SECRETARIA DE COMERCIO

Y

FOMENTO INDUSTRIAL

NORMA MEXICANA

NMX-L-138-1995

EXPLORACION DE PETROLEO- SOSA CAUSTICA EN ESCAMAS, EMPLEADA EN FLUIDOS DE PERFORACION, TERMINACION Y REPARACION DE POZOS PETROLEROS- ESPECIFICACIONES Y

METODO DE PRUEBA

OIL FIELD EXPLORATION- CAUSTIC SODA (FLAKE) USED IN DRILLING, COMPLETION AND WORKOVER FLUIDS- SPECIFICATIONS

AND TEST METHOD

DIRECCION GENERAL DE NORMAS

NMX-L-138-1995

PREFACIO

En la elaboración de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones:

- ASOCIACION NACIONAL DE LA INDUSTRIA QUIMICA

- BAROID, S.A. DE C.V.

- INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEOGerencia de perforación y Acondicionamiento de pozos;Gerencia de tecnología y Seguridad de los materiales.

- INSTITUTO DE INVESTIGACIONES ELECTRICAS

- PETROLEOS MEXICANOSGerencia de perforación y mantenimiento de pozos. RegiónMarina;Gerencia de recursos Materiales. Sede.

- PRODUCTOS QUIMICOS BASICOS, S.A DE C.V.

- UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MEXICOCentro de instrumentos;Facultad de ingeniería.

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EXPLORACION DE PETROLEO- SOSA CAUSTICA EN ESCAMAS, EMPLEADA EN FLUIDOS DE PERFORACION, TERMINACION Y REPARACION DE POZOS

PETROLEROS- ESPECIFICACIONES Y METODO DE PRUEBA

OIL FIELD EXPLORATION- CAUSTIC SODA (FLAKE) USED IN DRILLING, COMPLETION AND WORKOVER FLUIDS- SPECIFICATIONS AND TEST METHOD

O INTRUDUCCION

Tradicionalmente la sosa cáustica (NaOH) ha sido utilizada como alcalinizante en los fluidos de perforación, terminación y reparación de pozos y además cubre otros requisitos técnicos, como son el evitar la proliferación de microorganismos y favorecer el comportamiento de algunos aditivos que integran a estos fluidos

El hidróxido de sodio es un álcali cáustico altamente higroscópico; absorbe bióxido de carbono del ambiente con lo cual se carbonata. En forma anhidra o en solución es peligrosa, por lo que en su manejo deben tomarse las medidas de seguridad correspondiente.

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Mexicana establece la metodología de evaluación y las especificaciones de calidad que deben cumplir la sosa cáustica, utilizada como alcalinizante en los fluidos base agua para perforación, terminación y reparación de pozos petroleros.

2 DEFINICIONES

Para los propósitos de esta Norma Mexicana, se establecen las siguientes definiciones:

2.1 Espécimen

Es el conjunto de porciones de este producto, extraídas de los sacos que componen la muestra representativa.

2.2 Lote

Es la cantidad de unidades de producto, fabricadas esencialmente bajo las mismas condiciones de operación y que pueden ser manejada como parte de la producción.

2.3 Lote de entrega

Es la cantidad de sacos motivo de una transacción comercial.

2.4 Lote unitario

Es el integrado por seiscientos sacos o menos.

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2.5 Muestra

Es el conjunto de especímenes extraídos, conforme a lo indicado en 5.2, que deben someterse a la inspección para determinar su calidad.

2.6 Muestra representativa

Es la muestra que representa proporcionalmente el lote del cual fue extraída en cuanto a características y propiedades de los especímenes [ se recomienda consultar la Norma Mexicana MNX-Z-012/2 (véase Bibliografía inciso 9.4) ].

2.7 Muestra representativa reducida

La muestra representativa se reduce por cuartetos hasta aproximadamente 1,5 kg, los cuales se dividen en tres partes: una para análisis de calidad, otra para el proveedor y otra para resguardo por parte del usuario para casos de reanálisis o tercería.

2.8 Unidad de producto

Es cada uno de los sacos de 25 kg que constituyen el lote unitario.

2.9 Sosa cáustica

Es un producto químico constituido por hidróxido de sodio (NaOH), que puedan contener diversas impurezas, tales como carbonato de sodio, cloruro de sodio y sales metálicas. Se obtiene industrialmente en formas de escamas por la electrólisis de soluciones acuosas de cloruro de sodio.

