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

FUERZA RESULTANTE CON PRESIÓN DE FORMACIÓN EN EL POZO

Cuando se presenta una presión en el pozo (Brote), ésta presión influye en la parte inferior de la sarta con que se esté realizando la operación, en un área determinada, ocasionando una fuerza ascendente en la tubería, en donde dicha fuerza puede ser mayor que el peso de la sarta de perforación en el pozo, pudiendo llegar a expulsar la sarta fuera del pozo. Generalmente sucede este tipo de problema cuando estamos a poca profundidad o en los viajes, en donde podemos tener poco peso, sin embargo, se puede presentar el caso en donde la presión de formación sea demasiada alta y ocasionar una fuerza ascendente alta. A continuación expondremos un cálculo de la fuerza ascendente para que tenga una mayor comprensión de dicha fuerza y tomar las medidas de seguridad cuando se presente dicho problema. Dos conocimientos básicos pueden obtener de estos conceptos técnicos. 

· Cerrar el preventor de arietes de tal forma que tengamos cerca una junta de la parte inferior del rams y poder utilizarla como un tope en caso que la fuerza ascendente sea demasiado alta. 

· En caso de que el peso de la sarta sea mayor que la fuerza ascendente y se tenga que meter tubería a pozo cerrado, con el preventor anular esférico, nos aprovechamos del peso de la sarta para efectuar un Stripping.

Análisis de fuerzas en sellos (PBR/ sellos Mollyglass) II

Datos:
T.R.- 9 5/8”, P-110, 47 lb/pie a 3750.0 m
Liner programado – 7”, P-110, 35 lb/pie de 3600-5300 m- D.I.- 6.004”
Lechada de cemento – 1.89 gr/cm3
Fluido de perforación – 1.60 gr/cm3
Tubería de perforación – 4 ½” – 16.6 lb/pie
Diámetro de sellos Mollyglass, exterior – 6”, .D.I.- 2.812” (mandril)
Presión máxima a alcanzar – 2000 lb/pg2