NRF-300-PEMEX-2012 Goma Xantana Empleada en Fluidos de Perf, Term y Mantto de Pozos.

Núm ro de docu ento NR -300-PEMEX-2012 18 de diciembre d e 2012 ágina 1 de 1 9

COMIT DE NORM LIZACIÓN E PETRÓL OS MEXIC NOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS SUBCOMITÉ TÉCNICO D NORMALI ACIÓN DE PEMEX-EXPLORACI N Y PRODUCCIÓN

G MA ANT A NT NA MPL ADA A DA EN FLUID S DE PERF RACIÓN, TERMINACI N Y ANT A NT NIMIENT DE OZO

Comit é de Normal ización de Pet róleos Mexi anos y Organismos Sub sidiarios

GOMA XA NTANA EM LEADA EN FLUIDOS DE PERF RACIÓN, TERMINACIÓ N Y MANTENIMIENTODE POZOS

NRF-300-PEMEX 2012 Rev: 0 ágina 2 de 1 9

OJA D APROBACIÓ

Esta Norma de Referenci se aprobó en el Comit de Norm lización de Pet óleos exican s y Or anismo Subsi iarios en la esión 8 del 27 de septiembre e 2012.




ONTENIDO CAPÍTULO

P GINA

0.

INTRODUCCIÓN ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 4

1.

OBJ TIVO.......... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 4

2.

ALC NCE .......... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 4

3.

CAMPO DE APLICACIÓN … …………… ………………………… …………… ………………… 5

4.

ACT ALIZACIÓ ................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 5

5.

REF RENCIAS ....................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 5

6.

DEFINICIONES ....................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 6

7.

SÍM OLOS Y AB REVIATURAS.................. .................... ..................... ..................... .................... ...... 7

8.

DES RROLLO........................ ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8

9.

Muestreo... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 8 Especificaciones……… ………………………………………… …………… ……………….. 9 Determinación cualitativ de almidón ………………………… …………… ……………….. 10 Determinación cualitativ de Guar… …………… ………………………… …………… … 11 Contenido e humedad sólidos totales ………… …………………………… …………… … 13 Tamaño de partícula………………… …………… …………………………… …………… … 13 Viscosidad y gel en agu de mar y flu ido Bentonit -polímero… ………………………………. 14 Marcado, e iquetado, en ase y embalaje………… ………………………………………… … 16

RESPONSABILIDADES ....... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 17 9.1 9.2

PEMEX ..... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 17 Proveedor o contratist ................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 17

10. CONCORDANCI CON NOR AS MEXIC NAS O INT RNACIONALES ............................... ..... 18 11. BIBL IOGRAFÍA ....................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 18 12. ANE OS............. ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 18 12.1 Tablas de

uestreo..... ..................... .................... ..................... ..................... .................... ...... 18


0.



I TRODUCCI N

Los polí eros son ampliamente utilizados en la form lación de los fluidos de perforac ión para proporcio arles muy diversas características e tre las que se encuentr la modifica ión de la vi cosidad. Son sustancias compuestas por mo léculas gigantes formada por la unión de muchas oléculas si ples, las cuales pueden ser idénticas o diferentes entre sí; se distin uen entre elllos, polímer s de origen natural y sintéticos,, a la primera clase pertenece el biopolímero Goma Xantana (Xa than gum). Esta Nor a de Refere ncia se realizó en atenció y cumplimie nto a: Ley de Petróleos Mexicanos y s Reglament Ley de la Comisión Nacional de Hidrocarburos Ley Federal sobre etrología y ormalizació y su Regla ento Ley de Obras Públi as y Servici s Relaciona os con las ismas y su eglamento Ley de Adquisicion s, Arrendamientos y Servicios del Sec tor Público y su Reglame to Polític s, Bases y ineamientos en Materia de Adquisiciones, Arrenda mientos y Se rvicios para Petróleos Mexic nos y Organiismos Subsidiarios Guía ara la Emisión de Nor as de Refer encia de Pe tróleos Mexi canos y Organismos Su sidiarios (CNP OS-001, 30 septiembre 2004) En esta Norma de Ref rencia participaron: Petról os Mexicanos Peme -Exploración y Producció Participantes externos: Baker Hughes, S.A.. de C.V. Halliburton, S.A. de C.V. Instituto Mexicano el Petróleo M I S aco, S.A. de C.V. Protexa, S.A. de C. . QMAX de México, .A. de C.V. Weatherford de Mé ico, S.A. de C.V.

1.

OBJETIVO

Esta Nor a de Referencia estable e la metodología de eval uación y las especificaciones que debe cumplir el biopolí ero viscosif icante del tipo Goma Xantana, emple do en los fl idos de perf ración, term inación y mantenimiento de poz s petroleros. 2.

A LCANCE

Esta Nor a de Refer encia es aplicable a la etodología e evaluación y especifi aciones del producto Goma Xantana en sus presentacio es sólida y líquida, que d ebe cumplir ara su adquisición, utilizado en los fluidos d perforación, terminación y manteni iento de po zos petroler os terrestres , lacustres y marinos (aguas someras y prof undas) en la diferentes r giones petro leras de la R epública Me icana.


3.



C MPO DE A LICACIÓN

Esta Nor a de Refer encia es de aplicación general y ob ervancia oblligatoria en la contrataci n de los servicios objeto de la misma, que se lleven a cabo en lo centros de trabajo de EMEX-Expl ración y Producción, por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contrat ción, licitaci n pública, in itación a por lo m nos tres personas o ad judicación directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedo , contratista o licitante.

4.

