Reología de los fluidos de perforación

Abstract

La Reología es la rama de la Mecánica de Fluidos que estudia el comportamiento de flujo de la materia. La medida y la evaluación de propiedades tales como la viscosidad, la plasticidad, la tixotropía y la elasticidad, conforman la base de esta ciencia de creciente interés en la actualidad. La correcta aplicación de los datos reológicos ha hecho posible el mejoramiento de técnicas de producción para muchos productos. Por ejemplo el control de las propiedades hidrodinámicas del lodo, cemento y fluidos fracturantes empleados en los pozos de petróleo, se basan en las características reológicas de estos fluidos, Asimismo, la lubricación de una máquina de combustión interna; la distribución de la tinta sobre una prensa impresora de alta velocidad; el control de rociado, el endurecimiento y las calidades de nivel de una pintura casera, etc., son solo algunas muestras de las innumerables aplicaciones de las medidas reológicas. De modo pues, que muchos beneficios, tales como un mejor control de calidad, un procesado ms rápido, una uniformidad en los productos y lo más importante, una disminución en los costos, pueden ser disfrutados por casi todas las compañías cuyos productos involucren el procesado de fluidos. El presente trabajo, tiene por finalidad la mejor comprensión de estos importantes aspectos, para lo cual, se ha creído conveniente repartirlo en nueve capítulos, los que pueden resumirse de la siguiente manera: -El Capítulo I ofrece los conceptos generales y la clasificación y definiciones convencionales de los diferentes tipos de fluidos, así como también los tipos o regímenes de flujo. -El Capítulo II, trata de manera genérica, el flujo por tuberías, teniendo en cuenta los regímenes laminar y turbulento y presenta ecuaciones aplicables para casos generales, sin tener en cuenta la naturaleza del fluido. - En los Capítulos III, IV, V y VI, se podrá encontrar ecuaciones aplicables al flujo de fluidos newtonianos y Bingham a través de tuberías y de espacios anulares, ya sea que se encuentren en la región de flujo laminar o en la turbulenta. - El Capítulo VII, ofrece un tipo de modelo matemático mudo por los reologistas, denominado “modelo exponencial”, el cual se ha empleado para explicar la conducta de flujo de los fluidos pseudopolíticos y dilatantes. - Finalmente, el Capítulo VIII, cubre el aspecto referente a los viscosímetros rotacionales y su relaoi6n con el flujo de fluidos por tuberías. Se ofrecen, asimismo, ecuaciones de flujo generalizadas que relacionan a los viscosímetros y los fluidos en general, teniendo en cuenta 2 parámetros físicos mu, importantes en el caso de los fluidos: el índice de comportamiento de flujo y el índice de consistencia. Se espera que el presente trabajo, sirva de ayuda para aquellos que deseen profundizarlas en la materia, para lo cual se cita una amplia bibliografía, y contribuya en algo a la difusión de este importante aspecto de la Mecánica de Fluidos y su relación con la industria del petróleo, con lo cual se habrá cumplido la finalidad propuesta.