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Escuela Politcnica NacionalFacultad de Geologa y Petrleos

Laboratorio de Fluidos de Perforacin

PRACTICA N 08

PRUEBA MBT

INTEGRANTES:

ArgotiTrujillo Sylvia Margarita CeliEstevez Jonathan Saul Orozco Itacuar Jessica Mireya Serpa Arias Humberto uillermo !illalva onzalez Mishell Alejan"ra

FECHA DE REALIZACIN:#$ % % '( )#*+&& % #,+&& horas-

OBJETIVOS

General:

.eterminar la concentraci/n total "e soli"os reactivos presentes en el0lui"o "e per0oraci/n prepara"o1

Especficos:

Comprobar la absorci/n "e azul "e metileno por parte "e los s/li"oscompuestos en lo"o "e per0oraci/n1

Comprobar la canti"a" "e azul "e metileno necesario para recubrir "e

una pel2cula monomolecular total "e las part2culas arcillosas "e unamuestra "e 0lui"o "e per0oraci/n1

Observar la 0ormaci/n "e aureolas me"iante el aumento "e mililitros"e azul "e metileno en una muestra "a"a3 las cuales vamos a colocar

en el papel 0iltro1

RESUMEN DE LA PRCTICA

4rimero se elabor/ un lo"o con *,& ml "e agua3 #& gr "e barita3 #&gr "e bentonita y ' gr "e goma 5anthan3 luego se e5plic/ el0uncionamiento "el e6uipo 6ue se utilizar2a en la pr7ctica1

4roce"imos a colocar #& ml "e agua "estila"a en el Erlenmeyer3 luegoagregamos ' ml "el lo"o realiza"o3 agitamos para 6ue se mezcle3 seagreg/ #' ml "e 7ci"o sul08rico y #& ml m7s "e agua "estila"a3agitamos y colocamos el Erlenmeyer sobre el calenta"or3 lo "ejamos

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all2 a una temperatura "e #&& oC y *&& 94M hasta 6ue este hierba1Se 0ue agregan"o azul "e metileno por ml3 seg8n se lo agregaba sesacaba una gota "e la muestra con la ayu"a "e la pipeta y se la

colocaba sobre el papel 0iltro3 esto se realiz/ hasta conseguir unpunto central azul ro"ea"o "e una aureola celeste3 luego "e ello se"a por 0inaliza"a la prueba3 se registra los cm* "e azul "e metilenoutiliza"os1

Se limpia y or"ena to"os los materiales utiliza"os1

MARCO TERICO

:a prueba M;T arroja la concentraci/n total "e los s/li"os arcillosos 6uecontiene el 0lui"o3 es "ecir3 la concentraci/n "e los s/li"os arcillososcomerciales agrega"os )bentonita- y la concentraci/n "e s/li"os arcillososaporta"os por la 0ormaci/n1 El mecanismo "e prueba permite cuanti0icar lacanti"a" "e arcillas hi"ratables presentes en el 0lui"o "e per0oraci/n1

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super0icies basales "e los cristales "e arcilla para compensarlassustituciones at/micas en la estructura "el cristal1

ESTRUCTURA DE ARCILLAS

:a arcilla 6ue e5iste naturalmente tiene una estructura apila"a oestrati0ica"a3 ca"a capa tiene un espesor apro5ima"o "e #& angstroms1

:as capas absorben el agua y se hinchan hasta el punto en 6ue las 0uerzas6ue las mantienen uni"as las "ebilitan y las capas in"ivi"uales pue"ensepararse "e los pa6uetes1 :a separaci/n "e estos pa6uetes en m8ltiplescapas se llama "ispersi/n1 Este aumento "el n8mero "e part2culas3 juntocon el aumento resultante "el 7rea super0icial3 causa el engrosamiento "e lasuspensi/n1

:as arcillas son generalmente "el tipo "e "os capas como la Daolinita o "eltipo "e tres capas como la montmorillonita 3 la clorita o la ilita1

Ca"a part2cula "e arcilla laminar se compone "e un apilamiento "e capasunitarias paralelas1 Ca"a capa unitaria consta "e una combinaci/n "e hojas"e s2lice "ispuestas tetra"ricamente )en pir7mi"e- y hojas "e al8mina omagnesia "ispuestas octa"ricamente )ocho caras-1 :as arcillas "e trescapas se componen "e capas unitarias constitui"as por "os hojastetra"ricas "e ca"a la"o "e una hoja octa"rica1