A CTUALIZACIIÓN

Esta Nor a de Refer ncia se debe revisar y n su caso sugerencias y recome daciones de cambio lo a eritan.

odificar al

enos cada 5 años o an es si las

Las suge encias para la revisión y ctualización de esta nor a, deben en viarse al Secretario del S bcomité Técnico e Normaliz ación de Pemex-Explor ción y Pro ucción, qui n debe pro gramar y re alizar la actualiza ión de ac erdo a la procedencia de las mi smas y en su caso, i scribirla de ntro del Program Anual de ormalizació n de Petróle os Mexican s, a través del Comité de Normaliz ación de Petróleo Mexicanos y Organism s Subsidiariios. Las propuestas y su gerencias d cambio d ben elabor rse en el f ormato CNP MOS-001-A 01 de la Guía par la Emisión de Normas de Referen cia CNPMO S-001-A01, Rev. 1 del 0 de septie mbre de 2004 y di rigirse a: PEMEX- xploración y Producción Subdirección de Mant nimiento y L gística Subcomit Técnico de Normalización Representación de la erencia de dministración del Manten imiento, Sed e México Bahía de Ballenas 5, edificio “D”, planta baja, entrada po r Bahía del Espíritu San o S/N, Col. Verónica Anzures, éxico D. F., C. P. 11 300 Teléfono irecto 1944-9286, conmutador 1944-2500 extensió n 38080, fax 32654 Correo el ctrónico: lui [email protected]

5.

REFERENCIA S

5.1 A NSI/API RE OMMENDE PRACTIC 13B-1. Re commended Practice for Field Testing Waterbased Drilling Fluids (Prácticas recomendadas para evaluac ión de camp o de Fluidos de perforaci on baseagua) /IS 10414-1:2 08 (Identical) Petroleum and natural gas industrie s – Field tes ting of drillin fluids – Parte 1: ater –based fluids 5.2

NMX-CC-9001-IMNC-2008 Sistemas de Gestión de l Calidad. Requisitos

5.3 NMX-EC-17025-IMNC-200 /ISO/IEC 17025:2005. R quisitos generales para la competen ia de los laboratori s de ensay y de calibración (General requiremen ts for the co petence of testing and c alibration laboratori s) 5.4

NOM-008-SC I. Sistema G neral de unidades


5.5


NMX-Z-12/1. uestreo para la inspección por atributo s - Parte 1.- Información eneral y aplicaciones

5.6 NMX-Z-12/2. gráficas

6.


uestreo par la inspección por atribu tos - Parte .- Métodos e muestreo,, tablas y

DEFINICIONES

6.1 A guas profun das. Se refi re a la exploración y ex plotación de regiones ubicadas en ti antes de agua entr 500 y 1 50 metros (dist ancia entre l superficie y el lecho mar ino). 6.2 A guas somer s. Se refiere a la exploración y explot ación de regiones ubicad s en tirante de agua hasta 500 metros (dist ncia entre la superficie y el lecho mari no). 6.3

B iopolímero. olímero for ado median e la ferment ción bacteri na.

6.4 Documento n ormativo “equivalente”. Es el docu ento norma tivo alterno l que se cita en una Especific ción Técnica, emitido or una enti dad de nor malización que se p ede utilizar para la determinación de los valores y pará metros técnicos del bien o servicio qu e se esté es ecificando, iempre y cuando p esente las e idencias do umentales ( n forma co parativa, co ncepto por c ncepto, de ostrando que como mínimo se cumplen los requisitos de la propuest ), que dem estren que umple como mínimo, con las mismas caract rísticas técnicas y de calidad que esta blezca el do umento original de refere ncia. 6.5 E pécimen. s el conjun o de porciones de pro ucto extraíd as de los s acos o env ses que compone la muestra epresentativ . 6.6 E fuerzo de el (Gelatin sidad). Es na medida e la habilid d de una di persión coloidal para desarrollar y retener u a estructura en forma de gel basada en su resiste ncia al corte. El esfuerzo de gel es una unidad de fuerza referida a un área y se r porta gener almente en l b/100 pie2. La gelatinosidad de un lodo de perforación determina su habilidad para mantener los sólidos en suspensi n en condi iones de reposo. 6.7 Goma Xantan a. Es un polisacárido pro ucido por el género de b acterias Xanthomonas campestris, que en lo os base agua proporcion un comportamiento reol gico de fluid os no-newto ianos. 6.8 L te. Es la ca tidad de uni ades de pro ucto fabrica as esencial ente bajo las mismas co ndiciones de operación y que pu de ser man jada como una parte de l producción.. 6.9

L te de entre a. Es la can idad de sacos o envases motivo de la transacción omercial.

6.10 L te unitario. Es el integr ado por la c antidad ≤15 toneladas p ra producto sólido y≤ 20 m3 para producto líquido. 6.11 Muestra. Es l conjunto e especíme es extraído s que debe someterse a la inspec ión para determinar su calidad. 6.12 Muestra repr sentativa. epresenta proporcionalm ente el lote del cual fue extraída, en cuanto a características y propi dades de lo especímenes. 6.13

Muestra repr esentativa educida. L

muestra r epresentativ

se reduce por cuarte os hasta




aproxima amente 1,5 kg para pro uctos líquid s y de 1,5 litros para lí uidos, las que se dividen en tres partes: una para análi is de calidad, otra para e l proveedor y otra para re sguardo por parte de PE EX para casos de reanálisis o t rcería. 6.14

P lisacárido. Polímero co puesto de dos o más gru pos de difere ntes azúcares.

6.15

Unidad de pro ducto. Es c da uno de los sacos o en vases que constituyen el lote unitario.

7.

