Parámetros hidráulicos I

Impacto hidráulico.- La fuerza del impacto hidráulico se define como la relación del cambio del momento del fluido con el tiempo. El momento del fluido a través de la barrena es un producto de la densidad, gasto y velocidad del fluido en las toberas. Representado en forma matemática:

Donde:

IH. = Fuerza de impacto hidráulico, en lbs.

D.L.= Densidad del fluido de perforación, en lbs/gal.

Q = Gasto de bomba, en gal/min.

Vt = Velocidad del fluido en las toberas, en pies/seg.

g = Constante de la aceleración de la gravedad = 32.17 pies/seg2.

60 = Constante de conversión de min. a seg.

Fricción en las tuberías

En una tubería recta lisa, en la que el flujo laminar de un líquido se lleva a cabo, la resistencia al escurrimiento o flujo se origina por el esfuerzo tangencial o cortante de la viscosidad entre las partículas que se mueven en recorridos paralelos con diferentes velocidades. En la pared de la tubería, las partículas se adhieren a ella y no tienen movimiento. Las partículas en movimiento en la tubería están sujetas a un esfuerzo cortante viscoso, que disminuye conforme se aproxima al centro de la tubería. La variación de la velocidad a través de la tubería está totalmente determinada por el esfuerzo cortante viscoso entre las capas imaginarias en movimiento del líquido. Con frecuencia esta resistencia al flujo se describe como originada por la fricción en las paredes, o fricción en la tubería, pero el término se presta a confusiones, porque la resistencia es totalmente de una naturaleza viscosa. 

Si el flujo es turbulento, la variación de la velocidad a través del tubo, no queda determinada entonces únicamente por la viscosidad, sino que depende de la cantidad y resistencia de la turbulencia. Sin embargo, la cantidad presente de esfuerzo cortante viscoso es aumentada por los innumerables remolinos o vórtices que acompañan a dicha turbulencia, y las tuberías con paredes ásperas o incrustadas tienden a incrementar esta turbulencia. Además, como en el escurrimiento laminar, la resistencia al escurrimiento es totalmente un fenómeno de la viscosidad, aunque comúnmente se refiera como debida a la fricción de la tubería.

Patrones de flujo II

En el flujo turbulento, las partículas de fluido ya no se transmiten en línea recta dentro de la tubería. No hay un patrón de flujo preciso. Sin embargo, en general todas las partes de las corrientes de flujo están desplazándose a la misma velocidad, aproximadamente. En este caso la viscosidad afecta únicamente el punto donde se inicia la turbulencia y tiene poco efecto en las pérdidas de presión cuando el fluido está en turbulencia. No hay una definición exacta de turbulencia. Se puede describir como una evolución de capas precipitadas, flujo desordenado, o patrón de flujo irregular. La figura 4.2 muestra un perfil de la velocidad del fluido turbulento y las fluctuaciones del mismo que causan la pérdida de presión en la turbulencia. Debido a que los patrones para el flujo turbulento no son constantes, es imposible construir un perfil exacto de la velocidad del fluido o de las fluctuaciones de éste.

Patrones de flujo I

En general se estudian dos tipos de comportamiento de fluidos: Newtonianos y nonewtonianos. Sabemos que el newtoniano es típico del agua, donde las propiedades del líquido no cambian. 

El término No-newtoniano, simplemente describe todos los líquidos que no se comportan como el agua. No todos los fluidos se comportan como fluidos Bingham, pero el viscosímetro giratorio se calibra para dar información del comportamiento Bingham, en el caso de nuestro fluido de perforación. Los patrones de flujo en un sistema de circulación puede ser tapón, laminar o turbulento. 

El flujo de tapón se encuentra en los trabajos de cementación, pero muy raras veces en las operaciones de perforación. Es por eso que el presente estudio se limitará a los flujos laminares y turbulentos. Los patrones de flujo, como anteriormente se dijo, se clasifican en: laminares o turbulentos. El flujo plástico se incluye como un tipo especial del flujo laminar, las partículas individuales en el fluido se mueven hacia adelante en línea recta y la velocidad en la pared es cero con cualquiera de los dos patrones. 

