¿Por qué son importantes las pruebas de alcalinidad del fluido de perforación Pf, Mf?



La alcalinidad es importante en el lodo a base de agua porque puede afectar el desempeño de algunos químicos de tratamiento en el fluido a base de agua, especialmente si requieren condiciones alcalinas para un desempeño efectivo. El hidróxido de sodio o potasio generalmente proporciona iones hidroxilo (OH–) para ajustar el pH de los fluidos a base de agua (consulte también Procedimientos de prueba de pH). Sin embargo, los iones carbonato (CO3 2–) y bicarbonato (HCO3 –) también proporcionan alcalinidad del fluido, junto con la formación de contaminantes (por ejemplo, H2 S o gas CO2). Con base en la prueba de alcalinidad del lodo de perforación/fluido de perforación pf mf anterior, se volvió muy importante realizarla en la plataforma de perforación.

 
 Sin embargo, la alcalinidad de los fluidos proveniente de carbonatos y bicarbonatos a menudo puede dañar las propiedades del lodo, lo que resulta en altas viscosidades (consulte también Procedimientos de prueba del embudo Marsh), control deficiente de la pérdida de fluido y floculación de la arcilla. La razón para medir la alcalinidad de las muestras de filtrado de lodo es determinar la cantidad de contaminación de carbonatos y bicarbonatos en el sistema de lodo para poder realizar tratamientos efectivos para restaurar las propiedades del lodo, como se detalla al final del procedimiento de prueba.

 
 Prueba de fluido de perforación PF, MF
 ¿Qué equipo se requiere para medir la alcalinidad de filtración (Pf, Mf Fluido de perforación)?
 

 Equipo utilizado para medir la alcalinidad del filtrado.

  •  Ácido sulfúrico (0,02 N)
  •  Solución indicadora de fenolftaleína.
  •  Solución indicadora de naranja de metilo.
  •  Plato de titulación (crisol de cerámica blanca o de polietileno blanco)
  •  Pipeta Graduada 1 ml
  •  Pipeta Graduada 10 ml
  •  Varilla agitadora de vidrio
  •  Jeringa 1ml
 

El procedimiento para medir la alcalinidad del filtrado (fluido de perforación Pf, Mf) es el siguiente:

 Transfiera 1 ml de filtrado de lodo a un plato de titulación usando una pipeta de 1 ml.

 Revuelva con una varilla de vidrio mientras agrega unas gotas de solución indicadora de fenolftaleína (aparecerá un color rosado si hay alcalinidad).

 Titular con Ácido Sulfúrico 0,02 N usando una pipeta graduada de 1 ml mientras se agita el contenido del plato de titulación con la varilla de vidrio hasta que desaparezca el color rosado, lo que ocurre cuando se alcanza el pH 8,3.

 Informe la alcalinidad de fenolftaleína del filtrado, Pf, como el volumen (ml) de ácido sulfúrico 0,02 N (por mililitro de filtrado) necesario para alcanzar el punto final de fenolftaleína (8.3).

 A la misma muestra que acaba de titularse hasta el punto final Pf, agregue unas gotas de solución indicadora de naranja de metilo, titule con ácido sulfúrico 0,02 N usando una pipeta graduada de 1 ml mientras agita el contenido del plato de titulación con la varilla de vidrio hasta que El color amarillo/naranja cambia a rojo, lo que ocurre cuando se alcanza el pH 4,3.
 
Informe la alcalinidad del naranja de metilo del filtrado, Mf, como el volumen total (ml) de ácido sulfúrico 0,02 N (por mililitro de filtrado) necesario para alcanzar el punto final del naranja de metilo (es decir, incluido el volumen para medir Pf).

Es importante tener en cuenta que los diluyentes aniónicos y los aditivos de pérdida de fluido contribuirán al valor de alcalinidad Mf y también pueden enmascarar el cambio de color del punto final, por lo que la precisión de los resultados puede verse afectada cuando estos aditivos están presentes en cantidades significativas. Sin embargo, la presencia de iones hidróxido (OH–), carbonato (CO3 2-) y bicarbonato (HCO3 –) se puede estimar a partir de los resultados de alcalinidad para el filtrado de lodo (Pf y Mf), como se muestra a continuación.

 
 Método para determinar las concentraciones de iones de hidróxido, carbonato y bicarbonato en fluidos a base de agua.
 

 a. Si Pf = 0, entonces la alcalinidad se debe a los iones bicarbonato.

 [Bicarbonato] = Mf x 1.220 mg/l


 b. Si Pf = Mf, entonces la alcalinidad se debe a los iones hidróxido.

 [Hidróxido] = Pf x 340 mg/l


 C. Si 2Pf < Mf, entonces la alcalinidad se debe a los iones carbonato y bicarbonato.

 [Carbonato] = 2Pf x 600 mg/l

 [Bicarbonato] = (Mf – 2Pf) x 1.220 mg/l

 
 d. Si 2Pf = Mf, entonces la alcalinidad se debe únicamente a los iones carbonato.

 [Carbonato] = Mf x 600 mg/l

 e. Si 2Pf > Mf, entonces la alcalinidad se debe a los iones hidróxido y carbonato.

 [Hidróxido] = (2Pf – Mf ) x 340 mg/l

 [Carbonato] = (Mf – Pf ) x 1200 mg/l

 
 Las mediciones de alcalinidad del filtrado del fluido de perforación pf, mf indicarán la presencia y concentraciones de contaminación por carbonato y/o bicarbonato, lo que permitirá realizar tratamientos efectivos si las propiedades del lodo se ven afectadas (por ejemplo, alta viscosidad, control deficiente de la pérdida de fluido, floculación de arcilla). La presencia de iones de bicarbonato a menudo hace que el sistema de lodo sea difícil de controlar. Sin embargo, esto es relativamente sencillo de remediar porque los iones de bicarbonato se pueden convertir en iones de carbonato agregando iones de hidróxido en forma de hidróxido de sodio o de calcio.


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