Fluidos Basicos De Perforacion
Páginas: 53 (13157 palabras)
Publicado: 16 de mayo de 2012
2.1.- ARCILLAS
Los minerales arcillosos presentan un tamaño reducido de partícula, y presencia de carga en su superficie, lo cual le otorga propiedades físico-químicas muy particulares: retención y liberación de moléculas orgánicas e inorgánicas, capacidad para mantenerse dispersas o reunirse en agregados voluminosos, hinchamiento, entre otros. Sus pequeñas dimensiones hacen que secomporte como un sistema coloidal cuando entra en contacto con agua, mientras que la presencia de cargas le permite atraer sustancias ubicadas en la solución en contacto con ellas. Estos minerales presentan cargas con dos orígenes diferentes: permanentes y dependientes de pH. Las cargas permanentes, constantes o estructurales se han generado, a través de los procesos geológicos, debido asustituciones isomórficas en las estructuras cristalinas, generalmente negativas debido al reemplazo de átomos de la estructura por otros de menor valencia (magnesio por aluminio, aluminio por silicio). Estas cargas resultan independientes del entorno del mineral. En los bordes, sin embargo, aparecen cargas que son dependientes del pH del medio y por lo tanto son variables. Surgen de la disociación de grupossuperficiales, como muestra el siguiente esquema: Si-OH2+ ( Si-OH ( Si-O- pH < pzc pH = pzc pH > pzc.
Sólo se encuentran neutralizadas bajo una cierta condición de pH, denominada pzc: punto de carga cero (point of zero charge), que depende del tipo de enlace químico involucrado. Cuando el pH se eleva por encima del pzc, en un medio mas alcalinizado, la superficie de borde adquiere carganegativa (pH ( pzc) mientras que al descender por debajo del pzc, en un medio más ácido, se vuelve positiva. Esto no implica que el valor de pzc sea neutro, dependiendo del grupo funcional implicado puede oscilar entre ácidos y alcalinos.
2.1.1.- Definición
Las arcillas son cualquier sedimento o depósito mineral que es plástico cuando se humedece y que consiste de un materialgranuloso muy fino, formado por partículas muy pequeñas cuyo tamaño es inferior a 4 micras, y que se componen principalmente de silicatos de aluminio hidratados [1 micra es la diezmilésima parte de un centímetro, es decir, la dimensión aproximada de los microbios comunes].
[pic]
Figura 1. Hojuela de arcilla amplificada 15 000 veces.
Las arcillas están conformadasprincipalmente por silicatos de aluminio hidratados, es decir, que desde el punto de vista químico está compuesta de silicio (Si), aluminio (Al), oxígeno (O) e hidrógeno (H).
Debido al pequeño tamaño de sus partículas, los minerales arcillosos tienen gran actividad superficial, representada por absorción iónica, cohesividad y otras propiedades. Los minerales arcillosos han sido estudiados con grandetalle a causa de su importancia científica y económica.
Los minerales arcillosos formados principalmente durante los procesos de intemperismo, se transforman en elementos importantes de los sedimentos clásticos. La pizarra blanda deriva de muchas propiedades distintas, como su laminación fina, de su contenido de arcilla. Los minerales arcillosos son también un residuo insoluble comúnen la caliza arcillosa, y forman parte de la matriz arenisca con clasificación deficiente.
Aún más, si se pone en contacto a la arcilla con el agua, se vería cómo las hojuelas se separan unas de otras, abriéndose, y si luego son secadas extrayendo el agua absorbida entonces se observaría el efecto de contracción del espacio entre las láminas, como si fuera un acordeón químico.[pic]
Figura 2. Borde de la hojuela amplificado 20 000 veces.
2.1.2.- Minerales de arcilla
La arcilla esta constituida por un cierto número de minerales en proporciones variables. La palabra arcilla se emplea con referencia a un material de grano fino, terroso que se hace plástico al ser mezclado con algo de agua. Las técnicas de rayos X han demostrado que...
