{"id":15417,"date":"2026-09-22T06:37:45","date_gmt":"2026-09-22T06:37:45","guid":{"rendered":"https:\/\/tenessy.com\/?p=15417"},"modified":"2026-09-22T06:37:47","modified_gmt":"2026-09-22T06:37:47","slug":"guia-completa-sobre-la-celulosa-polianionica-pac-en-los-fluidos-de-perforacion-petrolifera","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tenessy.com\/es\/guia-completa-sobre-la-celulosa-polianionica-pac-en-los-fluidos-de-perforacion-petrolifera\/","title":{"rendered":"Celulosa poliani\u00f3nica (PAC) en los fluidos de perforaci\u00f3n petrolera: gu\u00eda completa"},"content":{"rendered":"
\"PAC\"
<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Celulosa poliani\u00f3nica (PAC) <\/u><\/a>En los fluidos de perforaci\u00f3n petrol\u00edfera, es el aditivo preferido para el control de la p\u00e9rdida de fluido y la reolog\u00eda en sistemas de lodo a base de agua, ya que proporciona un control estable de la filtraci\u00f3n en agua dulce, agua de mar y salmuera saturada a temperaturas de hasta 120 \u00b0C. Esta gu\u00eda explica en qu\u00e9 se diferencian el PAC-LV y el PAC-HV, c\u00f3mo superan los ensayos de la norma API\/ISO 13500 y c\u00f3mo dosificarlos para optimizar el rendimiento de la perforaci\u00f3n en cualquier composici\u00f3n qu\u00edmica del agua.<\/p>\n\n\n\n

Introducci\u00f3n<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La p\u00e9rdida de fluido es el \u00abasesino silencioso\u00bb de la rentabilidad de la perforaci\u00f3n. Cuando el lodo de perforaci\u00f3n se filtra hacia formaciones permeables, la capa de filtro se espesa, el pozo empieza a atascarse, se producen da\u00f1os en la formaci\u00f3n y los costes del lodo se disparan. La celulosa poliani\u00f3nica (PAC) es el aditivo al que recurren los ingenieros de fluidos de perforaci\u00f3n cuando necesitan un control de filtraci\u00f3n predecible y estable a cualquier temperatura en la m\u00e1s amplia gama de composiciones qu\u00edmicas del agua, desde el agua dulce hasta la salmuera saturada.<\/p>\n\n\n\n

La celulosa poliani\u00f3nica (PAC) es una carboximetilcelulosa (CMC) de alta pureza y alto grado de sustituci\u00f3n. Los grupos carboximetilo (con un grado de sustituci\u00f3n de hasta 0,9-1,3, muy superior al de la CMC est\u00e1ndar) hacen que la mol\u00e9cula sea fuertemente ani\u00f3nica, altamente soluble y resistente a la sal que desactiva la CMC com\u00fan. La PAC se presenta en dos grados funcionales que resuelven problemas distintos: la PAC-LV (baja viscosidad) para el control de la filtraci\u00f3n con una aportaci\u00f3n m\u00ednima de viscosidad, y la PAC-HV (alta viscosidad) para el control de la filtraci\u00f3n, adem\u00e1s de aportar viscosidad y suspensi\u00f3n de los recortes. La mayor\u00eda de los lodos de campo utilizan ambos, adaptados a la densidad, la composici\u00f3n qu\u00edmica del agua y la temperatura del pozo.<\/p>\n\n\n\n

En TENESSY Chemical<\/u><\/a>, fabricamos PAC a partir de celulosa de alta calidad derivada del algod\u00f3n utilizando equipos de proceso alemanes, con un control de producci\u00f3n ajustado a los m\u00e9todos de ensayo de las normas API 13A e ISO 13500. Nuestros grados de PAC se exportan a m\u00e1s de 40 pa\u00edses y se utilizan tanto en operaciones de perforaci\u00f3n en tierra como en alta mar. Esta gu\u00eda resume la experiencia pr\u00e1ctica que hay detr\u00e1s de la selecci\u00f3n del PAC: el mecanismo de control de la filtraci\u00f3n, la decisi\u00f3n entre baja presi\u00f3n (LV) y alta presi\u00f3n (HV), el rendimiento en cada tipo de agua y los programas pr\u00e1cticos de dosificaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