La velocidad máxima se logra en un punto equidistante de las paredes. La región de baja velocidad es una función directa de cuanto se desvía un fluido dado del fluido verdadero, o la magnitud de la viscosidad. Por lo tanto la velocidad en cualquier punto alejado de la pared es proporcional a la relación promedio de volumen de flujo e inversamente proporcional a la viscosidad.

Clasificación de los fluidos

Los fluidos pueden clasificarse en Newtonianos y No-Newtonianos. Los gases y los líquidos ligeros se aproximan a los fluidos Newtonianos, mientras que los líquidos pesados son No-Newtonianos. 

Analizando la gráfica 4.1 se puede decir, que son fluidos Newtonianos, aquellos líquidos cuya “viscosidad es constante” a cualquier temperatura y presión dadas, como el agua, glicerina, aceites para motor, kerosina y líquidos similares. Vemos que el comportamiento de la gráfica es una recta en donde el esfuerzo de corte es directamente proporcional a la velocidad de corte (m=viscosidad), en condiciones de flujo laminar. Considerando la misma figura, tenemos, que los fluidos No-Newtonianos, son aquellos cuya viscosidad no es constante a la temperatura y presión de que se trata, si no que depende del flujo mismo como factor adicional. Entre estos fluidos, tenemos los líquidos plásticos de Bingham. La mayor parte de los fluidos de perforación son suspensiones coloidales y/o emulsiones que se comportan como fluidos plásticos o No-Newtonianos, y se asemejan al modelo propuesto por Bingham.

PARÁMETROS PARA LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA III

• Esfuerzo de corte y velocidad de corte.- Cuando un fluido está fluyendo, existe una fuerza en el fluido que se opone al flujo, a esta fuerza se le conoce como “esfuerzo de corte” y puede considerarse como una fuerza friccional que proviene del deslizamiento de una capa del fluido sobre la otra. La velocidad a la cual se mueve a través de sus capas vecinas se conoce como “velocidad de corte”. 
• Reología.- Es la ciencia de la deformación y el flujo de la materia. Sus parámetros más usados son la viscosidad plástica y el punto de cedencia. 
• Punto de Cedencia.- Es parte de la resistencia al flujo al igual que la viscosidad y es una medida de las fuerzas electroquímicas de las cargas eléctricas localizadas en la superficie de los sólidos en el fluido y puede ser controlado mediante un tratamiento químico y mecánico apropiado.

PARÁMETROS PARA LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA II

En consecuencia podemos representar en forma matemática, al esfuerzo cortante de la siguiente manera.

T = m x c

Donde:

T = Esfuerzo cortante, en dinas/cm2 = Fuerza/Área

c = Velocidad de corte, en seg -1 ó 1/seg = V/x

m = Constante de proporcionalidad, en pois = Viscosidad

La unidad de viscosidad es el poise, nombrado así en honor de Poiseuille,y es igual:

1 poise = 2 1

cm

dina x seg

centipoise

PARÁMETROS PARA LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA I

Conceptos de reología 

· Fluidos: Se define como cuerpo de fluido aquel que cambia fácilmente su forma bajo la acción de fuerzas muy pequeñas. En otras palabras, se puede definir un fluido como una sustancia que se deforma continuamente, cuando se le aplica una fuerza tangencial, por muy pequeña que esta sea. 

· Viscosidad: Se define como aquella propiedad por la cual un fluido ofrece una resistencia al cambio de forma bajo la acción de fuerzas exteriores. 

Analizando la figura 4.1 tenemos que la placa del fondo está fija y la placa superior se mueve lentamente hacia la derecha bajo la acción de la fuerza aplicada “F”. Se considera que el líquido es enteramente homogéneo y se adhiere a ambas placas. Al final del intervalo de tiempo “t”, la placa superior ha avanzado una distancia cc1 y el líquido se ha deformado como lo indica a1bc1d. La deformación total ha sido cc1 en una distancia total “x” en un tiempo “t”, siendo “v” la velocidad con que la capa superior del líquido se movió sobre la capa interior.

