comparacion del rendimiento del emulsificante para fluidos de baja densidad

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
REGIÓN POZA RICA-TUXPAN

“COMPARACIÓN DEL RENDIMIENTO DE EMULSIFICANTES EN
LA ELABORACIÓN DE UN FLUIDO DE BAJA DENSIDAD (FBD)”
TESIS

PARA APROBAR EL EXÁMEN DEMOSTRATIVO DE LA
EXPERIENCIA RECEPCIONAL EN EL PROGRAMA DE INGENIERÍA
QUÍMICA

PRESENTA:
CITLALLI BLANCO SALGADO
MISAEL MALDONADO HERNÁNDEZ

ASESOR:
LUIS ELÍAS CÁRDENASPOZA RICA, VER.

27 DESEPTIEMBRE 2011

ÍNDICE

CAPÍTULO I
Introducción
Objetivo

2

Planteamiento del problema

2

Justificación

3

Hipótesis

3

CAPÍTULO II
Marco Teórico
2.1 Fluidos de control

4

2.1.1 Fluidos base agua

5

2.1.2 Fluidos base aceite

9

2.2 Emulsiones Directas

11

2.2.1 Tipos de emulsión

13

2.2.2 Composición de una emulsióndirecta

14

2.2.3 Propiedades de una emulsión directa

15

2.3 Emulsificantes

20

2.3.1 Clasificación y designación de emulsificantes

21

2.3.Propiedades de los emulsificantes

25

2.3.3 Comportamiento químico en los fluidos de emulsión directa

29

2.3.4Importancia y aplicaciones de los emulsificantes

31

2.4 Fluidos de baja Densidad

33

2.4.1 Propiedadesimportantes en la elaboración de un fluido de baja densidad
y equipos utilizados

34

CAPÍTULO III
Metodología
3.1Métodos de prueba

42

CAPÍTULO IV
Resultados

51

Conclusiones generales

62

Bibliografía

63

Glosario

64

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

En la perforación de pozos se encuentran zonas depresionadas o fracturadas que
requieren de fluidos de baja densidadpara perforarlas; tradicionalmente se han
utilizado fluidos aireados y/o espumas, los cuales son poco versátiles en su
aplicación.
Actualmente, los fluidos de control
(aceite en agua)

utilizados son emulsiones estables directas

e inversas (agua en aceite)

estabilizados con emulsificantes

específicos.
Estos deben superar las desventajas a las que están sometidos, como son la bajaestabilidad a la temperatura, resistencia al flujo del fluido, gelatinosidad y bajo poder
de inhibición en arcillas hidratables que se encuentran intercaladas entre las rocas.
En el presente trabajo solo se estudiarán las emulsiones directas (soluciones de
aceite en agua). Para poder formar esta solución se tiene que lograr la dispersión de
las partículas de aceite en agua. Esto implica llevarlas partículas de aceite al menor
tamaño posible y poder distribuirlas en el agua de tal manera que no se puedan
separar entre ellas.
Para lograr la estabilidad se necesita de un emulsificante que es el encargado de
equilibrar las partículas de aceite en agua. El emulsificante tiene que tener una
característica anfífila

es decir que no solo debe tener afinidad con el aceite

(hidrófobo)si no que también con el agua (hidrófila).
La parte hidrófila la es la que permite que la partícula se pueda mantener
suspendida en el agua de manera estable, mientras que la parte hidrófila es la que
rodea a la partícula de aceite. Esto indica que el emulsificante es el factor clave para
lograr la dispersión de las partículas de aceite en agua y formar nuestra emulsión
directa que cumpla conlas características necesarias para su utilización.

1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

Hoy en día el tema de solubilizar aceite en agua o viceversa tiene una importancia
relevante puesto que estas soluciones se han vuelto necesarias para la exploración
y producción de petróleo.

Objetivo
El objetivo de la presente tesis es la comparación del rendimiento de

3

emulsificantes en laelaboración de un fluido de baja densidad, teniendo en cuenta
propiedades específicas como: las reologías, tixotropías y

la temperatura como

propiedad fundamental, para lo cual se seguirá la metodología descrita mas
adelante, así como la normatividad.
En el capítulo II se presenta el marco teórico que sustentara el presente trabajo.
En el capítulo III se expondrá la metodología que se...