El papel del PAC en los fluidos de perforaci\u00f3n: filtraci\u00f3n, viscosidad y reolog\u00eda<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Control de la p\u00e9rdida de fluido: el mecanismo de la torta de filtraci\u00f3n<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La p\u00e9rdida de fluido es el volumen de filtrado del lodo que se escapa a la formaci\u00f3n bajo presi\u00f3n. En una prueba de filtraci\u00f3n est\u00e1ndar de la API (API 13B-1, LPLT, 690 kPa \/ 100 psi durante 30 minutos), un buen lodo tratado con PAC produce entre 5 y 8 ml de filtrado, frente a los 15-40 ml o m\u00e1s que produce un lodo sin tratar o que contiene \u00fanicamente almid\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La celulosa poliani\u00f3nica (PAC) controla esta p\u00e9rdida a trav\u00e9s de la torta de filtraci\u00f3n. Las cadenas polim\u00e9ricas se adsorben a las superficies de las part\u00edculas de arcilla (bentonita) y de los s\u00f3lidos de perforaci\u00f3n, uni\u00e9ndolas para formar una torta delgada y de baja permeabilidad en la pared del pozo. Dado que la torta es fina y flexible, limita tanto el volumen de filtrado como el riesgo de que se atasque la tuber\u00eda. Hay dos propiedades que hacen de la PAC el pol\u00edmero adecuado para esta tarea:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Alta carga ani\u00f3nica.<\/strong>\u00a0Los grupos carboximetilo se adsorben con fuerza a los bordes de la arcilla con carga positiva y a los sitios de calcio y magnesio de la roca de la formaci\u00f3n, por lo que la torta se adhiere firmemente incluso en salmueras.<\/li>\n\n\n\n
  • Extensi\u00f3n de la cadena.<\/strong>\u00a0En soluci\u00f3n, las cadenas cargadas del PAC se repelen entre s\u00ed y permanecen extendidas, por lo que incluso una peque\u00f1a dosis cubre una gran superficie de arcilla. Por eso el PAC ofrece mejores resultados que el almid\u00f3n (que es neutro y se lixivia del pastel de arcilla) y que la CMC com\u00fan (que se enrosca en la salmuera y pierde eficacia).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Viscosidad y suspensi\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    El PAC-HV aumenta la viscosidad del lodo al entrelazarse con la fase acuosa, lo que cumple tres funciones:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Transporte de esquejes.<\/strong>\u00a0El espacio anular debe transportar los residuos de perforaci\u00f3n hasta la superficie; se requiere una viscosidad m\u00ednima para mantenerlos en movimiento. A bajas velocidades de cizallamiento (5-100 s\u207b\u00b9, el rango del espacio anular), el PAC-HV forma una estructura gelatinosa que mantiene los residuos en suspensi\u00f3n cuando se detiene la circulaci\u00f3n.<\/li>\n\n\n\n
    • Limpieza de pozos desviados.<\/strong>\u00a0En los tramos horizontales y con desviaci\u00f3n, los residuos de excavaci\u00f3n se depositan en el lado m\u00e1s bajo del barreno. La viscosidad a bajo cizallamiento del PAC-HV constituye la principal protecci\u00f3n.<\/li>\n\n\n\n
    • Suspensi\u00f3n de barita.<\/strong>\u00a0Las lamas pesadas dependen de una tensi\u00f3n de fluencia para mantener la barita (densidad: 4,2 g\/cm\u00b3) en suspensi\u00f3n cuando las bombas est\u00e1n paradas. El PAC-HV contribuye a esa tensi\u00f3n de fluencia.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Control reol\u00f3gico y estabilidad t\u00e9rmica<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

      La celulosa poliani\u00f3nica (PAC) presenta una gran resistencia t\u00e9rmica para ser un biopol\u00edmero: mantiene sus prestaciones de filtraci\u00f3n y viscosidad hasta unos 120 \u00b0C (algunos grados con alto DS, hasta 130 \u00b0C) en lodos con bajo contenido en s\u00f3lidos, y es compatible con los modificadores reol\u00f3gicos habituales: la goma xantana para la viscosidad a bajo cizallamiento, los inhibidores de esquisto a base de poliacrilamida y los diluyentes de lignosulfonato. A diferencia de la goma xantana, la PAC no se degrada catastr\u00f3ficamente por cizallamiento en las boquillas de la broca y, a diferencia del almid\u00f3n, la PAC no fermenta ni se diluye en lodos calientes y oxigenados. Su resistencia a las bacterias es otra ventaja pr\u00e1ctica: el almid\u00f3n necesita un tratamiento biocida, mientras que la PAC no.<\/p>\n\n\n\n

