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Estudio del comportamiento reológico de las soluciones acuosas con dos tipos de bentonita de la región andina utilizados para lodos de perforación

Abstract:

La industria de petróleo es actualmente una de las más grandes a nivel mundial y con gran influencia sobre la economía de las naciones productoras del mismo, la región andina posee numerosos yacimientos de extracción de petróleo lo que lo convierte en una región dependiente de esta industria y otras industrias relacionadas de forma directa o indirectamente al proceso de extracción de petróleo. Uno de los procesos es la perforación de los pozos utilizando equipos, herramientas y materiales específicos, entre ellos está el “lodo o fluido de perforación” que gracias a sus propiedades facilita este proceso. Los componentes más comunes de estos fluidos son agua, aceite, arcillas como la bentonita entre otros. En países de la región andina existen zonas de extracción de bentonita, de estas se han seleccionado dos (MINPUL y MINMETEC) y fueron sometidas a distintas metodologías de mezclado para obtener una solución adecuada para la experimentación. Los ensayos realizados en concentraciones de 8% y de 14% w/w fueron curvas de flujo estacionario, dependencia del tiempo y ensayos oscilatorios para analizar el comportamiento visco elástico, además de observar el cambio en el comportamiento al modificar el pH y al añadir nanopartículas de dióxido de titanio. Ambas bentonitas presentaron un comportamiento reo fluidificante además de una gran capacidad de destrucción de su estructura cuando se ven expuestas a cualquier velocidad de cizalla, y una lenta recuperación de su estructura cuando está en reposo. Se obtuvieron dos comportamientos distintos en cuanto a la dependencia del tiempo, la bentonita MINMETEC con un comportamiento tixotrópico y la bentonita MINPUL con un comportamiento anti tixotrópico y mayor viscosidad. En todos los ensayos se observa un incremento en la viscosidad al aumentar la temperatura de 20 a 35ºC; en cuanto a los ensayos con modificación de pH, se obtuvo que la viscosidad y el esfuerzo aumentaron cuando la muestra fue alcalinizada y de forma opuesta cuando se acidificó la muestra. Por último, el uso de las nanopartículas de dióxido de titanio se ve reflejado en un aumento de la viscosidad tanto en CFE, como en ensayos de dependencia del tiempo.