Prueba de Viscosidad del Fluido de Perforación (Viscometer/Rheometer Method)

Las pruebas reológicas del lodo son esenciales para entender el comportamiento del flujo, especialmente la capacidad del lodo para transportar recortes y suspender sólidos. Se utiliza el Viscosímetro/Reómetro Rotacional (Fann VG Meter).

 

Modelo Reológico y Equipamiento

Los fluidos de perforación exhiben un comportamiento no newtoniano, lo que significa que su viscosidad cambia con la tasa de corte. Se utiliza el Modelo Plástico de Bingham para caracterizar estas propiedades.

• Viscosímetro Rotacional: La herramienta mide la resistencia del lodo (esfuerzo de cizallamiento) a la rotación a una velocidad de cizallamiento conocida (RPM). El lodo está contenido entre un cilindro exterior giratorio (Rotor) y un cilindro interior estacionario (Bob).

 

Parámetros Reológicos Clave

El viscosímetro proporciona lecturas directas (en grados) a varias RPM, que se utilizan para calcular los siguientes parámetros del Modelo Plástico:

1. Viscosidad Plástica ($\text{PV}$):

   • Cálculo: $\text{Lectura a 600 RPM}-\text{Lectura a 300 RPM}$.

   • Significado: La parte de la viscosidad que es independiente de la velocidad de corte. Se relaciona principalmente con la concentración de sólidos y la fricción mecánica entre las partículas en suspensión. Una $\text{PV}$ alta dificulta la perforación (mayor fricción en la tubería).

2. Punto Cedente (Yield Point - $\text{YP}$):

   • Cálculo: $\text{Lectura a 300 RPM}-\text{Viscosidad Plaˊstica}$.

   • Significado: La fuerza inicial mínima de cizallamiento requerida para iniciar el flujo. Se relaciona con las fuerzas electroquímicas de atracción entre las partículas (cohesión). Un $\text{YP}$ alto es deseable para la limpieza del pozo (ayuda a levantar los recortes), pero si es demasiado alto, aumenta el riesgo de problemas de bombeo y presiones de surgencia/swabbing.

3. Fuerza de Gel (Gel Strength):

   • Definición: Mide la tendencia del lodo a formar una estructura de gel (suspender los sólidos) cuando la circulación se detiene.

   • Importancia: Un gel adecuado es crucial para evitar que la barita (agente densificante) y los recortes se sedimenten en el fondo del pozo (fenómeno conocido como sedimentación de barita).

   • Medición: Se mide el esfuerzo de cizallamiento después de un reposo de $10$ segundos (gel inicial) y $10$ minutos (gel final). La diferencia entre ambos indica la tendencia a espesar con el tiempo. Un gel excesivamente alto puede provocar presiones excesivas al reiniciar la circulación.

 

FUENTE

https://www.drillingmanual.com/drilling-fluid-vescometer-testing-rheometer-method/.

• General Idea For Rheometer Test Method
• The Equations Related To Drilling Fluid Viscometer Testing Procedures

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