      La combinaci\u00f3n habitual en el campo es PAC-LV para la filtraci\u00f3n + xantano o PAC-HV para la viscosidad, y la proporci\u00f3n viene determinada por la densidad del lodo y el \u00e1ngulo del pozo. En la secci\u00f3n sobre dosificaci\u00f3n que figura a continuaci\u00f3n se explica una regla emp\u00edrica sencilla.<\/p>\n\n\n\n

      \"cementaci\u00f3n\"
      <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

      PAC-LV frente a PAC-HV: \u00bfCu\u00e1l es la diferencia y cu\u00e1l necesitas?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
      Par\u00e1metro<\/strong><\/strong><\/td>PAC-LV<\/strong><\/strong><\/td>PAC-HV<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
      Funci\u00f3n principal<\/td>Control de la p\u00e9rdida de fluidos<\/td>Control de la p\u00e9rdida de l\u00edquido + viscosidad<\/td><\/tr>
      Viscosidad t\u00edpica (soluci\u00f3n de 1% en salmuera, Brookfield)<\/td>30\u2013120 mPa\u00b7s<\/td>500\u20131 200 mPa\u00b7s<\/td><\/tr>
      Control del filtrado (API LPLT, 30 min)<\/td>5\u20138 ml<\/td>6\u201310 ml<\/td><\/tr>
      Efecto sobre la reolog\u00eda del lodo<\/td>M\u00ednimo<\/td>Significativo (crea estructura)<\/td><\/tr>
      Lo mejor en<\/td>Lodos con bajo contenido en s\u00f3lidos, lodos salinos, lodos lastrados<\/td>Lodos sin ponderar y ligeramente ponderados, secciones verticales<\/td><\/tr>
      Dosis habitual (por m\u00b3 de lodo)<\/td>2\u20138 kg<\/td>1\u20136 kg<\/td><\/tr>
      Tolerancia a la sal<\/td>Excelente (salmuera saturada)<\/td>Excelente<\/td><\/tr>
      Estabilidad t\u00e9rmica<\/td>Hasta unos 120-130 \u00b0C<\/td>Hasta unos 120 \u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

      La l\u00f3gica de selecci\u00f3n es sencilla una vez que se conoce el programa \u00abmud\u00bb:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • PAC-LV es la empresa especializada en filtraci\u00f3n.<\/strong>\u00a0Se opta por esta opci\u00f3n cuando el lodo ya tiene suficiente viscosidad gracias a la bentonita, el xantano o los s\u00f3lidos, y el \u00fanico problema es la p\u00e9rdida de fluido. Este es el caso habitual en los lodos lastrados, en los que a\u00f1adir un pol\u00edmero de alta viscosidad elevar\u00eda demasiado la tensi\u00f3n de fluencia y la presi\u00f3n de bombeo.<\/li>\n\n\n\n
      • PAC-HV es un aditivo de doble funci\u00f3n.<\/strong>\u00a0Se utiliza en lodos con bajo contenido en s\u00f3lidos y sin densificar (en los que no hay bentonita para aumentar la viscosidad) y en tramos de pozos verticales en los que el lodo necesita viscosidad, pero no densidad adicional. El PAC-HV aporta viscosidad y control de la filtraci\u00f3n con un \u00fanico producto.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        La mayor\u00eda de los sistemas de lodo utilizan ambos.<\/strong><\/strong> Una f\u00f3rmula t\u00edpica de campo para un lodo de agua dulce con bajo contenido en s\u00f3lidos comienza con 4-6 kg\/m\u00b3 de PAC-LV m\u00e1s 1-3 kg\/m\u00b3 de PAC-HV; una salmuera de terminaci\u00f3n con salmuera saturada utiliza \u00fanicamente entre 5 y 8 kg\/m\u00b3 de PAC-LV, ya que no se desea que el fluido de terminaci\u00f3n presente viscosidad polim\u00e9rica.<\/p>\n\n\n\n

