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DESARROLLO E INTEGRACION DE
EQUIPOS PARA ANALISIS GEOQUIMICO
EN TIEMPO REAL PARA MUD LOGGING
T.G.T. GAMAS S.A.S.
GAS
Lodo de
Tanque
de
Succión
GC
Gas
chromatography
MS
Mass
spectrometry
GC/MS
Técnica
combinada
Totalizador de
Gas
Pirolisis
Sólido/
Cortes
Descripción
Visual
Bandeja de
Caving
Contenido de materia
orgánica total
FXR
Fluorescencia de rayos X
XRD
Difracción de rayos X
SEM
Microscopio electrónico de barrido
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La cromatografía de gases es una técnica cromatográfica en la que la
muestra se volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna
cromatográfica. La elución se produce por el flujo de una fase móvil de
gas inerte. A diferencia de los otros tipos de cromatografía, la fase móvil
no interactúa con las moléculas del analito; su única función es la de
transportar el analito a través de la columna.
El cromatógrafo que se usa actualmente:
FID (SRI) / TCD (AGILENT)
El espectrómetro de masas permite analizar con gran precisión la composición
de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos
atómicos en función de su relación carga-masa (z/m). Puede utilizarse para
identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para
determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo
compuesto.
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Lectura de componentes:
Especies de 1 hasta 140 AMU (Unidades de Masa Atómica), entre las que se encuentran
las Parafinas (C1 hasta C10 o ajustable a C15), compuestos Aromáticos (Benceno,
Tolueno, Xileno y Etilbenceno), Naftenos, compuestos de azufre (H2S, SO2, SO), gases
nobles: Argón; Hidrógeno, Nitrógeno, Helio, CO2, Total Gas, Ácido Acético, CicloHexano.
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Tiempo de lectura del equipo:
De 1 a 2 minutos

Tipo de muestra y muestreo:
Gas hidrocarburo proveniente de fondo (mientras se perfora) y viaja a superficie a
través del lodo de perforación, del cual se separa el gas y el llevado por una manguera
hasta la cabina (o container) de mudloggoing, donde es analizada en el equipo. La
entrada al equipo es continua a través de esta corriente de gas.
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Presión, temperatura y caudal de entrada:
Aproximadamente: 5-10 psi / 10- 20 ºC / 30 cm3/min.
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Limpieza de la muestra:
Generalmente se instalan unos filtros para eliminar líquidos y sólidos del gas antes de
ingresar al cromatógrafo.
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
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La cromatografía de gases es una técnica separativa que permite la
separación de mezclas muy complejas. Pero una vez separados,
detectados, e incluso cuantificados todos los componentes
individuales de una muestra problema, el único dato de que
disponemos para la identificación de cada uno de ellos es el tiempo
de retención de los correspondientes picos cromatográficos. Este
dato no es suficiente para una identificación inequívoca, sobre todo
cuando analizamos muestras con un número elevado de
componentes.
Por otra parte, la espectrometría de masas puede identificar de
manera casi inequívoca cualquier sustancia pura, pero normalmente
no es capaz de identificar los componentes individuales de una
mezcla sin separar previamente sus componentes, debido a la
extrema complejidad del espectro obtenido por superposición de los
espectros particulares de cada componente.
Por lo tanto, la asociación de las dos técnicas, GC (Gas
Chromatography) y MS (Mass Spectrometry) da lugar a una técnica
combinada GC-MS que permite la separación e identificación de
mezclas complejas y sus isotopos específicos.
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En la fluorescencia de rayos X (XRF) se utiliza una radiación
primaria de un tubo de rayos X para excitar la emisión de rayos X
secundarios (fluorescencia) en una muestra. La radiación
procedente de la muestra incluye los picos de rayos X
característicos de los elementos, mayores y traza, presentes en
la muestra, producidos por los saltos de los electrones entre los
niveles de energía más internos de los átomos. En un
espectrómetro de Fluorescencia de Rayos X por dispersión de
longitud de onda (WDXRF), estos rayos son colimados en un haz
paralelo y dispersados en un espectro por medio de la difracción
en un cristal analizador, pasando después a un detector.
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El detector mide el valor de la intensidad de radiación en un
ángulo determinado y por tanto para una longitud de onda
especifica que es función lineal de la concentración del elemento
en la muestra que produce tal radiación de fluorescencia. Esta
técnica permite el análisis cuantitativo de arenas,
aluminosilicatos cales y calizas.
Supermini200
Espectrómetro de
Fluorescencia de rayos X
La radiación procedente de un tubo de rayos X de longitud de onda
λ incide sobre la muestra con un espaciado interplanar si tiene
estructura cristalina, este haz sale reflejado con un ángulo θ de
acuerdo con la ley de Bragg sen θ nλ 2d. Un detector se mueve
variando el ángulo que forma con la muestra y va registrando dicho
haz reflejado. El resultado de intensidad en función del ángulo
proporciona información sobre la estructura cristalina de la muestra
La difracción de rayos X (XRD) permite la rápida identificación de
materiales particulados, arcillas y otros minerales. Proporciona
información detallada acerca de la estructura cristalográfica de sus
muestras, que puede utilizarse para identificar las fases presentes.
XRD es especialmente útil para la identificación de fases de grano
fino que son difíciles de identificar por otros métodos
MiniFlex300
- Instrumento de
difracción de rayos X
(DRX o XRD) de
sobremesa
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

Pirólisis:
La pirólisis se usa para medir el índice de hidrocarburos
residuales a través de la cual la roca (muestra de fondo obtenida
a través del lodo de perforación) se somete a altas temperaturas
durante 25 minutos hasta alcanzar 550ºC. En la prueba se
visualizan 3 picos: S1, S2 y S3. La cuantificación de los picos S2 y
S3 se pueden usar para predecir el tipo de kerógeno presente en
una roca ya que están en función del hidrógeno y oxígeno
presentes en el kerógeno.
Técnica pirolisis Rock- eval:
Pirólisis Rock-Eval, para obtener información acerca del tipo de
kerógeno y el grado de madurez térmica. Consiste en un sistema
en el cual los productos procedentes del pirolizador son
separados y enviados, una parte al detector de ionización de
llama (FID) y por otra, al detector de conductividad térmica
(TCD). Esta técnica además de evaluar el potencial petrolífero de
la roca indica el tipo de materia orgánica y el estado de
evolución de la roca.
Rock- Eval 6
El Microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron
Microscope) un instrumento que utiliza un haz de electrones para
formar una imagen. Este microscopio produce imágenes de alta
resolución, que significa que características espacialmente
cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta
resolución. La preparación de las muestras es relativamente fácil
pues la mayoría de SEM sólo requiere que estas sean conductoras.
En el microscopio electrónico de barrido la muestra generalmente
es recubierta con una capa de carbono o una capa delgada de un
metal como el oro para darle propiedades conductoras a la
muestra. Posteriormente, se barre la muestra con electrones
acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la
cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la
zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres
dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen
digital.
Microscópio electrónico de
barrido (SEM)