Aditivo para fluido de perforación a base de múcilago de nopal

7/24/2019 Aditivo para fluido de perforacin a base de mcilago de nopal

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INTEGRADORA II

Aditivo para fluido de perforacin a base de mucilago de nopal

UNIDAD II

CATEDRATICO

Ing. Cesar Augusto Rodrguez Garca

5 B

ALUMNOS

Juan Fernando Maciel Bautista

Luis Fernando Narvez Cadena

Jimm M!ndez Gil

Carlos "nri#ue Mao Gonzlez

Juan "dgardo $amora Morn

Jos! Luis %!lez Ruiz

Jos! Manuel &orrez M!ndez

Argelia Custodio 'ernndez

Francisco Javier %elz#uez (lan

"d!n Gonzlez Garca

Adrin Gonzlez Garca

Jes)s Manuel Montero de los *antos

%iernes + de Noviem,re de -/0

Universidad Tecnologica

de Taasco


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In!rod"cci#n

El lodo de perforacin es un lquido o gas capaz de circular atravesatraves

de la sarta de perforacin hasta la barrena y regresa a la superficie por el espacio

anular hasta un pozo de gas aceite no se puede perforar sin este concepto bsicodel lodo de circulacin!

Es una parte clave del proceso y el "#ito de un programa de perforacin

depende de su dise$o!

En general los lodos de perforacin% tendr muchas propiedades que son

ben"ficas para la operacin% pero tambi"n algunas otras que son deseables!

&iempre hay un compromiso! Es de vital importancia seleccionar el lodo de

perforacin tomando en cuenta las propiedades fisicoqumicas del fluido

encontrado en el yacimiento ya que de ello depende gran parte del "#ito en la

completacin!

'os aditivos son los elementos principales para elaborar el fluido de

perforacin los cuales le dan la consistencia que se requieren para realizar

diferentes procesos!

En la actualidad e#isten diversos tipos de fluidos de perforacin en la ampliagama de la perforacin de yacimientos de hidrocarburos! De acuerdo a diferentes

medios de investigacin los fluidos de perforacin que contiene aditivos sint"ticos

tienen un alto impacto ambiental!

(uchas de las empresas que se dedican a este giro% no se preocupan por

el medio ambiente ya que su ob)etivo es e#plotar yacimientos con el mnimo gasto

que les afecte a las mismas!

*or ello hemos decidido un aditivo a base de nopal ya que con las pruebas

reolgicas aplicadas al mucilago de nopal% tiene propiedades fsicas aceptables

para crear un fluido de perforacin sin alto riesgo en el medio ambiente!


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(A+,- .E-+I,-

$is!oria de los %l"idos de &er%oraci#n'

'os primeros pozos perforados por el m"todo de rotacin solo se usaban agua

como fluido que al mezclarse con los slidos de formacin formaban el lodo! &i un

pozo era demasiado espeso o pesado se le agregaba agua para adelgazar% y si la

viscosidad era insuficiente se agregaba otro lodo de reserva para espesarlo!

,ualquier problema en el lodo durante la perforacin era solucionado agregando

agua o lodo de reserva!

En /001% un ingeniero franc"s de nombre 2lauvile se hallaba mirando la operacinde perforacin con herramienta de cable cuando el aparato de perforacin

descubri agua! Entonces% se dio cuenta que el agua que brotaba era muy efectiva

para sacar los recortes fuera del pozo! Este fue el momento en que se estableci

el principio de usar un fluido en movimiento para retirar los recortes de pozo!

El franc"s ideo una manera para que el agua se bombeara hacia aba)o dentro de

una tubera de perforacin% y arrastrara los recortes consigo cuando regresara a la

superficie% en el espacio entre tubera de perforacin y la pared del pozo! 'uego%en /344 mientras se perforaba un pozo en &pindletop% .e#as% los traba)adores

condu)eron un reba$o de ganado a trav"s de un foso lleno de agua! El lodo

resulto% una pasta aguada lodosa y viscosa de agua y arcilla% se bombeo dentro

del pozo! 'os fluidos de perforacin a un se denominan lodo% pero ya los

ingenieros no confan solo en el agua y arcilla!

