HIDRAULICA: Cálculo de la Pérdida de Presión a través de la Tubería de Perforación y del Espacio Anular

Tomado de Pressure Losses Through Drill String Calculation

by DRILLINGFORMULAS.COM on JANUARY 13, 2012

Pérdidas de Presión A través del Espacio Anular


La Caída de la presión en el espacio Anular del pozo es un parámetro importante de los cálculos de Hidráulica de perforación, por lo que en este artículo traducido desde DrillingFormulas.com hablaremos sobre este tópico.


Las siguientes ecuaciones se usan para calcular la pérdida de presión en el Espacio Anular: 

Asumiendo que:
Viscosidad Turbulenta = 3 cp
Factor de Fricción = 0.053 basados en superficies rugosas. 
Donde:
P = Pérdida de Presión, Lppc
L = Longitud de Tubería, pies
W = Densidad del lodo, lpg
Vf = Factor de Corrección de la Viscosidad
PV = Viscosidad Plástica, centipoises
Q = Tasa de Flujo ó Galonaje, gpm
Dh = Diámetro del Hoyo, pulgadas
Do = Diámetro Externo del Drill Pipe (Tubería de Perforación) o Drill Collar (Barras), pulgadas
C = Coeficiente General para Anular entre Drill Pipe y Drill Collar. 
B = Parámetro que toma en cuenta la diferencia entre los valores de  Q1.86 y Q2. Se puede seleccionar el valor de “B” de la siguiente Tabla:
DIAMETRO DEL HOYO (pulgadas)Parámetro B
4-3/4” o menor2.0
5-7/8” – 6-3/4”2.2
7-3/8” – 7-3/4”2.3
7-7/8” – 11”2.4
12” o mayor2.5


Determinar la Pérdida de Presión en la Tubería de Perforación basados en la siguiente información
ZAPATA 9-5/8” @ 2500’MD / 2500’TVD
ID del revestidor 9-5/8”  = 8.835”
Profundidad del Pozo = 5.500’ MD / 5.500 TVD
Longitud del Drill Pipe = 5000 pies
ID de drill pipe = 3.34 pulgadas
OD del drill pipe = 5 pulgadas
Longitud del Drill collar = 500 pies
ID del drill collar = 2.8 pulgadas
OD del drill collar = 5 pulgadas
Densidad del lodo = 9.5 Lpg
Viscosidad Plástica = 12 centipoise
Tasa de Flujo = 600 gpm
Diametro del hoyo = 8-1/2" 
Calculation steps to determine pressure loss in the annulus
La caída total de presión en el anular está compuesta de tres partes, las cuales son:
1)  Caída de presión entre Hoyo Abierto y Drill Collar 
2)  Caída de presión entre Hoyo Abierto y drill pipe
3)  Caída de presión entre Revestidor y drill pipe
CAÍDA DE PRESIÓN ENTRE HOYO Y DRILL COLLAR´S 
 
P = 19 lppc

CAÍDA DE PRESIÓN ENTRE HOYO Y DRILL PIPE´S 
P = 95 psi

CAÍDA DE PRESIÓN ENTRE REVESTIDOR Y DRILL PIPE
P = 69 psi

PERDIDA TOTAL DE PRESION EN EL ANULAR : 19 + 95 + 69 = 183 lppc

TRADUCIDO DESDE

Pressure Losses Through Annulus

by DRILLINGFORMULAS.COM on JANUARY 31, 2012
http://www.drillingformulas.com/pressure-losses-through-annulus/

 

Hidraulica de la Perforación

Importancia de una buena Hidráulica para perforar:
•Remoción de recortes en el espacio anular
•Presión hidrostática para balancear la presión del poro y prevenir que se colapse el agujero del pozo
•DEC (Densidad Equivalente de Circulación)
•Presiones de Surgencia / suaveo durante los viajes de entrada y salida de la sarta en el pozo
•Limitación de la capacidad de bombeo
•Optimización del proceso de perforación (Max HHP consumido en la barrena o Max Impacto del Chorro)
•Efectos de Presión y Temperatura




Para mas de este tema, lee el siguiente Archivo en Formato SCRIBD, con opción a descarga, del Programa de Entrenamiento para Supervisores de Pozos de la Empresa SCHLUMBERGER.
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Hidráulica de perforación - SlideShare

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 Caballaje de fuerza hidráulica en la barrena. 15.Caballaje hidráulico por pulgada cuadrada del área de la barrena. 16.Velocidad de las toberas .
 
En este artículo se hablará de como se determina la perdida de presión a través de la Tubería de Perforación
Para determinar la caída de presión mientras el lodo de perforación está pasando a través de una tubería circular (drill pipes y drill colar) , se puede calcular con la siguiente ecuación la pérdida de presión: 
Asumiendo que:
Viscosidad Turbulenta = 3 cp
Factor de Fricción = 0.378(Q/D)-0.14
La primera ecuación tiene un coeficiente (C) que toma en cuenta la fricción y geometría del hoyo interno del tubo. Donde:
P = Pérdida de Presión, en lppc
L = longitud de la tubería, en pies
W = Densidad del Lodo, en Lpg
Vf = Factor de Corrección de la Viscosidad.
PV = Viscosidad Plástica, centipoises
Q = Tasa de Flujo, en gpm
Di = Diametro Interno del Tubo, en pulgadas
C = Coeficiente General para Diametro Interno del Drill Pipe

Determine la Pérdida de Presión en la Sarta de Perforación basado en la siguiente Información: 
Longitud de la Tubería: 5000 pies
ID del Drill Pipe = 3.34 pulgadas
Longitud del Drill Collar = 500 pies
ID del Drill Collar = 2.8 pulgadas
Peso del Lodo = 9.5 lpg
Viscosidad Plástica = 12 centipoise
Tasa de Flujo = 600 gpm
Las pérdidas de presión la sarta de perforación se componen de dos secciones, como lo son la Caida de Presión en los drill pipe y en los drill collar.
Es decir
Pt = Pdp + Pdc
Donde; Pt = Pérdida de Presión Total en la Sarta
Pdp = Pérdida de Presión en  drill pipe
Pdc = Pérdida de Presión en  drill collar
Para Determinar la Pérdida de Presión en los Drill Pipe:
Pdp = 1254 lppc
Para Determinar la Pérdida de Presión en los Drill Collar:
Pdc = 295 lppc
Pt = 1254 + 295 = 1549 lppc
Entonces la Pérdida Total de Presión en la Sarta de Perforación es igual a   1549 lppc.
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