuras, paramentos, o cualquier otro elemento al que se tenga que incrementar su resistencia o estabilidad al fuego. Es muy utilizado para proteger estructuras metlicas conformadas por elementos deacero.

Filtrado.- Es la cantidad de fluido que invade la formacin por accin de la presin de la columna de lodo. La filtracin ocurre cuando cualquier formacin permeable es expuesta al lodo de perforacin, a una presin mayor a la presin de formacin. La presin causa que el filtrado fluya a travs de la roca y deposite los slidos del lodo en la pared del pozo (revoque).La filtracin ocurre a condiciones tanto dinmicas como estticas, durante las operaciones de perforacin. La filtracin bajo condiciones dinmicas ocurre mientras el fluido de perforacin est circulando. La filtracin esttica ocurre en otros momentos durante las conexiones, los viajes o cuando los fluidos no estn circulando.Fluido de perforacin.- Un fluido de perforacin, tambin llamado lodo, es una mezcla de un elemento lquido y slidos que ayudan a trabajar en condiciones tcnicas y seguras durante la perforacin de un pozo.Funciones de los fluidos de perforacin:El difcil medio en el que se realizan las operaciones de perforacin subterrnea incentiv la investigacin y el desarrollo de fluidos de perforacin que pueden desempear diversas funciones cruciales en el proceso de perforacin: suspensin, control de presin, estabilizacin de las formaciones, flotabilidad, lubricacin y enfriamiento.Suspensin.- El paso de los fluidos de perforacin a travs de la tubera y luego hacia la superficie alguna veces se interrumpe, ya sea por un problema o a fin de extraer la tubera del pozo para cambiar el trpano. Cuando la perforacin se detiene, los detritos suspendidos en el fluido pueden descender al fondo del pozo y obstruir la perforacin. Es por eso que los fluidos de perforacin estn diseados con una propiedad muy interesante que permite resolver este problema. El espesor o la viscosidad del fluido se incrementan a medida que el movimiento del fluido se hace ms lento. Cuando el fluido se detiene, se forma un gel espeso que mantiene los detritos de la roca en suspensin y evita que desciendan al fondo del pozo. Cuando el fluido comienza a moverse nuevamente, se torna cada vez menos espeso y vuelve a su estado anterior, es decir, se transforma en un fluido liviano y lquido.Control de presin.- Hay una imagen muy difundida que muestra petrleo brotando de una torre de perforacin muy alta que parece tocar el cielo, mientras los trabajadores desbordan de alegra por haber encontrado este preciado oro negro. En realidad, esas erupciones son poco comunes y no son motivo de celebracin, dado que el objetivo es extraer petrleo en forma controlada. El lodo est diseado para prevenir esos accidentes, ya que contrarresta la presin natural de los fluidos en las formaciones rocosas. Se debe alcanzar un equilibrio justo, en el que la presin que ejerce el fluido de perforacin contra las paredes del pozo sea suficiente para contrarrestar la presin que ejercen las formaciones rocosas y el petrleo o gas, pero que no sea tan fuerte como para daar el pozo. Si el peso del fluido de perforacin fuese muy grande, podra provocar la fractura de la roca y el fluido de perforacin se perdera en la tierra.La presin de un lquido depende de su densidad. Se pueden agregar ciertos qumicos al fluido de perforacin para aumentar su densidad y, por lo tanto, la presin que ejerce sobre las paredes del pozo. Es decir que la densidad del lquido puede regularse para satisfacer las condiciones del pozo.Estabilizacin de la formacin rocosa expuesta.- El proceso de perforacin consta de dos fases. Primero, la perforacin se realiza a travs de las rocas que no contienen petrleo. El objetivo es moverse lo ms rpido posible y llegar a las rocas que contienen petrleo, es decir, al yacimiento. La prioridad es mantener estable la formacin rocosa expuesta en el pozo, mientras se evita la prdida de fluido de perforacin. Al mantener la presin del fluido de perforacin por encima de la presin del fluido de los poros de la formacin rocosa, existe una tendencia natural a que el fluido de perforacin penetre en la roca permeable de la formacin. El uso de aditivos especiales en el fluido de perforacin evita que esto suceda.El fluido de perforacin puede interactuar con la roca circundante de otras maneras. Por ejemplo, si la roca est cargada de sal, el agua disolver la sal y provocar inestabilidad en las paredes del pozo. En este caso, sera ms conveniente utilizar un fluido a base de petrleo. Tambin es posible que las formaciones rocosas con un alto contenido de arcilla tiendan a ser arrastradas por el agua. Estas formaciones necesitan un fluido inhibidor para mantener el pozo estable y evitar ensanchamientos o hundimientos. A medida que la perforacin avanza, el pozo se reviste con un entubado de acero para darle estabilidad y crear una ruta para que el petrleo pueda salir a la superficie. Una vez que se llega al yacimiento, es posible que la composicin del fluido de perforacin deba cambiarse para evitar que se obstruyan los poros de la roca. Al mantener los poros abiertos el petrleo podr fluir ms fcilmente en el pozo y subir a la superficie con menos dificultad.Fig. 1.1: Esquema de la estabilizacin de formacin rocosa

Flotabilidad.- Un pozo puede encontrarse a miles de pies o metros de profundidad. Una tubera de perforacin de acero de tanta longitud pesa muchas toneladas. La inmersin de la tubera de perforacin en el fluido produce un efecto de flotacin, que reduce su peso y hace que se ejerza menos presin sobre el mecanismo de perforacin.Lubricacin y enfriamiento.- Cuando el metal se mueve contra la roca, se produce friccin y calor. Los fluidos de perforacin brindan lubricacin y refrigeracin para que el proceso contine sin problemas y se pueda prolongar la vida til del trpano. La lubricacin puede ser de especial importancia para los pozos de alcance extendido u horizontal, en los que la friccin entre la tubera de perforacin, el trpano y la superficie de la roca debe ser mnima.Fig. 1.2: Broca de perforacin Fig. 1.3: Tubera de perforacin

Equipo y Materiales: Papel filtro

Cronometro

Balanza Elctrica

Cilindro graduado

Mezcladora

Filtro prensa

Bentonita

Equipos y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin Filtrado APIDeterminar el volumen de lquido o filtrado que pasa hacia la formacin permeable cuando el fluido es sometido a una presin diferencial. Se utiliza de la siguiente manera:Fig. 1.5: Estructura de la celda.Fig. 1.4: Filtro Prensa.

