Tratamiento Termoquímico de Arcillas Crudas Nigerianas para Operaciones de Perforación de Petróleo y Gas
Autores: Ogolo, Oghenerume; Arinkoola, Akeem O.; Ngene, Peter; Ogbaga, Chukwuma C.; Osisanya, Samuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Tratamiento Termoquímico de Arcillas Crudas Nigerianas para Operaciones de Perforación de Petróleo y Gas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Bentonita a base de sodio
Arcillas de baja expansión
Tratamiento termoquímico
Operaciones de perforación
Naciones productoras de petróleo y gas
Materias primas de arcilla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
La bentonita a base de sodio se utiliza en operaciones de perforación debido a su alta capacidad de hinchamiento. Este tipo de arcilla bentonita no se obtiene localmente en muchas naciones productoras de petróleo y gas. Sin embargo, las arcillas de bajo hinchamiento (a base de calcio y potasio) están en abundantes cantidades en la mayoría de estos países. Por lo tanto, existe la necesidad de convertir las arcillas bentonitas de bajo hinchamiento en bentonita a base de sodio. El método utilizado para convertir las arcillas de bajo hinchamiento es más aplicable a la bentonita a base de calcio. Esta investigación investigó un método de tratamiento termoquímico que convirtió la bentonita a base de potasio en bentonita a base de sodio. Los materiales de arcilla crudos se obtuvieron de los depósitos de arcilla de Pindinga (P) y Ubakala (U) en Nigeria. Se utilizó un difractómetro de rayos X (XRD), un espectrómetro de rayos X de dispersión de energía (EDX) y un microscopio electrónico de barrido (SEM) para caracterizar las muestras de arcilla cruda. Se preparó una mezcla de lodo al mezclar 22 g de las arcillas crudas locales, 3% en peso de ceniza de soda y MgO en concentraciones entre 1 y 3% en peso, y calentando a 90 grados Celsius. El resultado mostró que las viscosidades de las muestras P y U aumentaron de 6 a 26 y de 8 a 35.5 cP antes y después del tratamiento termoquímico, respectivamente. Además, debido al tratamiento termoquímico, el punto de rendimiento, el factor de consistencia, el índice de consistencia y el comportamiento de tixotropía de las muestras mejoraron significativamente.
Descripción
La bentonita a base de sodio se utiliza en operaciones de perforación debido a su alta capacidad de hinchamiento. Este tipo de arcilla bentonita no se obtiene localmente en muchas naciones productoras de petróleo y gas. Sin embargo, las arcillas de bajo hinchamiento (a base de calcio y potasio) están en abundantes cantidades en la mayoría de estos países. Por lo tanto, existe la necesidad de convertir las arcillas bentonitas de bajo hinchamiento en bentonita a base de sodio. El método utilizado para convertir las arcillas de bajo hinchamiento es más aplicable a la bentonita a base de calcio. Esta investigación investigó un método de tratamiento termoquímico que convirtió la bentonita a base de potasio en bentonita a base de sodio. Los materiales de arcilla crudos se obtuvieron de los depósitos de arcilla de Pindinga (P) y Ubakala (U) en Nigeria. Se utilizó un difractómetro de rayos X (XRD), un espectrómetro de rayos X de dispersión de energía (EDX) y un microscopio electrónico de barrido (SEM) para caracterizar las muestras de arcilla cruda. Se preparó una mezcla de lodo al mezclar 22 g de las arcillas crudas locales, 3% en peso de ceniza de soda y MgO en concentraciones entre 1 y 3% en peso, y calentando a 90 grados Celsius. El resultado mostró que las viscosidades de las muestras P y U aumentaron de 6 a 26 y de 8 a 35.5 cP antes y después del tratamiento termoquímico, respectivamente. Además, debido al tratamiento termoquímico, el punto de rendimiento, el factor de consistencia, el índice de consistencia y el comportamiento de tixotropía de las muestras mejoraron significativamente.