Hidr ulica2

Hidráulicas anulares
•

Velocidad del fluido de perforación en el interior de la tubería vp, (ft/s):

0.408Q
vp 
2
D1
•

Velocidad del fluido de perforación en el espacio anular vA, (ft/s):

0.408Q
vA  2
2
D2  D1
Donde,

Q
D1
D2

= Tasa de flujo, (gln/min)
= Diámetro interno de la tubería, (pulg)
= Diámetro del hueco, (pulg)

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• Indice de comportamiento de flujo, n:Relación numérica entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte de
un fluido en un gráfico “log/log”. Este valor describe el grado de
comportamiento adelgazante por corte de un fluido.

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• Indice de comportamiento de flujo n, (adimensional):

 600
n p 3.32 Log
 300
 300
n A 0.5 Log
3

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• Indice de consistencia, k:
Se refiere a la viscosidad de unfluido que fluye, de idéntico concepto
que VP.

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• Factor de consistencia k, (lbs-seg2/100ft2):

p 

5.11 600
1022

np

5.11300
A 
511n A
Donde, n = Indice de comportamiento de flujo, (adimensional)

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• Viscosidad efectiva, μ:
La viscosidad usada para describir el fluido que fluye a través de una
geometría particular; al cambiar las geometrías del pozo,también
cambia µe.

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• Viscosidad efectiva μ, (cp):

 96v p 
 p 100 p 

D



 n p  1

 144v A 
 A 100 A 

D

D
 2 1
Donde, k
v
n
D

=
=
=
=

 n A  1

Factor de consistencia, (lbs-seg2/100ft2)
Velocidad del fluido de perforación en la tubería y anular, (ft/s)
Indice de comportamiento de flujo, (adimensional)
Diámetros interno de la tubería y del hueco,(pulg)

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• Número de Reynolds, Re:
Un término numérico adimensional decide si un fluido circulante estará
en flujo laminar o turbulento. La práctica recomendada por API supone
número de Reynolds mayor a 2,100 marcará el comienzo de flujo
turbulento y menor o igual a 2,100 flujo laminar.

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• Número de Reynolds Re, (adimensional):

Re p 

Re A 

928v p D
3n p  1 
p 

 4n p 

np

928v A  D2  D1  
 2n  1
A  A

 3n A 

nA

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• Tipo de flujo:
Laminar:

Re  3470  1370n
Transicional:

3470  1370n Re 4270  1370n
Turbulento:

Re  4270  1370n

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• Velocidad critica, (ft/s):


 2n  1 
  3470  1370n A 100 A  A 

 3n A 
vc 
1 n A 


144
 928   D  D 
2
1 


 D2 D1 

Donde, vc = Velocidad anular crítica, (ft/s)

nA








1
2  nA

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• Caudal crítico, (gln/min):

Qc = (2.45)vc(D22 – D12)

Donde, Qc = Tasa de flujo crítica, (gln/min)

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• Factor de fricción de Fanning, f:
Este término adimensional es definido para fluidos de la ley de la
potencia en flujo turbulento y relaciona el número de fluido deReynolds
con un factor de “aspereza” de la tubería.

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• Factor de fricción de Fanning f, (adimensional):
Laminar en la tubería:

fp 

16
Re p

Laminar en el anular:

24
fA 
Re A

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• Factor de fricción de Fanning f, (adimensional):
Transicional en la tubería:


 Re p  3470  1370n p   
a
16
16
f p 





b
800

   4270  1370n p  3470  1370np  3470  1370n p

Donde,

a

Logn p  3.93
50

1.75  Logn p
b
7

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• Factor de fricción de Fanning f, (adimensional):
Transicional en el anular:


a
24
24
 Re   3470  1370n A   
f A  A




  4270  1370n  b 3470  1370n
800
3470  1370n A

A

A

Donde,

a

Logn A  3.93
50

1.75  Logn A
b
7

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• Factor de fricción de Fanning f,(adimensional):
Turbulento en la tubería:

fp 

Donde,

a

Logn p  3.93
50

1.75  Logn p
b
7

a
b
Re p

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• Factor de fricción de Fanning f, (adimensional):
Turbulento en el anular:

fA 

Donde,

a

Logn A  3.93
50

1.75  Logn A
b
7

a
b
Re A

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• Caída de presión en la tubería y en el anular ∆P, (psi/ft):
2

Pp 

f p p 
25.1D
2

f A A 
PA...