3.5 Efectos de concentración Alcalinidad de una solución Se puede definir como la concentración de iones solubles enagua que pueden neutralizar ácidos. Alcalinidad del Filtrado Pf: Es la alcalinidad del filtrado determinada con la fenolftaleína. Se define como los cc sulfúrico N/50que se requieren, por cc de filtrado, para llevar el pH del lodo a 8.3 Mf: Es la alcalinidad del filtrado determinada con el anaranjado de metilo. Se define como los cc de ácido sulfúrico de N/50 que se requieren, por cc de filtrado, para llevar el pH del lodo a 4.3 Pm: Es la alcalinidad del lodo determinada con la fenolftaleína. Permite medir la concentración De OH, en el fluido, también el exceso de Cal libre en el Fluido. Con los valores de la alcalinidad del filtrado (Pf) y del lodo (Pm), se puede determinar el exceso de cal que contiene un fluido.
Contenido de cal: El exceso de cal en los sistemas calados es función de la alcalinidad del filtrado, de la alcalinidad del lodo y de la fracción de agua obtenida en la retorta. Exceso de cal, lb/bbl = o.26 (Pm-Fw Pf)
Calcio: El calcio soluble es extremadamente contaminante, particularmente para los fluidos que contienen arcillas. Este puede proceder del agua dura, del cemento o de la formación y sede termina en el filtrado como ion solo o formando parte de la dureza total del agua
3.6 Efectos del pH. pH, (potencial Hidrógeno): 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. Los valores del pH van de 1 a 14, cuya solución neutra es el agua destilada con un pH de 7 (véase Tabla 3.2 pH). 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.
El pH afecta muchas propiedades del lodo, incluyendo:
Detección y tratamiento de contaminantes tales como cemento y carbonatos solubles.
Solubilidad de muchos diluyentes e iones metálicos divalentes como el Calcio y el magnesio. Los aditivos para el control del pH y alcalinidad incluyen: NaOH, KOH, Ca(OH)2, NaHCO3 y Mg(OH)2. Estos componentes son usados para conseguir un pH específico y mantener un pH y alcalinidad óptimos en fluidos base agua.
3.7 Efectos de la salinidad La salinidad de un fluido de perforación de base agua se determina por la titulación de filtrado resultado de lodo colocado dentro el filtro de prensa a 100 psi durante 30 minutos, al agregarse el nitrato de plata (AgNO3) al 0.028, al virar los cloruros solubles, se precipita la disolución ácida del filtrado formando un precipitado de color rojo ladrillo. Cloruros: los cloruros son compuestos que llevan un átomo de cloro en estado de oxidación formal -1, y se pueden obtener por la reacción de una base (óxido. hidróxido, carbonato, etc.), y del ácido clorhídrico. El cloruro más conocido es la sal marina que está presente en el agua de mar con una concentración del 3 - 3,5 % aproximadamente. La concentración de cloruros es de suma importancia en los lodos de perforación, ya que, al incrementarse su salinidad, la solubilidad de las sales y aditivos generalmente aumenta provocando reacciones químicas tales como la precipitación. El ion cloruro proviene de la disociación electrolística del cloruro de sodio (NaCl) al estar en solución acuosa. La contaminación del lodo por los cloruros puede provenir de las siguientes tres fuentes: 1. Del agua de alimentación al lodo cuya salinidad puede alcanzar hasta 20 ppm. 2. Del flujo de agua salada de la formación. 3. De las sales agregadas al lodo por los estratos de sal perforados.
Con el aumento de la concentración salina, muchos polímeros solubles en agua muestran una fuerte disminución en la viscosidad. El efecto de iones divalentes es aun más pronunciado que el de iones monovalentes; la presencia de cationes divalentes en pequeñas cantidades puede ocasionar, incluso, el fenómeno de floculación del polímero. Este efecto salino es de importancia en polímero con grupos ionizables.
