Hidraulica de brocas

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Diseño del Sistema Hidráulico

Diseño Hidráulico Optimizado
Objetivo: Determinar el tamaño de las Boquillas y
la Tasa de Flujo adecuada para optener el max.
HSI o IF de la broca y limpiar elhoyo, dentro de la
capacidad del equipo de perforación.
Limitaciones:

1. Max. Presión de Bombeo (Pmax)
2. Tasa de Flujo Min. y Max.
3. Potencia Hidráulica disponible
4. Densidad del Lodo
5.Consideraciones de MWD/Motor
6. Tasa de Flujo Fija
7. TFA fijo

2

Tasa de Flujo



Mantener 25 a 80 GPM
Por pulgada del Diámetro de la Broca




Muy baja = broca embotada / pobrelimpieza del hoyo
Muy alta = alto ECD / Hoyo y tubería lavados (washouts)
Rango de ROP






5 to 10 ft/hr
10 to 15 ft/hr
15 to 25 ft/hr
25 to 50 ft/hr
> 50 ft/hr

GPM / pulg. deldiam. de la broca
- 25 to 39
- 35 to 49
- 38 to 50
- 40 to 60
- 50 to 80

3

Curvas de perforabilidad Hidráulica
Q1 - Muy Blanda
Q2 - Blanda
Q3 - Media
Q4 - Media-Dura
Q5 - Dura
Q6 – MuyDura

4

Potencia Hidráulica


Mantener 2.5 a 8.0+ de Potencia Hidráulica por pulgada
cuadrada del diámetro de la broca (HHP/in2 o HSI)
ROP altas requieren máximo HSI
 Maximizar cuandohay potencia de bombeo disponible
 Posible erosión en tricónicas con HSI > 5
 Algunas PDC se han corrido con HSI > 8
 Maximizar el HSI para reducir
el embotamiento de la broca
y el fondo delhoyo






Lodos de alta densidad / base agua
Pozos profundos / Formaciónes reactivas
Problemas Severos de derrumbes

5

Fuerza de Impacto Hidráulico (IF)


Se optimiza paraobtener una caída de presión
en la broca de ~ 50% de la presión total de bombeo
Usualmente se hace en hoyos
someros / diámetros grandes,
formaciones muy blandas,
con altas ROP’s
 Maximizar IF conaltas Tasas de
Flujos y tamaños de Boquillas grandes
 Ayudan a aliviar el embotamiento de
la Broca en Formaciones Reactivas


6

Velocidad en las Boquillas
 Mantener una Velocidad en las...
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