COMANDO GENERAL DEL EJÉRCITO ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA “MCAL. ANTONIO ANTONIO JOSE DE SUCRE”
BOLIVIA
CARRERA : ING PETROLERA
MATERIA : FLUIDOS DE PERFORACIÓN
DOCENTE: MARIA SELVA ALCOBA
TEMA: EQUIPOS DE LABORATORIO
INTEGRANTES: CRISTHIAN EMANUEL GISBERT CATUNTA
FECHA 07 - MARZO - 2018
COCHABAMBA - BOLIVIA
ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 2. OBJETIVOS.................................................................................................................... 1 2.1.
OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 1
3. MARCO TEORICO ........................................................................................................ 1 3.1.
BALANZA ELECTRONICA .................................................................................. 1
3.2.
MEZCLADOR DE HAMILTON ............................................................................ 2
3.3.
BALANZA DE LODO ............................................................................................ 3
3.4.
VISCOSÍMETRO EMBUDO.................................................................................. 5
3.5.
FILTRO PRENSA API ............................................................................................ 6
3.6.
RETORTA ............................................................................................................... 9
3.7.
VISCOCIMETRO ROTATIVO ............................................................................ 10
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 11 5. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 11
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INDUCCIÓN 1. INTRODUCCIÓN El fluido de perforación debe mantenerse dentro de los parámetros adecuados para el éxito de la perforación. Estos parámetros son determinados bajo análisis y estudios de las formaciones, bajo la supervisión del ingeniero químico, quien debe mantener estos parámetros, actividades que se logran mediante algunas pruebas. Debe llevarse un registro de las propiedades, para posteriormente realizar un reporte. Todas estas pruebas son llevadas a cabo en un laboratorio utilizando el equipo adecuado para cada caso.
2. OBJETIVOS 2.1.OBJETIVO GENERAL Conocer las propiedades y equipos que se puedan medir en laboratorio.
3. MARCO TEORICO 3.1.BALANZA ELECTRONICA
Figura 1. Pates de la balanza electrónica
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Figura 2. Balanza de laboratorio de la EMI Las balanzas electrónicas de precisión son instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático que utilizan la acción de la gravedad para determinación de la masa.
PARTES:
Plato de acero inoxidable
Indicador LCD
Interruptor de bloqueo
Calibrador interno
PROCEDIMIENTO
Encender la balanza
Colocar el platillo vació y calibrar la balanza
Colocar en sima el platillo lo que se desea pesar
3.2.MEZCLADOR DE HAMILTON
Figura 3. Mezclador de Hamilton
Figura 4. Mezclador de la EMI 2
Usado para el mezclado de sustancias.
PROCEDIMIENTO
El un vaso colocar la sustancia que se quiere mezclar
Colocar el vaso en la mezcladora de Hamilton
Encender y este procederá a mezclar
3.3.BALANZA DE LODO
Figura 5. Balanza de lodo
Figura 6. Balanza de lodo de la EMI
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La balanza para lodo se compone de un vaso para el lodo de volumen fijo con una tapa en un extremo de una barra graduada y un contrapeso en el otro extremo. Una pesa deslizante puede ser movida a lo largo de la barra y una burbuja indica cuando la barra está a nivel. La lectura de la densidad se toma en el punto donde la pesa deslizante está posicionada en la barra cuando está a nivel. La precisión del peso del lodo debería ser de +/- 0,1 lbm/gal (+/- 0,01 g/cm3). La balanza para lodo puede calibrarse con agua u otro líquido de densidad conocida ajustando el contrapeso. La mayoría de las balanzas no están presurizadas, pero la balanza para lodo presurizada opera de la misma manera
PARTES: •
Tapa
•
Burbuja de nivel
•
Cursor
•
Tornillo
•
Balina
PROCEDIMIENTO
Llenar la copa con el lodo que se desee pesar.
Colocar la tapa de la copa y asentarla firme y lentamente con un movimiento giratorio. Asegurars e de que algo de lodo salga fuera del recipiente a través del agujero de la tapa.
Con el agujero de la tapa cubierto con un dedo, limpiar todo el lodo que haya quedado fuera de la copa y del brazo.
Poner el cursor en el fulcro y mover la pesa corrediza a lo largo del brazo graduado hasta que el brazo y la copa estén balanceados.
Observar la densidad resultante del lodo en el borde izquierdo de la pesa corrediza.
Anotar el resultado en la escala de medidas más cercana en libras/galón, libras/pie3, gravedad específica (Gs) o psi/1000 pies
Limpiar el lodo de la copa inmediatamente después de su uso. Es fundamental que todas las partes de la balanza de lodos estén limpias para que los resultados sean precisos.
