Calculos De Fluido De Perforacion.ppt

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Introducción

•Los Ingenieros de lodo deben ser capaces de realizar varios cálculos de matematicas básicas relacionadas con el lodo y con el sistema de circulación, como son: Capacidad de la tubería (sarta). Capacidad del espacio anular. Capacidad del hoyo. Capacidad de los tanques de superficie. Desplazamiento de la tubería. Volumen del lodo en la sarta. Volumen anular. Volumen del hoyo. Volumen de los tanques. Volumen del sistema total

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Continua

•Volumen de acero de la sarta. •Caudal y velocidades de flujo. •Tiempo y golpes de bomba requeridos para el descenso del lodo desde la superficie al trepano, para el ascenso desde el fondo y para el ciclo total, así como para la circulación total y para llevar a cabo operaciones de desplazamiento. •Gradiente del lodo y presión hidrostática. •Barita requerida para aumentos determinados de densidad del lodo (densificación). •Agua requerida para disminuciones determinadas en la densidad del lodo (dilución). •Porcentaje de petróleo, agua y sólidos en el lodo.

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Formulas: Capacidades y Desplazamientos, (bbl/pie) •Capacidad del Hoyo, (bbl/pie) = (DH)2/1029 •Capacidad del DP, (bbl/pie)

= (DIDP)2/1029

•Capacidad del DC, (bbl/pie) = (DIDC)2/1029

•Desplazamiento del DP, (bbl/pie) = (DEDP)2 – (DIDP)2/1029 • Desplazamiento del DC, (bbl/pie) = (DEDC)2 – (DIDC)2/1029 •Capacidad Anular del Rev/Dp, (bbl/pie) = (DI Rev)2 - (DEDP)2/1029 •Capacidad Anular del Rev/DC, (bbl/pie) = (DI Rev)2 - (DEDC)2/1029 •Capacidad Anular del H/Dp, (bbl/pie) = (DH)2 - (DEDP)2/1029 •Capacidad Anular del H/DC, (bbl/pie) = (DH)2 - (DEDC)2/1029

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Deducción de las Formulas: •Capacidad y Desplazamiento, (bbl/pie)

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Formula •Capacidad de un Tanque Rectangular, bbl/pie = LxW/5.61

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Formula •Capacidad de un Tanque Vertical, bbl/pie = D2/7.143

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN  Formulas: Tiempos de Circulación, Émbolada de Bomba, Caudal y Velocidad •Tiempo de Superficie a la Mecha = Volumen Sarta (DP+DC) (bbl)/Caudal(bbl/min) •Tiempo de Fondo Arriba = Volumen Anula (bbl)/Caudal (bbl/min) •Tiempo del Ciclo del Pozo = Volumen del Pozo (bbl)/Caudal (bbl/min) •Tiempo del Sistema Total = Volumen Total de Circulación (bbl)/Caudal (bbl/min) •Émbolada de Bomba de Superficie a la Mecha = Volumen Sarta (DP+DC)(bbl)/Despla (bbl/Emb) •Émbolada de Bomba Fondo Arriba = Volumen Anular Total(bbl)/Despl (bbl/Emb) •Émbolada de Bomba Sistema Total = Volume Total de Circulación (bbl)/Despla(bbl/Emb) • Caudal (bbl/min)=Despla de la Bomba (bbl/Émbolada)xVelocidad de la Bomba (Émbolada/min) •Velocidad (pie/min) = Caudal (bbl/min)/Capacidad Anular de la Sección (bbl/pie)

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Bomba de Lodo, Caudal y Velocidades •Las bomba de lodo hacen circular el lodo a presión desde el tanque de succión hasta el fondo del pozo y luego de vuelta hasta la linea de descarga. Las bombas de lodo son bombas de embolo y suelen ser llamadas bombas de “desplazamiento positivo” o bombas “alternativas”. Estas bombas tienen dos o tres émbolos (pistones) que realizan un movimiento de vaivén dentro de los cilindros (liners). Un ciclo de vaivén completo constituye una carrera (stk o émbolada) y es igual a la rotación del sigueñal; por lo tanto, stk/min=rpm. •Las bombas de dos émbolos se llaman dúplex y las bombas de tres émbolos se llaman bombas triplex. •Las bombas dúplex son generalmente de doble efecto, es decir que los cilindros descargan tanto en el movimiento hacia adelante de los pistones como en el movimiento hacia atrás. •Las bombas triplex son de efecto único, pues descargan solamente en el movimiento del piston hacia adelante.

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Ecuación General para Calcular el Desplazamiento en Bomba Triplex

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Ecuación General para Calcular el Desplazamiento en Bomba Dúplex

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Tabla para Cálcular el Desplazamiento de Bomba Triplex y Dúplex

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Gradiente de Lodo y Presión Hidrostática

Gradiente de Lodo = 0.052 x Peso del Lodo

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Balance de Materiales

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Balance de Materiales

107 gal DF? ppg

100 gal. 8,33 ppg

7 gal. 21.66 ppg

DF = 9,2 lpg Ejemplo : VM-I GEL 7 gal

+ VAGUA + 100 gal

VM-I GEL x DM-IGEL

= VF = 107 gal +

VAGUA x DAGUA = VF x DF

7 gal x 21.66lb/gal + 100 gal x 8.33 lb/ gal = 107 gal x DF

MM-I GEL D = M/V

+ MAGUA

= MF

M=DxV

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN

CÁLCULOS BÁSICOS EN FLUIDOS DE PERFORACIÓN Formula:Densificación, Dilución, %Agua y %Sólidos •LB de Barita = 1470 (D2– D1) (35 – D2)

Con Aumento de Volumen

•LB de Barita = 1470 (D2– D1) (35 – D1)

Sin Aumento de Volumen

•BBL de Agua/BBL de Lodo = Vol de Lodo (D2 – D1) (D2 – 8.33)

Sin Aumento de Volumen

•BBL de Agua/BBL de Lodo = Vol de Lodo (D2 – D1) (D1 – 8.33)

Con Aumento de Volumen

•Porcentaje de Agua (U) = 7.5 (21.66 - DLodo) – 1.1V

En Lodo no Densificado

•Porcentaje de Agua Corregida = U + C

Si la Conc. de Sal > 10000 ppm

•Porcentaje de Sólidos de Bajo Peso Especifico = 7.5 (35 - DLodo) – 2.1V - C •Corrección por Sal ( C ) = 0.13 x ppm Sal x U 300000