:as arcillas pue"en ser elctricamente neutras o estar carga"asnegativamente1

>>1google1com1ec=search?6@estructura"earcillaas

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arcilla ser7 llama"a montmorillonita s/"ica1 Si los cationes sonprincipalmente calcio3 la arcilla ser7 llama"a montmorillonita c7lcica1

El espesor "e la pel2cula "e agua absorbi"a es controla"o por el tipo y lacanti"a" "e cationes asocia"os con la arcilla1 El agua 6ue absorbe en lasgran"es super0icies planares contiene la mayor parte "e agua total reteni"apor las arcillas hi"ratables1

MECANIM" DE HIDRA!ACIN DE LA ARCILLA

:a hi"rataci/n "e la arcilla ocurre a travs "e tres mecanismos+

Hinchamiento Cristalino:Es el enlace "e molculas "e agua a 7tomos "eo52geno en la super0icie "e las pla6uetas "e arcilla1 Tambin conoci"o comohi"rataci/n "e super0icie1 9esulta "e la a"sorci/n "e capas monomoleculares "e agua en las super0icies basales "el cristal3 tanto en las carase5ternas como en las capas intracristalinas "e la estructura "e la arcillaFeste 8ltimo caso en las 6ue poseen una re" cristalina e5pan"ible1 :anaturaleza estructural "e la molcula "e agua proporciona propie"a"es casicristalinas1 A"em7s3 el agua en la estructura tiene una viscosi"a" mayor6ue el agua libre1 :os cationes intercambiables in0luyen sobre el aguacristalina "e "os maneras1 En primer lugar3 muchos "e los iones se hi"ratan

ellos mismos3 0orman"o capas "e agua a su alre"e"or )G y a sone5cepciones-1 En segun"o lugar3 se enlazan a la super0icie "el cristalcompitien"o con las molculas "e agua3 ten"ien"o a perturbar su estructura)a y :i son e5cepciones3 ya 6ue sus enlaces son "biles y tien"en a"i0un"irse-1

Hidratacin Inica:Es la hi"rataci/n "e cationes 6ue se encuentran entrelas pla6uetas "e arcilla3 los cuales tienen capas "e molculas "e agua 6uelos ro"ean )es0eras "e hi"rataci/n-1

Hinchamiento Osmtico: Ocurre por6ue la concentraci/n "e cationesentre capas es mucho mayor 6ue en el seno "e la soluci/n1 4orconsecuencia3 el agua se "esplaza hacia la secci/n entre las cel"asunitarias3 incrementan"o el espaciamiento y permitien"o el "esarrollo "euna "oble capa "i0usa1 Aun6ue no e5ista ninguna membrana semipermeable3 el mecanismo es esencialmente osm/tico por6ue est70un"amenta"o en una "i0erencia "e concentraci/n "e electrolitos1 Estehinchamiento causa mayores incrementos en el volumen total 6ue elcristalino3 pero el agua est7 "bilmente uni"a a la super0icie "e la estructura"el mineral1

CA#ACIDAD DE IN!ERCAM$I" CA!INIC" %CEC&

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:a capaci"a" "e intercambio cati/nico )CEC- es la capaci"a" 6ue tiene unsuelo para retener y liberar iones positivos3 merce" a su conteni"o enarcillas y materia org7nica1 :as arcillas est7n carga"as negativamente3 por

lo 6ue suelos con mayores concentraciones "e arcillas e5hiben capaci"a"es"e intercambio cati/nico mayores1 A mayor conteni"o "e materia org7nicaen un suelo aumenta su CEC1

:os cationes y aniones son atra2"os a los bor"es "el cristal3 por6ue lainterrupci/n "e la estructura "el cristal a lo largo "el eje c resulta en larotura "e los enlaces i/nicos1 El total "e cationes absorbi"os3 e5presa"o enmilie6uivalentes por cien gramos "e arcilla seca3 se "enomina capaci"a" "eintercambio cati/nico )CEC-1

#R"$LEMA INFERID" DE LA #REENCIA DE ARCILLAHIDRA!A$LE EN LA F"RMACIN

:as lutitas 6ue se hinchan con 0acili"a" son signo "e una 0ormaci/n 6ue noest7 bien consoli"a"a1

El proceso "e per0oraci/n en 0ormaciones inestables pue"e acarrearproblemas operacionales tales como+