SÍMBOLOS Y AB REVIATU RAS

API

American Petroleum Institute (Institut Americano del Petróleo)

ASTM

American Society for Te ting and Ma erials (Sociedad America a de Pruebas y Materiale s)

cP

centi Poise (unidad de viscosidad)

°F

Grados Fa renheit

Gel10

Gelatinosidad a 10 minu os

HCI

cido Clorhídrico

ISO

Internation l Organization for Standa ization (Orga nización Inte rnacional de Normalización)

L600

Lectura del viscosímetro rotacional a 600 r/min

L300


L6


L3


M

Molar

N

Normal

NMX

Norma Mexicana

NOM

Norma Oficial Mexicana

Pa

Pascal (uni ad de presión)

PEMEX

Petróleos exicanos y rganismos Subsidiarios

pH

potencial d Hidrógeno( edida de la acidez o alcaliniidad de una di olución)

µm

micrómetro



8.

DESARROLL

8.1

Muestreo

8.1.1

Material para la toma de e specímenes y p reparaci ón de la mu stra


8.1.1.1 P oductos sól idos a) b) c) d)

Sonda (calador de acero inoxidable tipo espada) de a roximadam nte 65 cm d e longitud y 4 cm de diámetro o equivalente Reci ientes de pl stico, de ta año adecua o para las m uestras Bols s de polietileno, adecuad s para la homogeneizaci ón Los emás materiales que se onsideren n cesarios par a la toma de muestra

8.1.1.2 P oductos líq idos a) b) c) d) e) f)

Tubo muestreador de acero i oxidable de 30 cm de l ongitud y 3, 175 cm de d iámetro del cuerpo o equi alente Homogeneizador cilíndrico de 40 cm de iámetro y 7 cm de lon gitud, con u a flecha int grada al centr o de 1,27 c de diámetr y 75 cm d longitud, co n aspas em otradas de 15 cm de lon gitud, un man ral adaptado a la flecha en la parte su erior o simil r Soporte para el h mogeneizador Jarra de acero inoxidable, de 2 litros de capacidad Reci ientes de pl stico, de 2 litros de capac idad Los emás materiales que se onsideren n cesarios par a la toma de muestra

8.1.2

P ocedimient de muestr o

El nivel d inspección puede ser fij do de común acuerdo en tre el compr dor y el pro eedor, a falt a de este acuerdo se debe proc der conform lo siguiente: 8.1.2.1 P oductos sól idos Por cada lote unitario se deben to ar tres mue stras represe ntativas par su análisis. Para confor ar cada una de la muestras r fiérase a la tabla 2, incis 12.1 de est a Norma de eferencia, en la cual, to ando en consideración el tamaño de lote y un nivel de inspección general II se determina la letra clave. Con esta letra, pas a la tabla 3 de esta Nor a de Referencia, en la c al se establ ce el númer de unidades (sacos) a muestrear. Para la e tracción de especímene utilice la sonda y aplica do una selección de nú eros aleator ios como se indica en la tabla 3 de esta Norma de Ref erencia, sel ccione los acos a mue strear, extra endo un espécimen en cada in ersión y ho ogeneícelo . Posteriorm nte reduzca el tamaño p ra obtener l muestra represent tiva para el análisis. Se divide en tres porciones: u na para el an álisis, otra p ra el provee dor y una más para PEMEX, co o retención en caso de reanálisis o t ercería. Sell los recipie tes y marqu e con los datos necesarios para la identificación de las mu estras. 8.1.2.2 P oductos líq idos Por cada lote unitario e deben tomar cuatro muestras repres entativas pa a su análisis. Para confor mar cada una de l s muestras refiérase a la tabla 2 d esta Norm a de Refere ncia (ver 12..1 de esta orma de Referencia), en la cual, tomando e consideración el tamañ de lote y u n nivel de in pección general II se




determina la letra cla e. Con esta letra, pase a la tabla 3 de esta No rma de Refe rencia, en l cual se establece el número de unidades a muestr ar. Para la extracción de especí enes utilice el tubo muestrea or, para lat s en el nivel medio, par a barriles, c ntenedores de 1 m3 o t mbores, se toman a cuatro e tratos del contenedor: uperficie (1 cm de pr fundidad), ivel medio (entre ⅓ y ⅔ de la profundid d total), niv l inferior (entre la línea d succión y de la profu didad total) nivel profundo (entre el fondo y la línea de succión). Homogeneizar los es ecímenes, utilizando el aterial adec uado. Poste riormente re uzca el tam año para obtener la muestra representativa para el análisis. Se divide n tres porcio nes: una par a el análisis, otra para el provee or y una má s para PEMEX, como rete nción en cas o de reanális is o tercería. Selle los recipientes y marque c n los datos ecesarios p ra la identifi ación de las muestras. 8.2

E pecificacio es

El producto Goma Xantana en su dos presen aciones sóli o y líquido, debe cumplir las especif icaciones indicadas en la Tabla 1 de esta Nor ma de Refer ncia. Parámetros Determinación cualita iva Almidón Determinación cualita iva de Guar Contenido de humedad Contenido de sólidos otales Tamaño de partícula: - Me or de 425 µ (malla 40) - Me or de 75 µm (malla 200) Viscosid d y gelatino idad fluido a ua de mar: - Lec ura a 600 r/ in (L600) - Lec ura a 300 r/ in (L300) - Lec ura a 6 r/min (L6) - Lec ura a 3 r/min (L3) - Gel a 10 min (Ge l 10) Viscosid d y gelatino idad fluido bentonit -polímero: - Lec ura a 600 r/ in (L600) - Lec ura a 300 r/ in (L300) - Lec ura a 6 r/min (L6) - Lec ura a 3 r/min (L3) - Gel a 10 min (Ge l10)

