Investigacion Grupo De Arcilla

Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno” UNIVERSIDAD AUTONOMA GABRIEL RENE MORENO

INVESTIGACIÓN GRUPOS DE ARCILLAS Universitarios(as): Avendaño Arapa Edwar Lescano Soto Victor Manuel Mallon Gutierrez Orlando Gary Choque Mamani Edwin Figueroa Gonzales Juan Charly

216005051 216071380 214060756 212170074 211026085

Grupo: P1 Docente: Ing. Luis Miguel Arispe Torrico Fecha:

Santa Cruz – Bolivia

Caolin 1.KAOLINITAS (ARCILLAS DE DOS CAPAS) La kaolinita es una arcilla no hinchable cuyas capas unitarias están fuertemente ligadas mediante enlaces de hidrógeno. Esto impide la expansión de la partícula, porque el agua no es capaz de penetrar en las capas. La kaolinita no contiene cationes entre capas ni tiene cargas superficiales porque no se produce casi ninguna sustitución en las hojas tetraédricas u octaédricas. Sin embargo, algunas pequeñas cargas pueden resultar de los enlaces rotos o las impurezas. Por lo tanto, la kaolinita tiene una capacidad de intercambio catiónico relativamente baja (de 3 a 15 meq/100 g). La kaolinita se encuentra comúnmente como componente menor a moderado (5 a 20%) de las rocas sedimentarias tales como las lutitas y las areniscas. 2.Su compocicion principal del grupo del Caolin es la caolinita. [Al4Si4O10(OH)8]Un tipo de mineral de arcilla del grupo del caolín, que se forma a través de la meteorización del feldespato y de los minerales del grupo de las micas. 3.El tamaño del espacio basal que presenta el grupo del caolín es de 7.1 Å (1 Å =10-10m). 4. Su estructura cristalina del grupo del caolín es de tipo 1:1.

5. El agua no es capaz de penetrar en las capas. La kaolinita no contiene cationes entre capas ni tiene cargas superficiales porque no se produce casi ninguna sustitución en las hojas tetraédricas u octaédricas. Sin embargo, algunas pequeñas cargas pueden resultar de los enlaces rotos o las impurezas. Por lo tanto, la kaolinita tiene una capacidad de intercambio catiónico relativamente baja (de 3 a 15 meq/100 g). 6.El catión presente en el espacio basal del grupo del el caolín es el catión hidrogeno.

Illita 1.Las ilitas tienen la misma estructura básica que las montmorillonitas, pero no muestran la capacidad de hinchamiento entre capas. En vez de la sustitución de Al3+ por Mg2+ como en la montmorillonita, la ilita tiene una sustitución de Si4+ por Al3+, lo cual aún produce una carga negativa. Los cationes compensadores son principalmente el ion potasio (K+). La carga negativa neta de la red que resulta de estas sustituciones, mediante los iones potasio compensadores, es generalmente mayor que la carga de la montmorillonita, pudiendo ser hasta una vez y media más grande que ésta. 2. glauconita (K, Na)(Fe3+, Al, Fe2+, Mg)2(Si, Al)4O10(OH)2Un tipo de mineral de arcilla del grupo de las illitas, que se forma a través de la meteorización del feldespato y de los minerales del grupo de las micas. 3.El tamaño del espacio basal del grupo de la illita es de 2,8 Å. 4.La estructura cristalina del grupo de las illitas es de tipo 2:1.

5. La illita no tiene el mismo comportamiento de la montmorilonita en cuanto a expansión debido a la presencia del ion Potasio entre las capas de silicios. Es decir, son arcillas que tienen menor

hinchamiento al contacto con el agua: Estas arcillas tiene una capacidad de intercambio catiónico de 10 a 40 meq/100g. 6. El catión presente en el espacio basal del grupo de la Illita es el ion Potasio (k).

Clorita 1. Son arcillas de color verde amarillo muy relacionado con las micas, las cloritas están estructuralmente relacionadas con las arcillas de tres capas. Las cloritas no se hinchan en su forma pura, pero puede hacerse que hinchen ligeramente al ser modificadas. Las cloritas se encuentran frecuentemente en antiguos sedimentos marinos enterrados a grandes profundidades, y normalmente no causan ningún problema importante a menos que estén presentes en grandes cantidades. 2.Sus principales minerales del grupo de las Clorita son: Baileycloro(Zn,Fe+2,Al,Mg)6(Al,Si)4O10(OH)8, Chamosita (Fe,Mg)5Al(Si3Al)O10(OH)8, Clinocloro (Mg,Fe2+)5Al(Si3Al)O10(OH)8, Cookeíta LiAl4(Si3Al)O10(OH)8, Donbassita Al2[Al2,33][Si3AlO10] (OH)8, Gonyerita (Mn,Mg)5(Fe+3)2Si3O10(OH)8, Nimita (Ni,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8, Odinita (Fe,Mg,Al,Fe,Ti,Mn)2,4(Al,Si)2O5(OH)4, Ortochamosita (Fe+2,Mg,Fe+3)5Al(Si3Al)O10(O,OH)8, Pennantita (Mn5Al)(Si3Al)O10(OH)8, Ripidolita (Mg,Fe,Al)6(Al,Si)4O10(OH)8, Sudoíta Mg2(Al,Fe)3Si3AlO10(OH)8. 3. El tamaño del espacio basal del grupo de las Clorita suele ser de aproximadamente 14 Å. 4. Su estructura cristalina del grupo de las Clorita es de tipo 2:1.

