NMX-L-167-SCFI-2004

CDU: 622.24

SECRETARA DE

ECONOMA

EXPLORACIN DEL PETRLEO - SISTEMAS BASE AGUA INHIBIDORES DE LUTITAS EMPLEADOS EN LA PERFORACIN DE POZOS PETROLEROS ESPECIFICACIONES Y MTODOS

DE PRUEBA

OIL FIELD EXPLORATION - WATER BASE SYSTEMS INHIBITORS OF SHALES USED IN OIL DRILLING WELLS

SPECIFICATIONS AND TEST METHODS 0 INTRODUCCIN Durante las operaciones de perforacin de pozos petroleros, al circular el fluido de control a travs del agujero y estar en contacto con la formacin, se promueve la hidratacin de las lutitas reactivas, con la consecuente desestabilizacin de las paredes del pozo, debido a derrumbes, hinchamiento y/o fracturamientos por lo que se ha hecho necesario el empleo de sistemas que inhiban la dispersin e hidratacin de lutitas. 1 OBJETIVO Esta norma mexicana establece la metodologa de evaluacin que deben cumplir los sistemas base agua inhibidores de lutitas para la perforacin de pozos petroleros. 2 CAMPO DE APLICACIN

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Esta norma mexicana tiene aplicacin en la perforacin de pozos, al atravesar formaciones lutticas, en un rango de temperatura de hasta 150C en las diferentes regiones petroleras de la Repblica Mexicana. 3 REFERENCIAS Para la correcta aplicacin de esta norma se deben consultar las siguientes normas mexicanas vigentes o las que las sustituyan: NMX-L-159-SCFI-2003 Exploracin del petrleo - Barita empleada en fluidos

de perforacin, terminacin y mantenimiento de pozos petroleros - Especificaciones y mtodos de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 4 de julio de 2003.

NMX-Z-012/2-1987 Muestreo para la inspeccin por atributos - Parte 2:

Mtodos de muestreo, tablas y grficas. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 28 de octubre de 1987.

4 DEFINICIONES Para los propsitos de esta norma se establecen las siguientes definiciones: 4.1 Arcilla Son materiales cristalinos de origen mineral con estructura laminar de silica y alumina. El tipo lutitica contiene generalmente smectita, ilita, clorita y caolinita. 4.2 Espcimen Es el conjunto de porciones de producto extradas de los envases que componen la muestra representativa. 4.3 Hidratacin de lutitas Es un proceso mediante el cual las lutitas absorben agua hasta sus capas internas.

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4.4 Hidratacin osmtica Es un proceso de hidratacin regido por la diferencia en la concentracin de electrlitos entre el medio hidratante y la arcilla. 4.5 Inhibidores de hidratacin Son productos de naturaleza orgnica o inorgnica, que pueden ser naturales o sintticos, solubles en agua y salmueras; diseados para dar estabilidad al agujero evitando que las formaciones reactivas se hidraten. 4.6 Lote Es la cantidad de unidades de producto fabricadas esencialmente bajo las mismas condiciones de operacin y que puede ser manejada como una parte de la produccin. 4.7 Lote de entrega Es la cantidad de unidades de producto motivo de la transaccin comercial. 4.8 Lote unitario Es el integrado por 20 m3 2 m3. 4.9 Lutitas hidroflicas Rocas estratificadas con alto contenido de arcillas del tipo de las montmorillonitas, cuyas caractersticas son su facilidad a desmoronarse, hincharse e hidratarse en presencia de agua. 4.10 Muestra Es el conjunto de especmenes extrados - conforme a lo especificado en el inciso 9.2 que deben someterse a la inspeccin para determinar su calidad. 4.11 Muestra representativa Es una mezcla de especmenes. 4.12 Muestra representativa reducida La muestra representativa se reduce por cuarteos hasta aproximadamente 12 L, los cuales se dividen en tres partes: una para el anlisis de calidad, otra para el proveedor y otra para resguardo por parte del usuario para casos de reanlisis o tercera.