HIDRÁULICA

PARÁMETROS PARA LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA 

En el manual para perforador se proporcionaron los conceptos básicos de la optimización hidráulica y algunos parámetros, tales como: determinación del gasto normal para perforar, velocidad anular óptima, velocidad del lodo en las toberas y el índice de limpieza en el fondo del agujero. En ésta parte complementaremos el estudio con los dos métodos principales de la optimización hidráulica: Impacto hidráulico y caballos de fuerza hidráulicos (H.P. hidráulicos). Los dos métodos de optimización mencionados, están relacionados directamente con el diámetro de las toberas en la barrena, dichos métodos proporcionan una eficiente limpieza en el fondo del agujero, logrando con esto un mejor avance de perforación. Lo básico en estos cálculos son las caídas de presión por fricción en: el equipo superficial, interior de las tuberías y espacio anular. Para lograr una mayor comprensión en los modelos matemáticos que se utilizan para las caídas de presión, es necesario tener los conocimientos básicos de: conceptos de reología, clasificación de los fluidos, patrones de flujo y fricción en las tuberías, que a continuación se exponen.

APLICACIONES (II)

Información de la tabla 3.3: aproximadamente 154,130 p.p.m de NaCl.

Preparación:

1. Verificar que el personal tenga y use el equipo de protección personal.

2. Tener en las presas metálicas el volumen de agua necesario.

3. Agregar la sal en grano por el embudo y manteniendo una buena agitación

hasta alcanzar la densidad requerida.

4. Agregar inhibidor de corrosión (4 a 15 lts/m3) en caso que no se tenga dicho producto puede recomendarse agregar 1 Kg. de sosa cáustica/m3 o 1 Kg. de cal/m3 de salmuera.

Nota: en caso de preparar salmuera sódica de 1.19 gr/cm3 no debe de agregarse más cloruro de sodio que el calculado, ya que el exceso se precipitara en el fondo de las presas, por tener su máxima saturación.

APLICACIONES (I)

· Analizar un programa de fluido de Perforación y Terminación de pozos, aplicado en su área de trabajo, con base a los conocimientos expuestos y a su experiencia. Anotar sus comentarios y recomendaciones.
· Si se desea preparar 80 m3 de salmuera sòdica (NaCl) de 1.10 gr/ cm3
¿Cual es la cantidad de sal por agregar y aproximadamente que salinidad se obtiene?
Información de la tabla 3.4: 154 Kg. (sal)/m3 (salmuera).
946 lts. (agua)/m3 (salmuera).
Operaciones
154 Kg. /m3 x 80 m3 = 12,320 kg. de sal
946 lts./ m3 x 80 m3 = 75,680 lts. de agua

PREPARACIÓN DE UNA SALMUERA (II)

Tabla 3.4
Preparación de salmueras de diferentes densidades, usando cloruro de sodio, cloruro de calcio, y la combinación de ambos. Cantidad de materiales requeridos para preparar 1m3 de salmuera a 15.5º C.

PREPARACIÓN DE UNA SALMUERA (II)

Las siguientes tablas nos proporcionan información para preparar salmueras sódicas y cálcicas.

PREPARACIÓN DE UNA SALMUERA (I)

Una vez cementada la tubería de explotación (5”), se procede a realizar la terminación del pozo. En esta etapa se requiere la utilización de fluidos limpios libres de sólidos a fin de evitar el daño a la formación durante las operaciones de disparo y pruebas de admisión. Además de que al no tener sólidos en suspensión facilitan la introducción del empacador, el aparejo de producción, herramientas calibradoras, de disparos, de registros de producción, etc. Dependiendo de la 

densidad se puede emplear:

· Agua tratada (1.0 gr/cc).

· Salmuera sódica (1.01 – 1.19 gr/cc).

· Salmuera cálcica (1.20 – 1.39 gr/cc).

La ventaja de este tipo de fluidos es que proveen un amplio rango de densidades para controlar las presiones de formación sin usar sustancias dañinas como la barita.

Turbidez: Pequeñas partículas suspendidas en el fluido producen dispersión de luz. La turbidez es una medida de luz dispersada por las partículas suspendidas en el fluido. La turbidez se mide con un nefelómetro, expresando el resultado en “NTU”. Este es proporcional a la concentracion de sólidos suspendidos. Un fluido limpio no contiene partículas de diámetro mayor de 2 micras, con un valor de turbidez no mayor de 30 NTU.

