poliacriamida parcialmente hidrolizada

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UNIVERSIDAD DE ORIENTE

UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NCLEO MONAGAS

ESCUELA DE INGENIERIA DE PETRLEO

LABORATORIO DE PERFORACIN

MATURN / MONAGAS / VENEZUELA.

Profesora:Realizado Por

Jos MataBRICEO, VirginiaC.I. 14.366.863

EL KHOURY, JorgeC.I. 13.998.620

Seccin 01.MUZIOTTI, CsarC.I. 14.064.456

PORTILLO, YurimarC.I. 13.813.574

Maturn, Junio de 2001.

SUMARIO

El lodo de perforacin es un fluido con caractersticas fsicas y qumicas apropiadas, que puede ser aire o gas, agua, aceite y combinaciones de agua y aceite con diferente contenido de slidos. No debe ser txico, corrosivo ni inflamable, pero s inerte a las contaminaciones. En el caso que hoy nos involucra est el PHPA o poliacrilamida parcialmente hidrolizado, copolmero poliacrilato. Es un polmero de alto peso molecular, aninico y sinttico que est diseado para inhibir arcillas propensas a hidratarse, lo cual conduce a inestabilidad del hoyo. Las excelentes condiciones del hoyo experimentadas con el lodo PHPA se pueden determinar a partir de una serie de pruebas que corroboran la calidad del mismo, as como en el caso de los lodos agua-gel y lignosulfonato, el poliacrilato es sometido a un estudio entre los que se destacan la determinacin de densidad, propiedades reolgicas, condicin de alcalinidad o basicidad.

Para describir el procedimiento a utilizar para la determinacin de las propiedades anteriormente citadas, es importante sealar que son varios los mtodos en vista de la diversidad de las pruebas. En el caso particular de la densidad es sencilla su determinacin, se hace a partir de la balanza de lodo. Para conocer la qumica del fluido el principio bsico es agregar al lodo una cantidad de indicador y luego su titulacin de manera de conocer los valores de MBT, Pm, Mf, Pf. Para determinar las propiedades reolgicas (Viscosidad Plstica, Punto Cedencia, Geles) se utiliza un viscosmetro FANN el cual funciona cuando el fluido se encuentra entre el flotante y la camisa, y este es sometido a corte mediante la rotacin de la camisa. As como se miden estas propiedades se miden otras (Filtrado, Revoque, PH) utilizando por supuesto los equipos indicados y de la manera correcta.

En conclusin este sistema es altamente til, es ms, est comprobado a travs de una serie de monitoreos realizados directamente en los pozos; sin embargo, en nuestro caso sera difcil detectar su efectivo comportamiento y su alta eficiencia en sus funciones, debido a que al someter al fluido a una serie de pruebas experimentales estamos susceptibles a ciertos errores tanto humanos como de los equipos, de all que en la prctica realizada no todos los valores concuerden con la realidad del sistema. Es importante sealar que el PHPA es utilizado ampliamente en la industria, por su capacidad de estabilizacin del hoyo, bajo dao a la formacin, bajos costos y amplia aceptacin ambiental.

INTRODUCCIN

La poliacrilamida (PHPA) es un copolmero, sustancia que se forma cuando dos o ms sustancias se polimerizan al mismo tiempo, dando por resultado un producto que no es una mezcla de polmeros individuales sino un complejo que tiene propiedades diferentes de cada polmero por separado. El caso de la PHPA nos referimos a un polmero de alto peso molecular que tiene como funcin principal la inhibicin de lutitas propensas a hidratarse.

El mecanismo primario de inhibicin es la encapsulacin polimrica de la arcilla o lutita perforada por atraccin y adhesin aninica/catinica (opuestamente cargadas). La efectiva encapsulacin resultante evita la hidratacin del hoyo y los cortes. Esta capa de polmeros tambin protege a los cortes de ser convertidos en slidos ms finos antes o durante el proceso de ser separados del sistema de lodo.

Los polmeros aninicos de alto peso molecular, actan como floculantes en bajas concentraciones al unir muchas partculas de arcilla. Cuando las concentraciones se aumentan, los slidos pueden ser encapsulados totalmente, y la larga cadena de polmeros puede actuar como desfloculantes al evitar que las arcillas interacten directamente entre si.

El sistema inhibidor de lodo PHPA, mostr resultados sobresalientes en hoyos de perforacin calibrados o casi calibrados a tasa de penetracin ptimas en frica Occidental. Esto se logr a un costo significativamente reducido en Puerto Gentil, Gabon, estrechando as la brecha entre las capacidades inhibidoras de lodos a base de agua y a base de aceite.

Gabon es conocido por sus problemticas lutitas y sus arcillas hidratables. Recientemente un operador facilit un formato ideal para comparar actuaciones de los fluidos de perforacin al perforar tres pozos en desarrollo en una plataforma costa afuera que producan petrleo y gas de seis pozos perforados de principio a mediados de 1980. debido a los resultados superiores que superaron las expectativas (inclusive superando al pozo que utiliz el fluido a base de aceite), los slidos bajos, el sistema PHPA no disperso fue utilizado exitosamente en los tres pozos adicionales. Los tres pozos PHPA no experimentaron problemas de hoyo y estuvieron entre los mejores pozos productores en la plataforma.