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4.13 Prdida de filtrado Es el volumen de fluido que puede atravesar un medio permeable, despus de que se ha sometido a una presin diferencial, durante cierto tiempo. 4.14 Presa de lodos Recipientes metlicos que almacenan el fluido de control en un equipo de perforacin, con capacidad variable entre 40 m3 y 70 m3, cuenta con agitadores electromecnicos, pistolas hidrulicas, vlvulas y lneas para la recirculacin del fluido. 4.15 Punto de cedencia Parte de la resistencia al flujo de un fluido, causada por las fuerzas de las partculas en suspensin. 4.16 Sistemas base agua inhibidores de lutitas (SBAIL) Es una mezcla de varios compuestos cuya fase continua es agua (o puede ser salmuera) y en su formulacin contiene aditivos que reducen la hidratacin de lutitas presentes en las formaciones durante la perforacin de pozos petroleros. 4.17 Unidad de producto Es cada uno de los m3 que constituyen el lote unitario. 4.18 Viscosidad plstica Propiedad absoluta del fluido que indica la resistencia al flujo de un fluido plstico de Bingham. 5 SMBOLOS Y ABREVIATURAS Para los propsitos de esta norma se establecen las siguientes abreviaturas. API Instituto Americano del Petrleo; ISO Organizacin Internacional de Normalizacin; Filtrado API Filtrado a baja presin y temperatura ambiente; L3 Lectura del viscosmetro rotacional a 3 r/min;

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L6 Lectura del viscosmetro rotacional a 6 r/min; L300 Lectura del viscosmetro rotacional a 300 r/min; L600 Lectura del viscosmetro rotacional a 600 r/min; Va Viscosidad aparente; Vp Viscosidad plstica, y Pc Punto de cedencia. 6 CLASIFICACIN Para efecto de esta norma, los sistemas base agua inhibidores de lutitas se clasifican en un slo tipo y grado de calidad. 7 ESPECIFICACIONES En la tabla 1 se indican las especificaciones que deben cumplir los sistemas base agua inhibidores de lutitas, objeto de esta norma.

TABLA 1.- Especificaciones

Parmetros Especificaciones Mtodos de prueba

Propiedades reolgicas y tixotrpicas: L6 L3 Viscosidad plstica, Vp Punto de cedencia, Pc

Pa (lbf/100 ft2) Pa (lbf/100 ft2)

mPa.s Pa (lbf/100 ft2)

3,06 (6)2,55 (5)

14 5,7 (12)

mnimo mnimo mnimo mnimo

Ver inciso 9.1

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Prdida de filtrado: API APAT

ml ml

8 18

mximo mximo

Ver inciso 9.2

pH 9,0 mnimo Ver inciso 9.1

Estabilidad trmica:

L6 L3 Viscosidad plstica, Vp Punto de cedencia, Pc

Pa (lbf/100 ft2)Pa (lbf/100 ft2)

mPa.s Pa (lb/100 ft2)

3,06 (6)2,55 (5)

2711,5 (24)

mnimo mnimo mximo mximo

Ver inciso 9.3

Dispersin % 25 mximo Ver inciso 9.4

Expansin lineal % 25 mximo Ver inciso 9.5

Lubricacin: Coeficiente de lubricacin

0,25

mximo

Ver inciso 9.6

Resistencia a la contaminacin con Dixido de carbono (CO2 ): Gelatinosidad a 10 min

Pa (lb/100 ft2)

16,8 (35)

mximo

Ver inciso 9.7

Tiempo de succin capilar s 50 mximo Ver inciso 9.8

NOTA 1: 1 cP = 1 mPa.s; 1 lbf/100 ft2 = 0,48 Pa, para las lecturas 1 lbf/100 ft2 =

0,51 Pa. 8 MUESTREO 8.1 Material para la toma de especmenes y preparacin de la muestra 8.1.1 Sistema preparado - Sonda o tubo muestreador de acero inoxidable de aproximadamente 210 cm de

longitud y 5 cm de dimetro del cuerpo o equivalente; Homogeneizador adecuado para la muestra; Recipientes de plstico, de 2 L de capacidad, y Los dems materiales que se consideren necesarios para la toma de muestra. 8.1.2 Productos slidos

