Oilfield Glossary
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Herramientas

arcilla

SEM of authigenic quartz and smectite
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1. S. [Geología]
Sedimentos de grano fino, cuyo tamaño es menor que 0,0039 mm.

Photomicrograph of clay-rich rock
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2. S. [Geología]
Un grupo de minerales de silicatos de aluminio acuosos, formadores de rocas, de estructura laminar, que pueden formarse por la alteración de los minerales de silicatos como el feldespato y el anfibol. Algunos ejemplos comunes son la clorita, la illita, la caolinita, la montmorillonita y la esmectita. Algunas arcillas, tales como la montmorillonita, tienden a dilatarse si se exponen al agua, lo que genera un riesgo de perforación potencial cuando las formaciones de rocas con contenido de arcilla se exponen a los fluidos a base de agua durante la perforación, y reduce posiblemente la permeabilidad de una buena roca yacimiento. Algunas arcillas se utilizan en los fluidos de perforación para formar un revoque de filtración impermeable destinado a aislar una formación de la invasión del fluido de perforación. La diferencia estructural entre las arcillas (la esmectita, la caolinita, la clorita, la illita) determina la superficie expuesta a los fluidos de yacimiento o los fluidos de estimulación. Por lo general, la existencia de una superficie más alta indica mayor reactividad. Sin embargo, no toda la arcilla presente en una roca es reactiva. Las arcillas pueden encontrarse en los espacios porosos, como parte de la matriz o como material de cementación de granos. Las arcillas autígenas, que se desarrollan en los poros a partir de los minerales presentes en el agua connata, pueden rellenar los poros o tapizarlos. Estas arcillas poseen una superficie considerable, expuesta en el poro y pueden ser reactivas, en tanto que las arcillas detríticas que forman parte de la matriz suelen ser menos reactivas. Por otro lados, las arcillas, como materiales de cementación o adherencia de granos pueden reaccionar con el agua o el ácido y desagregar la formación sin no son protegidas por los sobrecrecimientos de cuarzo. Las arcillas más comunes que crean problemas son la caolinita, la esmectita, la illita y la clorita. Estos minerales pueden ser tratados utilizando ácido fluorhídrico [HF].
3. S. [Fluidos de perforación]
Una gran familia de minerales complejos que contienen los elementos magnesio, aluminio, silicio y oxígeno (silicatos de magnesio y aluminio) combinados en una estructura similar a la de una lámina. Las arcillas se extraen de minas de superficie como depósitos relativamente puros y se utilizan para ladrillos, cerámica, moldes de fundición y en los fluidos de perforación, entre otros usos. Las arcillas, como arcilitas, lutitas y mezcladas con arenas y areniscas, constituyen el mayor porcentaje de minerales perforados en la exploración de petróleo y gas. La bentonita de sodio es un aditivo útil para aumentar la densidad de los lodos de perforación, pero otros tipos de arcilla se consideran contaminantes y deben ser evitados y removidos. Las plaquetas de arcilla individuales sólo pueden verse con un microscopio electrónico. Las estructuras de cristal también se determinan por difracción de rayos X (XRD). La estructura atómica del grupo arcilla de minerales de silicato en capas varía de estructuras de dos a tres o cuatro capas (capas mixtas). Una de las capas estructurales es un plano de tetraedros de dióxido de silicio (silicio en el centro y oxígeno en las cuatro esquinas del tetraedro). La otra capa estructural es un plano de octaedros de hidróxido de aluminio (aluminio en el centro e hidróxidos en las seis esquinas). Las capas tetraédricas y octaédricas encajan una encima de otra, compartiéndose los átomos de oxígeno como grupos óxido e hidróxido.