Empaquetamiento del pozo.- las lutitas se "esmoronan asent7n"osealre"e"or "e la sarta "e per0oraci/n3 provocan"o aprisionamiento1

Fallos en la corrida de registros:ciertas herramientas "e registros tienenuna resoluci/n horizontal baja3 por lo 6ue3 "e e5istir >ashout3 la toma "e"atos se ve a0ecta"a1

INSTRUMENTOS

Lodo de perforacin

:i6ui"o o gas 6ue circula a travs "e la sarta "e per0oraci/n hasta a la broca

y regresa a la super0icie3 es una mezcla "e a"itivos necesarios con"i0erentes propie"a"es 0isco 6u2micas encarga"as "e "ar estabili"a" al pozo3tambin es un sistema "e seguri"a"1

El lo"o "e per0oraci/n prepara"o conten2a+

#& gramos "e ;entonita #& gramos "e ;arita ' gramo "e hantam um

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Fuente: www.foropolicia.com

Fig. 5 jeringa plstica si aguja

#ipe3a )e 0-'L

Este instrumento "e vi"rio3 gra"ua"o 6ue posee "os aberturas una mas

pe6uea por "on"e es absorbi"o el l26ui"o3 el otro e5tremo se lo tapa conuna pera "e succi/n con el 0in "e 6ue la presi/n atmos0rica imposibilite lasali"a "e l26ui"o3 sirve para me"ir con e5actitu" vol8menes muy pe6ueos"e l26ui"os1

Fuente: www.significados.com

Fig. 6 pipeta con pera de goma

4arilla a/i3a)ora 'a/n53ica

Es una pe6uea barra magntica cubierta por una capa pl7stica 6ue poseeuna gran 0uerza magntica3 su 0unci/n consiste en girar y a me"i"a 6ueaumenta su veloci"a" crear un campo magntico rotatorio1 Esta varilla esintro"uci"a "entro "el contene"or )matraz "e Erlenmeyer- 6ue se encuentraencima "e la placa "el calenta"or "on"e la varilla rota sobre el magneto)genera"or elctrico- recubierto por la placa1

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Fig. 7 varilla agitadora magntica contenida en el matraz de Erlenme!er

Calen3a)or el5c3rico

Es un e6uipo en cual posee una super0icie plana met7lica la cual generacalor 6ue es genera"o por resistencias elctricas3 en esta super0icie se"eposita el matraz o vaso "e precipitaci/n con la sustancia 6ue se vaya acalentar1

#apel )e fil3ro A#I

Es un papel con 0orma circular 6ue se utiliza como 0iltro o tamiz para

impe"ir el paso "e resi"uos presentes en el 0lui"o "e per0oraci/n3 para 6ue"e esta 0orma solo salga agua1

Fig. " papel de filtro #$% colocado en la celda de lodo en la &practica de

filtraci'n #$%&

A61l )e 'e3ileno

Su nombre cient20ico es cloruro "e metiltiononina3 es una sustancia org7nica

"e color azul 6ue permite teir soluciones3 la cual se emplea en el 0lui"o "eper0oraci/n con el prop/sito "e in"icar la canti"a" "e arcillas reactivas

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);entonita o sali"os "e per0oraci/n- ya 6ue estas absorben el azul "emetileno para as2 "eterminar la saturaci/n "e este compuesto en el lo"o1

#er78i)o )e 9i)r7/enoSe lo conoce com8nmente como agua o5igena"a3 este compuesto 6u2micoes un agente o5i"ante 6ue pue"e causar combusti/n espont7nea cuan"oentra en contacto con materia org7nica1 En los 0lui"os "e per0oraci/n estecompuesto 6u2mico blo6uea el e0ecto "e la materia org7nica presente en ello"o1

ci)o s1lf;rico

Es un compuesto 6u2mico 6ue es emplea"o en la s2ntesis "e 7ci"os3 sul0atos

y en "i0erentes in"ustrias como la agr/noma y petro6u2mica3 a"em7sreacciona con agua y compuestos org7nicos con "espren"imiento "e calor1o

PROCEDIMIENTO

#1 4reparamos un lo"o base agua con #& gr "e barita3 #& gr "ebentonita y ' gr "e 5anthan gum3 el papel 0iltro lo "oblamoshasta conseguir "ivi"irlo en ocho3 numeramos ca"a uno "e losoctavos "el papel1