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Sonda (calador de acero inoxidable tipo espada), de aproximadamente 65 cm

de longitud y 4 cm de dimetro; Recipientes de polietileno de tamao adecuado para las muestras, y Bolsas de polietileno adecuadas para la homogeneizacin. 8.1.3 Productos lquidos Tubo muestreador de acero inoxidable de 30 cm de longitud y 3,175 cm de

dimetro del cuerpo o equivalente; Homogeneizador cilndrico de 40 cm de dimetro y 70 cm de longitud, con una

flecha integrada al centro de 1,27 cm de dimetro y 75 cm de longitud, con aspas empotradas de 15 cm de longitud, un maneral adaptado a la flecha en la parte superior o similar;

Soporte para el homogeneizador; Jarra de acero inoxidable o equivalente, de 2 L de capacidad, y Recipientes de polietileno, de 1 L de capacidad. 8.2 Tamao de muestra Por cada lote unitario se debe tomar una muestra de 12 L, de acuerdo al procedimiento descrito en el inciso 8.3. Dividindola en tres porciones: una para el anlisis, otra para el proveedor y una ms para el usuario. Selle los recipientes y marque con los datos necesarios para la identificacin de las muestras. 8.3 Procedimiento El procedimiento de muestreo puede ser fijado de comn acuerdo entre comprador y proveedor. A falta de este acuerdo se debe proceder conforme lo siguiente: Para la extraccin de especmenes utilice la sonda o tubo muestreador, tomando a cuatro estratos del contenedor o presa de lodos: superficie (15 cm de profundidad), nivel medio (entre 1/3 y 2/3 de la profundidad total), nivel inferior (entre la lnea de succin y 1/3 de la profundidad total) y nivel profundo (entre el fondo y la lnea de succin). Homogeneizar las cuatro tomas, utilizando el material adecuado. NOTA 2: Si no se cuenta con el sistema preparado se pueden muestrear los aditivos

con el fin de usarlos con la formulacin establecida por el proveedor, aplicando la norma mexicana NMX-Z-012/2 (ver 3 Referencias).

9 MTODOS DE PRUEBA 9.1 Determinacin de propiedades reolgicas y tixotrpicas

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9.1.1 Fundamento El mtodo se basa en determinar por medio de un viscosmetro rotacional, las propiedades reolgicas y tixotrpicas a un fluido bajo condiciones dadas, que deben mantenerse en un rango adecuado. 9.1.2 Reactivos Sistema inhibidor de lutitas densificado o sin densificar segn aplique, o para

preparacin en el laboratorio: los componentes del sistema, que indique el fabricante o proveedor, y

Barita que cumpla con la norma mexicana NMX-L-159-SCI (ver 3 Referencias). 9.1.3 Materiales Frasco de vidrio de boca ancha con capacidad de 3,750 L o similar; Probeta de 1 L; Esptula, y Celdas de bronce o acero inoxidable para aejamiento trmico, dimetro

interior de 6,35 cm y altura de 18,9 cm aproximadamente, con vlvula tipo aguja para presurizar.

9.1.4 Aparatos Balanza granataria, exactitud de 0,1 g; Mezclador tipo dispersor con regulador de velocidad, flecha de 28 cm de

longitud y dimetro de 2 cm aproximadamente, cabeza tipo dplex, motor de 1/2 hp 1 hp;

Potencimetro, exactitud de 0,1 unidades; Balanza de lodos; Medidor de intervalos de tiempo con alarma; Horno para aejamiento dinmico con rodillos internos, control de temperatura

regulado a 65C 3C y revoluciones por minuto aproximadamente de 25 r/min 5 r/min sin carga;

Viscosmetro rotacional de indicacin directa (consultar 11 bibliografa inciso 11.9);

Copa trmica para viscosmetro (consultar 11 bibliografa inciso 11.10), y Termmetro de vidrio rango de 0C - 100C, con divisiones de 1C o similar. 9.1.5 Preparacin y acondicionamiento de la muestra a) Para preparacin en el laboratorio prepare 4 L del sistema base agua inhibidor

de lutitas (SBAIL), adicionando los aditivos en las concentraciones dadas, durante el tiempo y la agitacin indicada por el proveedor. Ajuste la densidad a

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1,30 g/cm3 0,01 g/cm3, adicionando barita en la cantidad necesaria y verifique en la balanza de lodos, anotando el dato obtenido.

b) Determine el pH y registre el dato con aproximacin de 0,1 unidades. c) Transfiera la muestra del sistema preparado en las celdas de aejamiento

necesarias. Cierre y aeje dinmicamente a 65C 3C, durante 16 h. d) Enfre las celdas a temperatura ambiente. Vace el contenido de las celdas a un

frasco y conserve hasta su utilizacin posterior. El sistema debe mantenerse en recipientes hermticamente cerrado.

