Objetivos

Determinar el contenido de arena en un lodo de perforación mediante el uso del elutiometro.

Conocimientos Previos

- Película

Poder lubricante: es la capacidad de mantener la película lubricante entre las superficies de las piezas aun en el caso de someterlas a elevadas presiones untadas.

-Decantación: es un método físico de separación de mezclas heterogéneas, estas pueden ser formadas por un líquido y un sólido, o por dos líquidos. Es necesario dejarla reposar para que el líquido se sedimente, es decir, descienda y sea posible su extracción. La decantación se basa en la diferencia de densidad entre los dos componentes, que hace que al dejarlos en reposo, ambos se separen hasta situarse el más denso en la parte inferior del envase que los contiene. De esta forma, es posible vaciar el contenido menos denso por la parte superior del envase y transferirlo a un nuevo envase o filtro (si así lo requiere).

Un ejemplo es el agua y el aceite. En el proceso de decantación, las partículas cuya densidad es mayor que el agua sedimentan en la superficie del decantador por acción de la gravedad. A este proceso se le llama desintegración másica de los compuestos o impurezas; las cuales son componentes que se encuentran dentro de una mezcla, en una cantidad mayoritaria.

-Abrasividad: es la tendencia de los materiales a sufrir pérdidas de electrones o sea tienden a oxidarse por contacto mecánico de los metales. Los ensayos de abrasión determinan la resistencia al desgaste de la roca. Dichos ensayos incluyen el desgaste cuando la roca esta sometida a un material abrasivo, cuando esta sometida al desgaste en contacto con metales o cuando esta sometida al desgaste producido por el contacto entre rocas. La abrasividad se puede medir a partir del índice Schimazek, este índice se expresa como:

-Malla o criba

Introducción

Este instrumento se utiliza en la industria petrolera, es de forma cilíndrica, y en su parte superior se va adelgazando de manera que el diámetro superior, que es por donde se introduce el lodo de perforación para los análisis que se requieren, es menor que toda la extensión del cuerpo del elutiómetro.

En su parte baja el elutiómetro toma una forma de cono poco prominente, o aplastado, donde tiene la graduación necesaria para el uso de este. Esta graduación va de 0 a 20 en cantidades porcentuales. La utilización del elutiómetro en la industria del petróleo se enfoca en el uso de los lodos de perforación, los cuales están destinados a remover recortes del fondo del pozo, optimizar la velocidad de perforación, evitar obstrucciones de la formación a la sarta, etc.

Al utilizarse el lodo con esos fines, las partículas de la formación pueden alterar de modo significativo la mezcla que se tiene en el fluido de perforación, ya que estas pueden llegar a integrarse al lodo y esto causara cambios en la densidad y en la viscosidad de nuestro fluido. Otra razón por la cual no debemos permitir la intrusión de estas partículas al lodo, es porque al agregarse estas arenas, el fluido de perforación se vuelve ineficaz y abrasivo para la sarta de perforación. Por lo cual se debe de medir la cantidad de partículas (porcentaje de arenas) que se tienen en el lodo.Es este la utilidad del elutiómetro, medir el porcentaje de sílice que tenemos en el fluido, esto se hace de un modo rápido y sencillo.

Desarrollo Experimental

La práctica se desarrollo, empezando, con la obtención de nuestro fluido, en este caso se ocupo un lodo con una densidad de ρ=1.21 y ρ=1.53 , gr/cc respectivamente para posteriormente realizar las siguientes indicaciones. Se vierte cierta cantidad del fluido de perforación y otra de agua al elutiómetro. Al tener el fluido en nuestro instrumento, este se agita manualmente durante un corto periodo de tiempo., Se hace pasar el lodo agitado, del elutiómetro a una malla o criba, la cual retendrá los sólidos de nuestro lodo de perforación, enseguida se agrega agua al cilindro que contiene la malla y las partículas, esta agua se regresa al elutiómetro; para iniciar una vez mas la agitación manual de este.Se repite el proceso las veces necesarias hasta que el fluido que se tenga en el elutiómetro sea claro y transparente, hecho esto, se deja reposar el liquido contenido en el elutiómetro para que las partículas suspendidas en el cuerpo acuoso logren su asentamiento. Ya asentadas las partículas en el fondo del elutiómetro, se podrá leer el porcentaje de arenas contenidas en el lodo, mediante la graduación mencionada (0–20%), Antes de comenzar la práctica, agitamos nuestro lodo de perforación con la ayuda del dispersor utilizado en prácticas pasadas.Una vez agitado el lodo, vaciamos cierta cantidad de lodo y de agua en el elutiómetro donde posteriormente agitamos dicha mezcla manualmente. Después de esta agitación, hicimos pasar el lodo por una malla que retiene todas las partículas que se encuentren contenidas en el lodo, se agrega agua a través de la malla, la cual se agrega nuevamente al elutiómetro. Este último paso lo repetimos hasta que conseguimos un fluido transparente en el elutiómetro, dejamos reposar hasta que las partículas se asentaron en el fondo del elutiómetro y finalmente anotamos la lectura correspondiente que es la que registramos en la tabla de resultados.

Tabla de resultados

Equipo Fluido1 Fluido2 Fluido3

6 ρ=1.31 %=0.2 ρ=1.25 %=0.2 ρ=1.29 %=0.15

7 ρ=1.15 %=0.1 ρ=1.11 %=0.25 ρ=1.16 %=------

8 ρ=1.21 %=0.25 ρ=1.53 %=0.23 ------------------------

9 ρ=1.11 %=0.09 ρ=1.12 %=0.25 ρ=1.17 %=0.13

Análisis de resultados

En la tabla de la parte superior , se encuentran , los valores registrados durante la práctica , cada equipo trabajo con tres fluidos cada uno con densidad diferente ,se realizo el proceso experimental de igual manera para todos los fluidos y se obtuvieron los resultados siguientes , en el caso del equipo número dos , con un lodo de densidad de 1.14 se calculo un porcentaje de arena muy pequeño que es 0.05, relativamente es un porcentaje alto , mientras tanto , con forme aumentábamos la densidad del lodo , el porcentaje de arena iba incrementándose, por lo cual podemos concluir que el porcentaje de arena de un lodo está directamente relacionado con la densidad, es decir son directamente proporcionales.

BIBLIOGRAFIA

MC CRAY, Arthur W. y Cole, Frank W. Tecnología de la perforación de pozos petroleros México D.F. Compañía Editorial Continental S.A., 1970

Un Siglo de la Perforación en México Terminación y Mantenimiento de Pozos Unidad de Perforación y Mantenimiento de Pozos, Pemex Exploración y Producción

FACULTAD DE INGENIERIA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA

Asignatura:

Laboratorio de Elementos de Perforación de Pozos

Práctica #6:

Contenido de Arena

Integrantes de Equipo:

Contreras Utrera Oscar René

Estrada Aguilar Ernesto Esteban

Guzmán Arellano Isaí

Roa Muñiz Josué

Sánchez Galindo Luis César

Sánchez Herrera Tanya Alexis

Cd. Universitaria, 23 de Octubre de 2009.