Lodo bentonitico y contaminantes
Enviado por Anabedis Mata • 15 de Junio de 2022 • Resumen • 1.896 Palabras (8 Páginas) • 432 Visitas
EFECTOS DE ADITIVOS QUIMICOS SOBRE EL LODO BENTONITICO
Los lodos base agua, son lodos de perforación en donde el agua dulce o el agua salada son la fase líquida principal; además de la presencia de la fase mojante o externa. Las categorías generales de los lodos base agua son: agua dulce, agua de mar, cal, potasio y el silicato. Los componentes principales de estos lodos son el agua, la barita y la bentonita.
Fluidos base agua
Son aquellos en los que la fase continua es agua o agua salada y se encuentran mezclados con aditivos como densificantes, viscosificantes, dispersantes controladores de filtrado entre otros. Se clasifican en dispersos y no dispersos:
- Fluidos dispersos: Estos fluidos contienen adelgazantes químicos. Los fluidos dispersos pueden estar inhibidos o no inhibidos.
- No inhibidos: se refiere a la ausencia total de iones inhibitorios de lutitas, como: potasio, calcio o sodio.
- Inhibido: contiene cationes o agentes encapsulantes en cantidades suficientes, por tal razón reducen o inhiben la interacción entre el fluido y las arcillas de formación.
- Fluidos no dispersos: Estos fluidos no contienen adelgazantes químicos. En este caso las arcillas agregadas o incorporadas encuentran su propia condición de equilibro de una forma natural.
Fluidos no dispersos no inhibidos:
Como ya se mencionó estos fluidos no contiene ni adelgazantes ni iones inhibidores de lutitas, el volumen de los sólidos de baja gravedad es menor del 6% en peso.
Dentro de esta clasificación se encuentra los siguientes tipos de fluidos:
- Nativo o de iniciación (CBM)
- Ligeramente tratado
- Bentonita/ polímeros
- Bentonita Extendida
Fluido CBM o fluido bentonítico
Son fluidos que se formulan con agua y bentonita, normalmente se usa para iniciar la perforación de un pozo.
A medida que la perforación continua, los sólidos de la formación se incorporan dentro del fluido de perforación, estos pueden ser de carácter bentonítico y aumentan la viscosidad. Es necesario que los equipos de control de sólidos funcionen con la máxima eficiencia para eliminar la mayor cantidad posible de los sólidos perforados.
Como este sistema no está densificado el efecto de flotabilidad que tiene sobre los recortes es bajo. Por lo tanto la limpieza del pozo depende de la viscosidad y el caudal.
La viscosidad plástica debería ser baja si el contenido de sólidos es bajo, por lo tanto la capacidad de transporte debe ser lograda con puntos puntos cendentes más altos.
Los sistemas base de agua-arcilla no densificados son generalmente convertidos en otro sistema antes de alcanzar cualquier parte critica del pozo, por lo tanto, el contenido de sólidos debería ser mantenido a valores bajos para facilitar la conversión.
Características del fluido bentónico
- Permite obtener altas tasas de penetración
- Alta capacidad de limpieza
- No controlan en forma efectiva la perdida de agua por no utilizar adelgazantes y porque su contenido de sólidos coloidales es bajo
- Atrapan aire fácilmente por tener alto punto cedente.
- Suele disminuir considerablemente su viscosidad con el esfuerzo de corte.
Tipos de Bentonita
La bentonita sódica y cálcica son arcillas para agua dulce.
- Bentonita sódica
Es una arcilla de granos finos que tiene un porcentaje mínimo del 85% de montmorillonita. Tiene gran capacidad de hidratación y dispersión. Da revoques de baja porosidad, permeabilidad y alta comprensibilidad. Es de alto rendimiento.
- Bentonita cálcica
La mayoría de la arcillas de formación son sódicas y pueden ser convertidas en cálcicas mediante el agregado de cal.
No absorbe suficiente agua para hidratarse y dispersarse, tiene aproximadamente la mitad del rendimiento de la bentonita sódica.
Efectos de los aditivos químicos sobre un lodo bentonítico
En la mayoría de los casos el lodo bentonítico puede estar compuesto de agua dulce, bentonita y cal apagada (hidróxido de calcio)
- Efecto de la cal
Aumenta el valor real del punto de cedencia, y por lo tanto, la capacidad de transportar los recortes a bajas ratas de cizalladura.
Como ya se mencionó durante el proceso de perforación con lodo bentonítico puede ocurrir un aumento de la viscosidad Plástica y punto cedente de manera indeseable por los sólidos de carácter bentonítico junto con otras aportaciones de minerales, forzando el equipo de bombeo y disminuyendo la velocidad de extracción de los recortes.
Por lo tanto se puede considerar la idea de implementar agentes dispersantes.
- Efecto de los agentes dispersantes de arcillas
Su principal función es actuar como un defloculante para reducir la atracción de las partículas de arcillas.
El lignosulfonato se adhiere a las partículas de la bentonita incrementando la carga superficial de las mismas a niveles de pH entre 9 y 10, lo cual causa una repulsión entre esas partículas y por lo tanto una defloculación del fluido.
Mientras la perforación sea más profunda las condiciones físicas como presión y temperatura comienzan a cambiar de forma drástica lo que los hace ineficientes debido a la falta de aditivos que pueden actuar a frente a dichas condiciones.
Un aumento de la temperatura en la formación atravesada puede disminuir la viscosidad del fluido y aumentar la perdida de filtrado.
- Efecto del polímero
Mejora sus características viscosificantes y puede actuar a su vez como un controlador de filtrado.
El rendimiento de la arcilla puede ser mejorado mezclándola con un polímero orgánico, puede ser un poliacrilato y/o una poliacrilamida
El polímero se le agrega a la bentonita durante el proceso de molienda y por lo general utilizan una concentración que puede variar entre 0,2 a 2% por peso.
ESTUDIO Y TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACIÓN DEL LODO CON SAL, CEMENTO Y YESO
Contaminación del lodo de perforación
Se considera contaminación la adición de cualquier tipo de material (sólido, líquido o gas) que tiene un efecto perjudicial sobre las características físicas o químicas de los fluidos de perforación. Entre los principales contaminantes se encuentran: cemento, yeso, sal, cal, sólidos no reactivos con baja gravedad específica, entre otros.
Contaminación con sal
La contaminación con sal se da por su contenido de iones de magnesio y iones de calcio, ambos perjudiciales para los lodos base agua. Este tipo de contaminación puede provenir del agua que se usa para mezclar el lodo, en la perforación de domos salinos o en flujos de agua salada.
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