Conceptos Y Calculos De Presiones

MODULO III


CONCEPTOS Y CALCULOS DE PRESIONES





OBJETIVOS

Al término del módulo usted:

• Interpretará los principios y conceptos fundamentales utilizados en la prevención y detección de brotes.
• Realizará los cálculos necesarios de presiones, volúmenes, desplazamientos, densidades, emboladas y tiempos que se requieren en las operaciones de control de un pozo.
• Evaluará loslímites máximos de presión que deben cuidarse en el interior de un pozo.


MODULO III

CONCEPTOS Y CALCULOS DE PRESIONES

INDICE
1. TIPOS DE PRESIÓN 3
A. CONCEPTO DEL TUBO EN “U” 3
B. PRESIÓN 4
C. PRESIÓN HIDROSTÁTICA 6
D. DENSIDAD 6
E. GRADIENTE DE PRESIÓN 6
F. PRESIÓN DE FORMACIÓN 8
G. PRESIÓN DE SOBRECARGA (PSC) O PRESIÓN TOTAL DE FORMACIÓN 9
H. PRESIÓN DE FRACTURA 9
I.PRESIÓN DE FONDO EN EL POZO 11
J. PRESIÓN DE GOTEO 11
K. PRESIÓN DIFERENCIAL 13
L. TRANSMISIÓN DE PRESIÓN 14
M. PRESIONES DE CIERRE (PCTP Y PCTR) 15
N. PRESIÓN EN BOMBAS DEL EQUIPO-EFECTO DE LA FRICCIÓN 16
O. PRESIONES DE SONDEO Y PISTONEO 16
P. PÉRDIDAS DE PRESIÓN EN EL SISTEMA DE CIRCULACIÓN 17
2. CÁLCULOS BÁSICOS PARA EL CONTROL DE UN BROTE 20
3. CÁLCULOS COMPLEMENTARIOS 24
4. CONVERSION DEPRESIÓN A DENSIDAD DE LODO EQUIVALENTE (DLE) 26
5. RELACIÓN VOLUMEN / ALTURA POR EFECTO DE LA PRESIÓN 27
6. DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE BOMBEO COMO INCREMENTO EN LA DENSIDAD DEL FLUIDO DURANTE LAS OPERACIONES DE CONTROL DEL POZO 28
7. LÍMITES MÁXIMOS DE PRESIÓN DENTRO DEL POZO 29
8. UNIDAD DE PRESION 37



1. TIPOS DE PRESIÓN
A. CONCEPTO DEL TUBO EN “U”
El concepto del tubo en U essimilar a la configuración del pozo, es decir una columna le corresponde a la sarta de perforación y la otra columna corresponde al espacio anular.
Cuando se circula y se homogeniza el lodo, al cesar el bombeo las columnas del lodo en ambas ramas permanecen estáticas quedando los niveles del lodo en la boca del pozo.















El concepto del tubo en U es el principio de vasoscomunicantes en el que no cuenta el área del tubo sino el valor de la columna hidrostática. Cuando se tienen diferencias en densidad en las columnas se establece una diferencial en el extremo de la sarta y tenderán las columnas a equilibrarse; esa es la razón por la cual o fluye por la TP o fluye por la TR sin circular, perdiéndose el espejo del lodo. En esta situación puede generar una falsaalarma de brote.
Es importante para el personal que labora en perforación, interprete los diversos principios, conceptos y procedimientos que se deben seguir para el control de un brote en un pozo.
El control de un brote se fundamenta en el uso de métodos y equipo, que permiten mantener una presión constante contra la formación. El control está en función de la densidad, gasto, presión de bombeo yla contrapresión impuesta por el estrangulador.
Un yacimiento no necesita contener alta presión para causar un problema serio. Las zonas productoras de gas o aceite con presión normal contienen suficiente presión como para causar un reventón (descontrol).
Hay varios mecanismos para que las altas presiones se desarrollen y todos están relacionados con la presión absoluta del yacimiento.Generalmente estas presiones se deben a:
• La presión hidrostática
• Presión diferencial
• Presión de la formación
• Las leyes del comportamiento de los gases
• Pérdidas de presión del sistema de circulación
• Empuje del yacimiento

A continuación serán descritos los conceptos que estarán involucrados en el manejo y control de las presiones.

B. PRESIÓN
Se define como la fuerza aplicada a unaunidad de área, siendo su fórmula
Ejemplo 1
¿Qué presión ejerce sobre el área de un círculo con diámetro de 10 pg aplicando una fuerza de 1,000 lb?


P = 12.73 lb/pg²

Despejando la fuerza y el área resulta:


Ejemplo 2
¿Qué fuerza ejercerá un fluido en el fondo de una tubería bajo presión de 3,000 lb/pg² y diámetro de 1 pg
Si el área se determina con la fórmula?:

A = 0.7854 x D²...