Equipos Y Procedimientos para anlisis de Fluidos de Perforacin pHDeterminar el grado de acidez o basicidad del fluido para evitar problemas de corrosin y contaminacin. El pH-metro es un instrumento utilizado para determinar el pH de soluciones acuosas, midiendo el electro potencial generado entre el electrodo especial de vidrio y el electrodo de referencia. Presionar el botn on/off en ON para encender el medidor de pH Ajustar la temperatura manualmente con la temperatura de la muestra. Presionar el botn pH/mV hasta que el aviso en la pantalla indique el modo de medicin deseado. Retirar el electrodo de la solucin de almacenamiento. Enjuagar el electrodo con agua destilada. Sumergir el electrodo en la solucin a ser medida, despus de pocos segundos el valor de pH se estabiliza. Registrar el valor del pH o de mV. Observacin: La escala del pH es logartmica y va de 0 a 14. El pH de una solucin se expresa como el logaritmo negativo del ion H+ (pH = -logH+ )Fig. 1.6: pH-metro en funcionamiento.

Procedimiento de la prctica Recoger una muestra de fluido. Armar la celda con el papel de filtro en su lugar. Echar la muestra en la celda hasta pulg. (13 mm) de la parte superior. Meter la celda dentro del marco; colocar y ajustar la tapa sobre la celda. Colocar un cilindro graduado seco debajo del tubo de drenaje. Cerrar la vlvula de alivio y ajustar el regulador para que sea aplicada una presin de 100 5 psi (690 35 kPa) en 30 segundos o menos. Mantener la presin a 100 5 psi (690 35 kPa) durante 30 minutos. Cerrar el flujo con el regulador de presin y abrir con cuidado la vlvula de alivio. Registrar el volumen de filtrado en el cilindro graduado con precisin del ms prximo mL. Nota: Si se usa un filtro prensa de media rea, multiplicar por 2 el volumen del filtrado. Aflojar la presin, verificar que ha sido descargada toda la presin, y retirar la celda del marco. Desarmar la celda y descartar el lodo. Dejar la costra de lodo sobre el papel y lavar ligeramente con el fluido base para quitar todo exceso de lodo. Medir y registrar el espesor de la costra de lodo con aproximacin de 1/32 pulg. (1.0 mm).

Clculos:Determinacin en gramos del porcentaje de Bentonita a usar en cada porcentaje:Porcentaje de bentonita= 3%

Porcentaje de bentonita= 5%

Porcentaje de bentonita= 8%

Datos de Presin (P) y tiempo (t) en la que estar sometida el procedimiento de la prctica: Presin a la que ser sometida las muestra:

Tiempo al que estar sometido a dicha presin:

Tabla de resultado de la observacin de las distintas concentraciones de la muestra:Tabla de datos 1.2%Concentracin de BentonitaCantidad de Filtrado (ml)Capa Grosor (ml)pH

350Consistente2,107

522Consistente2,309

820Consistente2,459

Grficos durante la prctica:Fig. 2.2: Materiales usados en la prctica.Fig. 2.1: Utilizando la mezcladora para hacer uniforme el lodo.

Fig. 2.4: Destilacin de la muestra de lodo.Fig. 2.3: Muestra colocada y asegurada en el filtro prensa.

Recomendaciones Observar que la muestra en la mezcladora quede en una sustancia uniforme. Asegurar la celda en el filtro prensa debido a que se estaba trabajando con una presin considerable. Usar la parte de la cola del Calibrador Vernier para poder tener una medida ms precisa del ancho de la muestra slida del lodo.

Conclusiones: Las capas de la muestra mediante la observacin se concluyeron que mostraban una estructura consistente, despus de haberle aplicado cierta presin para filtrarla. El pH de las muestras fueron diferentes debido a que se trabaj con diferentes porcentajes de concentracin de la muestra (bentonita).

Bibliografa Ciencias de la tierra (Una introduccin a la geologa fsica). Edward J. Tarbuck, Frederick K.Lutgens. Pearson Prentice Hall SlideShare. Ing. Yuliana Lugo. Fluidos de Perforacin. 21 de Noviembre de 2010. Visto el: 21 de Enero de 2014. En lnea: http://www.slideshare.net/galenth/fluidos-de-perforacin-para-estudiar Planetseed. Las diversas funciones de los Fluidos de Perforacin. 18 de Agosto de 2011. Visto el: 21 de Enero de 2014. En lnea: http://www.planetseed.com/es/relatedarticle/las-diversas-funciones-de-los-fluidos-de-perforacion Wikipedia. Viscosidad. 23 de Enero de 2014. Visto el: 23 de Enero de 2014. En lnea: http://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidad Schlumberger. Glosario de trminos. Viscosidad de Embudo Marsh. 20 de Noviembre de 2012. Visto el: 21 de Enero de 2014.