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3.4.VISCOSÍMETRO EMBUDO
Figura 7. Viscosímetro embudo
Figura 8. Viscosímetro embudo de la EMI
Esta viscosidad es utilizada como parámetro referencial para detectar los cambios relativos en las propiedades del fluido. Carece de base científica y no proporciona suficiente información para determinar la geología o las características de flujo de un fluido, pero si permite detectar hasta cierto punto el grado de contaminación de los fluidos dispersos no inhibidos., tipo lignosulfonato. Estos fluidos se caracterizan por presentar un estado de floculación al ser afectados por cualquier tipo de contaminante y cuando esto sucede aumenta considerablemente su viscosidad embudo. Para las mediciones simples de viscosidad se emplea el embudo de March. Éste mide la velocidad de flujo en un tiempo medido. La viscosidad del embudo es el número de segundos requeridos para que 1000 ml de lodo pasen a través de un tubo de 3/16 de pulgada de diámetro, colocado a continuación de un embudo de 12 pulgadas de largo con capacidad de 1500 ml. El valor resultante es un indicador cualitativo de la viscosidad del lodo (M-I. 2001).
PARTES:
Tamiz
Filtro de malla
Tubo de cobre perforado
Jarra
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PROCEDIMIENTO:
Manteniendo el embudo en posición vertical, tapar el orificio con un dedo y verter la muestra de lodo recién obtenida a través de la malla dentro de un embudo limpio, hasta que el nivel del fluido llegue a la parte inferior de la malla (1500 ml).
Retirar inmediatamente el dedo del orificio y medir el tiempo requerido para que el lodo llene el vaso receptor hasta el nivel de 1 qt (946 ml), indicado en el vaso.
Ajustar el resultado al segundo entero más próximo como indicación de viscosidad March. Registrar la temperatura del fluido en grados Fahrenheit grados Celsius.
3.5.FILTRO PRENSA API
Figura 9. Filtro prensa API
Figura 10. Filtro prensa API de la EMI
Filtrar Prensas son los medios más efectivos para la determinación de las propiedades de filtración de lodos de perforación y lechadas de cemento. Medir el comportamiento de filtración y construcción de muros de torta características de un lodo es esencial para el control y el tratamiento de fluido de perforación. Las características de filtrado, tales como aceite, agua o el contenido de emulsión, también tienen una importancia fundamental. Los tipos y cantidades de sólidos en el líquido y sus interacciones físicas y químicas afectan estas características. La temperatura y la presión a su vez afectan a las interacciones físicas y químicas. Por ello es necesario para ejecutar las pruebas, tanto de baja presión / baja temperatura y alta presión / alta temperatura. Cada una de estas condiciones de prueba requiere diferentes equipos y técnicas La presión de trabajo es de 100 psig y el área de filtración es de 7.1 in2, según lo especificado en el American Petroleum Institute (API). 6
PARTES: • Válvula de alivio de presión • Anillo retenedor • Válvula de aguja inferior • Anillo retenedor • Celda de lodo • Regulador de presión superior • Cilindro graduado
PROCEDIMIENTO
Conectar la camisa de calentamiento a la red de corriente con el voltaje adecuado, asegurando el termómetro en el orificio correspondiente en la parte exterior de la camisa.
Se calienta la camisa a 10 °F, por encima de la temperatura de prueba y se mantiene ajustando el termómetro.
Tomar una muestra del fluido, agitar vigorosamente durante 10 minutos.
Vaciarla al interior de la cámara llenando únicamente hasta un centímetro del borde superior.
Asegurar que la válvula inferior esté cerrada.
Colocar el papel filtro (Whatman no. 50 o su equivalente) sobre la pestaña del borde superior.
Asentar la tapa de la cámara apropiadamente y asegurar los tornillos Allen.
Revisar que ambas válvulas se encuentren cerradas y colocar la cámara en la camisa de calentamiento insertándolo con un movimiento giratorio.
Cambiar el termómetro de la camisa e insertarlo en el receptáculo correspondiente en la cámara.
Colocar la unidad de presión sobre la válvula superior y asegurar con su perno.
Colocar la unidad receptora de baja presión sobre la válvula inferior y asegurar con su perno.
Colocar debajo de la cámara de recolección la probeta graduada.
Aplicar 100 lb/plg2 de presión a ambas unidades. 7
Al alcanzar la temperatura de prueba abrir la válvula de presión girando ¼ de vuelta en sentido opuesto al giro de las manecillas del reloj. Con esto se inicia la filtración. Ajustar la unidad de presión superior a 600 lb/plg2
La prueba debe durar 30 minutos y durante ese tiempo la temperatura debe mantenerse en un rango de 146 a 151 °C (294.8 a 303.8 °F). El filtrado se drenará de la cámara receptora a la probeta cuando la contrapresión exceda 100 lb/pg2
Una vez transcurridos los 30 minutos: o
Cerrar ambas válvulas.
o
Alojar el tornillo T del regulador de presión.
o
Recolectar todo el filtrado.
o
Descargar toda la presión de la unidad inferior y, posteriormente, la de la unidad superior.
o
Remover la cámara de la camisa de calentamiento y enfriar a temperatura ambiente y en posición vertical.
