Calculo Basico De Parametros De Perforacion
Páginas: 7 (1721 palabras)
Publicado: 11 de abril de 2011
5. PROGRAMA DE PERFORACIÓN Y REVESTIMIENTO.
5.1 CÁLCULO DEL PROGRAMA DE PERFORACIÓN.
Para el cálculo de la perforación se tendrá en cuenta la descripción geológica obtenida de los sondeos próximos, de ellos se puede deducir que la perforación se podría realizar en cinco fases: las dos primeras como guía de la perforación, las dos siguientes como fases intermedias y la última será con la quese ataque el yacimiento.
La fase intermedia será realizada en dos tramos debido a la profundidad a la que se encuentra el yacimiento, puesto que de realizarla en una sola fase se tendrían problemas de hundimientos debido a las fuertes presiones en las paredes del sondeo.
Esta división será localizada en un punto intermedio teniendo en cuenta la litología presente en el sondeo. Un buen lugarsería la discordancia Messinian, en la cual se produce un cambio litológico importante.
Los pies de las entubaciones se calcularan obteniendo las presiones de la zona, es decir, en una zona concreta tendremos una presión de formación a la que le corresponde una presión de lodo algo superior. En todo el tramo dónde utilicemos la misma presión de lodo el diámetro de la tubería de intubación seráel mismo.
5.2 PERFORACIÓN.
5.2.1 Generalidades.
La perforación petrolífera utiliza de modo general la rotación como sistema de perforación, y las dos acciones básicas en la las que se basa este método son: un empuje sobre el útil de perforación que supere la resistencia a la penetración de la roca, y un par de giro que origine su corte por cizalladura.
5.3.2 Parámetros de laperforación.
Los parámetros sobre los que el sondista puede actuar en la perforación son:
– Velocidad de rotación.
– Peso sobre el trépano.
– Composición del lodo.
– Caudal de la bomba.
En primer lugar se calculará el empuje que hay que dar sobre el trépano para atravesar la formación. Hay que tener en cuenta los siguientes tipos de empuje:
– Empuje mínimo:empuje por debajo del cual la roca no es perforada, (depende de su R.C.S). La fórmula para el cálculo la obtenemos de los apuntes de sondeos de la Cátedra de Explotación de Minas:
Empuje mínimo (kg) = Emin = 0,5088 ( RCS ( D
RCS: Resistencia a compresión simple (MPa).
D: Diámetro (mm).
– Empuje máximo: se obtiene como doble del empuje mínimo y es el empuje por elcual se entierra el tricono.
– Empuje límite: empuje que el tricono puede soportar debido al tamaño de sus cojinetes. Es función del diámetro del tricono y se obtiene como:
Empuje límite (kg) = Elim = 0,569 ( D2
El peso sobre el trépano debe estar dentro de este rango de empujes (entre el máximo y el mínimo). Con el peso y el diámetro de perforación se obtiene la velocidad derotación a través de la fórmula de Renaud:
Velocidad de rotación = N = D2 + 35 - P
N: Velocidad de rotación (rpm).
D: Diámetro de perforación (pulgadas).
P: Peso sobre el trépano (miles de libras).
Para obtener la velocidad de perforación, antes se debe calcular la velocidad de penetración, que según Praillet es igual a:
VP = [pic]
VP: Velocidad dePenetración (m/h).
E: Empuje (kg).
N: Velocidad de rotación (rpm).
Rc: resistencia a la compresión de la roca (MPa).
D: Diámetro del tricono (mm).
De la velocidad de penetración obtenemos la velocidad de perforación (VM) como:
VM = 2( VP 0,65
Aplicando estas fórmulas para cada tramo de perforación tendremos:
a) Fase de perforación a 17 ½” (444,5 mm).Este tramo se puede dividir en dos partes, una en la que se perforan unas arcillas sin consolidar y otra en la que se perforan unas areniscas. Estos tipos de rocas según Bieniawski tienen una resistencia a compresión simple que varía entre 36 y 172 MPa para las arcillas y entre 40 y 179 MPa para las areniscas. En el primer caso (arcillas sin consolidar) tomaremos un valor de 40MPa y para el...
