Proyecto Control

Proyecto Control gy 19809 cbenpanR 15, 2016 8 pagos UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGíA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS CONTROL DE DERIVADOS DETERMINACIÓN DE LOS PARÁME ROS REOLOGICOS, VISCOSIDAD DE UN FLUIDO DE PERFORACIÓN MEDIANTE VISCOSIMETRO ROTACIONAL Y TIPO MARSH PACE 1 org INTEGRANTES: to View nut*ge Abadiano Dario Cunalata Lizeth Enriquez Jonathan Rojas Christian Sangu’l Sebastian CURSO: QUINTO PETROLEOS QUITO – ECUADOR 2015 l.

OBJETIVOS: 1. 1. OBJETIVO GENERAL: Familiarizarse con el concepto de viscosidad, conocer un modo e determinarla y estudiar las propiedades viscosas de distintos fluidos complejos. petrofísicas y termofísicas de las formaciones geológicas encontradas durante la perforación del pozo geotérmico. Durante las operaciones de construccion de los pozos, se requiere el uso de fluidos de perforación (también conocidos como lodos de perforación).

La propiedades reológicas de estos fluidos deben ser evaluados y controlados con la finalidad de que realicen, en forma óptima y económica, algunas tareas principales como: a) la lubricación de la barrena; b) el enfriamiento de la tubería de perforación; y ) el transporte de los recortes de la formación hacia la superficie, en donde la viscosidad del fluido se considera un factor importante para mantener suspendidos los recortes de perforación.

La evaluación de los fluidos de perforación se lleva acabo mediante estudios de reología (estudio de la deformación y fluir de la materia), en donde se busca determinar el comportamiento de la viscosidad y su estabilidad con la temperatura. Los fluidos de perforación usados son generalmente mezclas de bentonita y agua (formulaciones base agua) resistentes a la alta temperatura con una viscosidad estable a ésta. La determinación de las propiedades físicas y la composlción química de los fluidos de perforación han sido objeto de numerosos trabajos, ya que éstas inciden en los procesos térmicos y de transporte de los fluidos.

Para entender de mejor manera el presente proyecto, es necesario tener claro ciertos conceptos y como estos inten,’ienen en la extraccion de hidrocarburos. LODOS DE PERFORACION. El lodo es una suspensión de arcilla en agua, con los aditivos LODOS DE PERFORACIÓN. necesarios para cumplir las siguientes funciones: Extraer el detritus o ripio de la perforación. Refrigerar la herramienta de corte. Sostener las paredes de la perforación. Estabilizar la columna o sarta de perforación. Lubricar el rozamiento de ésta con el terreno. Se distinguen diversos tipos de lodos en función de su composición.

Por una parte están los denominados «naturales», constituidos por agua clara (dulce o salada) a la que se incorpora parte de la fracción limoso. -arcillosa de las formaciones rocosas conforme se atraviesan durante la perforación. Se utilizan especialmente en el sistema de circulación inversa (en a circulación directa se requieren lodos de mayor densidad y viscosidad). Por otra parte están los lodos «elaborados» de los cuales existen diferentes tipos siendo los más frecuentes los preparados a base de arcillas especialmente bentoníticas, en cuya composición predominan los filosilicatos del grupo de la montmorillonita.

También se utilizan con frecuencia lodos elaborados con polímeros orgánlcos y más recientemente con polimeros sintéticos. En los lodos de perforación existen una serie de propiedades reológicas y parámetros que los definen y que deben controlarse urante la perforación y que son los siguientes: densidad, viscosidad, tixotropía, costra y agua de filtrado, pH y contenido de arena. REOLOG(A DE LODOS DE PERFORACIÓN. Reología es la ciencia y el estudio de la deformación y el flujo de la materia.

El término también se utlliza para Indicar las pro 31_1f8 la deformación y el flujo de la materia. El término también se utiliza para indicar las propiedades de un líquido dado, como en la reología de los lodos. La reología es una propiedad sumamente importante de los lodos de perforación, los fluidos de perforación e yacimiento, los fluidos de reacondicionamiento y terminación, los cementos y los fluidos y píldoras especializados. La reología del lodo se mide continuamente durante la perforación y se ajusta con aditivos o dilución para cumplir con las necesidades de la operación.

En los fluidos a base de agua, la calidad del agua juega un papel importante en el desempeño de los aditivos. La temperatura afecta el comportamiento y las interacciones del agua, la arcilla, los polímeros y los sólidos en el lodo. La presión de fondo de pozo debe ser tenida en cuenta al evaluar la reologia e los lodos a base de aceite. VISCOSIDAD. A diferencia de los sólidos, en los materiales líquidos y gaseosos las moléculas se desplazan unas respecto de otras, de modo que el fluido cambia fácilmente de forma cuando se ve sometido a esfuerzos externos.

Por ejemplo, el agua adopta la forma interior de un vaso debido a la fuerza de la gravedad. No obstante, cuando se le aplica un esfuerzo a un fluido las fuerzas de interacción entre las moléculas hacen que aparezca cierta resistencia al movimiento o fricción interna que se denomina viscosidad. Visto desde el otro lado, se requerirá ierto esfuerzo mínimo para iniciar y mantener un fluido en movimiento. La reología es la ciencia que se encarga de estudiar las propiedades viscosas de los fluidos. La La reología es la ciencia que se encarga de estudiar las propiedades viscosas de los fluidos.