5. Las cloritas no se hinchan en su forma pura, pero puede hacerse que hinchen ligeramente al ser modificadas. En estas arcillas, los cationes compensadores de carga entre las capas unitarias de tipo montmorillonita son reemplazados por una capa dehidróxido de magnesio octaédrico, o brucita. Esta capa tiene una carga positiva neta debido a la sustitución de ciertos Mg2+por Al3+en la capa de brucita. 6. El catión presente en el espacio basal del grupo de las Clorita es Hidróxido de Magnesio (Mg(OH)2=Hoja de Brucita).

Vermiculita 1. La vermiculita es un mineral formado por silicatos de hierro o magnesio del grupo de las micas. Se originan principalmente en la alteración hidrotermal de biotita. Este grupo contiene productos de la meteorización de la biotita y la clorita. La estructura de la vermiculita es similar a la montmorillonita, excepto que los cationes que proporcionan los enlaces entre laminas son predominantes Mg, acompañados por algunas moléculas de agua.

2. Es de la familia de la mica compuesto basicamente por silicatos de aluminio, magnesio y hierro, su forma natural es la de una mica de color pardo y estructura laminar, conteniendo agua interlaminada. Su compocicion quimica H2O: 14,28%, H: 2,00%, Al: 23,01%, Si: 5,57%, O: 50,77%, Mg: 8,68%, Fe: 9,97%, sus elementos químicos: Mg, Fe, Al, Si, O, H, su fórmula Mg0.7(Mg,Fe,Al)6(Si,Al)8O20(OH)4·8H2O, su grupo mineral es Montmorillonite-Vermiculite Group.

3. El tamaño del espacio basal del grupo de las Vermiculita cambia debido que al ser sometidas al calor se arrollan según su eje principal desalojando agua de su estructura y disminuyendo su distancia C de 14 A° a 10 A°. 4. Su estructura cristalina del grupo de las Vermiculita es de tipo 2:1.

5. Puede absorver además agua. Se la conoce como arcilla hinchable. En esta arcilla, los Mg+2 hidratados son fácilmente reemplazables por otros cationes, pudiendo dar origen a otros minerales arcillosos. Admitiendo sustituciones iónicas, al igual que en la clorita. 6. El catión presente en el espacio basal del grupo de las Vermiculita es el ion Magnesio (Mg).

Laminas Cruzadas 1. No es un grupo en sí, sino bien una mezcla o combinación de los grupos anteriores, cuyo comportamiento dependerá del grupo de la arcilla dominante.

Atapulguita 1. Estos minerales poseen gran cantidad de iones Mg en su estructura cristalina, esto hace posible que este tipo de arcilla sean utilizadas para dar viscosidad al agua salada. Un mineral de arcilla acicular compuesto por silicato de magnesioaluminio. La atapulgita y la sepiolita tienen estructuras similares y ambas pueden utilizarse en lodos a base de agua salada para tener una viscosidad con baja velocidad de corte para la elevación de los recortes de perforación del espacio anular y para la suspensión de la barita. A la atapulgita y la sepiolita a veces se las llama "Salt Gel". La atapulgita no tiene capacidad para controlar las propiedades de filtración del lodo. Para su uso como aditivo para lodos a base de aceite, la arcilla es recubierta con una amina cuaternaria, lo que permite que se disperse en el petróleo y proporciona una estructura de gel, pero no mejora el revoque de filtración, a diferencia de la arcilla bentonita organófila.

2. En estos lugares, donde, por circunstancias climáticas o de otra índole, ha existido poco lavado, se encuentra una cantidad elevada de alcalinos y alcalinotérreos y por lo tanto un alto pH, dándose las condiciones precisas para la formación de minerales de la serie atapulgita-sepiolita. La variación de estas circunstancias da lugar a la formación de minerales de otro tipo. A pH elevado con una relación elevada Si/Mg, se forman minerales de tres capas. En presencia de potasio y calcio serán

estables los minerales ilíticos. Al aumentar el contenido en magnesio podrán existir minerales montmorilloníticos y, al aumentar el magnesio aún más, minerales de tipo clorita. Un pH aún más elevado daría lugar, como decimos, a la formación de minerales del tipo atapulgita-sepiolita. La fórmula ideal para la estructura de la atapulgita es (14) l(H,0)n • 1 }(Mg,-3x,AU (H,0), (OH), [SiÄo]}; ^2^4 oo oo Bradley considera que existen en la molécula distintas clases de agua, unidas a ella con energías diferentes. Existen moléculas de agua alojadas en los canales constituyendo agua zeolítica, agua de cristalización coordinada alrededor de los iones magnesio y aluminio de la capa octaédrica y agua de constitución o grupos OH pertenecientes a la red del silicato. 3. El tamaño del espacio basal del grupo de la Sepiolita o Atapulguita es de 12 Å. 4. Su estructura cristalina del grupo de la Atapulguita o Sepiolita es de tipo 2:1.

5. La atapulguita se usa principalmente como mejorador de viscosidad en los lodos base agua salada. Es el primer tipo de arcillas en forma de agujas no hinchables como la Atapulguita o Sepiolita. Debido a su forma y a sus características no hinchables, estas arcillas demuestran un control de filtración muy débil. 6. El catión presente en el espacio basal del grupo de las Sepiolitas o Atapulguita es H 2O. CONCLUSION Luego de realizarla siguiente investigación se concluye que de los 6 grupo de arcillas el más utilizado en un fluido de perforación es la Atalpuguita debido a que puede dar viscosidad a los lodos salados. Mientras que los otros grupos de arcillas su capacidad de intercambio catiónico es bajo eso hace que no se utilize en un fluido de perforación, aunque son importante conocerlos debido a que se encuentran en las formaciones afectando directamente al lodo.