'a historia moderna de la perforacin comienza en /35/ con la propuesta de

&truod% quien recomendaba la utilizacin de aditivos qumicos inertes y pesados

a$adidos a los lodos de tal manera de controlar las propiedades del mismo dentro

del proceso de sondeo! 6oy en da se dise$an compuestos y mezclas con sumo

cuidado para satisfacer necesidades especficas ba)o diversas condiciones de


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perforacin! 'os fluidos de perforacin son realmente un elemento vital para el

pozo!

(l"idos de &er%oraci#n

Un fluido puede ser lquido o gaseoso tiene propiedades fsicas y qumicas y

adopta la forma del recipiente que lo contiene% los fluidos de perforacin ayudan a

la perforacin de un pozo de sondeo en la tierra! A menudo se utiliza durante la

perforacin de pozos de petrleo y gas natural% y en las plataformas de perforacin

de e#ploracin% los fluidos de perforacin se utilizan tambi"n para pozo mucho

ms simples% tales como pozos de agua! 2luido de perforacin lquido a menudo

se denomina lodo de perforacin! 'as tres categoras principales de los fluidos de

perforacin son lodos a base de agua% lodos no acuosos% generalmente lodo a

base de aceite!

'as principales funciones de los fluidos de perforacin incluyen el suministro de

presin hidrosttico para evitar que los fluidos de formacin de entrar en el agu)ero

del pozo% manteniendo la barrena fra y limpia durante la perforacin% llevar a cabo

cortes de perforacin% y la suspensin de los distritos de perforacin durante la

perforacin esta en pausa y cuando el con)unto de perforacin se pone en y fuera

del agu)ero! El fluido de perforacin utilizado para un traba)o en particular se

selecciona para evitar da$os a la formacin y limitar la corrosin!

Ti&os de %l"idos de &er%oraci#n

(uchos tipos de fluidos de perforacin se utilizan en el da a da! Algunos pozos

requieren que los diferentes tipos se utilizan en diferentes partes del agu)ero% o

que algunos tipos pueden usar en combinacin con otros! 'os diversos tipos de

fluidos generalmente se dividen en varias categoras amplias7

Agua7 El agua por s mismo se utiliza a veces!


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'odos a base de agua7 Un sistema de lodo a base de agua ms bsico con agua%

a continuacin% arcillas y otros productos qumicos se incorporan en el agua para

crear una mezcla homog"nea que se aseme)a algo entre la leche de chocolate y

una malta! 'a arcilla es por lo general una combinacin de arcillas nativas que

estn suspendidos en el fluido durante la perforacin% o tipos especficos de

arcillas que se procesan y se venden como aditivos para el sistema de 89(! El

ms com:n de ellos es la bentonita% que se refiere a la frecuencia en el campo

petrolfero como ;gel

se est bombeando el fluido% que puede ser muy delgada y de flu)o libre% aunque

se detiene cuando el bombeo% el fluido esttico construye una estructura de ;gel grandes de

arenas en una corriente de movimiento lento se depositan en el lecho de la

corriente% mientras que los peque$os granos de arena en una corriente de

movimiento rpido se realizan )unto con el agua! 'a viscosidad del lodo es otra

propiedad importante% como esque)esrecortesse depositan en el fondo del pozo si

la viscosidad es demasiado ba)a!

'a mayora de los lodos de perforacin son ti#otrpicos! Estas

caractersticas mantiene los esque)esrecortessuspendidos cuando el lodo

no se est moviendo durante% por e)emplo% de manteniendo! 'os lquidos que tienen adelgazadores por cortes y viscosidad elevadas son

eficientes para la limpieza del pozo! ?elocidad anular superior me)ora el transporte de recortes! 'a r+elacin de

transporte debe ser de al menos el @4

2luidos de alta densidad pueden limpiar adecuadamente incluso con lasvelocidades del anillo inferior! &in embargo% puede tener un impacto

negativo si el peso del lodo es superior al necesario la necesaria para

equilibrar la presin de la roca circundante% por lo que el peso del lodo no

suele estar aumentado a para la limpieza del agu)ero!


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&uperior rotativos velocidades taladro de cadena de introducir un

componente circular% a la ruta de flu)o anular! Este flu)o helicoidal alrededor

del taladro cuerdas provoca cortes de perforacin cerca de la pared% donde

se producen malas condiciones de limpiezas del pozo% para entrar en las

regiones de transporte ms altos de la corona circular! El aumento de la

rotacin son los me)ores m"todos en camas altas angulares y horizontales!