NOTA 3: Para la muestra del sistema tomada en el pozo (de acuerdo al inciso 8.3),

agite 4 L durante 5 min a 7 000 r/min. Determine el pH y la densidad con la balanza de lodos y registre los datos obtenidos.

9.1.6 Procedimiento a) Agite una porcin del sistema durante 5 min a 7 000 r/min 500 r/min. b) Transfiera el sistema a la copa trmica previamente calentada a 50C.

Determine en el viscosmetro rotacional las lecturas a 600 r/min, 300 r/min, 6 r/min y 3 r/min a 50C 2C.

c) Recupere el fluido para las pruebas subsecuentes. 9.1.7 Expresin de resultados Reporte el pH y la densidad del sistema. Reporte las lecturas a 6 r/min y 3 r/min Calcule las propiedades reolgicas:

Vp = L600 L300

Pc = (L300 Vp) x 0,48 donde: Vp es la viscosidad plstica, en cP; Pc es el punto de cedencia, en Pa, y 0,48 es el factor de conversin de lbf/100 ft2 a Pascales.

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9.2 Determinacin de la prdida de filtrado 9.2.1 Fundamento La medicin del comportamiento de la filtracin y de las caractersticas de los fluidos de perforacin, son fundamentales para su control y mantenimiento. Estas caractersticas se afectan por el tipo, tamao y cantidad de slidos presentes en el fluido as como por sus interacciones fisicoqumicas, las cuales a su vez son afectadas por la temperatura y la presin. Mediante un equipo de filtracin se determina el volumen filtrado a condiciones dadas de presin y temperatura. 9.2.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas. 9.2.3 Materiales Probetas de 25 mL; Papel filtro para anlisis cualitativo de filtracin lenta clase "D" de 9 cm de

dimetro (consultar 11 bibliografa inciso 10.8), y Papel filtro para anlisis cuantitativo clase D de 6,35 cm de dimetro (consultar

11 bibliografa inciso 11.8). 9.2.4 Aparatos Filtro prensa baja presin - temperatura ambiente (API) con accesorios

(consultar 11 bibliografa inciso 11.9); Filtro prensa para alta presin - alta temperatura (APAT) con accesorios

(consultar 11 bibliografa inciso 11.10); Medidor de intervalos de tiempo con alarma; Termmetro bimetlico hasta 150C 5C, y Equipo de presurizacin con nitrgeno y accesorios. 9.2.5 Preparacin y acondicionamiento de la muestra El SBAIL se prepara de acuerdo con lo indicado en el inciso 9.1.5. 9.2.6 Procedimiento a) Agite una cantidad aproximada de 500 mL del SBAIL a 7 000 r/min durante

5 min.

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b) Transfiera una porcin del sistema a una celda del filtro prensa API. Determine

el filtrado a temperatura ambiente y 690 kPa (100 psi) durante 30 min. Registre el valor en mL como filtrado API.

c) Transfiera una porcin del sistema a una celda del filtro prensa APAT.

Determine el filtrado a 120C y a 150C segn se solicite, con 3 450 KPa (500 psi) de presin diferencial durante 30 min. Registre el valor en mL.

9.2.7 Expresin de resultados

Filtrado API = volumen colectado, en mL

Filtrado APAT = volumen colectado x 2, en mL 9.3 Estabilidad trmica 9.3.1 Fundamento La evaluacin se basa en el rango de temperatura esperada en la zona a perforar, en este mtodo se considera una temperatura de 120C o de 150C, con la cual se verifica que el deterioro en las propiedades del fluido a la temperatura de referencia, sea de acuerdo a lo establecido en la tabla 1. 9.3.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas preparado de acuerdo a lo indicado en el

inciso 9.1.5. 9.3.3 Materiales Frasco de vidrio de boca ancha de 1 L o similar; Esptula, y Celdas de bronce o acero inoxidable para aejamiento trmico, dimetro

interior de 6,36 cm y altura de 19 cm aproximadamente, con vlvula para presurizar.