Es ecificacion es P oducto sóli do Pr ducto líqui o Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia 12 or ciento má ximo --45 por ciento mín imo 95 por ciento mí imo 50 por ciento má imo

---

8 P mínimo (1 6) 12 cP mínimo (1 2) 20 cP mínimo 4) 30 cP mínimo 3) 2,5 Pa mínimo (5)

18 cP mínimo ( 6) 26 cP mínimo ( 2) 400 cP mínimo (8) 60 cP mínimo 6) 6,13 Pa mínimo ( 12)

Tabla 1. specificacio nes del pro ucto Goma Xantana

Méto dos de pr eba Ver 8.3 Ver 8.4 Ver 8.5 Ver 8.5 Ver 8.6

Ver 8.7

Ver 8.7



8.3 Deter minación cu alitativa de lmidón en 8.3.1

NRF-300-PEMEX 2012 Rev: 0 Página 10 de 19

oma Xanta a

Principio

El propósiito de esta pr ueba es identificar la pres encia de alm idón y deriva dos de almidón, suminist ados en forma de polvo o granular. Si se e cuentra almidón, no se d eben realizar las demás ruebas y la muestra es rechazada. 8.3.2

Reactivos

a) Agua Desionizad o destilada b) Solu ión de Yodo, 0,05 mol/l c) Yoduro de Potasi d) Hidr xido de Sodio (NaOH), diluido de 0,1 p or ciento a 0 ,5 por ciento 8.3.3 a) b) c) d) e) f) g) h)

A paratos

Bala za, con exa titud 0,01 gr mos Matr z volumétrico de 100 ml Pipeta de 10 ml Gotero Pote ciómetro co electrodo Vaso de precipita os de 50 ml Varilla de vidrio o equivalente Fras o de vidrio color ámbar d 100 ml o si ilar

8.3.4

P ocedimient . Preparaci n de la solu ción Yodo/ oduro

a) A un matraz volu étrico de 10 ml ± 0,1 ml,, adicione 10 ml ± 0,1 ml e solución d Yodo 0,05 ol/l. b) Adicione 0,60 gramos ± 0,01 gramos de oduro de P tasio (KI) y disuelva agi ando suave ente el matr z volumétrico c) Llen a la marca e 100 ml co agua deionizada y mezclle. Registre e l día de prep aración d) La s lución prep rada debe almacenarse n frasco de vidrio color ámbar, y ma ntenerse en un lugar oscuro, frío y se o. Puede ser usado has a por tres eses. Desp és de la fe ha de expir ción, la solu ión se desecha y se prep ra nuevame te 8.3.5 a)

b) c) d) e)

P ocedimient . Preparaci n de la solu ción d e Go a Xantana

Pese 0,1 g ± 0,01 gramos de la Goma Xantana en un v aso de preci itados de 5 ml y vacíe 0 ml de agua destilada (s lución al 1 por ciento ap oximadamente de Goma Xantana), p ra muestras líquidas adici ne la cantidad equivalen e en base s ca de acuer do al conteni do de sólido totales. Agi e con la varill de vidrio hasta que se di suelva completamente Mida el pH. Si el H es menor de 10, incre ente a 10 p or adición go ta a gota de la solución de NaOH diluida Adicione 5 gotas la vez, hast 30 gotas d la solución e Yodo/Yoduro Prepare tres mue tras blanco sando sola ente agua d estilada con 5, 10 y 30 go tas, respecti amente de s lución de Yodo/Yoduro, para compara ión Después de cada adición de 5 gotas, agite uavemente l vaso y co pare el color de la soluci n con la mue tra en blanc . La compar ción de color debe ser h cha en un fo ndo blanco


8.3.6



Resultados

a) Si la uestra bajo examen da u n color amar illo compara le con uno e la prueba n blanco, la muestra no contiene almidón o sus derivados b) El de arrollo de u color verde claro a azul oscuro, ya s a en solució n o como un precipitado, indica la presencia de almidón (fracción milosa) c) El de arrollo de un color rosa claro a café ro jizo, indica la presencia d e un almidón altamente s stituido, dextrina o almidón con un alto contenido de milopectina d) El desarrollo de ualquier otr color, es na fuerte i dicación de la presencia de almidón o sus deriv dos e) Si se decolora indica la presen ia de un agente reductor, en este cas continúe go eando la solución de iodo. Compare el olor con lo s ñalado en los incisos a) asta c) f) Si se detecta otro olor de reac ión que el mencionado e el inciso e), la prueba es abandonad 8.4

Det erminación cualitativa d e Goma Gu r en la Gom a Xantana

8.4.1

Principio

La presencia de aditiv s de goma uar pueden detectarse si están prese ntes en un ra ngo mínimo de 7,5 a 10 por ci nto masa. l Borato de odio (Bórax) es usado ara entrecru zar la fracci n de Goma Guar, lo cual caus un incremento en la visc osidad de la solución de oma Xantana. 8.4.2

Reactivos y

ateriales

a) Agua b) Borat de Sodio d cahidratado (Bórax) c) Agua tibia, 32°C ± 2 °C (90°F ± 3°F) 8.4.3