        Rendimiento del PAC en agua dulce, agua de mar y salmuera saturada<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        La prueba decisiva para un pol\u00edmero de p\u00e9rdida de fluido es su comportamiento en presencia de sal. El CMC com\u00fan pierde la mayor parte de su viscosidad y capacidad de control de la filtraci\u00f3n en salmueras, ya que la sal protege las cargas del pol\u00edmero y enrolla sus cadenas. El PAC, fabricado con un DS m\u00e1s alto y una mayor pureza, mantiene sus cadenas extendidas incluso en NaCl saturado.<\/p>\n\n\n\n

        Lodos de agua dulce<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        En agua dulce, la celulosa poliani\u00f3nica (PAC) se dispersa e hidrata r\u00e1pidamente. Un lodo t\u00edpico de agua dulce con bentonita 4% + 4 kg\/m\u00b3 de PAC-LV proporciona un filtrado API de 6\u20138 mL\/30 min y un aumento de la viscosidad pl\u00e1stica de tan solo 1\u20133 mPa\u00b7s: control de la filtraci\u00f3n pr\u00e1cticamente sin p\u00e9rdida de propiedades reol\u00f3gicas. Esta es la aplicaci\u00f3n cl\u00e1sica de la PAC-LV en lodos con bajo contenido en s\u00f3lidos, en la que se cumplen los requisitos de filtraci\u00f3n al tiempo que el lodo se mantiene lo suficientemente fluido como para perforar con rapidez.<\/p>\n\n\n\n

        Agua de mar y lodos de alta salinidad<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        El agua de mar (con unas 3,5% de sales totales) y los lodos de sales mixtas son los entornos en los que el PAC se separa del CMC. A 3,5% de NaCl, el CMC est\u00e1ndar solo conserva entre el 40 y el 60% de su viscosidad en agua dulce; el PAC conserva entre el 70 y el 90%, ya que su mayor contenido en s\u00f3lidos disueltos (DS) mantiene las cadenas ionizadas. El control de la filtraci\u00f3n se mantiene en el rango de 6 a 9 ml. La pr\u00e1ctica habitual consiste en aumentar la dosis de PAC-LV entre un 20 y un 30 % cuando el sistema de lodo pasa de agua dulce a agua de mar, para compensar la p\u00e9rdida de viscosidad restante.<\/p>\n\n\n\n

        Salmuera saturada (NaCl \u2265 36%)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

        Los lodos de salmuera saturada y las salmueras de terminaci\u00f3n constituyen el entorno m\u00e1s agresivo. El lodo es pr\u00e1cticamente una soluci\u00f3n salina inactiva, y la mayor\u00eda de los pol\u00edmeros se precipitan o se gelifican. El PAC, a una concentraci\u00f3n de 5-8 kg\/m\u00b3, proporciona un filtrado API de 8-12 mL\/30 min en NaCl saturado \u2014aceptable para la mayor\u00eda de las operaciones de perforaci\u00f3n y mucho mejor que el almid\u00f3n, que da 15-25 mL y se degrada\u2014. En el caso de las salmueras de terminaci\u00f3n (donde no se desea que se forme una torta de filtraci\u00f3n en la formaci\u00f3n productora), se utiliza espec\u00edficamente el PAC-LV porque forma una torta fina y soluble en \u00e1cido que los fluidos de limpieza pueden eliminar. Cabe se\u00f1alar que el PAC se utiliza en salmueras monovalentes; para salmueras divalentes (CaCl\u2082, CaBr\u2082, ZnBr\u2082) por encima de aproximadamente 10%, el rendimiento del PAC se ve reducido y se requieren pol\u00edmeros especializados.<\/p>\n\n\n\n

        Tipo de agua<\/strong><\/strong><\/td>Dosis de PAC-LV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td>Filtrado API LPLT (mL\/30 min)<\/strong><\/strong><\/td>Notas<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
        Agua dulce<\/td>3\u20135<\/td>5\u20138<\/td>A\u00f1adir a la lechada de bentonita 4%<\/td><\/tr>
        Agua de mar \/ Sal 3.5%<\/td>4\u20136<\/td>6\u20139<\/td>Aumentar la dosis ~25% frente a la de producto fresco<\/td><\/tr>
        10\u201320% NaCl<\/td>5\u20137<\/td>7\u201310<\/td>Utiliza grados de PAC con un DS elevado<\/td><\/tr>
        Salmuera saturada<\/td>5\u20138<\/td>8\u201312<\/td>Se prefiere PAC-LV; torta soluble en \u00e1cido<\/td><\/tr>
        Lodos de KCl y pol\u00edmeros<\/td>3\u20136<\/td>5\u20138<\/td>Se combina con inhibidores para esquisto<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