5.1 CÁLCULO DEL PROGRAMA DE PERFORACIÓN.
Para el cálculo de la perforación se tendrá en cuenta la descripción geológica obtenida de los sondeos próximos, de ellos se puede deducir que la perforación se podría realizar en cinco fases: las dos primeras como guía de la perforación, las dos siguientes como fases intermedias y la última será con la quese ataque el yacimiento.
La fase intermedia será realizada en dos tramos debido a la profundidad a la que se encuentra el yacimiento, puesto que de realizarla en una sola fase se tendrían problemas de hundimientos debido a las fuertes presiones en las paredes del sondeo.
Esta división será localizada en un punto intermedio teniendo en cuenta la litología presente en el sondeo. Un buen lugarsería la discordancia Messinian, en la cual se produce un cambio litológico importante.
Los pies de las entubaciones se calcularan obteniendo las presiones de la zona, es decir, en una zona concreta tendremos una presión de formación a la que le corresponde una presión de lodo algo superior. En todo el tramo dónde utilicemos la misma presión de lodo el diámetro de la tubería de intubación seráel mismo.
5.2 PERFORACIÓN.
5.2.1 Generalidades.
La perforación petrolífera utiliza de modo general la rotación como sistema de perforación, y las dos acciones básicas en la las que se basa este método son: un empuje sobre el útil de perforación que supere la resistencia a la penetración de la roca, y un par de giro que origine su corte por cizalladura.
5.3.2 Parámetros de laperforación.
Los parámetros sobre los que el sondista puede actuar en la perforación son:
– Velocidad de rotación.
– Peso sobre el trépano.
– Composición del lodo.
– Caudal de la bomba.
En primer lugar se calculará el empuje que hay que dar sobre el trépano para atravesar la formación. Hay que tener en cuenta los siguientes tipos de empuje:
– Empuje mínimo:empuje por debajo del cual la roca no es perforada, (depende de su R.C.S). La fórmula para el cálculo la obtenemos de los apuntes de sondeos de la Cátedra de Explotación de Minas:
Empuje mínimo (kg) = Emin = 0,5088 ( RCS ( D
RCS: Resistencia a compresión simple (MPa).
D: Diámetro (mm).
– Empuje máximo: se obtiene como doble del empuje mínimo y es el empuje por elcual se entierra el tricono.
– Empuje límite: empuje que el tricono puede soportar debido al tamaño de sus cojinetes. Es función del diámetro del tricono y se obtiene como:
Empuje límite (kg) = Elim = 0,569 ( D2
El peso sobre el trépano debe estar dentro de este rango de empujes (entre el máximo y el mínimo). Con el peso y el diámetro de perforación se obtiene la velocidad derotación a través de la fórmula de Renaud:
Velocidad de rotación = N = D2 + 35 - P
N: Velocidad de rotación (rpm).
D: Diámetro de perforación (pulgadas).
P: Peso sobre el trépano (miles de libras).
Para obtener la velocidad de perforación, antes se debe calcular la velocidad de penetración, que según Praillet es igual a:
VP = [pic]
VP: Velocidad dePenetración (m/h).
E: Empuje (kg).
N: Velocidad de rotación (rpm).
Rc: resistencia a la compresión de la roca (MPa).
D: Diámetro del tricono (mm).
De la velocidad de penetración obtenemos la velocidad de perforación (VM) como:
VM = 2( VP 0,65
Aplicando estas fórmulas para cada tramo de perforación tendremos:
a) Fase de perforación a 17 ½” (444,5 mm).Este tramo se puede dividir en dos partes, una en la que se perforan unas arcillas sin consolidar y otra en la que se perforan unas areniscas. Estos tipos de rocas según Bieniawski tienen una resistencia a compresión simple que varía entre 36 y 172 MPa para las arcillas y entre 40 y 179 MPa para las areniscas. En el primer caso (arcillas sin consolidar) tomaremos un valor de 40MPa y para el...
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