propiedades reologicas

ENSAYO N°2 – DETERMINACIÓN DE LA GELATINOSIDAD 2.1 OBJETIVO En esta esta prácti práctica ca se tiene tiene como como objet objetivo ivo deter determin minar ar la gela gelatin tinosi osida dad d del del fluid fluido o de perforación mediante el uso del shearómetro o gelatinosímetro.

Ver anexo A

2.2 FNDAMENTO TEÓRICO El control que se debe ejercer en las propiedades del lodo debe ser continuo, puesto que una densidad elevada generalmente ocasiona un aumento de la gelatinosidad y puede ocasionar que se pegue la tubería o cuando menos que las bombas trabajen con presión excesiva. El régimen de caídas de las partículas en el fluido de perforación depende tanto de la densidad y del tamao de los recortes, así como de la densidad, la viscosidad, la fuer!a o resistencia gel y de las propiedades tixotrópicas del lodo. "a tixotropía se refiere a la propiedad del fluido de volverse más pastoso #gelatinoso$ cuando está en reposo que cuando está en movimiento.

2.2.1 I!"or#an$%a &e 'a Ge'a#%no(%&a&

Esta propiedad que deben tener los fluidos de perforación es importante en la función que reali!an, especialmente en el levantamiento de los recortes desde fondo de po!o hasta la superficie y en el mantenimiento de los mismos en suspensión #mantenerlos donde estaban$ en caso de que se pare el flujo. %n buen lodo debe tener una gelatinosidad adecuada para mantener los recortes en suspensión y también impedir que el material suelto de las paredes del po!o se incorpore al lodo& esto es de gran ayuda cuando es necesario para la circulación del fluido de perforación durante el cambio de trepano, toma de perfiles, etc.

2.2.2 Ge' ) Ge'a#%no(%&a& El gel es un estado intermedio entre el estado líquido y el estado sólido que tiene ciertas suspensiones coloidales, donde las partículas en suspensión tienen un gran poder de atracción mutua, por lo cual se asocian en redes moleculares tridimensionales que retienen entre sus mallas a la fase liquida. ' medida que las cadenas se agrupan entre sí #gelificación$, el gel se transforma cada ve! más rígido, lo que da lugar al fenómeno de la sinéresis, donde el gel se contrae y exuda una parte de la fase líquida. "a gelatinosidad de una suspensión es su capacidad para originar una transformación isotérmica reversible del estado gelatinoso #gel$ al estado líquido mediante el movimiento mecánico, es decir, simplemente con la agitación debido a sus propiedades tixotrópicas que consisten en tener una resistencia gel al corte mayor cuando este está en reposo que cuando está en movimiento. "as unidades en las que generalmente se puede medir son #lbs()**pie +$ y #g(m+$.

2.2.* T%xo#ro"+a ay que hacer una distinción entre fluidos viscosos como los aceites, agua, miel, etc. que permiten el asentamiento de partículas en suspensión independientemente del grado de viscosidad de ellos y fluidos como gelatinas, lodos, jaleas, que realmente no tienen una verdadera viscosidad sino que representan una resistencia a la deformación #resistencia gel$ debido a fuer!as o tensiones bajo ciertos límites. -or lo que podemos decir que ante fuer!as de bajo grado de ci!allamiento #corte por desli!amiento$ los lodos reaccionan igual que los sólidos, es decir, se resisten a la deformación, sin embargo, fluyen como líquidos cuando estas fuer!as son suficientemente altas. ' todo es lo que llamamos

plasticidad de un lodo/, es por eso que si un lodo permanece en reposo sin ser agitado, el grado de plasticidad aumenta conociéndose esto como tixotropía.

2.2., F-era Ge' "a fuer!a de gelatinosidad #gel strength$ o resistencia gel es una medida del gel después de un periodo de reposo, es decir, la fuer!a por unidad de área requerida para producir  una deformación en el gel. En la figura, la curva superior ilustra un lodo teniendo una fuer!a de gelatinosidad cada ve! mayor #gel progresiva$ y la curva inferior es de un lodo que alcan!a un valor  constante de gelatinosidad después de un cierto tiempo de reposo #gel frágil$. "os puntos de intersección con ambas

curvas respectivamente representan la fuer!a de

gelatinosidad a los die! minutos de los lodos, en ambos casos la pendiente de la línea punteada dibujada al origen puede considerarse como el promedio de la rapide! de gelatinosidad para cada una basada en un tiempo de asentamiento de die! minutos.