        Normas de ensayo API e ISO para el PAC<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Los aditivos para fluidos de perforaci\u00f3n se adquieren seg\u00fan las normas, no seg\u00fan las fichas t\u00e9cnicas. Los grados de PAC se someten a ensayo y se certifican de acuerdo con:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • API 13A<\/strong>\u00a0\u2014 Especificaci\u00f3n para materiales de fluidos de perforaci\u00f3n, que incluye el PAC en la secci\u00f3n 8 (carboximetilcelulosa y celulosa poliani\u00f3nica), y establece requisitos relativos a la humedad, el grado de sustituci\u00f3n, la viscosidad de una soluci\u00f3n de 1% en agua salada de 4% y el control de la p\u00e9rdida de fluido, medido como volumen de filtrado.<\/li>\n\n\n\n
        • ISO 13500<\/strong>\u00a0\u2014 la norma internacional (con un contenido t\u00e9cnico id\u00e9ntico al de la API 13A) que se utiliza para las adquisiciones fuera de Norteam\u00e9rica.<\/li>\n\n\n\n
        • API 13B-1 \/ ISO 10414-1<\/strong>\u00a0\u2014 los procedimientos de campo y de laboratorio utilizados para medir las propiedades del lodo: el ensayo de filtraci\u00f3n LPLT (100 psi, 30 min), la viscosidad pl\u00e1stica y el l\u00edmite de fluidez a partir de las lecturas del viscos\u00edmetro de Fann, y el ensayo de filtraci\u00f3n HTHP (normalmente a 500 psi y hasta 150 \u00b0C) para pozos profundos.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Cifras clave de las calidades TENESSY PAC, sometidas a ensayo seg\u00fan estas normas:<\/p>\n\n\n\n

          Prueba<\/strong><\/strong><\/td>Valor t\u00edpico de PAC-LV<\/strong><\/strong><\/td>Valor t\u00edpico de PAC-HV<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
          Humedad, m\u00e1x.<\/td>10%<\/td>10%<\/td><\/tr>
          Grado de sustituci\u00f3n, m\u00edn.<\/td>0.90<\/td>0.90<\/td><\/tr>
          Viscosidad de una soluci\u00f3n de 1% en agua salada a 4%, a 25 \u00b0C<\/td>35\u2013120 mPa\u00b7s<\/td>700\u20131 200 mPa\u00b7s<\/td><\/tr>
          Filtrado API (LPLT) a 3,42 kg\/m\u00b3 en un lodo de agua salada<\/td>5\u20138 ml<\/td>6\u201310 ml<\/td><\/tr>
          pH (soluci\u00f3n 1%)<\/td>6.5\u20138.0<\/td>6.5\u20138.0<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

          Al especificar celulosa poliani\u00f3nica (PAC), exige siempre que el certificado incluya los resultados de los ensayos seg\u00fan las normas API 13A e ISO 13500, y no solo un valor de viscosidad. Un producto que no supere la prueba de filtrado en condiciones est\u00e1ndar no funcionar\u00e1 en su pozo, independientemente del valor de viscosidad 2% que indique.<\/p>\n\n\n\n

          Dosis recomendada y buenas pr\u00e1cticas<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

          Programas de dosificaci\u00f3n seg\u00fan el sistema de lodos<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
          Sistema de lodo<\/strong><\/strong><\/td>PAC-LV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td>PAC-HV (kg\/m\u00b3)<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
          Lodo de agua dulce con bajo contenido en s\u00f3lidos<\/td>3\u20135<\/td>1\u20133<\/td><\/tr>
          Agua de mar \/ lodo marino<\/td>4\u20136<\/td>2\u20134<\/td><\/tr>
          Lodo de salmuera saturada<\/td>5\u20138<\/td>0\u20132<\/td><\/tr>
          Salmuera de terminaci\u00f3n (torta de filtraci\u00f3n)<\/td>4\u20136<\/td>0<\/td><\/tr>
          Lodo de esquisto de pol\u00edmero y KCl<\/td>3\u20136<\/td>1\u20133<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

          Buenas pr\u00e1cticas extra\u00eddas de la experiencia sobre el terreno<\/strong><\/h3>\n\n\n\n