PRACTICA Nº 03: VISCOCIDAD APARENTE, VISCOSIDAD PLÁSTICA, PUNTOCEDENTE, ESFUERZO DE GEL INTEGRANTES GRUPO 03 Ingeniera UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERÍA DE PETRÓLEOS 2015 Cálculos para el grupo 3: Viscosidad plástica (vp): Vp = indicación a 600 RPM – indicación a 300 RPM. Vp = 4cp – 3 cp. Vp = 1cp. Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento Punto cedente (yp): Yp = indicación a 300RPM – viscosidad plástica. Yp = 3 – 1 Yp = 2 lb/100 ft2 Viscosidad aparente (VA): VA= Indicador de 600 RPM 2 VA = 4 CP 2 VISCOSIDAD PLÁSTICA (VP) [CENTIPOISE] Grupo 1 Agua Lodo densificado Aceite mineral 1,5 3,5 3,5 Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento 2 1,5 3 ------ 3 1 6 6 4 2 7,5 ------ 5 1,5 10 3,5 6 1 7 ------ 7 1,5 12 4 8 2 15 ----- YIELD POINT (YP) [lb/100ft2] Grupo Agua Lodo densificado Aceite mineral 1 1 1 1,5 2 1 3 ----- 3 2 1 -2 4 0 1 ----- 5 1 3 1,5 6 2 7 ----- 7 1 4 2 8 0 18 ----- Grupo Agua VISCOSIDAD APARENTE (VA) [CENTIPOISE] Lodo densificado Aceite mineral 1 2 4 4,25 2 2 4,5 ----- 3 2 6,5 5 4 2 8 ----Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento 5 2 11,5 4,25 6 2 10,5 ----- 7 2 14 5 8 2 24 ----- Los datos de viscosidad plástica, punto cedente y viscosidad aparente del castor oíl no se registraron debido a q los datos no se pudieron registrar. ESFUERZO DE GEL A 10 SEG. Grupo Lodo densificado Aceite mineral Castor oíl 1 1 2 ----- 2 1,8 ----- 7 3 3 4 ----- 4 4 ----- 9 5 4 3 ----- 6 3 ----- 8 7 4 3 ----- 8 3 ----- ----- ESFUERZO DE GEL A 10 MIN. Grupo Lodo densificado Aceite mineral Castor oíl 1 1,5 3 ----- 2 2 ----- 6 3 4 9 ---- 4 5 ----- 8 5 7,5 4 ---Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento 6 4 ----- 7 7 6 3 ----- 8 4 ---- 8 De los datos de viscosidades plásticas entre los distintos lodos, se notó que la viscosidad va en aumento, esto es debido a que los lodos están compuestos por aditivos que agregan una cantidad considerable de sólidos (fase dispersa) lo que aumenta la resistencia mecánica al flujo, a diferencia del aceite que mantiene una viscosidad plástica casi constante en cada uno de los grupos debido a que está conformado por una única fase visible (homogéneo). RESULTADOS Tabla 1. Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento ANALISIS DE RESULTADOS Tabla 2. Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento GRUPO 1 2 3 4 5 VISCOSIFICANTE BENTONITA 10 LBS POR BARRIL BENTONITA 15 LBS POR BARRIL BENTONITA 20 LBS POR BARRIL BENTONITA 10 LBS POR BARRIL BENTONITA 15 LBS POR BARRIL ANÁLISIS DE RESULTADOS Debido a los altos efectos proporcionados por la adición de densificantes a los distintitos lodos en pruebas anteriores, en comparación con el aceite mineral, que posee una densidad por debajo de la del agua. Vale resaltar el hecho de que aunque la densidad de los lodos sea similar, el comportamiento en viscosidad no tiene que seguir este mismo comportamiento, debido a que las cantidades de viscosificante adicionadas a cada uno de los sistemas (lodos) son distintas, por ende estos efectos serán distintos. Aunque el método del embudo de marsh brinda información rápida acerca de la viscosidad de un sistema, pudimos apreciar (en los resultados del laboratorio anterior) que dichos datos presentaban variaciones considerables que no permitían establecer con claridad si un sistema era o no más viscoso (cuando alguno de estos presentaba mayor cantidad de viscosificante), con el viscosímetro de fann estas diferencias son bastante claras aunque este proceso requiere un poco más de tiempo. Además la prueba con el viscosímetro de fann permite obtener información más al detalle respecto de otras propiedades relacionadas con la viscosidad del fluida (YP, gel…) Si realizamos