Práctica 3 análisis químico

                         INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMÁN

Carrera: Ingeniería petrolera

Materia: Ing. De Fluidos de control

Grupo: 3PM3

“Práctica 3; Análisis químico”.

    Alumna: Pineda Anzurez Aidee Margarita

                             Maestra: Hernández Medel Rosa María

Fecha de entrega: miércoles 19 de enero del 2021

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN........................................................................3

OBJETIVOS...............................................................................7

REACTIVO................................................................................7

MATERIALES ...........................................................................9

PROCEDIMIENTO....................................................................10

CÁLCULOS Y RESULTADOS......................................................12

ANÁLISIS DE RESULTADOS.....................................................16

CONCLUSIONES......................................................................16

BIBLIOGRAFÍA........................................................................16

INTRODUCCIÓN

Análisis químicos de los lodos de perforación. (en el lodo de perforación y en el filtrado del lodo)

El análisis químico del lodo de perforación y del filtrado del lodo, debe hacerse como rutina para determinar la presencia y concentración de varios iones. Dichas pruebas son necesarias para detectar el nivel de electrolitos que afectan los sólidos reactivos (bent6onita) en el fluido y también las propiedades del fluido

Con objeto de evitar daños a la formación, hidratación de alguna lutita, problema o lavar secciones saladas, es importante formular y controlar la composición de los filtrados del lodo para la compatibilidad o inhibición de las formaciones que se van perforando.

Los análisis químicos necesarios son:

PH:

 Es la medida de acidez o alcalinidad de una solución electrolítica, el factor Ph tiene valores que varían de 1 a 14, una solución neutra (agua destilada) tienen un PH= 7

La disminución del PH de 7 a 1 indica un grado de acidez y el aumento del ph de 7 a 14 indica un grado de alcalinidad.

El valor propio del Ph, para un fluido de perforación depende del tipo de fluido. Por ejemplo, el PH de lodo de bajo contenido de sólidos no dispersos debe mantenerse entre 7 y 9, valores más altos 0perjudican la efectividad de los polímeros. Por otro lado, sistemas de lodo dispersos requieren valores de PH de 9 a 10.5.

Para obtener un PH estable y duradero, los reactivos químicos, sosa caustica o hidróxido de potasio, deben agregarse despacio y por periodos de tiempo prolongados.

La medida del PH en el campo comúnmente se determina colorimétricamente por medio del papel PH que muestra la variación de color.

Medidores del PH con electrodos de vidrio (potenciómetro) se pueden usar en el campo y son más de laboratorio.

Dureza total.

La dureza total de una solución es la suma total de los iones de calcio (Ca++) y magnesio (Mg++) en esa solución, comúnmente la dureza total se reporta como contenido de calcio

Medida de dureza total;  La medid de la dureza total así com ola concentración Ca++ y Mg++ puede ser determinada por;

1. La concentración separada de Ca++ y Mg++ se determina por titulación (análisis volumétrico)
2. La dureza total en si puede ser determinada usando el indicador “calgamite” en la solución diluida con agua destilada.
3. La titulación específica para Ca++ se determina usando amortiguador “calver II”. La diferencia entre la dureza total y contenido de Ca++, será la concentración de iones de Mg++

Cloruros.

Los iones de cloruro en el fluido de perforación se pueden deber a lo siguiente:

1. Sales disueltas al agregar agua (NaCl, CaCl2 o MgCl2)
2. Sales agr4egadas al lodo, estratos de sal perforados y por el flujo de agua salada.

La salinidad de un fluido de perforación se determina por la titulación del filtrado, es común suponer que todos los cloruros son debidos a la presencia de sal común (NaCl) y el contenido de cloruros convertifo al contenido de sal o viceversa:

Ppm sal (NaCl)=ppm cloruros (Cl) x1.65

Ppm cloruros (Cl)= ppm sal (NaCl) x 0.606

Ésta práctica es aceptable siempre que la dureza total y el potasio del filtrado sea bajo.

