FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DE LAS ARCILLAS

FACTORES QUE AFECTAN EL RENDIMIENTO DE LAS ARCILLAS
La hidratación y la dispersión de la arcilla seca son muy afectadas si el agua de preparación contiene sal o varios iones metálicos. Por ejemplo, muchos lodos de perforación son preparados con agua salada por razones de economía y conveniencia. Un análisis típico del agua salada puede contener los siguientes componentes:



El agua que contienecualquier concentración de sal puede ser saturada con una sal adicional. El agua salada saturada contiene aproximadamente 315.000 mg/l de cloruro de sodio. Se requiere aproximadamente 120 lb/bbl de sal para saturar el agua dulce.
El agua que contiene calcio o magnesio se llama agua “dura”. Para obtener una mayor viscosidad de la arcilla, una de las prácticas consiste en “suavizar” el aguaañadiendo carbonato de sodio y soda cáustica para precipitar el calcio y el magnesio. Cuando la solución tiene altas concentraciones de cloruro, la única manera de reducir la concentración es diluyendo con agua dulce. Cuando el agua de preparación es salada, se puede usar SALT GEL (atapulguita) para lograr la viscosidad. La atapulguita es un mineral único. Su estructura cristalina es en forma de aguja. Sucapacidad para aumentar la viscosidad es independiente del agua de preparación. A la misma concentración, SALT GEL en cualquier tipo de agua produciría la misma viscosidad que M-I GEL en agua dulce. La capacidad de aumentar la viscosidad no depende de la hidratación, sino de la medida en que los paquetes de agujas son sometidos al esfuerzo de corte. La viscosidad resultante es creada por doselementos:
1. La formación de estructuras de escobillas amontonadas por los esfuerzos de corte. Esto presenta una simple analogía con la agitación de paja en agua.
2. Las fuerzas de atracción entre partículas, creadas por cargas de enlaces rotos en los bordes de agujas rotos por los esfuerzos de corte.
La bentonita puede ser usada como viscosificador eficaz en agua salada si es prehidratada en aguadulce antes de ser añadida al agua salada. Resulta conveniente mantener un pH de 9 a 10 y tratar la lechada de bentonita prehidratada con un desfloculante antes de añadirla al agua salada. De esta manera, se puede reducir la floculación inicial seguida por una pérdida de viscosidad causada por la deshidratación en el ambiente de agua salada. La viscosidad resultante siempre será considerablementemayor que la viscosidad obtenida al añadir arcilla seca directamente al agua salada.
Una reacción totalmente diferente se produce cuando se añade sal o calcio directamente a una lechada de bentonita preparada e hidratada en agua dulce.

EFECTO DEL PH
La mayoría de todos los lodos de perforación son tratados de manera que sean alcalinos, es decir, que su pH sea mayor a 7. Como el pH no afecta laviscosidad, una de las principales consideraciones es la selección del rango de pH más deseable para optimizar las propiedades reológicas del fluido de perforación.
Cuando el pH es mayor de 9,5, la dispersión de la arcilla aumenta, incrementando la viscosidad del fluido de perforación. La importancia del pH es que la viscosidad creada por valores superiores a 10 a veces no guarda proporción con loque se considera ser las propiedades deseables del lodo. Por razones obvias, tales como seguridad y corrosión, los lodos de perforación casi nunca son utilizados dentro del rango ácido con un pH inferior a 7.
PRINCIPIOS DEL TRATAMIENTO QUÍMICO
La viscosidad resulta de los esfuerzos de fricción y de los esfuerzos eléctricos que existen dentro de un sistema de lodo. Los sólidos se incorporan dentrodel lodo de perforación a medida que la perforación va avanzando. Estos sólidos serán triturados y se descompondrán en partículas muy finas, causando un aumento de la viscosidad del lodo, a menos que los sólidos sean retirados del sistema. La perforación a través de varios contaminantes también causará la floculación y un aumento de la viscosidad.
El agua es eficaz para reducir la viscosidad si...