Corrosión: El principal agente corrosivo que afecta a los materiales de la tubería en fluidos base agua son los gases solubles (O2, CO2, H2, S), así como las soluciones salinas y ácidas.

A fin de prevenir la corrosión, los fluidos de terminación son tratados con inhibidores de corrosión, los cuales no las suspenden completamente pero si la disminuyen considerablemente.

Espaciadores y lavadores químicos.

Todos los procesos para efectuar desplazamientos de fluido de control ya sea base agua o aceite, utilizan espaciadores y lavadores químicos, para evitar mezclas de fluidos compatibles, problemas de contaminación, así como para limpiar el pozo de manera efectiva y para la separación de fases del sistema.

Los baches espaciadores que deban ser programados deberán ser compatibles con el fluido que sale y el que le precede, pudiendo o no ser más viscoso que los fluidos por separar. Estos baches deberán extenderse por lo menos 100 mts. de la parte más amplia de los espacios anulares para que tengan mayor eficiencia, por lo que el diseño de los baches para tuberías de revestimiento muy grandes deberá ser ajustado en sus volúmenes para garantizar su eficiencia. 

Para fluidos base aceite, su principal contacto como espaciador debe ser el Diesel por ser ambos compatibles.

Para fluidos base agua, normalmente su principal contacto se inicia con un bache de agua dulce o alcalinizada con sosa cáustica. Existen diversos productos de las compañías de servicios, los cuales pueden ser utilizados como espaciadores, píldoras o baches viscosos y limpiadores químicos, todos ellos utilizan productos como viscosificantes naturales y sintéticos, soluciones alcalinas, surfactantes o solventes, para una activa remoción de contaminantes orgánicos e inorgánicos.

Generalmente los lavadores químicos son usados para adelgazar y dispersar las partículas del fluido de control, éstos entran en turbulencia a bajos gastos, lo cual ayuda a limpiar los espacios anulares; normalmente su densidad es cercana al agua dulce. En algunos casos se diseñan productos abrasivos como arenas para barridos de limpieza.

Recomendaciones previas al desplazamiento (II)

4. La tubería necesita ser reciprocada y si las herramientas lo permiten, girarse antes y durante el desplazamiento para romper geles o bolsas estacionarias de fluido de control con sólidos acumulados y que produzcan altas viscosidades.

5. Tratar de centrar la sarta de trabajo, para facilitar el desplazamiento, un buen centrado permitirá incrementar la remoción del fluido de control. 

6. Efectuar viaje corto con los espaciadores o con la tubería de revestimiento corta (boca liner) o levantarse aproximadamente 300 mts., y volver a bajar a la profundidad programada y seguir circulando el fluido filtrado. Así mismo al tener el pozo lleno de fluido limpio, repetir el viaje corto para que las herramientas que se lleven en la punta auxilien en la limpieza de sedimentos y remoción de residuos que se hubieran quedado adheridos en las paredes de las tuberías de revestimiento.

Este movimiento de tubería permite elevar la eficiencia del desplazamiento incluso a bajos gastos de bombeo.

7. Proceder a efectuar el desplazamiento del fluido por espaciadores y lavadores químicos y por el fluido final programado para quedarse dentro del pozo, ya sea agua dulce o salmuera libre de sólidos, circulados a gastos

máximos de bombeo. La condición del flujo turbulento no es precisamente necesaria pero mejorar

la eficiencia de un desplazamiento.

8. Para diseñar los volúmenes de espaciadores y lavadores químicos, es necesario considerar el volumen por remover en el lavado de pozo, ya que en caso de estar muy someros y el volumen por desalojar sea poco, el diseño puede ser ajustado por menores cantidades y evitar excesos en los costos de estos reactivos.

9. En el caso de pozos de poca profundidad o de poca costeabilidad productiva, es conveniente efectuar un análisis del costo beneficio de evitar desperdicios de recursos en yacimientos con poco valor de recuperación económica.

