LABORATORIO LODOS PET 216 PRÁCTICA Nº 1 CONOCIMIENTOS DE INSTRUMENTOS PARA MEDIR PROPIEDADES PROPIE DADES DE LODOS Y DETERMINACION DE IONES, IONE S, Y PROPIEDADES DEL LODO OBJETIVOS:
Determinar la densidad el agua utilizando la balanza de lodo. Determinar la viscosidad del agua con el embudo de Marsh.
INTRUMENTOS USADOS EN LA PRÁCTICA BALANZA DE LODO: Una balanza de lodos es una herramienta utilizada para determinar el peso del lodo (densidad) y que permite realizar una medición exacta, El peso del lodo se puede expresar en libras/galón, libras/pie3, PSI (libras por pulgada cuadrada)/1000 pies (304,80 metros) de profundidad o de gravedad específica (Gs).
PARTES DE LA BALANZA DE LODO:
COPA DE LODO: Lugar donde se deposita el componente (fluido) del cual se quiere medir su densidad. NIVEL DE BURBUJA: Nos indica si nuestra medición es correcta. SOPORTE: Lo que le da estabilidad a la balanza para su correcta medición, es decir, mantiene fija a la balanza. RECEPTACULO DE CALIBRACION: Sirve para calibrar la balanza (Contrapeso). REGLA: Parte de la balanza que nos sirve para indicarnos la medición. BRAZO MOVIL: Pesa deslizante que puede ser movida a lo largo de la barra. ORIFICIO: Por donde ingresa el fluido.
PROCEDIMEINTO PARA LA MEDICIÓN DE LA DENSIDAD DEL AGUA: 1. Llenar la copa con el lodo que se desee pesar. 2. Colocar la tapa de la copa y asentarla firme y lentamente con un movimiento giratorio. Asegurarse de que algo de lodo salga fuera del recipiente a través del agujero de la tapa. 3. Con el agujero de la tapa cubierto con un dedo, limpiar todo el lodo que haya quedado fuera de la copa y del brazo. 4. Poner el cursor en el fulcro y mover la pesa corrediza a lo largo del brazo graduado hasta que el brazo y la copa estén balanceados. 5. Observar la densidad resultante del lodo en el borde izquierdo de la pesa corrediza. 6. Anotar el resultado en la escala de medidas más cercana en libras/galón, libras/pie3, gravedad específica (Gs) o psi/1000 pies (304,80 metros) de profundidad. Limpiar el lodo de la copa inmediatamente después de su uso. 7. Es fundamental que todas las partes de la balanza de lodos estén limpias para que los resultados sean precisos. CALCULOS: Intento Nº1: se obtuvo el dato de 1.1 g/cm3 Intento Nº2: Se obtuvo el dato 0.9 g/cm3 Intento Nº3: Se obtuvo el dato 1 g/cm3 EMBUDO DE MARSH
El viscosímetro de Marsh tiene un diámetro de 6 pulgadas en la parte superior y una longitud de 12pulgadas. En la parte inferior, un tubo de orificio liso de 2 pulgadas de largo, con un diámetro interior de 3/16 pulgada, está acoplado de tal manera que no hay ninguna constricción en la unión. Una malla de tela metálica con orificios de 1/16 de pulgada, cubriendo la mitad del embudo, está fijada a3/4 de pulgada debajo de la parte superior del embudo. Y su función principal es ayudarnos a hallar la viscosidad de cualquier fluido en “seg/ ¼ gal”
PROCEDIMIENTO PARA LA MEDICION DE LA VISCOSIDAD DEL AGUA 1. Manteniendo el embudo en posición vertical, tapar el orificio con un dedo y verter la muestra de agua recién obtenida a través de la malla dentro de un embudo limpio, hasta que el nivel del fluido llegue a la parte inferior de la malla (1.500 ml). 2. Retirar inmediatamente el dedo del orificio y medir el tiempo requerido para que el lodo llene el vaso receptor hasta el nivel de 1-qt indicado en el vaso. 3. Ajustar el resultado al segundo entero más próximo como indicación de viscosidad Marsh. CALCULOS:
UESTRA
AGUA
PREGUNTAS
⁄
ENTO 1 27
ENTO 2 26.42
ENTO 3 26
¿Qué es la densidad y cuál es la densidad del agua? La densidad se define como el cuociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el Sistema Internacional, la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr/cm3). Densidad del agua: 1 gr/cm3 = 1000 Kg/m3 = 133.53 onza/galón = 62.43 Lb/ft3 = 0.04 Lb/pulg3
¿Qué significa gravedad específica?
Indica la densidad de un fluido con respecto a la densidad del agua
temperatura estándar.
La gravedad específica es adimensional, no tiene unidades debido a que
resulta del cociente de dos unidades de igual magnitud.