A paratos

a) Bala za, exactitu 0,01 gramo b) Mez lador, teniendo cada flecha una prop la sencilla d e 25 mm de diámetro, p. e. Multimixer modelo 9B c n agitadore 9B29X o eq ivalente c) Vaso para mezclador, dimensiones apro imadas: pr fundidad 18 0 mm, diá etro arriba 97 mm, diámetro fondo 70 mm d) Espátula e) Ter ómetro, exa titud ± 0,5°C (±1 °F) en el rango espec ificado en es te procedimi nto f) Visc símetro rotacional de indicación dir cta, con ba se a ISO 1 0414-1, p.e. Fann modelo 35 o equi alente g) Vaso para viscosímetro o copa con chaqueta de calenta iento h) Vaso de precipita os de vidrio, de 400 ml i) Probeta graduada, de 50 ml ± ,0 ml j) Papel para pesar k) Baño de agua, m ntenido deb jo de 25°C ± 1 °C (77°F 2°F) l) Reloj mecánico o eléctrico, exactitud de 0,1 minutos 8.4.4 a)

Procedimient . Preparaci n de la sol ción de la oma Xantan a en agua d ulce

Pese 350 gramos ± 1 gramos de agua en el vaso del m ezclador y 1, 5 gramos de Goma Xantana en el papel, para mues ras líquidas onsidere la antidad equ ivalente en b ase seca de acuerdo al contenido de s lidos totales


b) c) d)



Colo ue el vaso que contiene el agua en el mezclado r y enciénda lo. Adicione la goma a v elocidad uniforme en un in ervalo de 30 segundos. ebe adicion rse lejos dell vórtice para evitar espol orear el prod cto Después de agitar 5 minutos 0,1 minuto , remueva e l vaso del m ezclador y li pie los lados con la espá ula para re over material adherido a las paredes. Asegúrese d e que los re iduos adheriidos a la espá ula se incor oren a la sol ción Colo ue el vaso en el mezcl dor y conti úe la agitac ión hasta un tiempo total de 15 min tos ± 1 minu os

8.4.5

P ocedimient . Preparaci n de la solu ción de bor ato de sodio

a)

Pese 10 gramos± 0,1 gramos e borato de sodio en un papel y 90 g amos± 1 gra mos de agua tibia en el vaso de precipi ados b) Adicione el Borato de Sodio l agua y agite con una espátula por aproximada ente 1 min uto para disol er el Borato de Sodio 8.4.6 a) b) c) d) e)

Vaci la solución e la goma e n el vaso o la copa del vis cosímetro co n el nivel del fluido hasta l a marca de 2 0 ml Colo ue el vaso en el viscosímetro hasta la marca d l rotor el ni el del fluido. La lectura se debe reali ar a una tem peratura de rueba de 25 °C ± 1 °C Con el viscosím tro a 300 r/ min, encién alo y esper e 15 segun os a 20 se undos para que se esta ilice la lectur a. Lea el dat con una ap oximación d 0,5. Registr e la lectura d el dial como R300-P Cambie a 6 r/min, y espere 20 segundos a 30 segundo s para que s e estabilice l lectura. Le el dato con na aproximación de 0,5. egistre la le tura del dial como R6-P Cambie a 3 r/min, y espere 20 segundos a 30 segundo s para que s e estabilice l lectura. Le el dato con na aproximación de 0,5. egistre la le tura del dial como R3-P

8.4.7 a) b) c) d) e) f)

P ocedimient . Medició n e la viscosi dad solució n de Goma antana

P ocedimient . Medición e la viscos i dad solució n de Goma antana trat da con solu ción de B orato de So io

Una vez conclui o 8.4.6 de esta Norma de Referen cia, vacié l solución de Goma Xa tana al cont nedor origin l Mida 30 ml ± 2,0 l de solució de borato de sodio con l a probeta y a dicione a la olución de g ma. Agite a mano co la espátula por 20 seg ndos a 30 egundos. P rmita asent rse la mezc la por 5 minu os. Vacié e el vaso del viscosímetr o y colóquel o en éste. L a lectura se debe realiz r a una temperatura de pr ueba de 25 °C ± 1 °C Con el viscosím tro a 300 r/ min, encién alo y esper e 20 segun os a 30 se undos para que se esta ilice la lectur a. Lea el dat con una ap oximación d 0,5. Registr e la lectura d el dial como R300-M Cambie a 6 r/min, y espere 20 segundos a 30 segundo s para que s e estabilice l lectura. Le el dato con na aproximación de 0,5. egistre la le tura del dial como R6-M Cambie a 3 r/min, y espere 20 segundos a 30 segundo s para que s e estabilice l lectura. Le el dato con na aproximación de 0,5. egistre la le tura del dial como R3-M

8.4.8

Resultados

Compare las lect ras de la solución del polímero (R300-P, R 6-P y R 3-P) y la mezcla de polímero y Borato de S dio (R300-M, 6-M y R3-M) Cual uier increm nto en las l cturas de l mezcla con respecto a la solución e polímero iindica la pres ncia de Guar en la Goma Xantana



8.5

Contenido de humedad y sólidos total es

8.5.1

A paratos

a) b) c) d) e)

Estuf a, regulada 105°C ± 3° (220°F ± 5° F) Bala za, exactitu de ± 0,01 g amos Char ola metálica ara pesar o equivalente Espátula Desecador

8.5.2 a) b) c) d)


P ocedimient

Pese 4 gramos 0,01 gramos de Goma Xantana en una charola previamente pesada y tarada, y regis re la masa como “m” Seque la muestra en la estufa or 2 horas a 105°C ± 3° Enfríe a temperat ra ambiente en el desecador Pese la charola c nteniendo la Goma Xantana seca. Re istre la mas residual co o “m2”

8.5.3

Cálculos

Calcule el contenido d humedad, de la Goma Xantana sólid , en por cien to: (m - m 2) Humedad = 100 m

Calcule el contenido d sólidos totales, de la Go a Xantana l íquida, en po r ciento: m2 Sóliidos totales

