Geologia
Páginas: 12 (2856 palabras)
Publicado: 27 de enero de 2013
CAPITULO 9
HIDRÁULICA BÁSICA.
9.1.- Calculo del gasto de las bombas de lodos.
Formula para determinar el gasto en litros por minuto en una Bomba Triplex de simple acción, considerando un 90% de eficiencia.
Q = 0.0386 x L x D2 = lt/emb.
Q = 0.0102 x L x D2 = gal/emb.
Donde:
Q = Gasto por embolada de la Bomba (litros x embolada o galones x embolada).
L = Longitud de lacarrera (pulgadas).
D = Diámetro de la camisa (pulgadas).
Ejemplo:
Bomba Triplex 6½“x 12”
Q = 0.0386 x 12 x 6.52 = 19.57 lt/emb x 0.90% = 17.6 lt/emb.
Q = 0.0102 x 12 x 6.52 = 5.1 gal/emb x 0.90% = 4.65 gal/emb.
Gasto de la Bomba a 100 emboladas
Gasto = (Litros x Embolada) x (Emboladas por minuto).
Gasto = 17.61 x 100 = 1761 lt/min.
Gasto = 4.65 x 100 = 465 gal/emb.9.2.- Calculo del tiempo de atraso y de un ciclo del fluido de perforación.
Volumen (es la porción de espacio ocupada por un cuerpo).
Volumen Anular (D² –d2) x 0.5067 = lt/m.
Donde:
D = diámetro de la barrena.
d = diámetro exterior de la TP.
0.5067 = factor (constante) para convertir pulg3/pg a lt/m.
Ejemplo:
Cual será el volumen en el espacio anular entre un agujero de 12”y TP de 5” x 4.276” a una profundidad de 500 m.
Va = (122 – 52) x 0.5067
Va = (144 -25) x 0.5067
Va = (119) x 0.5067 = 60.29 lt/m.
Va = 60.29 x 500 = 30.148 Lt.
Capacidad TP 5” 19.5 lb/pie.
C.T.P. = (DI)² x 0.5067
C.T.P. = (4.276)2 x 0.5067 = 9.26 lt/m.
C.T.P. = 9.26 x 500 = 4630 lt
Tiempo de Atraso:
30148 lt.
T.A = = 17.1min.
1761 lt/min.
9.3.- Concepto de velocidad anular.
La velocidad anular es la velocidad con que viaja el fluido a la superficie en el espacio anular.
Concepto de espacio anular.- Es el claro que queda comprendido entre el interior del agujero o tubería de revestimiento y el diámetro exterior de la T.P. utilizada.
Este espacio es pordonde regresan los fluidos del fondo del pozo hacia la superficie a través de la línea de descarga (línea de flote) localizada arriba del conjunto de preventores sirve de conducto para que los fluidos regresen a las presas.
Donde:
Va = Velocidad Anular en pies/min.
Q = Gasto de bomba en gal/min.
D = Diámetro del agujero en (pulgadas)
d = Diámetro exterior de la T.P. en(pulgadas).
Ejemplo:
T.P. 4½”.
Agujero 9½”
Gasto 350 gal/min.
9.4.- Criterios de diseño de un programa hidráulico (rangos de gastos para perforar).
En las operaciones de perforación de los pozos petroleros, la máxima limpieza en el fondo del pozo, es el factor mas importante para lograr una mayor velocidad de penetración en lasformaciones atravesadas. Por ello es importante emplear la potencia óptima de la bomba y eso se logra conociendo los componentes del equipo superficial.
El elemento principal de la hidráulica son: las bombas de lodo, si estas no cumplen con la eficiencia requerida, la hidráulica aplicada no va a funcionar.
Es por esto que desde que se diseña la perforación de un pozo, también se diseña la potenciahidráulica en la barrena, en (HP), con el propósito de mejorar la limpieza del fondo del agujero y en consecuencia mejorar la velocidad de penetración.
La potencia hidráulica se define matemáticamente como:
PQ
HPH =
1714
Donde:
HPH = Caballaje hidráulico o potencia hidráulica en HP.
P = Presión en lb/pg2.
Q = Gasto engpm.
1714 = Constante de conversión.
La cantidad de potencia hidráulica disponible en la superficie depende de la presión máxima superficial permisible y del gasto máximo de la bomba.
Ejemplo:
Presión superficial máxima permisible = 3000 lb/pg2.
Gasto máximo = 500 gpm.