3 CLASIFICACION

Para efecto de esta norma la sosa cáustica en escamas se clasifica, en un sólo tipo y grado de calidad

4 ESPECIFICACIONES

En la tabla 1 se indican las especificaciones que debe cumplir la sosa cáustica, objeto de esta norma

Tabla 1 .- EspecificacionesParámetros Especificaciones

%Método de prueba

Pureza como NaOH 96,0 mínimo Véase 6.1Alcalinidad total como óxido deSodio (Na2O)Carbonatos como carbonato deSodio (Na2CO3)

75,5 mínimo

2,0 máximoVéase 6.1

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5 Muestreo

5.1 Material para la toma de especímenes y preparación de la muestra

- Sonda (calador de acero inoxidable tipo espada), de aproximadamente 65 cm de longitud y 4 cm de diámetro (véase figura 1)

- Recipientes de polietileno o cloruro de polivinilo, limpios y secos del tamaño adecuado para las muestras

- Bolsas de polietileno adecuadas para las muestras- Cinta adhesiva plástica de 10 cm de ancho- Etiquetas adheribles- Marcador tipo crayón

5.2 Procedimiento

El nivel de inspección puede ser fijado de común acuerdo entre el comprador y el proveedor, a falta de este acuerdo, se debe proceder conforme a lo siguiente:

5.2.1 Tamaño de la muestra

Por cada lote unitario deben tomarse tres muestras representativas para su análisis. Para conformar cada una de las muestras representativas refiérese a la tabla I-A “Tamaño de muestra por código de letras” del apéndice A, en el cual tomando en consideración el tamaño del lote y un nivel de inspección general II se determina La letra clave. Con esta letra pase a la tabla II-A “planes de muestreo sencillo para una inspección normal”, en el cual se establece el numero de unidades (sacos) a muestrear.

Para la extracción de especímenes utilice la sonda (véase figura 1) y aplicando una selección de números aleatorios como el ejemplo que se indica en la tabla III-A, seleccione los sacos a muestrear, extrayendo un espécimen en cada inmersión, homogeneizándolas, y posteriormente reduciéndolas, para obtener las muestra representativa para el análisis, otra para el proveedor y una más para el usuario. Repita el procedimiento de extracción de especímenes, hasta obtener las tres muestras.

Durante la explicación de esta metodología se deben tomar las siguientes medidas de seguridad correspondientes al manejo de materiales peligrosos.

Nota1- La muestra debe ser colectada en una atmósfera adecuada para evitar la formación de carbonatos, transfiriéndose inmediatamente al recipiente de polietileno, y cerrarse herméticamente.

NOTA 2 – Este muestreador debe ser de acero inoxidable.

6 METODOS DE PRUEBA

6.1 Pureza como hidróxido de sodio ( NaOH), alcalinidad total como óxido de sodio (Na2O) y carbonatos como carbonatos de sodio (Na2 CO3)

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6.1.1 FUNDAMENTO

El método se basa en que cualquier base fuerte, puede ser neutralizada del indicador de fenolftaleína, es posible encontrar el punto final donde todos los hidróxilos han reaccionado. Se determina también la alcalinidad total mediante la titulación con ácido clohídrico y rojo de metilo como indicador, para garantizar la total conversión de hidróxidos y carbonatos presentes en las muestras.

6..1.2 Reactivos y materiales

6.1.2.1 reactivos

- Sosa cáustica en escamas- Solución de ácido clohídrico, (HCL) 0,1 N ( consultar bibliografía inciso 9.2)- Solución alcohólica indicadora de fenolftaleína (consultar bibliografía inciso 9.2)- Solución indicadora de rojo de metilo- Agua destilada libre de CO2

6.1.2.2 Materiales

- Matraz volumétrico de 500 ml- Matraz Erlenmeyer de 250 ml- Pipeta volumétrica de 10 ml- Barra magnética cubierta con teflón- Probeta de 100 ml- Piseta

6.1.3 Aparatos

- Balanza analítica- Agitador magnético

6.1.4 Preparación y acondicionamiento de la muestra

La muestra debe mantenerse en un recipiente de polietileno o cloruro de polivinilo, perfectamente seco y herméticamente cerrado, que evite que la muestra absorba humedad o dióxido de carbono (CO2) del medio.

