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El Factor de Flotabilidad
es aquel que se usa para compensar la p{erdida de peso debida a la
inmersión en el fluido de perforación, de lo cual se puede averiguar más
entrando en el siguiente enlace> buoyancy factor calculation
.
En ese artículo se demostró la aplicación de la fórmula unicamente para un solo tipo de fluido en el hoyo del pozo. Sim embargo, en este artículo se hablará del factor de flotabilidad cuando los fluidos que se tienen en el espacio externo de la tubería (anular o pozo) y el que se tiene en el espacio interno, son diferentes.
Factor de Flotabilidad con Diferentes Fluidos dentro y fuera del Tubular.
Se puede empezar con la siguiente relación
Donde;
Ao es el área externa del componente
Ai es el área interna del componente
ρo es la densidad del fluido en el anular a la profundidad del componente en el hoyo.
ρi es la densidad del fluido dentro del componente a la profundidad del hoyo.
ρs es la densidad del acero--> 65.4 lpg.
Si tuvieras una sola densidad de lodo tanto afuera como dentro del componente tubular, la ecuaci{on 1a quedaría de la siguiente forma:
La cual sería la misma relación que se utilizó en el artículo anterior > buoyancy factor calculation.
Vamos a realizar un ejemplo numérico para entende rla formula..
Ejemplo
Revestidor 13-3/8” con Zapata @ 2.500’MD/ 2.000’TVD
Revestidor 9-5/8” corrido hasta 6.800’MD/ 6.000 TVD.
Revestidor 9-5/8” : Peso 40 lbs/pie ; ID:8.835 pulgadas
Peso del Lodo usado: 9.5 lpg Base Aceite.
En la Figura 1 se muestra el diagrama del pozo:
En ese artículo se demostró la aplicación de la fórmula unicamente para un solo tipo de fluido en el hoyo del pozo. Sim embargo, en este artículo se hablará del factor de flotabilidad cuando los fluidos que se tienen en el espacio externo de la tubería (anular o pozo) y el que se tiene en el espacio interno, son diferentes.
Factor de Flotabilidad con Diferentes Fluidos dentro y fuera del Tubular.
Se puede empezar con la siguiente relación
Donde;
Ao es el área externa del componente
Ai es el área interna del componente
ρo es la densidad del fluido en el anular a la profundidad del componente en el hoyo.
ρi es la densidad del fluido dentro del componente a la profundidad del hoyo.
ρs es la densidad del acero--> 65.4 lpg.
Si tuvieras una sola densidad de lodo tanto afuera como dentro del componente tubular, la ecuaci{on 1a quedaría de la siguiente forma:
La cual sería la misma relación que se utilizó en el artículo anterior > buoyancy factor calculation.
Vamos a realizar un ejemplo numérico para entende rla formula..
Ejemplo
Revestidor 13-3/8” con Zapata @ 2.500’MD/ 2.000’TVD
Revestidor 9-5/8” corrido hasta 6.800’MD/ 6.000 TVD.
Revestidor 9-5/8” : Peso 40 lbs/pie ; ID:8.835 pulgadas
Peso del Lodo usado: 9.5 lpg Base Aceite.
En la Figura 1 se muestra el diagrama del pozo:
Figura 1 - Diagrama del Pozo
El pozo se cemento desde la zapata hasta la superficie, cuya densidad de
la lechada fue de 14 lpg. El fluido usado para desplazamiento fue el
mismo lodo de perforación.
Con los datos dados, determinaremos:
Con los datos dados, determinaremos:
- Peso de la sarta de Revestidores en el aire
- Peso flotante del revestidor en el lodo de perforación.
- Peso flotante del revestidor cuando el cemento está dentro del revestidor y el lodo por fuera del mismo.
- Peso flotante del revestidor cuando el cemento está fuera del revestidor y el lodo dentro del mismo.
Peso de la sarta de Revestidores en el aire
Peso en Aire, lbs = Longitud del Revestidor (pies) x Peso del Revestidor (lbs/pie)
Peso en Aire, lbs = 6.800 pies x 40 lbs/pie = 272.000 lbs
Peso flotante del revestidor en el lodo de perforación.
Peso en Aire, lbs = Longitud del Revestidor (pies) x Peso del Revestidor (lbs/pie)
Peso en Aire, lbs = 6.800 pies x 40 lbs/pie = 272.000 lbs
Peso flotante del revestidor en el lodo de perforación.
Figura 2 - Peso Flotante cuando se está sumergido en Lodo de perforación.
Peso Flotante = Factor de Flotabilidad (BF) X Peso en Aire del Revestidor
Factor de Flotabilidad (BF) = 0,855
Peso Flotante = 0,855 x 272.000 pies = 232.489 lb
Peso flotante del revestidor cuando el cemento está dentro del revestidor y el lodo por fuera del mismo.
Factor de Flotabilidad (BF) = 0,855
Peso Flotante = 0,855 x 272.000 pies = 232.489 lb
Peso flotante del revestidor cuando el cemento está dentro del revestidor y el lodo por fuera del mismo.
Figura 3 - Peso Flotante del Revestidor cuando el cemento se encuentra por dentro del Revestidor, teniendo afuera Lodo de Perforación.
Para Este caso se aplicará la Ecuación 1
Ao > Area externa
Ao = πx (OD Revestidor)2 ÷ 4
Ao = πx (9,625)2 ÷ 4 = 72,76 pulgadas cuadradas
Ai > Area Interna
Ai = πx (ID Revestidor)2 ÷ 4
Ai = π x (8,835)2 ÷ 4 = 61.31 pulgadas cuadradas
ρo = 9,5 lpg (lodo en el anular)
ρi = 14,0 lpg (cemento dentro del revestidor)
ρs = 65,4 lpg (densidad del acero)
Factor de Flotabilidad (BF) = 1,22
Peso Flotante = 1,22 x 272.000 = 331.840 lbs
Ao > Area externa
Ao = πx (OD Revestidor)2 ÷ 4
Ao = πx (9,625)2 ÷ 4 = 72,76 pulgadas cuadradas
Ai > Area Interna
Ai = πx (ID Revestidor)2 ÷ 4
Ai = π x (8,835)2 ÷ 4 = 61.31 pulgadas cuadradas
ρo = 9,5 lpg (lodo en el anular)
ρi = 14,0 lpg (cemento dentro del revestidor)
ρs = 65,4 lpg (densidad del acero)
Factor de Flotabilidad (BF) = 1,22
Peso Flotante = 1,22 x 272.000 = 331.840 lbs
Peso flotante del revestidor cuando el cemento está fuera del revestidor y el lodo dentro del mismo.
Figura 4 - Peso flotante del revestidor cuando el cemento está por fuera y el lodo de perforación dentro del revestidor.
Igualmente aplicamos la Ecuación 1, con los mismos parametros
Ao = πx (9,625)2 ÷ 4 = 72,76 pulgadas cuadradas
Ai = π x (8,835)2 ÷ 4 = 61.31 pulgadas cuadradas
ρo = 9,5 lpg (lodo en el anular)
ρi = 14,0 lpg (cemento dentro del revestidor)
ρs = 65,4 lpg (densidad del acero)
Factor de Flotabilidad (BF) = 0,42
Peso Flotante = 0,42 x 272.000 = 114.240 lbs
Conclusión: A diferentes etapas del pozo, se pueden tener diferentes pesos flotantes dependiendo de la densidad del fluido y su este se encuentra por fuera o dentro del componente tubular. No siempre el peso flotante de una sarta es menor que su peso en el aire .
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Formulas and Calculations for Drilling Operations 