9.3.4 Aparatos Mismos que los indicados en los incisos 9.1.4 y 9.2.4.

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9.3.5 Procedimiento a) Transfiera aproximadamente 450 mL del fluido inhibidor a una celda de rolar

hasta 2 cm por debajo del borde superior. Tpela y presurice con nitrgeno a 690 kPa, compruebe que no existan fugas y aeje dinmicamente segn se solicite a 120C 3C 150C; durante 16 h 0,5 h.

b) Enfre a temperatura ambiente y verifique que la celda an est presurizada si

no es as, repita el procedimiento desde el inciso 9.3.5.a. c) Una vez abierta la celda introduzca la esptula y verifique si hay asentamiento

de barita, si es as reprtelo. d) Vace el fluido a un recipiente y agite durante 5 min. e) Transfiera el fluido a la copa trmica previamente calentada a 50C y determine

en el viscosmetro rotacional las lecturas a 600 r/min, 300 r/min, 6 r/min y 3 r/min a 50C 2C.

9.3.6 Expresin de resultados Reporte las lecturas a 6 r/min y 3 r/min. Calcule las propiedades reolgicas:

Vp = L600 L300

Pc = (L300 Vp) x 0,48 donde: Vp es la viscosidad plstica, en cP; Pc es el punto de cedencia, en Pa, y 0,48 es el factor de conversin de lbf/100 ft2 a Pascales. 9.4 Dispersin 9.4.1 Fundamento

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Esta prueba determina la eficacia de los sistemas base agua inhibidores de lutitas, mediante la medicin del por ciento de dispersin utilizando muestras de la formacin (pastilla sinttica, recortes o ncleo) proporcionadas por el usuario, despus de ser sometido a aejamiento dinmico, durante un tiempo y temperatura establecidos. 9.4.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas preparado de acuerdo a lo indicado en el

inciso 9.1.5; Muestra de la formacin representativa a perforar proporcionadas por el

usuario: Pastilla sinttica, recortes o ncleo, y Solvente. 9.4.3 Materiales Mismos que los indicados en el inciso 9.3.3, adems; Desecador con CaCl2 o equivalente; Piseta; Malla No. 60, de 20,32 cm de dimetro, consultar 11 bibliografa inciso 11.7, y Vidrio de reloj o similar. 9.4.4 Aparatos Mismos que los indicados en los incisos 9.1.4 y 9.2.4, y Estufa con control de temperatura regulada a 120C 3C. 9.4.5 Procedimiento a) Transfiera 400 mL de SBAIL a una celda de rolar y adicione la muestra de la

formacin de que disponga, cierre y presurice con nitrgeno a 690 kPa; aeje dinmicamente a 120C 3C, durante 6 h en el horno rolador.

b) Enfre la celda a temperatura ambiente y verifique que est presurizada (de no

ser as repita el procedimiento). Purgue y vace el contenido de la celda sobre la malla 60.

c) Lave cuidadosamente el material retenido en la malla con solvente, para

eliminar el fluido adherido y transfiralo a un vidrio de reloj. Seque en la estufa a 105C 3C hasta masa constante.

d) Enfre en el desecador y determine la masa del residuo seco con aproximacin

de 0,01 g, registre como Mr.

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9.4.6 Expresin de resultados Calcule el % de dispersin con la siguiente frmula:

M - Mr Dispersin (%) = _________ x 100

M donde: M es la masa del ncleo, recorte o pastilla, en g, y Mr es la masa del residuo seco, en g. 9.5 Expansin lineal 9.5.1 Fundamento En esta prueba se determina el hinchamiento / hidratacin de una lutita causada por un fluido o solucin bajo prueba, por medio de la medicin del incremento en longitud, de una pastilla de tamao y forma adecuada para el equipo en un tiempo determinado. La medicin se reporta como por ciento de expansin lineal. 9.5.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas preparado de acuerdo a lo indicado en el

inciso 9.1.5, y Pastillas representativas de la formacin a perforar proporcionadas por el

usuario. 9.5.3 Materiales Frasco de vidrio de boca ancha de 1 L o similar. 9.5.4 Aparatos Medidor de hinchamiento / hidratacin de arcillas (expansin lineal),

computarizado con seis celdas de transformacin diferencial de variable lineal (LVDT) o similar.

