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ion potasio

1. S. [Fluidos de perforación]
El ion potasio, K+. Hay ensayos que se utilizan para controlar las concentraciones alta (>5000 mg/L) o baja (<5000 mg/L) del ion potasio (K+) en lodos a base de agua. El ensayo de alta concentración, según la especificación API, se basa en la insolubilidad del perclorato de potasio. Un volumen de filtrado de lodo se mezcla con NaClO4 excedente en un tubo de centrífuga. Por la reacción se precipita KClO4 blanco. Después de hacer girar el tubo en la centrífuga, el sedimento blanco decanta en su interior y se toma lectura de la cantidad de precipitado que se compara con una tabla de calibración que relaciona el sedimento con la concentración de K+ en la muestra de filtrado. El ensayo para controlar la baja concentración de iones potasio (K+) en lodos a base de agua, según la especificación API, es un procedimiento de titulación que utiliza solución de sal de amonio cuaternario (QAS) como reactivo. El ion potasio primero se precipita como sal tetrafenilborato (TPB) por adición de tetrafenilborato de sodio excedente. Después de filtrar el sólido, la cantidad de TPB que no reaccionó con el ion K+ se titula con una solución estándar de QAS. El criterio de valoración es el cambio de color de púrpura a celeste.El ensayo de alta concentración de iones potasio fue aplicado por primera vez a los fluidos de perforación por Ron Steiger de Exxon Production Research Co. y ha demostrado ser un método confiable para medir la concentración de iones K+ en el lodo en el pozo, lo que permite al ingeniero de lodos mantener el nivel adecuado cuando se perfora a través de lutitas hidratables. Antes de que estuviera disponible el ensayo directo del ion K+, el KCl en el lodo se controlaba mediante el análisis de cloruro. Aunque es fácil de realizar, este análisis era engañoso y contraproducente porque después de perforar lutita con un lodo de KCl nuevo durante un tiempo, el ion K+ benéfico era consumido por las arcillas, pero el ion Cl- permanecía en el lodo. Finalmente, las lutitas del pozo se hidrataban, caían en el agujero y generaban graves problemas con el lodo y la perforación. Como resultado de métodos analíticos inadecuados, los primeros lodos de potasio se ganaron una reputación negativa inmerecida.Para una óptima estabilidad de la lutita, el ion K+ debe mantenerse continuamente mediante la adición de KCl (o alguna otra sal de K) tan rápido como es consumido. La aparición de un método directo de análisis de K+, bueno para usar en el campo, resultado de los esfuerzos del Dr. Steiger, fue un gran avance en el uso de lodos a base de agua para la perforación de lutitas problemáticas.
Referencia:
Steiger RP: "Fundamentals and Use of Potassium/Polymer Drilling Fluids to Minimize Drilling and Completion Problems Associated with Hydratable Clays", Journal of Petroleum Technology 34, no. 8 (agosto de 1982): 1661-1670.