Velocidad Anular y su Importancia en la Hidráulica de Perforación

La Velocidad Anular es la rapidez del fluido mientras se mueve hacia arriba a través del espacio anular del pozo, la cual tiene que ser suficiente para transportar los recortes generados mientras se perfora el pozo. Sin embargo, si la velocidad anulares muy alta  se puede generar un WASH OUT o lavado del hoyo, además de una muy alta Densidad Equivalente de Circulación (ECD)  .



 Cuando el lodo de perforación es circulado a través del sistema, la velocidad de movilidad es menor en el lugar donde el área de sección transversal es más grande. Inversamente, cuando el fluido fluye a través del área de sección transversal pequeña, la velocidad anular en ese punto es mayor.

 El área de sección transversal alrededor de los Portamechas (Drill Collar) y el BHA tiene el área más pequeña, por lo que allí se tendrá la mayor velocidad anular.
 


 
(Velocidad Anular alrededor Drill Collar y BHA)

Por otro lado, El área alrededor de la tubería de perforación (Drill Pipe) tiene la más alta área de sección transversal, por lo tanto la velocidad del fluido alrededor de la tubería será la de más bajo valor.

 
(Velocidad Anular alrededor del Drill Pipe)

La velocidad anular alrededor del drill pipe debe usarse para determinar si es lo suficientemente buena para l limpieza del hoyo, debido a que es la velocidad más baja en el pozo. Si la velocidad anular alrededor de la tuberia de perforación es bastante buena para el propósito de limpiar el hoyo, entonces definitivamente será suficiente para la limpieza alrededor del Ensablaje de Fondo (BHA), Portamechas (Drill Collars) y las Juntas de conexión (tool joints) de la tubería.

Si se tienen algunas formaciones en las que fácilmente se puede ocasionar un Wash Out o Lavarse, se necesita tomar en cuenta la velocidad anular alrededor de  los drill collars, BHA y tool joints. Se tiene que reducir el tamaño y/o longitud de estas juntas (DC´s y BHA) si la tasa de flujo puede causar una excesiva erosión de las paredes del pozo.

Para transportar adecuadamente los recortes desde el pozo, la velocidad anular está afectada por las propiedades del Lodo, la Tasa de Penetración (ROP), tipo de fluido, tipo de formación, ángulo del Pozo, diametro de los recortes, entre otros.

Con la siguiente fórmula se puede calcular la velocidad anular en unidades petroleras:


Donde
Va = Velocidad Anular, en pies /minuto ó ft/min
Q = Tasa de Flujo, en Galones por Minuto ó GPM
Dh = Diámetro del Hoyo, en pulgadas
Dp = Diámetro Externo de la Tubería, en pulgadas


En el siguiente enlace se puede ver un ejemplo de cálculo => Annular Velocity Calculation

Referencia
  Drilling Hydraulic Books

TRADUCIDO DESDE 
http://www.drillingformulas.com/annular-velocity-and-its-importance-to-drilling-hydraulics/

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