Diseño de un sistema de mezclado mecánico a escala industrial con capacidad de 200 barriles por día, para dos fluidos de perforación base agua formulados a escala laboratorio

Abstract

Este trabajo plantea el diseño en un sistema de mezclado y agitación mecánico para dos fluidos de perforación formulados a escala laboratorio para las secciones 12 ¼" y 8 ½" del pozo NV-01. Se desarrollaron varias formulaciones de diferentes composición y concentración de inhibidores de arcillas para la sección 12 ¼" y de estabilizadores mecánicos para la sección 8 ½", ya que cada segmento del subsuelo tiene diferentes requerimientos de acuerdo a sus características. Para valorar la estabilidad térmica y mecánica de las propiedades físicas y químicas de las formulaciones se realizaron ensayos especificados en la Práctica Recomendada de Procedimientos Estándar para pruebas de un fluido de perforación Base Agua, ANSI/API 13B1/ISO 10414-1. La selección del mejor fluido de perforación se realizó con base en los resultados de las pruebas de inhibición de la arcilla más reactiva para la sección 12 ¼", y la estabilidad mecánica de lutitas para la sección 8 ½". Una vez que se establecieron las formulaciones de los fluidos de perforación, se diseñó el sistema de mezclado y agitación mecánico con base en la demanda requerida de 200 barriles por día y en las características reológicas de los lodos, que se determinaron son independientes del tiempo y su comportamiento pertenece a la clasificación de seudoplásticos de Bingham. La modalidad de operación es tipo batch, el sistema cuenta con cuatro agitadores tipo turbina de 6 palas inclinadas 45° de 84 rpm y capacidad de 8 m3 cada uno, esta configuración garantiza una mezcla con 99% de homogeneidad gracias a la adición de equipos que ayudan a la incorporación de los componentes, se usó una bomba centrífuga con carcasa tipo difusor e impulsor de flujo mixto y una tolva alimentadora tipo venturi que en conjunto proporcionan un producto consistente libre de aglomerados y de alta calidad.