Recomendaciones previas al desplazamiento (I)

Previo al desplazamiento del fluido de control, ya sea base agua o base aceite, por el diseño de espaciadores y lavadores químicos., es necesario efectuar algunas consideraciones referentes al fluido de control que se encuentra dentro del pozo y en presas de trabajo:

1. En pozos sin accesorios dentro del mismo, bajar la tubería de producción con los espaciadores adecuados a las tuberías de revestimiento que se van a limpiar de fluido de control, y hasta la profundidad interior más cercana a la zona de interés para remover los sólidos y residuos acumulados de las paredes de las tuberías.

En caso de tener accesorios como empaques, tratar de bajar la tubería diseñada para el paso libre hasta la profundidad adecuada para efectuar el lavado del pozo.

2. Establecer circulación con la bomba del equipo al máximo gasto permisible en forma directa.

3. Un factor muy importante es el acondicionar el fluido de control en presas de trabajo y al circularse al interior del pozo, previo al desplazamiento del mismo, por lo que sus propiedades necesitan ser consideradas desde el desplazamiento, para prevenir la formación de geles de alto valor, ya que de esta manera el fluido permitirá un mejor desplazamiento con mayor eficiencia.

Se deben seguir las siguientes consideraciones:

a) Efectuar la circulación del fluido del pozo hacia los equipos disponibles de eliminadores de sólidos, con el propósito de remover contaminantes grandes, y de ser posible hacia presas o tanques limpios para ser

reutilizado éste al salir ya libre de sedimentos y agentes contaminantes. 

b) Reducir a valores mínimos permisibles la VISCOSIDAD PLÁSTICA y el PUNTO CEDENTE, para asegurar la movilidad del fluido en los espacios anulares y tener un eficiente barrido del mismo.

c) Evitar en esta etapa los espaciadores o píldoras viscosas.

Formas de desplazamiento (II)

Circulación Directa.- Si los registros de cementación muestran zonas no muy aceptables para ser sometidas a una diferencial de presión calculada del fluido de control a desplazarse con respecto al agua dulce, deberá utilizarse este método de 

CIRCULACION DIRECTA, en el cual no se obtiene un desplazamiento muy efectivo debido a que los volúmenes de agua dulce a manejar son menores al circularse de las tuberías de producción a los espacios anulares. Los regímenes de bombeo serán menores al incrementarse el valor de las pérdidas de presión

por fricción, y por consiguiente el empuje del agua sobre el fluido de control en áreas más grandes creará deficiencias para un desplazamiento efectivo y en algunos casos no se dará el RÉGIMEN TURBULENTO necesario para garantizar que el pozo estará totalmente limpio de contaminantes. Así mismo serán necesarias mayores cantidades de espaciadores y limpiadores químicos, aunado al mayor tiempo de circulación y por consiguiente un costo más elevado por filtración y por tiempos operativos.

Es necesario efectuar los cálculos pertinentes para que en ambos casos la presión de bombeo que se programe, no rebase los límites permisibles de colapsos o ruptura de las tuberías, así como tener en cuenta los parámetros de fractura de los intervalos de interés.

Formas de desplazamiento (I)

Existen dos formas para efectuar el desplazamiento del fluido de control, ya sea por agua dulce, salmuera libre de sólidos o la combinación de ambos: circulación inversa y circulación directa.

La selección del procedimiento más adecuado depende de las condiciones operativas que se tengan en el pozo en cuestión, así como las condiciones de calidad de las tuberías de producción y/o revestimiento que se tengan, de los resultados obtenidos de los registros de cementación en las zonas o intervalos de interés, y el tipo de fluido que se tenga en el interior del pozo. 

Circulación Inversa.- Si la información de los registros de cementación y la calidad de las tuberías de revestimiento indican que soportará una diferencia de presión calculada, esta circulación es más factible de ser utilizada.

Este procedimiento permite un mayor espaciamiento entre el agua dulce y los fluidos por desalojarse, así como será mayor el volumen de agua en los espacios anulares y menor el fluido que va quedando en las tuberías de

producción, así mismo pueden utilizarse regímenes de bombeo más elevados con flujos turbulentos.

Estos regímenes de bombeo son los más adecuados para este tipo de operaciones de limpieza de pozos al ser desplazado el fluido de control; lo cual permitirá desplazamientos más efectivos y libres de contaminantes. Así mismo tendremos menores tiempos operativos y una menor adición de aditivos ya sean espaciadores y de lavadores químicos, lo cual nos dará como resultado una considerable reducción en los costos del lavado y filtración.