La forma más simple de ver el efecto de la viscosidad es aplicándole un esfuerzo a un liquido colocándolo entre dos placas paralelas y desplazando una placa con respecto de la otra a velocidad constante (v), como se muestra en el siguiente dibujo. Como consecuencia de la viscosidad, se crea un perfil e velocidades ( dv/dy con unidades de s-l) en el fluido, ya que las moléculas junto a la placa móvil (arriba) tenderán a desplazarse con la velocidad de esta placa y el líquido junto a la placa fija (abajo) tenderá a estarse quieto.

La reología nos dice que el esfuerzo cortante (z = FIA, la fuerza por unidad de área (Pa)) es proporcional al perfil de velocidades que se genera en el fluido La constante de proporcionalidad (01) es el coeficiente de viscosidad, que indica la resistencia que el liquido opone al flujo La unidad del coeficiente de viscosidad en el sistema nternacional es Pa-s. El Poise (P) es la unidad de la viscosidad en el sistema cegesimal (dina-s/cm2). Sin embargo, la unidad más utilizadas en las tablas es mPa-s, que equivale a un centipoise (1 mpa-s – 1 cp).

Los fluidos que se comportan reológicamente como indica la ecuación 1 se denominan Newtonianos. En los fluidos Newtonianos el esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad, o lo que es lo mismo, la viscosidad es una constante que no depende de la velocidad con la que una placa se mueva respecto de la otra. El agua y otros líquidos formados por oléculas pequeñas son fluidos Newtonianos a te moléculas pequeñas son fluidos Newtonianos a temperatura y presión atmosféricas. Ya que la temperatura modifica las fuerzas de interacción entre las moléculas, la viscosidad varía con la temperatura.

Normalmente, a mayor temperatura menor viscosidad. para fluidos Newtonianos, la dependencia es exponencial donde A y Q son constantes propias del líquido, R es la constante de los gases perfectos y T la temperatura absoluta. Los equipos que se utilizan para determinar la viscosidad son los viscosímetros y reómetros, y los hay de varios tipos. Cada equipo puede trabajar en un rango concreto de viscosidades. No es lo mismo medir la viscosidad de un líquido poco viscoso como el agua que la de un fluido complejo muy viscoso como el alquitrán.

Para la determinación de viscosidad en este proyecto utilizaremos: Viscosímetro Rotacional Viscosímetro de Marsh Viscosímetro Rotacional. Utiliza el principio de rotación de un disco o un cilindro (denominados huslllos) sumergidos en el fluido cuya viscosidad se quiere determinar. El husillo giratorio se acopla con un muelle al eje de un rotor que gira a velocidad conocida y se mide la fuerza e torsión generada. El control electrónico del equipo realiza los cálculos pertinentes para dar los valores de viscosidad.

La viscosidad de un fluido, esto es la resistencia que opone el líquido al avance del movimiento del husillo, crece proporcionalmente a la velocidad de rotación del husillo y al tamaño del mismo. Por tanto, discos grandes a bajas velocidades van a ser apropiad van a ser apropiados para sistemas muy viscosos, y discos pequeños a velocidades altas se utilizan para medir las viscosidades más bajas. La sensibilidad del equipo depende del husillo que se utilice, ariando entre 1 a 100 mPa-s. En la tabla de husillos se pueden ver los valores correspondientes a cada husillo. Viscosímetro de Marsh.

Es un simple dispositivo usado para la rápida medida rutinaria de la viscosidad del fluido. Este es un excelente indicador de los cambios en las propiedades de los fluidos de perforación. El embudo Marsh tiene una forma cónica, un diámetro superor de 6 pulgadas (152 mm) y 12 pulgadas (305 mrn) de largo, con una capacidad de 1500 cm3. Una malla 12 mesh cubre la mitad de la parte superior y está diseñada para remover cualquier materia xtraña y cuttings presentes en el fluido. El fluido se descarga a través de un orificio fijo que está en la parte inferior del embudo y que mide 2 plg (50. mm) por 3/1 6 plg (4. 7 mm). 3. MATERIALES. Practica 1 1) Viscosímetro Rotacional. 2) Juego de Usillos. 3) Vaso de Precipitación (600 mm3). 4) Varilla de vidrio. 5) Lodos de perforación. Practica 2 1) Viscosímetro de Marsh 2) Vaso de precipitación. 3) Lodos de perforacion. 4) Cronometro. 4. PROCEDIMIENTO. temperatura al viscosímetro. 4) Conectar los usillos al viscosímetro rotacional (se debe conectar el que sea adecuado para el fluido a analizar) ) Encender el viscosímetro y ajustar los respectivos parámetros para la medición de lodo de perforación. ) Colocar el vaso con el lodo debajo del usillo, conectar el medidor de temperatura, e iniciar el análisis del fluido. 7) Observar y anotar los resultados. 8) Hacer lo mismo para el otro lodo de perforación. 1) Mantener el embudo en posición vertical hacia arriba tapando el orificio de salida con el dedo índice. 2) Vertir una muestra de lodo para ser ensayado a través de la malla hasta que el nivel del fluido alcance la parte inferior de la malla. ) Remover el dedo de la salida y comenzar a medir el tiempo con un cronómetro. ) Usando el vaso de precipitación, medir el tiempo para que el fluido llene la medida marcada en el vaso. 5) Medir la temperatura del fluido. 6) Registrar el tiempo en segundos como viscosidad de embudo Marsh 7) Realizar lo mismo para el otro fluido de perforación. 5. CONCLUSIONES. 6. RECOMENDACIONES. Antes de realizar los análisls, los viscosímetros deben encontrarse adecuadamente calibrados. Se debe mantener el fluido a analizar limpio, es decir no dejar que este se mezcle con otras sustancias. 81_1f8 7. BIBLIOGRAFIA.