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9.5.5 Procedimiento a) Coloque la pastilla y ajuste el cero en las celdas del equipo. b) Adicione el fluido bajo prueba, siguiendo las instrucciones del manual de

operacin del equipo. c) Mida el hinchamiento a intervalos regulares (10 min 20 min) por un lapso de 1

200 min (20 h). 9.5.6 Expresin de resultados Reporte la grfica de la curva del por ciento de expansin lineal contra el tiempo en minutos y el valor mximo alcanzado al trmino de la prueba, sealando en la grfica el valor de la especificacin para esta prueba. 9.6 Lubricacin 9.6.1 Fundamento Una de las funciones de los fluidos de perforacin de pozos petroleros es lubricar la sarta de perforacin y las paredes del agujero. Si es inadecuado el poder de lubricacin del fluido de perforacin se pueden presentar fallas prematuras de la tubera de perforacin y problemas de pegaduras. Las cualidades lubricantes de un fluido de perforacin pueden ser determinadas con un equipo medidor de lubricacin, el cual es un aparato diseado para simular la rotacin y carga de la tubera de perforacin. La carga friccional y el subsecuente desarrollo del torque son indicados por el amperaje requerido para accionar el motor. La carga es aplicada por un torqumetro. Un anillo Timken y un dado metlico simulan la superficie de la tubera de perforacin y la pared del agujero respectivamente. 9.6.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas preparado de acuerdo a lo indicado en el

inciso 9.1.5, y Agua destilada. 9.6.3 Materiales Anillos de acero estndar para el equipo probador de lubricacin; Dados de acero estndar para el equipo probador de lubricacin, y Lente de aumento con escala graduada de 0,01 cm. 9.6.4 Aparatos

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Probador de lubricacin con motor de 1/2 CF, 1 725 r/min mxima, 90 V y

5,5 A, con accesorios, o similar, y Medidor de intervalos de tiempo con alarma. 9.6.5 Procedimiento a) Asegrese que el aparato est limpio de pruebas previas. b) Coloque el anillo de prueba sobre la pieza cnica en el extremo del eje y

asegrelo con la contratuerca. Colocar el dado de prueba en el portadazo localizado en el extremo inferior del brazo de torque.

c) Llene el recipiente portamuestra con el SBAIL, sbalo hasta que el lquido

cubra perfectamente el anillo y dado de prueba. Coloque las revoluciones por minuto a 60 y la lectura del torque en cero sin carga.

d) Aplique la carga con incrementos de 11,5 kg-cm/seg ; en el instante en que el

brazo de torsin indique la fuerza mnima aplicada, inicie a contar el tiempo y contine incrementando la carga al brazo de torsin hasta que alcance la marca de 172,5 kg-cm. Esta carga se debe mantener constante accionando la manivela durante el tiempo que dure la prueba (Tiempo total = 4 min).

e) Anote las lecturas del torque cuando se alcance la carga de 172,5 kg-cm,

despus a intervalos de 1 min y al finalizar la prueba. Quite la carga aplicada y apague el motor.

f) Repita el procedimiento con agua destilada. 9.6.6 Expresin de resultados

T fluido x F CL =

100

34 F =

T agua

donde: CL es el coeficiente de lubricacin;

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T fluido es la lectura del torque para el fluido de prueba, y T agua es la lectura del torque para el agua destilada (24 - 48). 9.7 Resistencia a la contaminacin con dixido de carbono 9.7.1 Fundamento La presencia de contaminantes en los fluidos de perforacin ocasiona variaciones no deseadas a las propiedades del mismo. El gas carbnico es un contaminante que es comn se encuentre en los pozos de nuestro pas, esta contaminacin se simula mediante la adicin controlada de dixido de carbono (CO2), determinando la afectacin en las propiedades reolgicas. 9.7.2 Reactivos Sistema base agua inhibidor de lutitas preparado de acuerdo a lo indicado en el

inciso 9.1.5, y Dixido de carbono (CO2). 9.7.3 Materiales Celdas de bronce o acero inoxidable para aejamiento con dimetro interior de

6,35 cm y altura de 18,9 cm aproximadamente, con vlvula tipo aguja para presurizar;

Probeta de 500 mL, y Esptula. 9.7.4 Aparatos Mismos que los indicados en el inciso 9.1.4, y adems; Mezclador para una velocidad de 11 000 r/min 300 r/min sin carga, integrado

con seis agitadores con propelas de hoja senoidal, de aproximadamente 25 mm de dimetro o equivalente, y

Equipo de presurizacin con CO2 y accesorios. 9.7.5 Procedimiento a) Vace 350 mL del SBAIL en una celda de aejamiento, cierre y presurice a

200 psi con CO2. Mantenga la presin durante 1 min. b) Aeje dinmicamente a 65C 2C durante 4 h. c) Vace a un recipiente y mida el pH.