Factores a considerar para un programa de desplazamiento. (II)

· Tipo de fluido por desplazar que se tenga en el pozo.- Este es el factor más primordial ya que dependiendo de las condiciones de éste, será la eficiencia del desplazamiento.

Se debe tomar en cuenta su densidad y viscosidad, considerando que mientras estas propiedades sean mayores existirá una mayor diferencia de presión al ser desalojado y también una probable disminución en el gasto programado.

· Efectividad del programa de desplazamiento -. Desarrollar un programa de desplazamiento que no sobrepase las condiciones de que se disponga en superficie. Es necesario verificar en primer lugar, la existencia de todos los materiales y equipos programados y posteriormente monitorear el avance, eficiencia y cumplimiento del programa diseñado.

· Productos químicos.- se debe considerar el diseño de los espaciadores y lavadores químicos especiales, ya que la mayoría de los F. P. utilizados son incompatibles con las salmueras, y es necesario su programación para garantizar una limpieza y desplazamiento efectivo del F. P. o de control hacia la superficie sin  contaminación.

Factores a considerar para un programa de desplazamiento. (I)

· Condiciones de temperatura y presión del pozo.- La temperatura afecta las condiciones y propiedades del fluido de perforación o de control dentro del pozo, aunque éste será desplazado es necesario tomar en cuenta la forma como pudiera la temperatura afectar a los fluidos diseñados para circularse dentro del pozo. La presión puede incidir drásticamente en el equilibrio de presiones, que debe mantenerse en un desplazamiento de fluido. 

· Diseño de las tuberías.- las tuberías tanto de producción como de revestimiento, ya fijas en el interior del pozo y/o los accesorios del aparejo de producción, influyen en el gasto o volumen por bombearse al pozo, así como también afectan los regímenes de flujo. Dependiendo de las tuberías o accesorios que llevan estas será diseñado el programa para desplazar el fluido, ya que en aparejos de producción anclados, se circula a través de los orificios de la camisa y esto influirá más que si tuviéramos una tubería franca, por lo que es necesario conocer previamente las tuberías a través de las cuales se llevará a cabo el desplazamiento y diseñar el programa más adecuado al mismo.

· Carecer del equipo necesario para efectuar las operaciones diseñadas en superficie.- Si el gasto necesario no es dado por las bombas o equipo de superficie, su eficiencia será severamente reducida lo que puede ocasionar problemas para tener un desplazamiento y una limpieza totalmente efectiva.

DESPLAZAMIENTO

El desplazamiento del fluido de perforación ó de control por agua dulce y/ó por fluidos limpios, se realiza con la finalidad de efectuar la remoción del lodo, el enjarre adherido a las paredes de las tuberías, así como la eliminación de los sólidos en suspensión presentes en el interior del pozo, sean éstos: barita, recortes o cualquier contaminante o sedimento que hubiera que remover. Se recomienda utilizar fluidos con características físico-químicas, que permitan la desintegración de los contaminantes y asegurar su total dispersión y posterior

acarreo hasta la superficie.

PROBLEMAS MÁS COMUNES Y CORRECTIVOS EN EL FLUIDO DE PERFORACIÓN BASE-AGUA Y BASE-ACEITE EMULSIÓN INVERSA. (III)

Nota: la anterior tabla generaliza los conceptos, los correctivos aplicados dependerán de los productos comerciales de la compañía prestadora del servicio. El diesel utilizado para fluidos de perforación, es especial presentando las siguientes características:

· Bajo contenido de azufre (0.5 % máximo).

· Punto de anilina, mayor de 65º C (150º F). para tener menos daños a los implementos de hule en el sistema de circulación.

· Punto de ignición mayor de 52º C.

