Aplicaciones I

Aplicando la tabla 4.1, para este caso se busca en la columna de tres, el valor más próximo al área calculada, siendo: 3T –15/32”. Si se desea usar toberas de diferentes diámetros, se seleccionan las tres con la condición que la suma de sus áreas debe ser aproximadamente a la calculada. 

Cuando se tienen más de tres toberas, se divide el área calculada entre el número de toberas para encontrar el área de cada una o de una forma de ensayo y error selecciónelas con la tabla para diferentes diámetros, no olvidando la condición antes mencionada. 

Nota.- Continuar con los siguientes cálculos aplicando las fórmulas que se estudiaron en el manual del Perforador y terminar con la información solicitada en el formato

Operaciones 2:

· En el espacio anular entre T.P. y agujero (se tomará en esta forma para hacer un cálculo más práctico).

4. Total de la caída de presión en el sistema de circulación: 964 lb/pg2

En este caso seleccionamos una caída de presión para la barrena de 926 lb/pg2. Para el H.P. hidráulico se tiene una presión de bombeo muy cercana a la presión máxima de la bomba.
5. Diámetro de las toberas

Operaciones 1:

1. Llenar el formato con la información anterior y posteriormente con los cálculos realizados.
 2. Gasto de bomba para perforar. Con base en la velocidad de penetración

3. Caída de presión por fricción en el sistema de circulación: · En el equipo superficial

APLICACIONES

Una placa de 20 cm2 de área está separada a 1 cm. de otra placa fija. Calcular la viscosidad del fluido en centipoise, si se requiere una fuerza de 100 dynas para mover la placa superior a una velocidad constante de 10 cm/seg.

Con la siguiente información del pozo, realizar un programa hidráulico de 2100.0 m a 3000.0 m

PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LA OPTIMIZACIÓN HIDRÁULICA.

Los problemas que se puedan presentar para la optimización hidráulica, concentrándose más en los criterios hidráulicos del impacto hidráulico y el H.P. hidráulico, se relacionan con las siguientes limitaciones: 

· Capacidad de las bombas de lodos. 

· Densidad y propiedades reológicas altas, del fluido de perforación. 

· Presión de trabajo de alguna parte del equipo superficial (Por ejemplo: tubo lavador). 

· Profundidad del pozo, mayores longitudes de tubería de perforación. 

· Disminución del diámetro de la tubería. 

Ante estas consideraciones, se conocen actualmente cinco parámetros hidráulicos (tema 4.2) para que de acuerdo a sus conocimientos y experiencia los aplique y cuando menos estar en uno de ellos, además de que posee el conocimiento del lineamiento de gasto normal para perforar, que es el inicio para obtener una eficiente hidráulica.

DISEÑO DE UN PROGRAMA HIDRÁULICO PARA PERFORAR III

Debido a que existen varios autores de los modelos matemáticos, basando sus estudios en el tipo de fluido, patrón de flujos, propiedades reológicas, etc. Para el propósito de nuestro manual expondremos un ejemplo de cálculo tomando el modelo de la compañía Smith Tool para fluidos No-Newtonianos y flujos turbulentos. Considerando que dicho modelo era aplicado en la regla de cálculo hidráulico, que en años anteriores en el inicio de la hidráulica se usaron en el campo y por que generalmente en el interior de la sarta se tiene flujo turbulento, siendo el espacio anular, entre T.P. y agujero en donde podría haber flujo turbulento o laminar*. Modelo matemático para el cálculo de la caída de presión por fricción en el interior de la tubería y espacio anular.

Nota: Dichas fórmulas tienen algunos cambios en las unidades con respecto a la original, para hacerlas más prácticas y en el caso de la primera se ha estructurado en dos factores para evitar operaciones repetitivas.
 * El número de Reynolds, especifica el tipo de flujo.

DISEÑO DE UN PROGRAMA HIDRÁULICO PARA PERFORAR II

Los pasos a seguir en forma general, para el diseño del programa hidráulico, son: 

1. Llenar el formato con los datos requeridos. 

2. Seleccionar el gasto de bomba y emb/min. para perforar, con base a la determinación del gasto normal para perforar. Verificar la emb/min máxima de la bomba en donde se decide si se tiene que trabajar en paralelo. 

3. Calcular la caída de presión por fricción en el sistema de circulación: Equipo superficial, tubería de perforación, tubería extrapesada (H.W.), lastrabarrenas y espacio anular. 

4. Sumar las caídas de presión en el sistema de circulación, y por medio de una regla de tres simple calcular la presión para la barrena en los criterios del impacto hidráulico y H.P. hidráulico, y con base a la presión máxima de la bomba seleccione el criterio más aceptable. Recuerde que la presión de bombeo será igual a la suma de estas dos presiones. Si la presión de bombeo es demasiada alta o próxima a la presión máxima de la bomba, seleccione una presión de bombeo de acuerdo a las condiciones de su equipo y restarle la caída de presión total, siendo éste valor la presión disponible para la barrena.

5. Teniendo la caída de presión para la barrena seleccionada, se calculan los diámetros de las toberas y el resto de los parámetros hidráulicos expuestos en el manual del perforador.