Tablas de Propiedades y Calculos para Perforación de Pozos

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  • Fórmulas para Perforación de Pozos



    Calculo de la potencia:
                      
         P = W x d / t
              Donde:               W: Peso de la sarta de perforación
                                         d: Distancia de recorrido del bloque
                                           t: Tiempo en segundos



    Carga sobre la torre:
                     
    Ft = ((n + 2) /n) Wh

      Donde:               Ft: Carga sobre la torre, Lbs.
                                 n: Numero de líneas entre polea fija y móvil
                               Wh: Carga sobre el gancho, Lbs.


    Capacidad de Carga Bruta Nominal:
                 
    D= (n+4)/n) (S+H) + C

    Donde:           
    D: Capacidad Bruta Nominal, Lbs.
                            C: Peso muerto del bloque corona, Lbs.
                            S: Peso muerto del equipo de suspensión,  Lbs.
                           H: Capacidad de carga estática neta en el gancho, Lbs.
                            n:   Numero de líneas guarnidas en el bloque        

    Caballaje rotativo
              HP = (Torque  x  R.P.M.) / 5250


    Volumen de lodo en el sistema:
    Volumen tanques + volumen hoyo
                    Rectangular                                                                 Cilíndrico
    Vol. (bls) = L x A x P (pies)                       
                       5.615 pie / bl                               Vol. (bls) = D x 3.1416 x P (pies)
                                                                                           5.615 pie  / bl


    Volumen  del  hoyo:
                   Vol. hoyo (Bls) =  Diametro2 (pulg.) x Longitud (pies) x 0.000972


    Capacidad y desplazamiento de  la tubería de perforación
    Vol. total del hoyo =  (Vol. hoyo abierto) + (Vol. del revestidor) (Sin tubería)     
                    
    Vol. total del hoyo = (Vol. hoyo Abierto) + (Vol. revest) - (Desp. tub. perforación)  
                        (Con tubería)

    Volumen de desplazamiento de la tubería:
                  Vol. Desplaz. =   (Dext) - (Dint.) x long (pies) x 0.000972

    Volumen  Anular:
                  Vol. anular =  Vol. Hoyo c /tub  -  Capac tub.  -  Despl. tub.         
                   Vol. Anular = (D hoyo  -  D tub) x long x 0.000972



    Cálculo de Volúmenes en Cementaciones
                   Vmz = Van + Vrev
     Donde:                 Van: Volumen Anular, Pies Cúbicos o Barriles
                                 Vrev: Volumen del Revestidor lleno, Pies Cúbicos o Barriles



    Volumen  Anular:
                 Van = 0.005454 * (dh 2 - dt 2) * D        (Pies Cúbicos)  (1)
                 Van = 0.000972 * (dh 2 - dt 2) * D        (Barriles)      (2

    Donde:               dh = Diámetro del hoyo , pulgadas
                               dt  = Diámetro de la Tubería , pulgadas
                                D = Profundidad, pies


    Volumen  de Mezcla:
    Vmz = 1.2 * (Van + Vrev)             20 % exceso


    Volumen  de la Lechada:
                    VCem = 94.0 Libras / Gec x 62.4 Lbs. / pie cúbico

    “La API recomienda 5.2 Galones de agua por saco de cemento. Un saco de cemento pesa 94.0 Libras y tiene un volumen de 1 Pie Cúbico”.


    Tiempo de Circulación:
                   Tc = Tmb + Tdc
    Donde:      Tc: Tiempo cementando
                   Tmb: Tiempo mezclando y bombeando cemento
                     Tdc: Tiempo desplazando cemento
      “Tmb = Cantidad de cemento a mezclar /  Capacidad de mezcla y bombeo    (minutos)”
      “Tdc = Volumen de desplazamiento  /  Gasto de la bomba (Q)”



     

     
                  Q = 0.00679 * N * S (2Dc - Dv)

    Donde:        N: Longitud  carrera  (pies)
                       S: Emboladas por minuto
                     Dc: Diámetro de la camisa
                    Dv: Diámetro del vástago


    Presión Hidrostática
                Ph = 0.052 * Dl. * H  (Lpg)
    “Ph = 0.052 * Densidad de lodo (Lpg) *  Profundidad (pie)  Lpg”
    Ph = 0.069 * Densidad de lodo (lpc) *  Profundidad (pie)  Lpc”


    Factor de flotación
               Ff = (1 - Dl. / 65.4)


    Gradiente de Presión
              GP =  0.052  * Dlodo (Lbs. /gal).


    Tiempo de Circulación:
    Fondo arriba:
                   Tfa = Volumen anular (bls)
                             Caudal bomba (bls/min.)

    Tiempo de circulación:
                  Tc = Vol. hoyo  - Desp. Tubería
                           Caudal de la bomba

    Circulación completa:
                 Tcc = Volumen total lodo, (bls)
                           Caudal bomba, (bls/min.)


