INTRODUCCION El presente trabajo busca presentar 2 factores importantes: primero conocer sobre la osmosis, como se produce y lograr l ograr su entendimiento y segundo aplicar estos conocimientos referidos a la presión osmótica en una formación cuando se produce una perforación petrolera.
OBJETIVOS
Entender sobre el fenómeno osmótico Conocer Definición y como se aplica la presión osmótica en una perforación petrolera. Conocer presión osmótica como propiedad a tomar en cuenta cuenta en las características del lodo de perforación.
DESARROLLO Antes de abordar este concepto concepto se deben conocer conocer varios términos : Disolvente: sustancia que permite la dispersión de otra en su medio. Soluto: es la sustancia de menor m enor presencia en la disolución. Membrana semipermeable.Es una membrana que deja pasar las moléculas del disolvente pero no del soluto.
Osmosis Debido a que las moléculas de soluto no pueden pasar por la membrana solo lo hacen las moléculas de disolvente, además dada la alta concentración de soluto (que son obstáculos) obstáculos) el flujo o dirección es contraria, de la zona menos concentrada a la más concentrada
Mayor Concentrada osmosis
Menor concentrada
Este proceso seguirá hasta que se alcance el equilibrio de concentraciones.
Presión osmótica La diferencia de niveles de disolventes que se encuentran en ambas partes de la membrana semipermeable genera una presión hidrostática denominada presión osmótica:
La Presión osmótica se define como la presión hidrostática necesaria para detener el flujo de disolvente a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones de diferentes concentraciones. También podemos decir que es la presión que se debe ejercer en la disolución de mayor concentración para detener el flujo de disolvente que ingresa a través de la membrana y así evitar el incremento de volumen.
PRESION OSMOTICA REFERIDO A LA FORMACIÓN
Zona menos concentrada de iones de sal – Zona de mayor concentración de iones de sal
La presión osmótica. Una membrana semipermeable permite que las moléculas de agua, pero no iones de sal o moléculas grandes pasar por ósmosis a menos que la presión osmótica sea aplicada. La célula de presión osmótica ilustrado aquí permite que las moléculas de agua pasen desde el lado de iones de baja concentración (izquierda) a través de la membrana semipermeable a la concentración de iones superior (derecha). El manómetro muestra el aumento de la presión causada por el agua. Ciertos lodos de perforación se comportan como sistemas osmóticos.
PRESION OSMOTICA REFERIDO A LODO Inestabilidad del pozo de sondeo El requisito principal para la estabilidad del pozo de sondeo es el uso del peso correcto del lodo.
El uso del peso correcto del lodo garantiza que los esfuerzos cerca del agujero del pozo de sondeo se mantengan bajo control y que no sean mayores que la resistencia de la formación. En el caso de formaciones débiles, como las lutitas reactivas, esto significa que el fluido en el pozo de sondeo esté a sobrepresión y aplica inicialmente esfuerzos de soporte compresivos radiales a la pared del pozo de sondeo. En esta situación, el agujero es estable inmediatamente después de la perforación y se vuelve inestable sólo si ocurren cambios mecánicos y químicos en las lutitas que rodean al sondeo. La causa principal de problemas de inestabilidad en pozos de sondeo que no se originan en el uso de lodos con peso incorrecto es la acumulación de presión resultante del flujo de agua a la lutita. El f lujo de Darcy, de filtrado incompresible basado en agua hacia la matriz de lut ita de alta rigidez, origina un frente de invasión de presión que causa presiones altas en los poros de una zona extensa alrededor del agujero del pozo de sondeo Los problemas de estabilidad del pozo de sondeo debidos al fl ujo de Darcy del filtrado hacia la lutita sólo se pueden mitigar si se interrumpe o esacelera la afluencia de filtrado. Este efecto, de reducción del flujo de filtrado hacia las lutitas, se puede lograr mediante:
• Aumento de la viscosidad del filtrado. •
Estimulación de contracorrientes osmóticas de agua de los poros, de la lutita hacia el agujero del pozo de sondeo. (La estimulación adecuada de la contracorriente osmótica de agua de los poros de hecho permite aumentar la resistencia del agujero del pozo de sondeo.)
• Reducción de la permeabilidad de la lutita (bloqueo de los poros).
Efecto osmótico: proporciona estabilidad de la perforación y los recortes El flujo de Darcy del fluido hacia la lutita se puede compensar mediante un flujo osmótico de la salmuera hacia el pozo de sondeo (COMO YA MENCIONAMOS ANTERIORMENTE). La magnitud de esta contracorriente depende del tipo de salmuera y de la actividad del agua del fluido de perforación. En pruebas, se ha demostrado que las matrices de baja permeabilidad de lutitas intactas con alto contenido de arcilla pueden funcionar como membranas imperfectas o 'permeables', que sostienen el flujo osmótico del agua . Las salmueras concentradas de formiatos de cesio y de potasio, así como sus mezclas, tienen actividad del agua muy baja (de casi 0.3).
La actividad del agua del formiato de sodio concentrado no es tan baja (cercana a 0.5). El formiato de sodio, y en especial sus fluidos diluidos, no son por consiguiente tan eficaces en generar dicha contracorriente osmótica como las salmueras de formiato de cesio y de potasio concentradas y sus mezclas. De conformidad con la actividad del agua y el tipo de lutita, la
contracorriente osmótica puede tener fuerza suficiente para fortalecer el pozo de sondeo al reducir la presión de poro y el contenido de agua de la lutita misma.
CONCLUSIONES
La osmosis es el paso del fluido de menor concentración a otro de mayor concentración a través de una membrana semipermeable . La presión osmótica se define como la presión hidrostática necesaria para detener el flujo de disolvente de menor concentración que pasa por una membrana semipermeable. En formaciones hayamos el efecto osmótico en formaciones como esquisto. En formaciones se observa el paso de disolvente de menor concentración salina a la de mayor concentración de iones de sal. El paso de disolvente por osmosis genera sobrepresión hidrostática en su ingreso a la zona de mayor concentración.