6.1.4 Procedimiento

a) Determine la masa de aproximadamente 10 g con una exactitud de 0,000 1 g de muestra en el vaso de precipitados, disuelva con 150 ml de agua destilada libre de CO2. Deje enfriar la solución de temperatura ambiente, vacíe al matraz volumétrico enjuagando el vaso de precipitado con agua destilada libre de CO2 y afore.

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b) Con la pipeta transfiera una alícuota de 10 ml al matraz Erlenmeyer y adicione de 2 a 3 gotas de solución de fenolfteleína. Titule la solución con HCL 0,1 N hasta la desaparición del color rosa, anote el volumen gastado como v1.

c) Adicione de 2 a 3 gotas de rojo de metilo y continúe titulando con HCL 0,1 N, hasta el vire del color amarillo a rojo intenso, anote el volumen como v2.

6.1.5 Expresión de resultados

6.1.6.1 Cálculos

Pureza como NaOH

(2V1-V2) x N x f x 0,040 NaOH (%)= __________________ x 100

m

Alcalinidad total como Na2O

V2 x N x f 0.031 Na2O (%)=_____________________x 100

m

Carbonatos como Na2CO3

2(V2-V1) x N x f c 0,053Na2CO3 (%)=_____________________x 100

m

donde:

V1 es el ácido clorhídrico gastado en mililitros (ml) del inciso 6.1.5.b;

V2 es el ácido clorhídrico gastado en mililitros (ml) de inciso 6.1.5c;

N es la normalidad del ácido clorhídrico;

m es la masa de muestra en gramos (g);

f es el factor de dilución y es igual a aforo/alícuata;

0,040 son los miliequivalentes de NaOH;

0.31 son los miliequivalentes de Na2O;

0,053 son los miliequivalentes de Na2CO3.

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6.1.6.2 Repetibilidad

La diferencia máxima permisible de los resultados de dos determinaciones, no debe ser mayor de 0,3% para el contenido de hidróxido de sodio y alcalinidad, y de 0,05% para carbonatos. En caso contrario repetir las determinaciones.

6.1.7 Informe de prueba

Los resultados obtenidos al aplicar esta norma se pueden reportar en un formato similar al de las especificaciones. 7 MARCADO, ETIQUETADO, ENVASE Y EMBALAJE

7.1 Marcado

Cada unidad de producto debe identificarse en forma legible e indeleble con lo siguiente:

- Nombre del producto* y marca registrada- Contenido neto en kilogramos- Número de lote de fabricación- Razón social del fabricante o importador- La leyenda “HECHO EN MEXICO” o indicar el país de origen

“HECHO EN...”

NOTA 3- * Tamaño mínimo de letra 5,0 cm y color contrastante.

7.2 Etiquetado

Cada unidad de producto debe incluirse los datos necesarios para el correcto manejo del mismo, además de contener toda la información en cuanto a precauciones con su uso, de acuerdo con lo que establece las normas y leyes de seguridad vigentes.

7.3 Envase y embalaje

Si la presentación del producto es en sacos, éstos deben ser de tres capas, siendo la primera de ellas de papel Kraff de 100 g/m² y las dos restantes de polietileno con un espesor mínimo de 0,125 mm, calibre 500 y resistencia de 123 g/m² y 120 g/m² respectivamente. Si el envase fuera otro, éste debe garantizar la total integridad de la sosa cáustica, hasta el momento de su utilización. Cada unidad de producto debe contener la masa indicada en el mismo 1,5%.

La sosa cáustica debe embalarse en cartón y/o plástico, de tal forma que se garantice su integridad hasta el momento de su utilización.

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8 BIBLIOGRAFIA

9.1 ASTM E 291-B6 Standard test Methods for chemical Analysis of caustic soda and caustic potash

9.2 ASTM E 200-86 Standard practice for preparation, standarddization, and strage of standard solutions for chemical analysis

9.3 NMX-Z-012/1 Muestreo para la inspección por atributos- parte 1: Información general y aplicaciones.

9.4 NMX-Z-012/2 Muestreo para la inspección por atributos- parte 2: Métodos de muestreo, tablas y gráficas. unidades de medidas.

10 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma no concuerda con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna al momento de su elaboración.

México D.F. a 6 MAR. 1996LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS

LIC. MARIA EUGENIA BRACHO GONZALEZ