'1 Con la ayu"a "e la jeringa colocamos #& ml "e agua "estila"aen el matraz3 segui"o "e eso colocamos # ml "e lo"o3 agitamossuavemente para mezclarlo1

*1 :uego colocamos #' ml "e agua o5igena"a y &3, ml "e 7ci"osul08rico1 Mezclamos nuevamente1

$1 Colocamos el matraz sobre el calenta"or3 lo encen"imos y0ijamos una temperatura "e #&&oC y una agitaci/n "e *&&94M1

,1 Esperamos hasta 6ue hierva y lo sacamos "el calenta"or3aa"imos *& ml "e agua "estila"a para en0riarlo1

(1 :uego colocamos con la ayu"a "e la pipeta un ml "e azul "emetileno3 con la ayu"a "e la varilla colocamos una gota "e"icha mezcla en uno "e los octavos "el papel1

K1 Se agrega un ml mas "e azul "e metileno al matraz3 agitamosnuevamente y con la varilla sacamos una gota y la colocamosen el octavo "e papel siguiente1

L1 El proce"imiento anterior se realiza hasta 6ue al comparar lanueva gota "eposita"a sobre el papel sea "e igual encoloraci/n y tenga una aureola celeste a su alre"e"or3 encomparaci/n con la gota antes "eposita"a1

1 Nna vez esto se cumpla la prueba 0inaliza y se toma elvolumen "e azul "e metileno mas bajo1

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#&1 :uego se limpiaron to"os los instrumentos y se coloc/to"o en su lugar1

DATOS OBTENIDOS

CALCULOS

CEC(Capacidadde azulde metileno)=Cantidadde azul demetileno

cantidaddemuestra

CEC(Capacidadde azulde metileno)=7ml

1ml

CEC(Capacidad de azuldemetileno)=7

MBT

(lbs

bbl

)=5xCEC

MBT(lbsbbl )=5x7

MBT=35(lbsbbl )

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

En esta pr7ctica observamos 6ue las aureolas m7s pareci"as 0ueron en el lasptima y octava aureola3 esto nos in"ica 6ue a los K mililitros "e aa"irleazul "e metileno la arcilla "e la muestra absorbi/ to"o el l26ui"o3 y llego aun punto en el cual ya no po"2a absorber m7s azul "e metileno y esto nos"io la pauta para saber 6ue la pr7ctica termino luego con relacionescalculamos la capaci"a" "e azul "e metileno y con este valor po"emosobtener el resulta"o 0inal "e M;T1

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Cantidad de azul de

metileno

7 ml

Cantidad de lodo de

muestra

1 ml

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CONCLUSIONES

Se logr/ conocer la canti"a" "e azul "e metileno necesario para 6ue la

arcilla se hinche1

Me"iante los "i0erentes c7lculos realiza"os conocimos el valor "e la relaci/n"e canti"a" "e arcilla en libras sobre barriles1

Observamos la 0ormaci/n "e "i0erentes aureolas las cuales nos mostraron6ue a me"i"as "e 6ue aument7bamos el azul "e metileno la arcilla ibaabsorbien"o hasta 6ue esta ya no absorbi/ mas y las aureolas nosmostraron una igual"a" y esto nos in"ic/ el 0in "e la practica1

RECOMENDACIONES

Manipular "e una 0orma a"ecua"a los instrumentos "e la pr7ctica "e azul "emetileno para evitar "ao en las mismas1

Colocar la canti"a" apropia"a azul "e metileno para observar la "i0erenciaentre las aureolas

Colocar la canti"a" a"ecua"a "e 7ci"o sul08rico3 per/5i"o "e hi"rogeno)agua o5igena"a- y agua "estila"a para evitar 0allos en la practica

.ivi"ir el papel 0iltro en L partes para colocar una gota "e azul "e metilenoen ca"a una "e las "ivisiones para ir "i0erencian"o la aureola1

Tener cui"a"o al momento "e poner la muestra en el papel 0iltro para 6ueno e5e"a el espacio "a"o para ca"a una "e las muestras1

BIBLIOGRAFA

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Araujo Alejan"ro )''-3 Control /ptimo "e la inhibici/n y estabilizaci/n "elas lutitas y arcillas en los 0lui"os "e per0oraci/n base aguaP 9ecupera"o"e+http+==cybertesis1uni1e"u1pe=bitstream=uni=*(*=#=araujoRoD1p"0

;aDer Hughes )'&&-3

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