100 m

Donde m m2

Es la asa de la m estra, en gr mos Es la asa residual, en gramos

Registre l valor calculado. 8.6

T maño de p rtícula

8.6.1

A paratos

a) b) c) d) e) f) g)

Vibrador mecánic para mallas de 20,32 c de diámetro (tipo RO-TAP) o similar Bala za, con exa titud de 0,01 gramos Estuf a con control de temperatura, regulada a 105 °C ± °C Medidor de interv los de tiempo con alarma Char ola metálica papel para pesar Broc a de cerdas suaves Mall s certificadas ASTM, en micrómetro (No. malla ) 425 µm ( 0), 75 µm 200), tapa rece tora. Tamaño de malla d 20,32 cm (8 in) de diáme tro o similar

charola


8.6.3 a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)


P ocedimient

Realice una inspección visual e cada mall para asegu ar que esté l ibre de daño o obstrucció Pese la malla de 25 µm y la harola (tapa receptora). egistre las asas como m3 para la para la charola Mez le la muestr previamente secada y ese 50 gra os ± 0,2 gr mos en una charola o p pesar Ensamble las mallas y la charola, la malla 75 µm a conti uación de la 425 µm Tran fiera la mue tra sobre la alla superior, coloque la tapa y tamic e con el vibra dor durante ± 1 inutos Después de los 5 minutos, det nga el vibra or y remuev a la tapa Colo ue la tapa en la balanza tare. Esta s oportará cad malla cuan o se pesen Cuid dosamente separe la malla 425 µm del ensamble de las mall s y colóquel sobre la ta en la balanza. Re istre la mas de la malla y la muestra retenida, co o m4 Con cuidado separe la malla 7 µm de la charola y apárt ela Remueva la tapa de la balanza y el cero. P sela charola y su conteni o. Registre omo m7

8.6.4 a)


alla y m6 pel para minutos

a tarada

Cálculos

La fr cción en masa que pasa la malla 425 µm, m425, ex presada en or ciento, puede ser calc ulado por la substracción del residuo al 1 00 por ciento o usando la ecuación: m425 = 100 1 – m4 - m3 50

Donde: m4 m3

b)

es la asa de la m lla 425 µmy el retenido d la muestra, expresada e gramos es la asa de la m lla 425 µm, xpresada en gramos

La fr acción en m sa de la m estra que p sa a través de la malla 75, m75, expresada en p r ciento, puede calcularse del residuo r mante en la charola, de a cuerdo a la cuación: m75 = 100

m7 - m6 50

Donde: m7 m6

es la asa de la ch rola y el ret nido de la m uestra, expre sada en gra os es la asa de la ch rola, expresada en gram os

8.7

Vi scosidad y el del fluid agua de m r y Bentoni a - pol ímero

8.7.1

F ndamento

Los viscosímetros rotacionales d cilindros c ncéntricos son instrum ntos cuyas constantes han sido ajustadas de acuerdo con el Modelo Plástico de Bingham; la viscosidad lástica y el punto de ced ncia son probable ente las propiedades más conocidas de los fluidos de perfora ción. Estas s on calculadas a partir de la lect ra directa en el viscosímetro rotacional a las veloci ades de 600 y 300 r/min. 8.7.2

Reactivos y

ateriales

a) Sal de mar sintéti a, preparad de acuerdo AL ASTM D1141 o equiv lente b) Agua deionizada destilada




c) Solu iónHidróxido de Sódio 0,1 mol/l (0,1 N ) d) Solu iónÁcido Cl rhídrico 0,1 ol/l (0,1 N) e) Antiespumante, Alcohol Octílic (Octanol) o equivalente Precaución: El Octan l es medianamente tóxi o cuando s e ingieree ir ritante de pi l, tiene un rango de peligrosidad de 2. 8.7.3 a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l)

A paratos

Ter ómetro, precisión de ± 0,5°C (± 1 °F) sobre l rango de temperatur especifica o en el proc dimiento Bala za, con exa titud de 0,01 gramos Mez lador tipo ultimixer, te iendo cada flecha una ropela senc illa de 25 m m de diáme tro (p.e. Multimixer model 9B con agit dores 9B29 ) Jarra metálica ap opiada para ultimixer de 2 litros de c pacidad Probeta de 500 ml o equivalen e Espátula Visc símetro, de i ndicación dir cta, como F ann modelo 5 o equivale nte, con conf iguración R1B1 Vaso de precipita os de 2 000 ml Agitador, con cap cidad para r otar al meno a 1 000 r/miin Baño de agua, m ntenido por bajo de 25° ± 1°C Medidor con inter alos de tiempo con alar a, mecánico o eléctrico, recisión de 0,1 minuto sobre el inter alo de prueba Pote ciómetro co exactitud ± 0,1 unidades

8.7.4

P ocedimient . Preparaci n de agua e mar sintét ic a

a) Para un total de 1000 ml, pese 41,95 gramos de sal de ar sintética n un recipie te de 2 000 ml b) Adicione 983 gra os de agua esionizada destilada c) Mez le 15 minutos con el agitador a baja velocidad d) Mida el pH y ajuste a 8,2 – 8,5 con NaOH o HCl 0,1 M (0 ,1 N) 8.7.5 a)

b) c) d) e)