una comparación para los tres primeros grupos, observamos que la viscosidad plástica va en aumento desde el grupo 1 hasta el grupo 3, esto es de esperar debido a las cantidades de viscosificante utilizadas en cada uno de estos tres grupos; la relación se cumple de la siguiente manera: “a medida que aumenta el viscosificante, propiedades como la viscosidad plástica se ven afectadas, viéndose este efecto en un aumento de esta”. Note que el comportamiento referente a los grupos 4 y 5 es similar a los grupos 1 y 2 respectivamente, esto es porque tal y como se muestra en la tabla, las cantidades de viscocificante para estos grupos fue la misma. Es importante resaltar la diferencia de los efectos que tienen el tiempo en la propiedad de gel para un fluido, para tiempo cortos esta propiedad tixotrópica no ha desarrollado todo su potencial efecto, la formación de geles no se ha definido por completo; mientras que para tiempos no tan largos, los geles pueden llegar a desarrollar de manera efectiva esta propiedad. Si observamos los resultados de la Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento tabla 2 veremos que las mediciones para gel son menores a los 10 segundos que para las mediciones realizadas a los 10 minutos. Inicialmente podemos realizar una comparación de las viscosidades plásticas entre los distintos lodos y el aceite, para todos los casos es evidente que la viscosidad plástica de aceite es menor que la del lodo, esto es debido a que los lodos están compuestos por aditivos que, en comparación con el aceite, agregan una cantidad considerable de sólidos (fase dispersa), mientras que el aceite está conformado por una única fase visible (homogéneo), la fase dispersa del lodo aumenta la resistencia mecánica al flujo. Podemos realizar una comparación de las viscosidades plásticas entre los distintos lodos y el aceite, es evidente que la viscosidad plástica de aceite es menor que la del lodo para casi todos los casos, tomando como excepción a los grupos 1 y 3 en donde el valor para el lodo y el aceite es el mismo, esto se pudo dar por mal manejo de los equipos o una mala toma de los datos. Con respecto al hecho de que la viscosidad plástica del lodo tienda a ser mayor que la del aceite, es debido a que los lodos están compuestos por aditivos que, en comparación con el aceite, agregan una cantidad considerable de sólidos (fase dispersa), mientras que el aceite está conformado por una única fase visible (homogéneo), la fase dispersa del lodo aumenta la resistencia mecánica al flujo. CONCLUSIONES Debido a que todos los grupos trabajaron con el mismo aceite, no hubieron diferencias considerables entre los valores calculados. Existen diferencias significativas entre la medición de la viscosidad mediante el viscosímetro Fann y la realizada mediante el embudo Marsh. Existe un rango muy amplio entre los resultados obtenidos de viscosidad plástica y viscosidad aparente de todos los grupos, hablando del lodo base agua. Los valores del esfuerzo de corte para 10 segundos no tienen una gran variación entre los grupos lo cual no sucede con el corte para 10 minutos ya que en los dos casos de lodo base agua y aceite mineral, presentan rangos de diferencia considerable entre los grupos. Al parecer ser se presentaron errores en la lectura de datos, haciendo que el punto cedente sea menor que cero, cosa que no debe pasar ya que se está trabajando con un fluido no newtoniano. Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento Al parecer ser se presentaron errores en la lectura de datos, haciendo que el punto cedente sea menor que cero, cosa que no debe pasar ya que se está trabajando con un fluido no newtoniano. Laboratorio de Fluidos de Perforación y Completamiento