Hidraulica De Perforacion

ANÁLISIS DE LA HIDRÁULICA DE LA PERFORACIÓN CON REVESTIMIENTO ANALISYS OF CASING DRILLING’S HYDRAULIC
CLAUDIA MARCELA RENGIFO ABADIA
Ingeniera de Petróleos, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín cmrengif@unalmed.edu.co

JUAN MANUEL ARROYAVE ZULUAGA
Ingeniero de Petróleos, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín jmarroya@unalmed.edu.coCARLOS MARIO SIERRA RESTREPO
Ingeniero de Petróleos, Profesor Asociado Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia-Sede Medellín cmsierra@unalmed.edu.co

Recibido para revisar 3 de Octubre de 2005, aceptado 13 de Marzo de 2006, versión final 2 de Mayo de 2006

RESUMEN: En este estudio se presentan los modelos para calcular las pérdidas de presión por fricción en anulares para laperforación con revestimiento en los que se incluye el modelo convencional y los desarrollados por Díaz [1] y Wei [2] con los cuales se pretende mostrar el efecto de parámetros como la geometría del pozo, la rotación y la excentricidad sobre la hidráulica de este tipo de perforación. Previo a la presentación de los modelos se muestran los conceptos básicos y el ensamblaje de fondo usados en estatécnica. Para estudiar estos modelos se realiza una aplicación en Visual Fortran 6.0 y se construyen gráficos que permiten analizar los conceptos planteados en la teoría y observar como afectan las condiciones de perforación el diseño hidráulico. PALABRAS CLAVE: Perforación con revestimiento, Flujo helicoidal, Rotación, Excentricidad, Hidráulica, Pérdidas de presión anulares. ABSTRACT: In this study somemodels for calculating the annular pressure losses in casing drilling are presented. The conventional one as well as a model developed by Wei and Diaz are included. The models try to show the effect of some parameters such as well geometry, eccentricity and rotation on the hydraulics of this type of drilling. Before the exposition of the models, the basic concepts and the Bottom Hole Assemblyused by the technique are presented. In order to study these models a Visual Fortran 6.0 routine was made. Additionally, some graphs, allowing to analyze the theoretical concepts and to observe the effect of drilling conditions on the hydraulic design, were constructed. KEYWORDS: Casing Drilling, Flow helical, Rotation, Eccentricity, Hydraulic, Annular losses of pressure.

1. INTRODUCCIÓN Laperforación con revestimiento es una tecnología emergente que permite perforar y revestir de forma simultánea. La sarta de revestimiento se usa para transmitir energía mecánica e hidráulica a la broca y el pozo se perfora por la rotación de ésta o se usa un motor de fondo. Al perforar con revestimiento la geometría de la trayectoria del fluido es diferente a la que se tiene en la perforaciónconvencional, por dentro del revestimiento no se tienen restricciones y las pérdidas de presión son muy pocas. Por el contrario, el anular ofrece mayor restricción al flujo y las pérdidas de presión son más altas que las que se dan en anulares convencionales. En este trabajo se presentan los principios de este tipo de perforación partiendo de conceptos básicos

Dyna, Año 73, Nro. 150, pp. 5-19. Medellín,Noviembre de 2006. ISSN 0012-7353

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Rengifo et al

de la perforación convencional y teniendo en cuenta dos parámetros importantes en la perforación de pozos estrechos: la rotación de la sarta y la excentricidad de la tubería en el hueco. Combinando todo esto se llega a predecir la hidráulica de la perforación con revestimiento para visualizar las diferencias en las pérdidas de presióndebidas a estos factores. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio de la hidráulica de los fluidos en la perforación con revestimiento teniendo en cuenta factores particulares que afectan la presión de circulación en el fondo del pozo. En general, los resultados encontrados muestran un mayor efecto de la excentricidad que de la rotación, tanto sobre el cálculo de las pérdidas de presión...