P ocedimento . Preparació n de fluido gua de mar

Prepare el fluido por adición e 1,5 gram s± 0,01 gra mos de Go a Xantana 500 ml de agua de marsintética, a v locidad unif rme en un iempo de al rededor de 30 segundos mientras a ita en el mez lador. El polímero de go ma se debe agregar lejo s del vórtice para minimizar esparci iento del polv . Para mues ras líquidas dicione la c ntidad equivalente en ba e seca de a uerdo al con tenido de sólid s totales (e tre otros, pa ra un conteniido de sólido s totales de 0 por ciento agregar 3 g amos de gom líquida) Después de agitar 5 minutos 0,1 minuto , remueva e l vaso del m ezclador y li mpie los lad s con la espá ula para re over material adherido las parede s del recipiente, en inter valos de 10 minutos. Asegúrese de qu los residuos adheridos a la espátula s e incorporen a la solución Colo ue el vaso en el mezclador y continúe la agitación hasta un tie po total de 3 0 minutos ± minutos después de la adición del polí ero Remueva el vaso mezclador y adicione 2 a 3 gotas de a ntiespumante al fluido. A ite 10 segu dos a 15 segundos con la spátula para ayudar a re over el aire atrapado o la espuma Colo ue el vaso en agua corriente por no más de 30 min utos para ba ar la temper tura a 25 °C ±1 °C


8.7.6



P ocedimient . Preparaci n fluido Be tonita-polí ero

a) b)

Tran fiera 1 000 l de agua d stilada a la j rra del mez lador Con agitación en el mezclador adicione 64 gramos ± 0,1 gramos de Bentonita, aj ste el pH a ,5 ± 0,1, con olución de NaOH al 15 por ciento, agit durante 30 minutos c) Tape y añeje a te peratura a biente de 18 horas a 24 oras d) Ajuste lectura a 6 0 r/min igual a 16, si es n ecesario adi ione agua d stilada y aju te el pH a 9, 5 ± 0,1 e) Mida 500 ml del luido anterior en el vaso y con agita ión en el m ltimixer, adi ione 1 gra o ± 0,01 gramos de Goma Xantana (la adición debe hacerse le ntamente pa ra evitar la f rmación de grumos). Para muestras lí uidas adicione la cantidad equivalen te en base seca de acuerdo al contenido de sólid s f) Contiinúe la agitación durante 30 minutos ± 1 minutos, re ajuste si es n ecesario el pH a 9,5 ± 0,1 8.7.7 a) b) c) d)

P ocedimient . Medició n e la viscosi dad y gel

Vaci el fluido agua de mar o Bentonita-p límero en l copa del vi scosímetro y coloque el nivel del fluid en la marca de la manga del rotor Tom la lectura a 600 r/min c ando un vallor constante es alcanza o. La medición debe reallizarse a una temperatura e 25°C ±1 ° Contiinúe la prueba de la solución a 600, 300, 6 y 3 r/min , espere que el dial alcance un valor c onstante para cada velocidad. La temperatura del flui do se debe antener en 5 °C ±1 °C. Determine la gel a 10 minu os (ver 11.1 de esta Nor a de Refere cia) Regi tre los datos de las lectur as y la gel a 10 minutos

8.7.7

Cálculos

Reporte l s lecturas d l viscosímetr o en cP y la elatinosidad en Pa, de a uerdo a lo si guiente: L 00 = Lectura a 600 r/min x 0,5 L 00 = Lectur a a 600 r/min x 1 L = Lectura 6 r/min x 50 L = Lectura 3 r/min x 100 Gel10 = Gelatinosidad a 10 minutos x 0,511

8.8

Marcado, etiq uetado, env se y embal je

8.8.1

Marcado

Cada sac o contenedor debe identificarse en fo rma legible e indeleble con lo siguiente: -

Nombre del producto* y marca registrada Contenido neto e kilogramos litros Número de lote d fabricación Razón social del f abricante La le enda HECHO EN... "PAÍ DE ORIGEN" NOTA:1)* Tamaño mí imo de letra 5 c m y color contra stante

8.8.2

E iquetado

Cada uni ad de producto debe incluir los datos necesarios ara el corre cto manejo del mismo, a emás de contener toda la infor ación en c anto a prec uciones en su uso, de cuerdo con lo que estab lecen las




Leyes y normas de se uridad vigentes. 8.8.3

E vase y emb alaje

La Goma Xantana se ebe envasa en sacos o recipientes a decuados p ra garantiza la total inte ridad del material asta el mo ento de su tilización, sacos de 25 k g (55.1 lb), e 11,3 kg (2 5 lb) y para producto líquido recipientes de 18,92 litros (5 galones) ó tambores de 208 litros, ó contened ores de 1 3). Cada unidad de producto debe contener l a masa indic da en el mis mo ± 1,5 por ciento La Goma Xantana se ebe embala en cartón y/o plástico, d tal forma q e se garanti ce su integri ad hasta que se e plee.

9.

RESPONSABILIDADES

9.1 PEMEX Vigilar la aplicación y cumplimiento de los requisitos y es ecificaciones establecid s en esta Referencia para la adquisición del producto.

orma de

9.2 Prov eedor o c on tratista Conocer cumplir con los requerimientos establecidos en la presente No ma de Refer encia, los co nstituidos en las ba es de licitación. Elaborar, aplicar y ma tener procedimientos documentados p ara revisar y verificar los

ismos.