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d) Determine las lecturas la gelatinosidad a 10 min en el viscosmetro rotacional a

50C. 9.7.6 Expresin de resultados Reporte la gelatinosidad a 10 min, y Reporte el pH para la contaminacin con CO2. 9.8 Tiempo de succin capilar (TSC) 9.8.1 Fundamento El aparato de TSC mide el tiempo que toma el agua libre proveniente de una mezcla de filtrado y arcilla de prueba para viajar en forma radial entre dos electrodos en un papel grueso poroso. La prueba determina las propiedades de hidratacin y dispersin de lutitas simulando las fuerzas de corte y qumicas presentes durante la perforacin. Para esta prueba, el contenido de lutita-slidos y el tiempo de mezclado se mantienen constantes, mientras que las caractersticas de pH y salinidad pueden ser variables. 9.8.2 Reactivos Agua destilada; Filtrado API del sistema base agua inhibidor de lutitas, y Muestra de formacin, tamizada en malla 100. 9.8.3 Materiales Vaso apropiado para el mezclador, y Probeta de 25 mL. 9.8.4 Aparatos Equipo medidor de tiempo de succin capilar, y Agitador. 9.8.5 Procedimiento a) Colectar un mnimo de 36 mL de filtrado del fluido bajo prueba. Sellar los

filtrados con cinta de tipo parafnico para mantener las propiedades. b) Ensamblar el equipo de tiempo de succin capilar de acuerdo a las

instrucciones del fabricante. c) Mezclar 2,0 g de muestra de lutita en 25 mL de filtrado del fluido, utilizando el

vaso adecuado en un agitador de alta velocidad, durante 180 s.

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d) Inmediatamente, remover 5,0 mL de la mezcla filtrado/lutita con una jeringa y

colocarlos en el embudo de TSC con la parte de menor dimetro en contacto con el medio de filtrante.

e) Medir el TSC en segundos. 9.8.6 Expresin de resultados Reporte el tiempo de succin capilar en segundos. 9.9 Informe de los mtodos de prueba El informe de las pruebas realizadas debe contener como mnimo los datos siguientes: Nombre del sistema; Identificacin de la muestra; Fecha de anlisis; Formulacin del sistema; La muestra de la formacin empleada segn la prueba: recortes, ncleo o

pastilla sinttica; Composicin de la muestra de formacin (caracterizacin por difraccin de

rayos X / fluorescencia de rayos X), y Resultados en forma de tabla de la muestra y de las especificaciones para

cada prueba, sealando si cumple o no cumple. 10 MARCADO, ETIQUETADO, ENVASE Y EMBALAJE 10.1 Marcado Cada envase de los aditivos del sistema debe identificarse en forma legible e indeleble con lo siguiente: Nombre del producto* y marca registrada; Contenido neto en kilogramos o litros; Nmero de lote de fabricacin; Razn social del fabricante; La leyenda HECHO EN MXICO o indicar pas de origen HECHO EN", y Rombo de seguridad. NOTA 5: * tamao mnimo de letra de 5 cm y color contrastante.

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10.2 Etiquetado Cada envase de material debe incluir los datos necesarios para el correcto manejo del mismo, adems de contener toda la informacin en cuanto a precauciones en su uso, de acuerdo con lo que establecen las leyes y normas de seguridad vigentes. 10.3 Envase y embalaje El envase debe garantizar la total integridad del material hasta el momento de su utilizacin. Cada unidad de producto debe contener la masa indicada en el mismo 1,5 %. Los materiales deben embalarse en cartn y/o plstico, de tal forma que se garantice su integridad hasta el momento de su utilizacin. 11 BIBLIOGRAFA 11.1 NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida, publicada

en el Diario Oficial de la Federacin el 27 de noviembre de 2002.