La máxima saturación de cloruros en el agua de 20°C (68 °F) es de 188,000 ppm. Esta es equivalente a la saturación máxima de sal (NaCl) 311,000 p.p.m. En fluidos de perforación saturados de sal, la solubilidad de la sal aumenta a medida que se eleva la temperatura en el pozo y por lo tanto la salinidad actual en lodos saturados, será mayor que la saturación máxima a 20°. La máxima solubilidad en sistemas salados depende de la temperatura del fluido de perforación y la solubilidad relativa de la sal individual.

Alcalinidad (En el lodo y filtrado del lodo)

La medida de la alcalinidad en el lodo y en el filtrado consiste de la titulación de una pequeña muestra con una solución de ácido sulfúrico o nítrico al punto final de una solución indicadora. Las dos soluciones indicadoras más comunes son la fenolftaleína y el anaranjado de metilo.

1. La fenolftaleína; tiene un cambio al punto final cuando el PH e de 8.3 y tomará un color rosado en soluciones con PH mayor de 8.3. A medida que se va agregando el ácido gota a gota el PH de la muestra va bajando y cuando el PH sea 8.3, el color rosado desaparecerá. La titulación con el indicador de la fenolftaleína es referida al punto final dependiendo ya sea de una muestra de filtrado o de lodo se abreviará como valores Pf o Pm respectivamente.

Los calores Pf y Pm         son utilizados para determinar el contenido de calcio en fluidos de perforación base cálcica, los valores Pf y Mf también se utilizan Para estimar el hidróxido de calcio, bicarbonato o iones de carbonato en el filtrado.

1. El anaranjado de metilo; Tienen un punto final cuando el PH sea de 8.3 y el cabio de olor será el punto final de la titulación.

La titulación se hace en la misma forma que con la fenoftaleina, usando la misma solución de ácido, 0.5 N. El anaranjado de metilo tiene un color amarillo arriba de un PH de 4.3 el cual se cambia a rosado al punto final de PH 4.3. La titulación con anaranjado de metilo también se abreviará con Mf y Mm. (Filtrado y lodo respectivamente).

Todas las alcalinidades se reportan simplemente como el volumen de ácido necesario para alcanzar el punto final indicador para una muestra de 1 cm3. Como ejemplo; si se usaron 1.4 cm3 de ácido para una titulación de 2 cm3 de filtrado el Pf será 0.7 cm3 en el reporte de lodo.

Potasio:

La determinación del contenido de potasio en los fluidos de perforación ha ganado importancia mientras se desarrolla la aplicación de fluidos para estabilización de las lutitas, ya que la utilización del cloruro de potasio sirve “Para suprimir la hidratación de las lutitas bentónicas”

La determinación de los iones de potasio en en el campo comúnmente se basa en el contenido de cloruros. Otra práctica es registrar el agua y cloruro de potasio agregado al sistema.

Pruebas diversas de campo.

Resistividad: la resistividad del lodo de perforación y los del filtrado es necesario en la interpretación de registros del pozo y se mide directamente al tomar la resistividad eléctrica al momento de tomar el registro

Estabilidad eléctrica: La medida de la estabilidad eléctrica se aplica únicamente en lodos de emulsión inversa. Esta prueba es una indicación de la estabilidad eléctrica de una emulsión agua en aceite.

Consiste en pasar un voltaje, aumentándolo a través de un electrodo sumergido en la emulsión, hasta que la corriente se establezca, debida a la separación del agua de la emulsión.

Sulfato; se determina la presencia del sulfato en el filtrado del lodo cuando de perforan secciones de yeso o cuando un excesivo contenido de sulfato se espera. La contaminación por sulfato o carbono se sospecha cuando de las pruebas comunes de iones están entre valores razonables, pero las propiedades del lodo son adversamente afectadas (Pérdida de agua, viscosidad)

Sulfuro: Detecta la presencia de sulfuro es esencial mientras se perforen áreas conocidas de ácido sulfhídrico (H2 S).

Esfuerzo cortante: Además del viscosímetro, un “sharometro” puede utilizarse para determinar las características de gelatinización del fluido de perforación.

La medida de los esfuerzos de corte con el “sharometro” está basada en la velocidad a la cual un cilindro hueco de aluminio se sumerge en un recipiente graduado que está lleno con la muestra del lodo. Las unidades de los esfuerzos de corte son los mismos que los esfuerzos gel medidos en un viscosímetro lbf/100 pies2.

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