Potencia superficial disponible:
(3000) (500)
HHPs = = 875...
HIDRÁULICA BÁSICA.
9.1.- Calculo del gasto de las bombas de lodos.
Formula para determinar el gasto en litros por minuto en una Bomba Triplex de simple acción, considerando un 90% de eficiencia.
Q = 0.0386 x L x D2 = lt/emb.
Q = 0.0102 x L x D2 = gal/emb.
Donde:
Q = Gasto por embolada de la Bomba (litros x embolada o galones x embolada).
L = Longitud de lacarrera (pulgadas).
D = Diámetro de la camisa (pulgadas).
Ejemplo:
Bomba Triplex 6½“x 12”
Q = 0.0386 x 12 x 6.52 = 19.57 lt/emb x 0.90% = 17.6 lt/emb.
Q = 0.0102 x 12 x 6.52 = 5.1 gal/emb x 0.90% = 4.65 gal/emb.
Gasto de la Bomba a 100 emboladas
Gasto = (Litros x Embolada) x (Emboladas por minuto).
Gasto = 17.61 x 100 = 1761 lt/min.
Gasto = 4.65 x 100 = 465 gal/emb.9.2.- Calculo del tiempo de atraso y de un ciclo del fluido de perforación.
Volumen (es la porción de espacio ocupada por un cuerpo).
Volumen Anular (D² –d2) x 0.5067 = lt/m.
Donde:
D = diámetro de la barrena.
d = diámetro exterior de la TP.
0.5067 = factor (constante) para convertir pulg3/pg a lt/m.
Ejemplo:
Cual será el volumen en el espacio anular entre un agujero de 12”y TP de 5” x 4.276” a una profundidad de 500 m.
Va = (122 – 52) x 0.5067
Va = (144 -25) x 0.5067
Va = (119) x 0.5067 = 60.29 lt/m.
Va = 60.29 x 500 = 30.148 Lt.
Capacidad TP 5” 19.5 lb/pie.
C.T.P. = (DI)² x 0.5067
C.T.P. = (4.276)2 x 0.5067 = 9.26 lt/m.
C.T.P. = 9.26 x 500 = 4630 lt
Tiempo de Atraso:
30148 lt.
T.A = = 17.1min.
1761 lt/min.
9.3.- Concepto de velocidad anular.
La velocidad anular es la velocidad con que viaja el fluido a la superficie en el espacio anular.
Concepto de espacio anular.- Es el claro que queda comprendido entre el interior del agujero o tubería de revestimiento y el diámetro exterior de la T.P. utilizada.
Este espacio es pordonde regresan los fluidos del fondo del pozo hacia la superficie a través de la línea de descarga (línea de flote) localizada arriba del conjunto de preventores sirve de conducto para que los fluidos regresen a las presas.
Donde:
Va = Velocidad Anular en pies/min.
Q = Gasto de bomba en gal/min.
D = Diámetro del agujero en (pulgadas)
d = Diámetro exterior de la T.P. en(pulgadas).
Ejemplo:
T.P. 4½”.
Agujero 9½”
Gasto 350 gal/min.
9.4.- Criterios de diseño de un programa hidráulico (rangos de gastos para perforar).
En las operaciones de perforación de los pozos petroleros, la máxima limpieza en el fondo del pozo, es el factor mas importante para lograr una mayor velocidad de penetración en lasformaciones atravesadas. Por ello es importante emplear la potencia óptima de la bomba y eso se logra conociendo los componentes del equipo superficial.
El elemento principal de la hidráulica son: las bombas de lodo, si estas no cumplen con la eficiencia requerida, la hidráulica aplicada no va a funcionar.
Es por esto que desde que se diseña la perforación de un pozo, también se diseña la potenciahidráulica en la barrena, en (HP), con el propósito de mejorar la limpieza del fondo del agujero y en consecuencia mejorar la velocidad de penetración.
La potencia hidráulica se define matemáticamente como:
PQ
HPH =
1714
Donde:
HPH = Caballaje hidráulico o potencia hidráulica en HP.
P = Presión en lb/pg2.
Q = Gasto engpm.
1714 = Constante de conversión.
La cantidad de potencia hidráulica disponible en la superficie depende de la presión máxima superficial permisible y del gasto máximo de la bomba.
Ejemplo:
Presión superficial máxima permisible = 3000 lb/pg2.
Gasto máximo = 500 gpm.
Potencia superficial disponible:
(3000) (500)
HHPs = = 875...
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