Al utilizar los sistemas PHPA, la estrechez de hoyo por lo general no constitua un problema. Incluso los pozos PHPA alcanzaron el mismo objetivo (desde el inicio hasta comenzar los registros) en menos de la mitad de tiempo (15.3 promedio diario). Los ahorros relativos en el costo de una perforacin libre de problemas fue tanto sustancial como claramente evidente.

Para corroborar todo lo anteriormente citado el objetivo de la prctica es Estudiar el comportamiento de las propiedades de un fluido poliacrilamida parcialmente hidrolizada bajo ambientes de calcio.

FUNDAMENTOS TERICOS

CMO SE DESCRIBE EL PHPA ?Es un polmero de alto peso molecular, aninico y sinttico, que est diseado para inhibir arcillas propensas a hidratarse, lo cual conduce a inestabilidad del hoyo. Los polmeros aninicos de alto peso molecular actan como floculantes en altas concentraciones al unir muchas partculas de arcilla. cuando las concentraciones se aumentan, los slidos pueden ser encapsulados totalmente, y la larga cadena de polmeros puede actuar como desfloculante, al evitar que la arcilla interacte directamente entre s.

INCIDENCIA DE LA TEMPERATURA SOBRE LA REOLOGA DEL LODOLos efectos de la temperatura sobre la reologa del polmero son grandes, por lo que la revisin de esta con un envase de calentamiento a la misma temperatura, cada vez dar mayor consistencia a las lecturas y proveer una indicacin ms confiable de la actuacin en el hoyo de fondo.

INCIDENCIA DE LA CONCENTRACION DE CALCIO SOBRE EL SISTEMADe tener una alta concentracin de ion calcio no se lograra la actividad efectiva de los polmeros, por lo que este debe ser constantemente monitoreado para mantenerlo por bajo los 200 mg/l.

INCIDENCIA DE LA CONCENTRACIN DE ARCILLA SOBRE EL SISTEMA

Es necesario mantener los rangos del MBT entre 15 y 17 lb/bl, pues de setar por encima de 20 lb/bl, el fluido no disperso puede desarrollar problemas de viscosidad, requiriendo de una dilacin fuerte y tratamiento con PHPA

CONTROLES A SEGUIR PARA LA UTILIZACIN DE LA POLIACRILAMIDA PARCIALMENTE HIDROLIZADA

Control de Calcio Libre: el polmero PHPA es sensitivo al calcio y acta mejor cuando el nivel del mismo est por debajo de los 200 mg/l. el bicarbonato de sodio (con su pH ms bajo) debe utilizarse en vez de soda ash si los tratamientos para remover calcio constituyen un problema de alcalinidad. Una contaminacin fuerte con cemento y el correspondiente pH ms elevado pueden tratarse con SAPP ( pirofosfato cido de sodio). Los carbonatos tambin deben controlarse, ya que compiten con el PHPA por los sitios positivamente cargados y activos en las partculas de arcilla. En el fluido PHPA bajo en slidos los carbonatos no tienen usualmente los mismos efectos adversos que podran tener en un lodo disperso alto en slidos. Por esta razn el sistema tiende a permanecer reologicamente estable con lecturas de carbonatos elevadas.

Control de Fermentacin: Como un precaucin puede utilizarse un buen bactericida para asegurar que la fermentacin no interfiera con la actuacin dl fluido. La mayopra de los componentes del polmero son resistentes a las bacterias pero la fermentacin es siempre una posibilidad cuando se trata de lodos con un bajo pH, y muy posible al utilizar almidn o agua contaminada para mezclarlos.

Control de Corrosin: debido al pH ms bajo y al atrapamiento de oxgeno inherente, el sistema PHPA puede ser corrosivo. Un eliminador de Oxgeno aadido por bombeo, cerca de la succin es un ejemplo de un sistema apropiado.

Control de Densidad: Barita o cualquier otro agente de peso puede utilizarse para aumentar el peso del lodo. Con los fluidos de perforacin no dispersos y bajos en slidos la experiencia ha demostrado que el mtodo de dilacin para aumentar peso es ms uniforme y minimiza los efectos adversos sobre las propiedades del lodo causados por la adicin de material de peso seco al sistema activo.

Control de slidos: los agitadores de lutitas de alta calidad equipadas con mallas finas y un buen limpiador de lodo se deben correr todo el tiempo. El uso de una centrifuga, montado para desechar los slidos mientras se mantienen efluentes el agua y el polmero es altamente beneficioso con peso de lodos hasta 12.5 lpg.

Para pesos de lodos por encima se recomienda una centrifuga de dos etapas. Este montaje ha sido utilizado con xito con pesos del lodo hasta 14.5 lpg.

MEDIDAS PARA EVITAR LA CONTAMINACIN CON CEMENTO Se debe perforar hacia fuera del Casing interior, con agua de mar o lodo viejo, para que sea desechado antes de desplaz

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