Mientras se enfría la cámara, medir la cantidad del filtrado multiplicando su valor por dos, si es que la prueba se realizó en 7.5 minutos, reportar este resultado en centímetros cúbicos y el valor de la temperatura a la cual se efectuó la prueba.
Una vez que la cámara se encuentre fría, descargar la presión con cuidado a través de la válvula opuesta al papel filtro, y después abrirla del extremo opuesto eliminando así cualquier presión existente.
Desarmar la cámara y eliminar el sobrante del fluido utilizado, lavar ligeramente el papel filtro con enjarre, usando un líquido apropiado.
Medir su espesor y reportarlo en milímetros.
Lavar los componentes del equipo y guardarlos en un lugar seguro (M-I. 2001).
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3.6.RETORTA
Figura 11. Retorta
Figura 12. Retorta de la EMI
Una unidad de destilación de lodos que se utiliza para medir el contenido de agua, aceite y sólidos de un lodo. Se compone de un cuerpo cilíndrico provisto de un portamuestras para el lodo, un elemento calefactor (o un horno) y un condensador de aluminio. Un receptor de vidrio graduado atrapa y mide los volúmenes de agua y aceite que se condensan del lodo. Los dispositivos de retorta están disponibles en tres tamaños, 10, 20 y 50 cm3, que son los volúmenes de lodo colocados en el vaso para la muestra. Los datos obtenidos del ensayo son el volumen porcentual de agua, aceite y sólidos de retorta.
PROCEDIMIENTO:
Tomar el recipiente de la muestra del F. P. y confirmar que se encuentre limpio y seco.
Colocar lana de acero en el fondo del cilindro, en donde se enrosca el recipiente de la muestra, suficiente para proporcionar un filtro de los vapores que pasan al condensador.
Llenar el recipiente de la muestra con el F. P., colocar la tapa y dejar que salga el exceso de F. P. por el orificio central de la tapa.
Limpiar el recipiente por su parte externa y agregar grasa metálica en la rosca. 5. Enroscar el recipiente en el cilindro metálico.
Colocar el cilindro metálico en la cámara de calentamiento.
Colocar la probeta en la parte inferior del condensador.
Conectar la retorta. 9
Al terminar la destilación, retirar la probeta del condensador.
Tomar las lecturas de los cm3 de líquidos (agua y aceite) y multiplicar cada uno por 10 para convertirlo a por ciento y la diferencia de la suma de estas dos cantidades con el 100%, es el resultado del por ciento de sólidos.
Dejar enfriar la retorta, desarmar el conjunto y limpiar cada una de sus partes, para tener la retorta disponible.
3.7.VISCOCIMETRO ROTATIVO
Figura 13. Viscosímetro rotativo
Figura 14. Viscosímetro rotativo de la EMI
Aparato que detecta la dureza, también llamada viscosidad, de diferentes fluidos.
Viscosímetro de rotación: El viscosímetro de rotación se basa en la idea de que la fuerza requerida para rotar un objeto inmerso en un fluido puede indicar la viscosidad del fluido.
PARTES:
Cubierta térmica
Interruptor de encendido y apagado
Caja de engranaje
Motor
Perilla para aumentar o disminuir las rpm
Cilindro rotativo
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PROCEDIMIENTO
Se hace rotar un cuerpo dentro de un líquido mediante un motor, se mide la fuerza requerida para rotar el cuerpo y mediante la rotación regular, la geometría del cuerpo, la velocidad de rotación y el tamaño del recipiente se detecta la viscosidad dinámica de un líquido.
4. CONCLUSIONES Como conclusión de esta práctica llegamos al objetivo de conocer las diferentes funciones y propiedades de los materiales a utilizar en el laboratorio de la materia de fluidos de perforación para esta práctica como se la balanza de lodo, retorta, filtro prensa api, viscosímetro embudo, viscosímetro rotario, balanza de lodo, mezclador de Hamilton, y la balanza electrónica, los cuales presentan variaciones de medidas como cualquier tipo de sistema de medición y tienen un proceso de medición cuidadoso y específico para cada tipo de fluido ya sea lodo o densidad, el peso, el contenido de agua, las propiedades de filtración de lodos, la viscosidad del fluido, y herramientas que se utilizan para la remoción, mezclado de los fluidos con un soluto.
5. BIBLIOGRAFÍA
https://www.google.com/search?tbm=isch&sa=1&q=retorta+y+sus+partes&oq=retorta+y+sus+ partes&gs_l=psy-ab.3...360213.364705.0.365104.20.14.0.0.0.0.595.595.51.1.0....0...1.1.64.psy-ab..19.0.0.zhPGAfi2KkU#imgrc=hAOQ8UUwdSEl4M:
https://www.pce-instruments.com/espanol/instrumento-medida/medidor/viscosimetrokat_151249_1.htm
https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-unlaboratorio-quimico/papel-tornasol-o-papel-ph.html
http://www.fann.com/fann/products/drilling-fluids-testing/filtration-hpht/fp-hpht-500ml.page
https://es.slideshare.net/limbergtolamayta/filtro-prensa-hpht
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