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lodo de potasio

1. S. [Fluidos de perforación]
Una clase de lodos que contienen el ion potasio (K+) disuelto en la fase acuosa. Los lodos de potasio son el sistema de lodo a base de agua más ampliamente aceptado para la perforación de lutitas sensibles al agua, en especial las lutitas duras y quebradizas. Los iones K+ se adhieren a las superficies de la arcilla y dan estabilidad a la lutita expuesta a los fluidos de perforación por la barrena. Los iones también ayudan a mantener juntos los recortes de perforación, minimizando la dispersión en partículas más finas. La presencia de iones Na+ contrarresta los beneficios de los iones K+ y debe reducirse al mínimo utilizando agua dulce (no agua de mar) para el agua complementaria. Con el tiempo, los iones Na+, Ca+2 y otros iones se acumulan por el intercambio iónico con las arcillas, por lo que el lodo pierde eficacia, pero el tratamiento regular para quitar el Ca+2 mejora la función del polímero. El cloruro de potasio, KCl, es la fuente de potasio más ampliamente utilizada. Otras fuentes son el acetato de potasio, el carbonato de potasio, el lignito de potasio, el hidróxido de potasio y la sal de potasio de PHPA. El uso de arcilla de bentonita está restringido debido a su fuerte afinidad por el K+. En su lugar se utilizan diversos polímeros. El polímero XC y la PHPA se utilizan para mejorar la reología. Para controlar la pérdida de fluido a menudo se utilizan mezclas de almidón y celulosa polianiónica. También se utilizan almidón CM, almidón HP, carboximetilcelulosa y poliacrilato de sodio (SPA). La PHPA se utiliza ampliamente para la encapsulación de lutitas. Los polímeros similares al almidón, la cal y el potasio también se han utilizado como sistemas de lodo de potasio. Aunque existen tres métodos API para determinar la concentración de iones K+, el método de centrifugación (para K+ >5000 mg/L) es el método de campo más aceptado y es esencial para el seguimiento diario del potasio en un lodo. Las adiciones regulares de sal de potasio mantienen la estabilidad de la lutita. El ion K+ se consume con rapidez durante la perforación a poca profundidad de lutitas gruesas (gumbo) blandas y muy dispersivas, por lo que mantener el ion K+ en un nivel suficiente para estabilizar la lutita gruesa puede ser costoso cuando se perforan agujeros grandes. Los investigadores, en particular el Dr. Dennis O'Brien y el Dr. Martin Chenevert (cuando estaban en Exxon Production Research) evaluaron diferentes lutitas, la mineralogía de las arcillas y la concentración de K+ necesaria para estabilizarlas. Los lodos de potasio por encima de 1% en peso de iones K+ normalmente fallan en el bioensayo del camarón mísido (EPA de EUA). Por lo tanto, en la actualidad, los lodos de potasio tienen baja aceptación en la perforación costa afuera en las aguas de EUA.

Referencia:
O'Brien DE y Chenevert ME: "Stabilizing Sensitive Shales with Inhibited Potassium-Based Drilling Fluids" Journal of Petroleum Technology 25, no. 9 (septiembre de 1973): 1089-1100.