Hidraulica en perforación

TABLA DE CONTENIDO





Pág.

INTRODUCCIÓN 2

Geometria de pozo

1. ECUACIONES PARA EL MODELO DE BINGHAM 3

2. ECUACIONES PARA EL MODELO LEY DE POTENCIA 20

3. HIDRÁULICA DE BROCAS 36

4. HIDRÁULICA DE LIMPIEZA DE POZO 41

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

















 

INTRODUCCIÓNMucho se ha escrito acerca de la teoría de los modelos hidráulicos que rigen el estudio de los fluidos no newtonianos (reología). Es por ello que el objeto del presente informe es recopilar y discutir acerca de varias ecuaciones que plantean algunas compañías de lodos y otros autores para los modelos reológicos de Ley de Potencia y Bingham sin entrar en detalles matemáticos profundos y hasta dondesea posible en español, además de algunas consideraciones sobre hidráulica de brocas y limpieza de pozo.

El estudio de la hidráulica en perforación es importante al momento de diseñar un programa de perforación y en su ejecución, en el cual se deben considerar los diámetros de la tubería, la desviación del pozo, limpieza de hueco y selección de bombas de lodos entre otras relacionadas.

Eltratar de modelar y conocer las perdidas por fricción del sistema de circulación es un proceso de cálculo basado en la mecánica de fluidos tradicional y en el desarrollo y avance reciente de la reología impulsado principalmente por la industria petrolera.

Cada compañía adapta de los principios básicos, físicos y matemáticos que toman de estos modelos reológicos, y sin alejarse de ellos,incluyen su experiencia practica en la formulación de ecuaciones, simuladores de computadora y reglas de calculo que permiten un uso fácil de aplicar para el personal de campo.

Es por ello que al dedicarse al estudio de la hidráulica en perforación es posible hallar una amplia variedad de ecuaciones y tablas de cálculo que arrojan para un problema dado, valores un tanto diferentes para un mismomodelo. La elección del modelo reológico así como su aplicación dependen del tipo de lodo y sus propiedades reológicas que exhiba al ser analizado en el viscosímetro, temperatura y presión de operación, que entre otras sumadas a la experiencia del ingeniero de perforación logran eficiencia y éxito al perforar un pozo.

La hidráulica de brocas hace referencia al cálculo de perdidas de presión porfricción debido al reducido diámetro de las boquillas, que comparado con otras áreas del sistema de circulación hace que esta sea uno de los principales consumidores de presión. La elección de un modelo hidráulico para la broca y la optimización de la hidráulica en la broca no serán tratadas en este trabajo.

El cálculo de limpieza de pozo es uno de los factores más importantes del que debe serobjeto el estudio de la hidráulica de pozos. La presión y caudal que suministra la bomba debe garantizar una optima limpieza anular y las propiedades reológicas del lodo deben poder mantener en suspensión los sólidos cortados mientras no se esta circulando.

En la práctica, las perdidas de presión en el sistema son sensibles a los cambios de las propiedades reológicas del lodo al interior delhueco, ya sea por contaminación con fluidos presentes en la formación, ripios o por las características de temperatura y presión que se tengan en el fondo.

Nota al lector: el uso que el lector haga de las ecuaciones expuestas a continuación no es responsabilidad del autor de este trabajo.

MANUAL GEOMETRIA DEL POZO
LUIS HUMBERTO ORDUZ


La geometría del pozo, hace referencia a loscálculos necesarios para el manejo de fluidos y de operaciones en el pozo.

Cálculo de volumen en el lodo: volumen de tanques, volúmenes en los internos, volúmenes en los anulares, volumen en el hueco, tiempo de viaje, tiempo de retorno, volumen en el sistema circulatorio, entre otros.

Cálculos de desplazamiento: Golpes en la bomba, volumen de desplazamiento por golpe, desplazamiento en...