2'UID-& 9A&E A=UA!2luidos para iniciar a perforar

'os fluidos para iniciar a perforar se utilizan en la perforacin del tubo

conductor del pozo! =eneralmente consiste de una mezcla sencilla de agua

yubentonita o atapulgita% a fin de proporcionar viscosidad al fluido y ayudar

en el levantamiento y suspenden con suspensin de recortes perforados!

Estos fluidos generalmente se desechan luego de perforar la longitud del

conductor! *or esta razn debe hacerse hincapi" en que no debe ser

contaminantes!

2luidos bentniticos'os fluidos bentniticos% de los ms populares% es una mezcla de agua y

bentonita! &on los ms sencillos% despu"s de los fluidos para iniciar! De

hecho% pueden ser los mismos! Estos fluidos son e#celentes para perforarzonas en las que no se tengan pronsticos de problemas% en las que la

tendencia de las presiones de formacin sea normal!

2luidos con dispersantes

'os fluidos tratan dos con dispersantes se utilizan para reducir la viscosidad

de los fluidos bentniticos que han sido contaminados con slidos de la

formacin o con cemento! 'os slidos de la formacin pueden ser% en este

caso% en su mayora arcillas hidratables que aumentan la viscosidad del

fluido original! .ambi"n se utilizan en la molienda de cemento! 'os

dispersantes ms utilizados son los fosfatos! No controlan el filtrado y son

inestables a ms de B@ C,! Aun as% los fosfatos son los dispersantes ms

econmicos y solo se requieren en peque$as cantidades! &e pueden utilizar


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en la parte superior del pozo% siempre y cuando no hayanhayagradientes

anormales de temperaturas! &in embargo para pozos ms profundos y por

supuesto con mayor temperatura de fondo% se puede utilizar un fluido

gelatinoso qumico% el cual es una mezcla de bentonita y lignosulfonatos!

(l"idos con ligni!os ) lignos"l%ona!os'os fluidos con lignitos y lignosulfonatos se utilizan en pozos en los que el

contenido de solidos aumenta! Esto es una doble venta)a! *or un lado% el

uso de estas sustancias en los fluidos ayudan a mantener las propiedades

reologicas punto de ceadencia y gelatinosidad aun con alto contenido de

solidos perforados! Esto se aprovecha para me)orar o aumentar las

velocidades de penetracin en las etapas que as lo ameritan% como por

e)emplo7 ciertas zonas de lutitas arcillosas! 'a segunda venta)a importante

es que dado que controlan la reologa con alto contenido de slidos% es

utilizada para incrementar la densidad del fluido!*or otro lado% los fluidos con lignosulfonatos son resistentes a la

contaminacin con calcios o cloruros! Esto los hace ideales para perforar

zonas de carbonatos o con flu)os de agua salada% hasta cierto lmite!

.ambi"n resisten la contaminacin con cemento en peque$a escala!(l"idos c*lcicos'os fluidos clcicos estn saturados con cloruro de calcio ,a,l ) o sulfato

de calcio ,a&-! &e utilizan para perforar zonas de anhidrita sulfatos%zonas de flu)o de agua salada cloruros o zonas de lutitas deleznables%

sean estas arcillas sdicas% como la bentonita% o clcicas! En un fluido

clcico las arcillas sdicas se convierten en arcillas clcicas mediante la

adicin de cloruro de calcio o sulfato de calcio!'os fluidos clcicos preparados con cloruro de calcio se preparan mediante

la adicin de hidr#ido de amonio% adelgazantes orgnicos y cal hidratada a

un fluido bentnico! Esto fluidos resisten contaminaciones de sal de hasta

@4%444 ppm% equivalentes a unos 14%444 ppm de cloruros! &in embargo%

tienen la desventa)a de que a altas temperaturas tienden a solidificarse o a

desarrollar altos valores de gel! 'os fluidos clcicos preparados con sulfato

de calcio se pueden utilizar en la perforacin de zonas de anhidrita y yeso o

con intercalaciones de sal y lutitas!


