Límite elástico y punto de cedencia II

La ley de Hooke se representa en forma matemática como:

F = k s

Límite elástico y punto de cedencia I

Se define como cuerpo elástico, a aquel que recobra su tamaño y su forma original después de actuar sobre él una fuerza deformante. Es conveniente establecer relaciones de causa y efecto entre la deformación y las fuerzas deformantes para todos los cuerpos elásticos. 

Robert Hooke fue el primero en establecer esta relación por medio de la invención de un volante de resorte para reloj. En términos generales, Hooke descubrió que cuando una fuerza (F) actúa sobre un resorte produce en él un alargamiento (s) que es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza, este concepto lo representamos con la siguiente figura:

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Sabemos bien que los materiales u objetos supuestamente son rígidos y totalmente sólidos. Sin embargo, hemos comprobado que los cables y tuberías pueden alargarse o romperse, que los elastómeros se comprimen y algunos pernos se rompen, etc. Por lo tanto, es necesario estudiar las propiedades mecánicas de la materia, para tener una comprensión más completa de éstos efectos, por lo que a continuación expondremos y analizaremos algunos conceptos básicos de dichas propiedades.

Operaciones 2:

Operaciones 1:

Para considerar un cálculo en forma rápida y práctica, suponemos que la fuerza más importante es la ejercida por la presión del yacimiento, contra el área de la tubería donde está cerrado el preventor. 

Área = 0.7854 x 52 = 19.635 pg2 = 126.68 cm2. 

Fuerza ascendente = 20 Kg/cm2 x 126.68 cm2 =2,534.0 kg.

 Aproximadamente 2.5 ton hacia arriba y con un peso hacia abajo de 86 tons. · 

Encontrar la carga en el gancho para desconectar o liberar la T. P. de 2 7/8” del empacador (Fig. 5.3).

Datos:

Profundidad del empacador – 2899.0 m.

T. P: - 2 7/8”, 9.685 Kg/m; D. I. – 2441”.

Orificio del empacador – 2.69”.

Aceite en el espacio anular de 0.825 gr/cm3.

Agua salada en la tubería de 1.15 gr/cm3.

Nota: Hacer comentarios en el aula del porqué el uso de la presión de la T.P. para el cálculo.

APLICACIONES

· Con la siguiente información del pozo, encontrar la fuerza ascendente y compararla con el peso de la sarta de perforación. Suponiendo que al estar perforando se detectó un brote y se realizo el procedimiento de cierre del pozo.

T. P. – 5” – 29.05 Kg/m, T. R. – 13 3/8” – 2020.0 m.
H. W. – 5” – 110.0 m, 74.50 Kg/m.
Lastrabarrenas – 8” x 3” – 219.03 Kg/m, 96.0 m.
Barrena – 12”.
Fluido de perforación – 1.48 gr/cm3.
Profundidad del brote – 2850.0 m.
Presión en T. P. - 20 Kg /cm2.
Presión en T.R.- 35 Kg/cm2
Presión de formación – 442.0 Kg/cm2.
Peso de la sarta de perforación – 86 tons.

FUERZA RESULTANTE CON PRESIÓN DE FORMACIÓN EN EL POZO - Gráfica