2.2./ Reo"ex%a "a rapide! con la que se forma una gelatina #gelificación$, varía de acuerdo con las características físico0químicas de la suspensión& esta velocidad de gelificación es la llamada propiedad de tixotropia que tiene el fluido de perforación. %na buena resistencia gel es una resistencia que se forma/ casi inmediatamente después que el fluido cesa su movimiento #flujo$ y se rompe/ cuando vuelve a fluir.

1i el gel se forma lentamente después de que el lodo está en reposo, se dice que la rapide! gel #gel rate$ es baja y si el gel se forma en un tiempo relativamente corto, después de que el lodo está en reposo, se dice que la rapide! gel es alta.

2.* S0EARÓMETRO VER ANEO A El shearómetro consiste en un recipiente de aluminio de dimensiones estandari!adas y una escala logarítmica graduada en libras por cada cien pies cuadrados #lbs()**pie +$ de corte que está enclavada en medio del recipiente que sirva para contener al lodo& además posee un par de tubos de aluminio de tres pulgadas de longitud y ).2 pulgadas de diámetro interno y que tienen un peso aproximado de 3.* 4 *.) gramos.

2., ROCEDIMIENTO 2.,.1 Ca'%3ra$%4n 5ealice una inspección visual a la geometría de los tubos y utilice una balan!a analítica para verificar periódicamente el peso de los mismos, a fin de desechar aquellos que estén fuera del rango estipulado.

2.,.2 Me&%$%4n &e 'a Ge'a#%no(%&a& VER ANEO B 

6oloque el recipiente exento de vibraciones.



"os tubos a usar deben estar convenientemente secos y limpios.



"lene el recipiente con un lodo recientemente agitado hasta la marca inferior que indica la escala.



-ara la gelatinosidad inicial introdu!ca el tubo en la escala graduada hasta cerca de la superficie del lodo siguiendo una trayectoria vertical.



1uelte el tubo y deje que se sumerja por si solo guiándolo con el dedo si fuese necesario para que no roce excesivamente con la escala y controle con un cronometro el tiempo desde el instante en el que soltó el tubo.



7espués de un minuto lea el valor de la gelatinosidad en la escala sobre el límite superior del tubo #ojo no olvide que la escala se encuentra en escala logarítmica$. 1i el tubo se sumerge completamente en el lodo en menos de un minuto, la lectura será cero. 5eporte el valor como la gelatinosidad un minuto.



1aque el tubo lentamente teniendo cuidad de no perturbar el lodo.



7eje reposar el lodo durante die! segundos y realice la prueba con otro tubo limpio procediendo de igual forma que con la medida de la gelatinosidad un minuto.



5epita el paso anterior dejando reposar el lodo por ) minuto y luego por )* minutos.

2./ C5LCLOS 

Exprese los valores obtenidos de la gelatinosidad en #g(m +$.



8raficar la fuer!a de gel versus el tiempo para cada uno de los lodos y explique el comportamiento de cada uno de estas #gelatinosidad y esta rapide! de gel$.

2.6 CESTIONARIO 1. 7ara 8-9 !e&%!o( 'a :e'a#%no(%&a& &e -n 'o&o; R. 1uspensión de cortes y sólidos al interrumpirse la perforación. 6uando la circulación se interrumpe por un tiempo determinado, los recortes quedan suspendidos debido a una característica del lodo llamada gelatinosidad/ la cual evita que los cortes caigan al fondo y causen problemas al meter la tubería y al reanudar la perforación. "a tasa de gelatini!ación se refiere al tiempo requerido para formarse el gel. 1i la gelatini!ación se forma lentamente después de que el lodo está en reposo, se dice que ésta es baja, siendo alta en caso contrario. %n lodo que presenta esta propiedad se le denomina tixotrópico y su grado se determina midiendo la fuer!a de gel.

2. 7C-*< ),*