CONTENIDO DE ARENA
FLUIDOS DE PERFORACIÓN PERFORACIÓN
CONTENIDO DE ARENA 1. OBJET JETIVO Determinar el contenido de arena de un fluido de perforación base agua.
2. FUND FUNDAM AMEN ENTO TO TEÓR TEÓRIC ICO O El adecuado contenido de sólidos (incluyendo sólidos aportados por la formación atravesada así como los sólidos propios del lodo) en el fluido de perforación es un aspecto clave para el desarrollo normal de las operaciones de perforación. Pues un contenido excesivo de estos sólidos causaría problemas en el control de las propiedades del lodo como en su rendimiento. El control de sólidos se realiza mediante la unidad de control de sólidos que separa del lodo los sólidos indeseables. Este Sistema esta constituido por una serie de equipos mecánicos, tales como: zarandas, hidrociclones, centrifugas, etc. El control de la eficiencia eficiencia de separación de sólidos en el UCS (Unidad de Control Control de Sólidos) se realiza mediante el análisis de muestras a la salida de los equipos equipos de separación. Este análisis de sólidos contempla pruebas estándar tales como: • Contenido de arena (Arenómetro) • Contenido total de sólidos, agua y aceite (Retorta) • Capacidad de intercambio catiónico (MBT) Es deseable conocer el contenido de arena de los lodos de perforación, debido que un contenido excesivo de arena puede resultar en la deposición de un revoque de filtrado grueso sobre las paredes del hueco, o podría sedimentarse en el hueco hueco alrede alrededor dor de las herrami herramient entas, as, cuando cuando se interr interrumpe umpe la circula circulació ción, n, interfiriendo con el éxito de la operación de las herramientas de perforación o el posicionamiento del revestimiento o casing. Un alto contenido de arena, también puede causar una excesiva abrasión de las partes de la bomba de circulación y de las conexiones de la tubería. Este ensayo puede realizarse en lodos de bajos sólidos, como así también en lodos densificados. Arena: Material blando en grano gr ano que resulta r esulta de la desintegración de rocas, por lo general sílice. Por definición definición del API, abarca las partículas partículas de tamaño mayor que una malla 200 (74 (74 micr micron ones es). ). Si esas esas part partícu ícula lass fuer fueran an en real realid idad ad aren arena a de acue acuerd rdo o a la definición geológica (cuarzo y Sílice) podrían ser considerablemente abrasivas.
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El contenido de arena del lodo se calcula usando una malla de arena. La prueba de filtrado es de uso extendido en el campo, debido a lo sencillo de la operación. La determinación del contenido de arena: el contenido de sólidos es determinado mediante: • lavado por decantación, • sedimentación o • análisis por tamizado. De los tres métodos el análisis por tamizado es el preferido debido a su confiabilidad y simplicidad del equipo. El volumen de arena incluyendo el espacio entre los granos se mide y expresa en porcentaje en volumen del lodo.
Descripción del equipo El juego de determinación del contenido de arena se compone de una malla de 2 ½ pulgadas de diámetro, de malla 200 (74 micrones), un embudo de tamaño que se ajusta a la malla y un tubo medidor de vidrio, marcado para señalar el volumen de lodo a ser añadido para leer el porcentaje de arena directamente en la parte inferior del tubo, el cual está graduado de 0 a 20%.
Mantenimiento:
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Minuciosamente lave cualquier grano de arena de fluido de perforación en la pantalla, embudo y tubo después de cada ensayo. Seque todo el equipo. •
•
Cambie el tubo de vidrio.
3. MATERIALES • • • • • •
Arenómetro Batidora Vaso de precipitado 150 ml de lodo 2 g de arena Balanza electrónica
4. PROCCEDIMIENTO Preparación de la muestra:
Para simular una muestra de lodo con arena se procedió de la siguiente manera: •
•
Mezclamos en un vaso de precipitado 150 ml de lodo recientemente agitado y 2 gramos de arena fina. Removimos la mezcla hasta conseguir una mezcla homogénea.
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Medición del contenido de arena:
1. Llenamos de lodo el tubo medidor de vidrio hasta la marca señalada. Añadimos agua hasta la siguiente marca. Se tapó la boca del tubo con el pulgar y se agitó enérgicamente. 2. Vertimos la mezcla sobre la malla, añadimos más agua al tubo, agitamos vertimos de nuevo sobre la malla. Repetir hasta que el agua de lavado estuvo clara. Lavamos la arena retenida por la malla. 3. Colocamos el embudo en la parte superior de la malla. Introducimos extremidad del embudo dentro del orificio del tubo de vidrio. Usando un chorro fino de agua pulverizada, enjuagamos la malla para arrastrar la arena dentro del tubo. Esperamos que la arena se asiente. Usando las graduaciones del tubo, leimos el porcentaje de volumen de arena.
5. DATOS OBTENIDOS LODO 1 LODO 2
DENSIDAD (LPG)
% DE ARENA(prueba 1)
% DE ARENA(prueba 2)
9.1 8.9
1.5 0.9
1.5
6. CÁLCULOS
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1.- Reporte el contenido de arena en porcentaje en volumen. Lodo 1 %V arena lodo 2
=
1.5%
Lodo 2 Prueba 1 %V arena lodo1
=
0.9%
Prueba 2
V arena lodo1
=
1 .5 %
2.-Realice una comparación entre el porcentaje en volumen hallado con el Arenómetro y el calculado mediante un balance de materia. V arena
+
V lodo
=
dato bibliográfico Densidad de arena =1.2 g/ml
V T
m arena ϕ
V T
%V arena
=
=
V lodo
=
V T
arena
2 g 1.2 g / ml
V arena / V T × 100%
+
+
150ml = 151.6667 ml
%V arena %V arena
=
(2 / 1.2)
151.6667 = 1.1%
×
100%
Comparando con el porcentaje los porcentajes obtenidos en laboratorio la diferencia sería: dif % =
dif % =
1.1 − 0.9 1.1
×
100% = 18.18%
teórico − práctico teórico dif % =
×
100%
1.1 − 1.5 1.1
×
100% = 36.36%