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(l"idos &oli+,ricos'os fluidos polim"ricos de ba)o contenido de solidos no dispersos se

preparan con agua% bentonita y polmeros! El contenido de solidos de arcilla

en estos fluidos se reduce de dos maneras! 'os polmeros me)oran elcomportamiento de la bentonita de tal manera que se requiere solo la mitad

apro#imadamente de bentonita para obtener las propiedades reologicas

deseadas! 'os polmeros floculan y cubren los slidos perforados de tal

manera que puedan ser removidos mecnicamente!El motivo principal de utilizar estos fluidos es reducir el contenido total de

solidos de arcilla por medios mecnicos y qumicos cuyo resultado sea una

mayor velocidad de penetracin! *or otro lado% los sistemas dispersos se

dise$an para tolerar mayores concentraciones de solidos de la arcillamediante la desintegracin qumica en partculas ms que finas

generalmente mantienen o elevan la viscosidad pero que resultan en

menores velocidades de penetracin!'os fluidos polim"ricos son estables a altas temperaturas 544 ,% se

pueden densificar hasta 5!/B grFcc y tienen buenas propiedades de

filtracin! &in embargo% no son resistentes a la contaminacin de sal en

concentraciones mayores de /4%444 ppm ni a la de calcio en

concentraciones mayores de /44 ppm! (l"idos salados'a salinidad de los fluidos salados puede variar desde /4%444 ppm hasta un

valor de saturacin% el cual puede ser del orden de 1/@%444 ppm a 54C,!

la'asalinidad del fluido puede provenir del agua de tratamiento% de sal

adicionada en superficie o de sal de las formaciones perforadas! &e pueden

utilizar diversas sales para propsitos especficos! Entre ellas estn

incluidas el cloruro de sodio% calcio% magnesio y cloruro de potasio!

El componente bsico para preparar los fluidos salados es la atapulgita o labentonita prehidratadapre hidratada! 'os fluidos salados tienen altos

valores de filtracin y en)arres gruesos! *ara el control de filtrado se utilizan

compuestos de almidn o ,arbo#ilmetil celulosa ,(,! El p6 generalmente

es de 0! 'a suspensin de recortes es difcil% debido a la floculacin de la

arcilla!


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Estos fluidos se utilizan para perforar zonas de sal% anhidrita% yeso% y

algunas lutitas problemticas!Arcillas

Arcilla es una asociacin de silicatos comple)os hidratados de aluminio de

fino tama$o de partcula que% humedades plstica y seca% dura yquebradiza de peque$o tama$o de partculas originadas por la alteracin de

rocas qumicas% que ba)o condiciones propias de temperatura% presin%

acidez% etc! Desclasifican a minerales arcillosos slice libre y alcalies!


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(arco metodolgico

Se retiraron las

espinas y se

procedi a

Se procedi a

cortar en pedazos

de menor

Se hirvi y

fltr para

obtener un

Se de en bao

mara por !"

horas a #$% &.

Se fltr a base

de bomba de

vaco hasta

obtener el

(epetimos

proceso var

veces hasta

obtener la

cantidadSe a're' eltanol a la

solucin de

Se de reposar mucila'o con el

etanol para su

precipitacin


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Se empez a

separar el

mucila'o del a'ua

destilada.

Se obtiene como

resultado el mucila'o

con el a'ua destilada y

se ve la separacin

despu*s la precipitacin


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,-N,'U&IGN

(ediante los procesos de la e#traccin para obtener el mucilago del nopal en loslaboratorios de la U..A9 se logr obtener una determinada cantidad de mucilago%pero sin embargo a una:nfalta poder convertirlo en polvopulverizarlo% dicho polvo

el cualser nuestro producto finalel cual ser usado en la elaboracin de un fluidode perforacin! que ayudara a realizar nuestro aditivo!

Una vez que hayamos obtenido nuestro aditivo mucilago de nopal lo utilizaremospara agregarlo a un fluido de perforacin% haciendo que sus propiedades me)oren%es decir % que evite la filtracin de fluidos de la formacin del subsuelo al pozo yviceversa> as mismo% ayude a contrarrestar las presiones que se encuentren en elfondo del pozo!

*ara poder obtener el mucilago se utiliz un procedimiento echo publicado por la

&E(A+NA.% en el cual nos basamos para obtener el mucilago de nopal! la cualnos ayud a obtener el mucilago del nopal!


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