11.2 NMX-L-162-SCFI-2003 Exploracin del petrleo Emulsiones inversas

empleadas como fluidos de perforacin, terminacin y mantenimiento de pozos petroleros Especificaciones y mtodos de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la federacin el 31 de octubre de 2003.

11.3 NMX-L-165-1998-SCFI Exploracin del petrleo Inhibidores de

hidratacin de arcillas empleados en fluidos de perforacin y terminacin de pozos petroleros Especificaciones y mtodos de prueba. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la federacin el 17 de julio de 1998.

11.4 NMX-Z-013-1977 Gua para la redaccin, estructuracin y

presentacin de las normas mexicanas. Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 31 de octubre de 1977.

11.5 ISO 10414-1:2001 Petroleum and natural gas industries Field testing of drilling fluids Part 1: Water-based fluids.

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11.6 ASTM D 405795(2000) Standard practice for manual sampling of petroleum

and petroleum products. 11.7 ASTM E 11-01 Standard specification for wire - Cloth sieves for

testing purposes. 11.8 ASTM E 832-81 (97) Standard specification for laboratory filter papers. 11.9 API RP 13 B-1 Recommended practice standard procedure for field

testing water-based drilling fluids. Second edition, september,1997.

11.10 API RP 13 B-2 Recommended practice standard procedure for field

testing oil based drilling fluids. Second edition, december 1, 1991.

11.11 Darley, H. and Gray, G. Composition and properties of drilling and

completions fluids. 5th edition, Gulf publishing. 12 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Esta norma mexicana no es equivalente a ninguna norma internacional por no existir referencia alguna al momento de su elaboracin.

Mxico D. F., a

MIGUEL AGUILAR ROMO DIRECTOR GENERAL

RCG/DLR/MRG

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EXPLORACIN DEL PETRLEO - SISTEMAS BASE AGUA INHIBIDORES DE LUTITAS EMPLEADOS EN LA PERFORACIN DE POZOS PETROLEROS ESPECIFICACIONES Y MTODOS

DE PRUEBA

OIL FIELD EXPLORATION - WATER BASE SYSTEMS INHIBITORS OF SHALES USED IN OIL DRILLING WELLS

SPECIFICATIONS AND TEST METHODS

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PREFACIO En la elaboracin de la presente norma mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones: - AGRICEL, S.A. DE C.V. - APOLLO FLUIDOS DE PERFORACIN, S.A. - COMIT TCNICO DE NORMALIZACIN NACIONAL PARA PERFORACIN

DE POZOS PETROLEROS - INSTITUTO MEXICANO DEL PETRLEO - INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL - M-I DRILLING FLUIDS, S.A. - PETRLEOS MEXICANOS

Gerencia de Perforacin y Mantenimiento de Pozos Divisiones Sur, Norte y Marina.

- PROTEXA, S.A. DE C.V. - Q-MAX DE MXICO, S.A. DE C.V. - TETRA TECHNOLOGIES DE MXICO, S.A. DE C.V. - ZAPATA INTERNACIONAL, S.A. - UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO - Facultad de Qumica Ciencias de la Tierra.

NDICE DEL CONTENIDO

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Nmero del captulo Pgina 0 Introduccin 1 1 Objetivo 1 2 Campo de aplicacin 2 3 Referencias 2 4 Definiciones 2 5 Smbolos y abreviaturas 5 6 Clasificacin 5 7 Especificaciones 5 8 Muestreo 7 9 Mtodos de prueba 8 10 Marcado, etiquetado, envase y embalaje 20 11 Bibliografa 21 12 Concordancia con normas internacionales 22

NMX-L-167-SCFI-20040 INTRODUCCIN1 OBJETIVO2 CAMPO DE APLICACIN3 REFERENCIAS4 DEFINICIONES5 SMBOLOS Y ABREVIATURAS6 CLASIFICACIN

Expansin linealLubricacin:Resistencia a la contaminacin con Dixido de carbono (CO2 )Tiempo de succin capilar

8 MUESTREO9 MTODOS DE PRUEBA

9.2 Determinacin de la prdida de filtrado10 MARCADO, ETIQUETADO, ENVASE Y EMBALAJE12 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

PREFACIO