¿Cuál es el GS de la bentonita y de la baritina? Gs de la bentonita= 2.4g/cm3 Gs de la baritina = 4.20g/cm3
¿Qué significa el PH, PF, y el Mf de un lodo? PH: El pH es el valor que representa la concentración de hidrógeno en un líquido y se usa para indicar la acidez o alcalinidad del lodo de perforación. El ph se representa en un valor numérico (0-14), lo cual representa el invero de la medición de concentración de hidrógeno en el fluido.
PF: Representa la alcalinidad de fenolftaleína del filtrado de lodo. Mf: representa el punto final de la alcalinidad del anaranjado de metilo en el filtrado de lodo y la definición de la alcalinidad anaranjado de metilo es el ácido cantidad utilizada para reducir el pH a 4,3. De acuerdo con la prueba de API, Pm, Pf y Mf se muestran en un informe de lodo al día y todas las
figuras se indican en centímetros cúbicos de 0,02 N de ácido sulfúrico por centímetro cúbico de la muestra de fluido de perforación.
¿Por qué es necesario conocer la densidad, la Vm, el Ph, la temperatura, el ion calcio en filtrado de un lodo? DENSIDAD: Su función es el mantener a los fluidos contenidos dentro del agujero en el yacimiento durante la perforación, manteniendo de este modo la presión requerida que ejercen las paredes del agujero. Vm: Para un fluido de perforación, las propiedades deseadas de viscosidad efectiva proporcionan a la barrena una óptima potencia hidráulica, manteniendo el agujero limpio en el espacio anular. Así mismo, se requiere de una baja viscosidad efectiva para que el lodo desprenda los cortes al llegar a la superficie también debe tener suficiente gelatinosidad para mantener a los cortes sólidos en suspensión cuando el fluido no esté en movimiento. La medida de viscosidad utilizada es con el embudo (viscosímetro Marsh) que se determina en segundos y en un rango normal puede ser de 45 a 75 segundos para los lodos base agua y de hasta 160 segundos para lodos de emulsión inversa. Esta viscosidad aumenta a medida que los contaminantes son introducidos y/o que el contenido de sólidos se incrementa, por lo que la viscosidad aparente también aumenta. Por el contrario, la viscosidad suele decrecer al aumentar la temperatura y por lo tanto la viscosidad aparente también disminuye. Ph: Es el grado de acidez o de alcalinidad en el lodo. Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones o cationes de hidrógeno [H+], y es una medida que se usa para describir el carácter ácido (acidez) o básico (basicidad) relativo a una solución (lodo); donde los valores bajos de pH corresponden a una acidez creciente y los altos valores de pH a una alta basicidad. Un cambio de una unidad de pH corresponde a un aumento de diez veces la concentración de iones de hidrógeno. El valor propio del pH para un fluido de perforación depende de su tipo, pero normalmente deben de ser de 8.5 a 10.5 para obtener un pH estable y duradero; para esto se utiliza sosa cáustica o hidróxido del potasio. La medida del pH en el campo en general se determina colorimétricamente por medio del papel indicador de pH (tornasol) que muestra la variación del color al mojarlo con la solución. En el caso del lodo, se utiliza el líquido del filtrado resultado del mismo.
TEMPERATURA: sirve para controlar las propiedades o la estabilidad a la que están sometidos los productos de un lodo ION CALCIO: Si la concentración de los iones Na+ o Ca++ es suficientemente alta, ello provoca una inhibición de la hidratación de las arcillas añadidas al lodo. Por otro lado, si esos cationes entran en la fase continua de un lodo en el cual las arcillas ya están hidratadas, se produce una floculación inmediata, a la que sigue, después de algún tiempo, una deshidratación de las arcillas. Esto se explica detalladamente al discutir las arcillas más adelante en este mismo capítulo. Los cationes K+ (potasio) y NH4+ (amonio), cuando se añaden deliberadamente a la fase continua de ciertos lodos, producen resultados similares.
¿Qué es químicamente la bentonita y para qué sirve? La bentonita es una roca compuesta por más de un tipo de minerales, aunque son las esmectitas sus constituyentes esenciales y las que le confieren sus propiedades características
Usos
Cerámica blanca y refractaria. Medios filtrantes en bebidas y licores. Aglutinantes de piensos peletizados. Lodos de perforación. Decolorantes. Fundición. Agricultura.
ANEXOS
CONCLUSIÓN Luego de la determinación de los cálculos tanto para la Balanza de lodo como para el Embudo de Marsh, eh llegado a la conclusión de que ambos instrumentos son de un uso no muy complicado, ambas con distintas funciones que nos sirven en el sistema de perforación, también eh llegado a la conclusión de que el tiempo es un factor muy importante tanto como para tomar la densidad de un fluido como para hallar la viscosidad, puede que en la práctica se tenga errores pequeños como en los decimales de más que se obtuvieron, como errores de obtener un resultado menor, quizás es porque no se tuvo un muy buen uso de los instrumentos a la hora de la medición, concluyendo, se lograron obtener buenos resultados en estas prácticas, logrando asi entender el funcionamiento y uso de ambos instrumentos.