Los minerales arcillosos presentan un tamaño reducido de partícula, y presencia de carga en su superficie, lo cual le otorga propiedades físico-químicas muy particulares: retención y liberación de moléculas orgánicas e inorgánicas, capacidad para mantenerse dispersas o reunirse en agregados voluminosos, hinchamiento, entre otros. Sus pequeñas dimensiones hacen que secomporte como un sistema coloidal cuando entra en contacto con agua, mientras que la presencia de cargas le permite atraer sustancias ubicadas en la solución en contacto con ellas. Estos minerales presentan cargas con dos orígenes diferentes: permanentes y dependientes de pH. Las cargas permanentes, constantes o estructurales se han generado, a través de los procesos geológicos, debido asustituciones isomórficas en las estructuras cristalinas, generalmente negativas debido al reemplazo de átomos de la estructura por otros de menor valencia (magnesio por aluminio, aluminio por silicio). Estas cargas resultan independientes del entorno del mineral. En los bordes, sin embargo, aparecen cargas que son dependientes del pH del medio y por lo tanto son variables. Surgen de la disociación de grupossuperficiales, como muestra el siguiente esquema: Si-OH2+ ( Si-OH ( Si-O- pH < pzc pH = pzc pH > pzc.
Sólo se encuentran neutralizadas bajo una cierta condición de pH, denominada pzc: punto de carga cero (point of zero charge), que depende del tipo de enlace químico involucrado. Cuando el pH se eleva por encima del pzc, en un medio mas alcalinizado, la superficie de borde adquiere carganegativa (pH ( pzc) mientras que al descender por debajo del pzc, en un medio más ácido, se vuelve positiva. Esto no implica que el valor de pzc sea neutro, dependiendo del grupo funcional implicado puede oscilar entre ácidos y alcalinos.
2.1.1.- Definición
Las arcillas son cualquier sedimento o depósito mineral que es plástico cuando se humedece y que consiste de un materialgranuloso muy fino, formado por partículas muy pequeñas cuyo tamaño es inferior a 4 micras, y que se componen principalmente de silicatos de aluminio hidratados [1 micra es la diezmilésima parte de un centímetro, es decir, la dimensión aproximada de los microbios comunes].
[pic]
Figura 1. Hojuela de arcilla amplificada 15 000 veces.
Las arcillas están conformadasprincipalmente por silicatos de aluminio hidratados, es decir, que desde el punto de vista químico está compuesta de silicio (Si), aluminio (Al), oxígeno (O) e hidrógeno (H).
Debido al pequeño tamaño de sus partículas, los minerales arcillosos tienen gran actividad superficial, representada por absorción iónica, cohesividad y otras propiedades. Los minerales arcillosos han sido estudiados con grandetalle a causa de su importancia científica y económica.
Los minerales arcillosos formados principalmente durante los procesos de intemperismo, se transforman en elementos importantes de los sedimentos clásticos. La pizarra blanda deriva de muchas propiedades distintas, como su laminación fina, de su contenido de arcilla. Los minerales arcillosos son también un residuo insoluble comúnen la caliza arcillosa, y forman parte de la matriz arenisca con clasificación deficiente.
Aún más, si se pone en contacto a la arcilla con el agua, se vería cómo las hojuelas se separan unas de otras, abriéndose, y si luego son secadas extrayendo el agua absorbida entonces se observaría el efecto de contracción del espacio entre las láminas, como si fuera un acordeón químico.[pic]
Figura 2. Borde de la hojuela amplificado 20 000 veces.
2.1.2.- Minerales de arcilla
La arcilla esta constituida por un cierto número de minerales en proporciones variables. La palabra arcilla se emplea con referencia a un material de grano fino, terroso que se hace plástico al ser mezclado con algo de agua. Las técnicas de rayos X han demostrado que...
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