Evaluación de las propiedades reológicas de los lodos de perforación base agua como efecto de la adición de nanocables de cobre (Cu)
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Date
2022-09-07
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El fluido de perforación es un componente clave en las operaciones de perforación. Hay varios tipos según su componente principal, sin embargo, el lodo a base de agua (WBM) es el preferido por su costo y bajo impacto ambiental. Las propiedades que caracterizan a este fluido incluyen la reología y la pérdida de filtrado. Estas pueden ser mejoradas con la adición de ciertos nanomateriales, ya que, debido a su escala entre 1 y 100 nanómetros, poseen cualidades únicas. Se ha reportado el uso de una gran variedad de nanopartículas, sin embargo, existen otros nanomateriales como nanotubos, nanocables, nanoplacas y nanofibras con propiedades particulares. Los nanocables (NW), con nanoestructuras metálicas 1D, se han distinguido por su conductividad eléctrica, térmica y por su flexibilidad mecánica. En este estudio, se adicionaron nanocables de cobre (CuNW) a un lodo de perforación a base de agua para evaluar su efecto sobre las propiedades reológicas y de pérdida de filtrado. Los CuNW se sintetizaron a través de una reducción de un precursor de cobre en solución acuosa mediando su crecimiento anisotrópico con etilendiamina. Su caracterización se realizó mediante microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FE-SEM) y difracción de rayos X (DRX). Los experimentos para estudiar la reología se llevaron a cabo a temperaturas de 25, 50, 65 y 80 °C y concentraciones de 500, 1000 y 2000 ppm de CuNW en el lodo de perforación. Los resultados mostraron una disminución de la viscosidad aparente (AV), viscosidad plástica (PV), punto de cedente (YP) y resistencia del gel (GS). El filtrado API se realizó a temperatura ambiente y 100 psi con una concentración de 2000 ppm de CuNW en el lodo. Se observó una reducción de 16.6% en la pérdida de fluido.
Description
Keywords
Lodos de perforación, Fluido de perforación, Propiedades reológicas, Filtrado, Nanocables de cobre