    Velocidad Anular:
          V anular  =              1029
         (Bls/min.)       (D hoyo) - (D tub)



    Velocidad  Crítica:
    Vc (dentro tub.) = 1.08 VP + 1.08    VP  + 12.34  d  Pc  Pl
                                                Pl d
    Vc (espacio anular)  = 1.08 VP + 1.08    VP  + 9.26  (dh-dt)  Pc  Pl
    Pl  (dh - dt)

    Donde:     Vp: Viscosidad Plástica
                     d: Diámetro interno tubería, pulgada
                    Pc: Punto Cedente
                    Pl: Densidad del lodo, Lbs. /gal
                   dh: Diámetro hoyo, pulgadas
                    dt: Diámetro externo, pulgadas


    Formaciones de Presión Anormal:
    D = log (R/N) / log (12W/106 D)
             Donde:      R = Tasa de penetración
                               N = Revoluciones por minuto de la mesa
                              W = Peso sobre la mecha
                               D =  Diámetro de la mecha
                              60 = factor de conversión de R.P.M a rph
                             106 = factor de escala      


    Prueba de Integridad de Presión
            DLE= Peso del lodo en el hoyo +  Limite PIP/ 0.052 * Prof. Zapata



    Presión Geostática  o Litostática
                S = b *  Z
     b =  Gradiente Geostatico de los  sedimentos
     Z =  profundidad
    S =  Esfuerzo total impuesto por la sobrecarga

     
    Fuerza de Tensión
               F = A (Ph - Pf) u
    Donde:     F = Fuerza de tensión (para halar la tubería)
                    A = Área de contacto entre tubería y revoque
                    U = Coeficiente de fricción entre portamechas y revoque (0.5 – 0.25)
                  Ph = Presión hidrostática del lodo
                   Pf = Presión de poros de la formación


    Detección de tubería pegada “Ley de Hooke”
              Ll = 735294 x e x Wtp / P

    Donde:    Ll= Longitud libre
                     e= Elongación diferencial en pulgadas
                 Wtp= Peso por pies de la tubería en Lbs. /pie
                   P= Tensión diferencial en Lbs.



    Hoja de cálculo para el control de arremetidas
    “Información que se debe PRE-registrar”

    .- Máxima  Presión  Anular Permitida en Superficie (MPAPS)
                         MPAPS = Pf – Ph zapata
                         MPAPS = 0.052 * (DEL – D lodo) * H zapata         (LPPC)
    .- Presión de la bomba a velocidades reducidas
    .- Capacidad de mezcla de Barita en el taladro
    .- Capacidades internas de la sarta como del anular


    Calculo de los parámetros:
    .- Presión de Cierre de Tubería (PCT) y en revestidor (PCR)
    .- Ganancia en los tanques
    .- Densidad del lodo para controlar
                              Dc = Do + PCT/ 0.052 * PVV
                                 PVV: Prof. Vertical verdadera 

    .- Cantidad de material densificante requerido
                          Sx = 1470 (Dc-Do) / 35.5 - Dc
                                     Sc = numero de sacos de Barita / 100 Bls lodo
                                     Dc = densidad de control (lpg)
                                    Do = densidad original (lpg)
                                  35.5 = densidad de la Barita (lpg)

    .- Velocidad reducida
    .- Presión inicial de circulación
                          PIC =  PCT + PRB
                         PRB = Presión reducida de bombeo

    .- Tiempo recorrido por el  lodo desde superficie a la mecha
                    Tsup-mecha = Emb. Sup-mecha
             Emb sup - mecha = numero de emboladas  sup-mecha
                                     tb = tasa de bombeo (Emb/min)

    .- Tiempo de bombeo y volumen para que el tope del influjo llegue a la zapata del revestidor
                          t1 = V m-z/ tasa de bombeo (bls/min)


         V m-z = volumen desde la mecha hasta la zapata  (bls)

    .- Tiempo desde la zapata hasta el estrangulador o superficie
                            t2 = V z – e / tasa de bombeo (bls/min)
                     V z - e = volumen desde la zapata hasta el estrangulador  (bls)

    .- Tiempo total de bombeo
                         Ttb = tb + t1 + t2  

    .- Gradiente y altura del influjo
                     h inf = ganancia / Capacidad
                     G inf = Go *  (PCR - PCT) / h inf
                     G inf: Gradiente de influjo (lppc)
                                Go: Gradiente de lodo original  (lppc)
                              h inf:Altura del influjo  (pies)
                              Cap: Capacidad anular donde se encuentra el influjo  (bls/pie)  

    .- Presión final de circulación
                 PFC = PRB * Dc / Do
                      Dc = Densidad del lodo de control  (lpg)
                              Do = Densidad del lodo original  (lpg)


 

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