Presión Hidrostática
La presión hidrostática es la presión total creada por el peso de una columna de fluido, actuando en cualquier punto dado en un pozo.
Hidro significa agua, o fluido, que ejerce presión como agua, y estática significa sin movimiento. Así
presión hidrostática es la presión originada por la densidad y la altura de una columna estacionaria (sin movimiento) de fluido.
Ya conocemos cómo calcular un gradiente de presión del peso de un fluido. La presión hidrostática puede ser calculada de un gradiente de presión a un punto determinado:Presión hidrostática = Gradiente de Presión x ProfundidadPVV
O, puede ser calculada por:
Presión hidrostática = Densidad del fluido x Factor de conversión x ProfundidadPVV
(Manual de WCS)
Efecto del Tubo en U
Es muy útil visualizar el pozo como un tubo en U . Una columna del tubo representa el
anular y la otra columna representa el interior de la tubería en el pozo. El fondo del tubo representa
el fondo del pozo.➡En la mayoría de los casos, hay fluidos creando presiones hidrostáticas, en ambos lados, en la tubería y el anular. La presión atmosférica puede ser omitida, puesto que tiene el mismo efecto en
las dos columnas. Si hubiera un fluido de 10 ppg (1198 kg/m³) tanto en el anular como al interior de la tubería, las presiones hidrostáticas serían iguales y el fluido estaría estático en ambos lados
del tubo U.➡Sin embargo, ¿qué pasaría si el fluido en el anular fuera de mayor densidad que el fluido en la columna de tubería?. El fluido mas pesado del anular ejerciendo mayor presión hacia abajo fluirá hacia la tubería, desplazando algo del fluido liviano fuera de la sarta, originando un flujo en superficie. El nivel del fluido caerá en el anular, igualando la presiones.
➡Cuando hay una diferencia en las presiones hidrostáticas, el fluido tratará de alcanzar un punto
de equilibrio. Esto es llamado de efecto de tubo en U, y nos explica por qué siempre hay flujo en los tubos cuando se hacen las conexiones.
PRUEBA DE INTEGRIDAD DEL POZO (PIP)
▶▶Una evaluación exacta de los trabajos de cementación del casing así como de la formación es de extrema importancia durante la perforación de un pozo así como para los trabajos subsecuentes. La información resultante de las Pruebas de Integridad de la Formación (PIT por las iniciales en ingles), es
usada durante la vida productiva del pozo y de los pozos vecinos.▶▶Profundidades de casing, opciones de control de pozo, y densidades límites de los fluidos de perforación, pueden basarse en esta información. Para determinar la resistencia y la integridad de una formación, deben realizarse Pruebas de Admisión (pérdida) (LOT en ingles) o Pruebas de Integridad de la Formación (PIT).
▶▶Cualquiera que sea la denominación, estas pruebas son primero: un método para verificar el sello del
cemento entre el casing y la formación, y segundo: para determinar la presión y/o la densidad del fluido que puede soportar la zona de prueba debajo del casing.(manual WCS)
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Perdidas de Presión por Fricción en el Sistema
Se pueden perder miles de psi (bar) de presión en el sistema de los pozos mientras se bombea fluido por
las líneas de superficie, hacia abajo por la columna de tubería y hacia arriba por el espacio anular. La presión en la bomba es en realidad, la cantidad de fricción que se debe superar para mover el fluido por el pozo a un determinado caudal. La mayor parte de la pérdida de presión ocurre en la columna de tubería y en las restricciones tales como las boquillas del trépano.Las pérdidas de presión también ocurren en otras partes del sistema de circulación, tales como cuando se ajusta el estrangulador para mantener contrapresión en el casing durante las operaciones de control de pozo. Cuando el fluido retorna finalmente a los tanques, se encuentra a presión atmosférica, o casi cero.
Cuando se está circulando el pozo, la presión en el fondo del pozo se aumenta en función de la fricción que se necesita superar en el anular.
Cuando las bombas están paradas, la presión en el pozo se reduce porque no hay fuerza de fricción a ser superada.
Dado que la fricción agrega presión al pozo, el peso efectivo o densidad equivalente de circulación (ECD) aumenta en el fondo. Su valor total es el equivalente a la presión de fondo de pozo con la bomba en funcionamiento.(Manual WCS)
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PRESION DE PISTONEO / COMPRESION
El pistoneo ocurre porque el fluido en el pozo no baja tan rápido como la columna es subida. Esto crea una fuerza de succión y reduce la presión debajo de la columna. Esta fuerza puede ser comparada con el efecto del embolo de una jeringa, la que aspira fluido de la formación hacia el pozo.
Cuando se baja la columna muy rápido, se crea una fuerza de compresión, porque el fluido no tiene tiempo de desplazarse hacia arriba. Como el fluido es mínimamente compresible, la presión en el pozo puede aumentar y producir una admisión o una fractura.
Los dos fenómenos están afectados por la velocidad de movimiento de la columna, el espacio entre la columna y la pared del pozo y por las propiedades del fluido. Si bien es casi imposible eliminar esas presiones, pueden ser minimizadas reduciendo la velocidad de la maniobra.
