Viscosidad Efectiva y Número de Reynolds para Hidráulica de Perforación

El número de Reynold es de suma importancia en Perforación debido a que nos demuestra si el régimen de flujo del Lodo es Laminar, de Transición o Turbulento en el espacio anular del hoyo del pozo. Con el fin de calcular correctamente este valor de Reynolds se necesita obtener viscosidad efectiva, µea.



La Viscosidad del Lodo de Perforación cambiará cuando haya un cambio en la tasa de corte. Debido a esta naturaleza del lodo se creo el término de  “Viscosidad Efectiva” para compensar el cambio de la tasa de corte de la viscosidad. Por definición, la viscosidad efectiva es aquella viscosidad de un fluido Newtoniano que posee el mismo esfuerzo de corte a una misma tasa de corte.

La Podemos calcular con la siguiente ecuación:








 
Donde:
µea = Viscosidad Efectiva en el anular, centi-poise
Ka = Factor de Consistencia en el anular, poise
Dh = Diametro de Hoyo, pulgadas
Do = Diametro Externo de la tubería,pulgadas
na = Constante de la Ley de la Potencia del Lodo en el anular
Va = Velocidad Anular, ft/sec (pies/segundo)

Tomamos los siguientes datos:
Ka = 6,63 poise
Dh = 8,5 pulg
Do = 5 pulg
na = 0,514
Va = 7 ft/sec

Al sustituir tenemos que=

La Viscosidad Efectiva será---->
µea = 42.53 centi-poise

 _______________________________________

Con la siguiente ecuación se puede obtener el Número de Reynolds en el anular:

Donde:
Rea = Número de Reynolds en el Anular
Va = Velocidad Anular, ft/min (pies/minuto)
Dh = Diametro del Hoyo, pulgadas
Do = Diametro Externo de la Tubería, en pulgadas
W = Densidad del Lodo, en lpg
µea = Viscosidad Efectiva en el Anular, en centi-poise
na = Constante de la Ley de la Potencia

Para entender mejor vamos a resolver el siguiente ejemplo de calculo de Número de Reynolds.
Va = 6 pies/segundo
Dh = 8,5 pulgadas
Do = 5 pulgadas
W = 9,5 lpg
µea = 42,53 centi-poise
na = 0,514

Sustituyendo en la Ecuación









Por lo que el Numero de Reynolds será
Rea = 3,781


Traducido de http://www.drillingformulas.com/reynold-number-for-drilling-hydraulics/#more-3384

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