Cumplir s gún corresponda con la MX-CC-9001-IMNC-200 ; los artículo s 55 párrafo , 56 y 68 inciso III de la Ley Federal de Metrología y N rmalización; artículo 24, 3° párrafo artículo 67 de la Ley de Obras Públicas Servicios Relacionados on las Mismas; artículo 1 1 del Regla ento de la L ey de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas y artíc ulos 13 y 13 -A del Regla ento de la ey de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público. Toda la ocumentaci n y registr s que se generen en l os trabajos que compet n a esta N orma de Referencia, antes y durante el de arrollo de tr abajos se d eben entreg r a PEMEX en idioma spañol y conforme a la NOM-008-SCFI-2002 [se puede anexar entre par éntesis otro idiioma o sistem de medidas, aclarando que para sta Norma de Referencia no se aplicó lo publicado el 4 de septiem bre de 2009 n el Diario O icial de la Federación, en lo que se refiere al pun o decimal, sino se conserva el criterio de la coma que c ita la NOM]. simismo,

dicha ent ega se debe realizar por medios elect ónicos e im resos, segú los requeri ientos de la licitación y se debe validar co sello y rúbrica del res onsable de la compañí , proveedor,, contratista o el que corresponda. Todas la pruebas d laboratorio establecidas en esta no rma de refe encia deben de realizar e en un laboratori acreditado en términos de la Ley F deral de M trología y N ormalización.. Para laboratorios no acreditad s deben contar con un si tema de ge tión de calid ad, y procedi mientos administrativos y técnicos, en base a los requisitos de la NMX-EC-17025-IMNC-2006/ IS O/IEC 17025:2005


10.



CONCORDANCIA CON N RMAS MEXICANAS O I TERNACIONALES

Esta Nor a de Refere ncia concuer a parcialme te con API PECIFICATION 13A 201 /ISO 13500:2009

11.

B IBLIOGRAFÍ A

11.1

A NSI/API RE OMMENDE PRACTIC 13B-1. Re commended Practice for Field Testing Waterb sed Drilling Fluids /ISO 10414-1:2008 (Identical) Petroleum nd natural as industrie – Field testing of drilling fluids – Pa te 1: Water based fluids.. Fourth Editi on, March 20 09

11.2

A STM E11-0 Standard Specification for Wove Wire Tes Sieve Cloth and Tes t Sieves .( specificación estándar p ra tela de al mbre de ma lla y mallas d e prueba)

11.3

A STM D 11 1-98 (Reapproved 200 ). Standard Specificati n for Sub titute Ocea ( specificació estándar para sustituto d e agua de m ar)

11.4

NMX-L-155-19 96. Exploración del Petróleo – Goma Xantana empleada en fluidos de terminación y reparación de ozos petroleros – Especi icaciones y étodos de p rueba

11.5

Online Dictio ary, Oil & Gas Glossary. om

12.

A NEXOS

12.1

T blas de mu streo

as Field Technical Ter s Glossary . 2007-2012 Oil Gas Glo sary. Oil

Niveles e inspección special Tamaño del lote 2 9 16 26 51 91 151 281 501 1 201 3 201 10 001 35 001 150 001 500 001

S-1

8 15 25 50 90 150 280 500 1200 3200 10 000 35 000 150 000 500 000 mayores

Water.

A A A A B B B B C C C C D D D

-2 A A A B B B C C C D D D E E E

Niveles de ins pección gener al

S-3

S-4

I

II

III

A A B B C C D D E E F F G G H

A A B C C D E E F G G H J J K

A A B C C D E F G H J K L M N

A B C D E F G H J K L M N P Q

B C D E F G H J K L M N P Q R

Tabla . Tamaño d muestra p r código de letras




Niveles de Caliidad Aceptable s (Inspección n ormal) Tamaño de Tamaño 0, 01 0 0, 01 5 0,025 0 ,04 0 0 ,06 5 0,,10 0,15 0,25 0,40 0,65 1,0 1,5 2 ,5 4,0 6,5 1 1 2 4 6 100 150 250 400 650 1 00 la de muestra la código de Mu estra Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac R Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc A c Rc A c R c A c Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc Ac Rc c Rc A c Rc A c Rc A c Rc letras A

2

B

3

C

5

D

8

E

13

F

20

G

32

H

50

J

80

K

125

L

00

M

15

N

00

P

00

Q

1250

R

2000

1 2

2

33

4

5 6

1 2

2 3

3

45

6

7 8 10 11 114 15 21 22 30 31 44 45

2 3

3 4

5

67

8 10 11 14 15

7

810 11 14 15 21 22

0 1 0 1 0

1

1

0 1 0

1 2

1

0 1

1

2

3

4

5 6

7 8 10 11 14 15 21 22 30 31 10 11 14 1 21 22

1 2 2

3

3

4 5 6

7

10 11 14 15 21 22

1 2

2 3 3

4

5

6

1 2 2 3

3 4 5

6

7

8 10 11 14 15 21 22

1 2 2 3 3 4

5 6 7

8 10 11 14 15 21

1 2

2 3

3

4 5

6

7 8 10 11 14 15 21 22

1 2

2 3

3 4

5

6 7

8 10 11 14 15 21 22

1 2

2 3

3 4

5 6

7 8 1 0 1 1 1 4 1 5 21 22

1 2 2 3

7 8 10 11 14 15 21 22

1

1

2 3

7 8

0 1

0

5 6

5

0 1

1

3 4

3 3 4

0 1

0

3

2

0 1

0

2

2

0 1

3 4

5 6

1 2 2 3

3 4

5 6

7 8 10 11 14 15 21 22

2 3 3 4

5 6

7 8 1 0 11 14 1 5 21 22

7 8

10 11 14 15 21 22

2

Significa que debe usarse primero un plan de muestreo ab jo de la flecha. Ac Rc

8 110 11 14 15 21 22 30 31

1 2

1

0 1

7

Significa que debe usarse primero un plan de muestreo arriiba de la flecha Igual al número de aceptac ión Igual al número de rechaz .

Ta la 3. Planes de muestreo sencillo p ra una insp ección nor al

1 22 30 31 44 45 0 31 44 45 4 45

NRF-300-PEMEX-2012 Goma Xantana Empleada en Fluidos de Perf, Term y Mantto de Pozos.

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