Esto significa que el 35% de la presión limitada o presión de bombeo
máximo deseado, es de pérdida de presión en el sistema de circulación y el 65%
restante para aplicarlo en la barrena.
En la gráfica 4.2 se muestra la confirmación de los métodos I.H. y H.P.H.
en sus porcentajes de optimización.
domingo, 3 de junio de 2012
sábado, 2 de junio de 2012
Parámetros hidráulicos III
Algunos piensan, que en la teoría del impacto hidráulico, la remoción de
recortes depende de la fuerza con la que el fluido pega en el fondo del agujero y
tal vez sea por el resultado de la fórmula en lbs. Pero si consideramos que en la
fórmula del impacto, su origen es la ecuación Fuerza = masa x aceleración
(F = m x a), se puede tener el concepto de impacto hidráulico, como la fuerza en
lbs. que pasan en la sección de las toberas en la unidad de tiempo.
Caballos de fuerza hidráulicos.- Los H.P. hidráulicos pueden definirse como la
velocidad a la que el fluido hace trabajo en el sistema de circulación. En realidad
los caballos de fuerza son una velocidad definida de hacer trabajo. En forma
matemática, se representa como:
viernes, 1 de junio de 2012
Parámetros hidráulicos II
La fuerza de impacto en la ecuación depende del peso del lodo, entre más
alto, mayor el impacto. Sin embargo, el peso del fluido no se cambia con ese
propósito. Por esa razón se considera una constante para cualquier sistema. Para
obtener éste parámetro, se requieren las siguientes condiciones
Donde:
Ps = Caída de presión por fricción en el sistema.
Pm = Presión manométrica o de bombeo.
Pb = Caída de presión en la barrena.
Lo anterior establece que para una presión limitada en la superficie, la
pérdida de presión en el sistema de circulación deberá ser el 51% de la presión en
la superficie y el 49% restante de la presión disponible se aplica a la barrena para
el impacto óptimo.
miércoles, 30 de mayo de 2012
Parámetros hidráulicos I
Impacto hidráulico.- La fuerza del impacto hidráulico se define como la relación del
cambio del momento del fluido con el tiempo. El momento del fluido a través de la
barrena es un producto de la densidad, gasto y velocidad del fluido en las toberas.
Representado en forma matemática:
Donde:
IH. = Fuerza de impacto hidráulico, en lbs.
D.L.= Densidad del fluido de perforación, en lbs/gal.
Q = Gasto de bomba, en gal/min.
Vt = Velocidad del fluido en las toberas, en pies/seg.
g = Constante de la aceleración de la gravedad = 32.17 pies/seg2.
60 = Constante de conversión de min. a seg.
martes, 29 de mayo de 2012
Fricción en las tuberías
En una tubería recta lisa, en la que el flujo laminar de un líquido se lleva a cabo, la
resistencia al escurrimiento o flujo se origina por el esfuerzo tangencial o cortante
de la viscosidad entre las partículas que se mueven en recorridos paralelos con
diferentes velocidades. En la pared de la tubería, las partículas se adhieren a ella
y no tienen movimiento. Las partículas en movimiento en la tubería están sujetas a
un esfuerzo cortante viscoso, que disminuye conforme se aproxima al centro de la
tubería. La variación de la velocidad a través de la tubería está totalmente
determinada por el esfuerzo cortante viscoso entre las capas imaginarias en
movimiento del líquido. Con frecuencia esta resistencia al flujo se describe como
originada por la fricción en las paredes, o fricción en la tubería, pero el término se
presta a confusiones, porque la resistencia es totalmente de una naturaleza
viscosa.
Si el flujo es turbulento, la variación de la velocidad a través del tubo, no
queda determinada entonces únicamente por la viscosidad, sino que depende de
la cantidad y resistencia de la turbulencia. Sin embargo, la cantidad presente de
esfuerzo cortante viscoso es aumentada por los innumerables remolinos o vórtices
que acompañan a dicha turbulencia, y las tuberías con paredes ásperas o
incrustadas tienden a incrementar esta turbulencia. Además, como en el
escurrimiento laminar, la resistencia al escurrimiento es totalmente un fenómeno
de la viscosidad, aunque comúnmente se refiera como debida a la fricción de la
tubería.
lunes, 28 de mayo de 2012
Patrones de flujo II
En el flujo turbulento, las partículas de fluido ya no se transmiten en línea
recta dentro de la tubería. No hay un patrón de flujo preciso. Sin embargo, en
general todas las partes de las corrientes de flujo están desplazándose a la misma
velocidad, aproximadamente. En este caso la viscosidad afecta únicamente el
punto donde se inicia la turbulencia y tiene poco efecto en las pérdidas de presión
cuando el fluido está en turbulencia.
No hay una definición exacta de turbulencia. Se puede describir como una
evolución de capas precipitadas, flujo desordenado, o patrón de flujo irregular. La
figura 4.2 muestra un perfil de la velocidad del fluido turbulento y las fluctuaciones
del mismo que causan la pérdida de presión en la turbulencia. Debido a que los
patrones para el flujo turbulento no son constantes, es imposible construir un perfil
exacto de la velocidad del fluido o de las fluctuaciones de éste.
domingo, 27 de mayo de 2012
Patrones de flujo I
En general se estudian dos tipos de comportamiento de fluidos: Newtonianos y nonewtonianos.
Sabemos que el newtoniano es típico del agua, donde las
propiedades del líquido no cambian.
El término No-newtoniano, simplemente
describe todos los líquidos que no se comportan como el agua.
No todos los fluidos se comportan como fluidos Bingham, pero el
viscosímetro giratorio se calibra para dar información del comportamiento
Bingham, en el caso de nuestro fluido de perforación. Los patrones de flujo en un
sistema de circulación puede ser tapón, laminar o turbulento.
El flujo de tapón se
encuentra en los trabajos de cementación, pero muy raras veces en las
operaciones de perforación. Es por eso que el presente estudio se limitará a los
flujos laminares y turbulentos.
Los patrones de flujo, como anteriormente se dijo, se clasifican en:
laminares o turbulentos. El flujo plástico se incluye como un tipo especial del flujo
laminar, las partículas individuales en el fluido se mueven hacia adelante en línea
recta y la velocidad en la pared es cero con cualquiera de los dos patrones.
La
velocidad máxima se logra en un punto equidistante de las paredes. La región de
baja velocidad es una función directa de cuanto se desvía un fluido dado del fluido
verdadero, o la magnitud de la viscosidad. Por lo tanto la velocidad en cualquier
punto alejado de la pared es proporcional a la relación promedio de volumen de
flujo e inversamente proporcional a la viscosidad.
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