PROBLEMAS MÁS COMUNES Y CORRECTIVOS EN EL FLUIDO DE PERFORACIÓN BASE-AGUA Y BASE-ACEITE EMULSIÓN INVERSA. (II)

PROBLEMAS MÁS COMUNES Y CORRECTIVOS EN EL FLUIDO DE PERFORACIÓN BASE-AGUA Y BASE-ACEITE EMULSIÓN INVERSA. (I)

Fluidos de Perforación Base Agua:

Análisis

1. Tome el recipiente de la muestra del F. P. y confirme que se encuentre limpio y seco.

2. Coloque lana de acero en el fondo del cilindro de acero en donde se enrosca el recipiente de la muestra, suficiente para proporcionar un filtro de los vapores que pasan al condensador.

3. Llene el recipiente de la muestra con el F. P., coloque la tapa y deje que salga el exceso de F. P. por el orificio central de la tapa.

4. Limpie el recipiente por su parte externa y agregue grasa metálica en la rosca.

5. Enrosque el recipiente en el cilindro metálico.

6. Coloque el cilindro metálico en la cámara de calentamiento.

7. Coloque la probeta en la parte inferior del condensador.

8. Conecte la retorta.

9. Al terminar la destilación, retire la probeta del condensador.

10. Tome las lecturas de los cm3 de líquidos (agua y aceite) y multiplique 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.

11. Deje enfriar la retorta, desarme el conjunto y limpie cada una de sus partes, para tener la retorta disponible.

Sólidos y líquidos (II)

El análisis físico que nos proporciona dicha información para tomar una decisión, es por medio de la retorta que se compone de (Fig. 3.3):
· Cámara de calentamiento.
· Condensador.
· Recipiente del F. P. (muestra de 10 cm 3 de F. P.).
· Lana de acero.
· Probeta graduada. (10 cm3)
· Espátula.
· Solución de agente humectante
· Cepillos limpiapipetas.
· Automático para el corte de la corriente (110 V) a los 15 minutos.
· Grasa metálica (para alta temperatura).

Sólidos y líquidos (I)

Para comprender más el presente concepto y análisis, hacemos un recordatorio de las fases del fluido de perforación.

Por lo anterior, debemos de tener en cuenta que la fase sólida se refiere a sólidos deseables que son propiamente los que tiene nuestro fluido de perforación para obtener ciertas propiedades en el mismo y son los que marcan normalmente las tablas que se aplican para su control. Por lo tanto, todos los sólidos ajenos a

éstos, llamados sólidos indeseables, se deben de eliminar.

Análisis

1. Tomar una muestra del fluido de perforación (F.P.).

2. Agregar el F.P. al vaso del viscosímetro hasta la marca interior del mismo.

3. Colocar el vaso en su base y subirlo hasta que el nivel del F.P. llegue a la marca del cilindro.

4. Operar el viscosímetro a 600 r.p.m. y anotar la lectura estabilizada que se observe en el dial.

5. Cambiar la velocidad del viscosímetro a 300 r.p.m. y anotar la lectura estabilizada

6. Aplicar las siguientes formulas: 600 300 V Lec Lec p = - p p Y = Lec -V 300

Donde:

Vp = Viscosidad plástica, en centipois (cps)

Lec600 = Lectura de 600 r.p.m. en el viscosímetro

Lec300 = Lectura de 300 r.p.m. en el viscosímetro

Yp = punto de cedencia (Yield point), en lb/100 pie2

7. Lavar y limpiar el equipo, para dejarlo preparado en un próximo análisis

Propiedades reológicas (II)

Se obtiene una mejor medición de las características reológicas mediante el empleo de un viscosímetro electrónico rotatorio de lectura directa y de cilindros concéntricos. La unidad estándar de campo es el viscosímetro Fann (figura 3.2). El viscosímetro provee dos lecturas que se convierten fácilmente en los dos

parámetros reológicos: viscosidad plástica y punto de cedencia. Para la viscosidad plástica se utiliza el centipoise. Éste es la resistencia al flujo del lodo causado principalmente por la fricción de las partículas suspendidas, y también por la viscosidad de la fase fluida. La viscosidad plástica es afectada por la concentración, tamaño y forma de las partículas sólidas suspendidas en el lodo. 

Para el punto de cedencia se usan como unidades la libra por 100 pies cuadrados. El punto de cedencia es la parte de la resistencia al flujo, causada por las fuerzas de atracción entre partículas. Estas fuerzas atractivas son a su vez causadas por las cargas eléctricas sobre la superficie de las partículas dispersas en el lodo.