Modulo de Fluido de Perforacion 2015-1

8/18/2019 Modulo de Fluido de Perforacion 2015-1

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M O D U L O D E F L U I D O D E P E R F O R A C I O N

APLICACIONES Y TECNICA DE FLUIDOS DE

PERFORACION DE POZOS PETROLEROS

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOS

QUINTO SEMESTRE

TEXTO GUIA DE FLUIDO DE PERFORACION

Autor: Ing. Nelon !urt"#o M.

Get$%n A&"#'($&" )*)+,-

Ing. Nelson Hurtado M,


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PROGRAMA DE AANCE DEL MODULO DE FLUIDODEPERFORACION.

UNIDAD I: FLUIDOS DE PERFORACI/N

TEMA ,. Intro#u&&$%n " 0lu$#o #e 1er0or"&$%n

1.1. Historia de los fluidos o lodos de perforación1.2. Reología de los fluidos de perforación

1.2.1.Fluidos Newtonianos1.2.2.Fluidos no Newtonianos1.2.3.Capitulo II Marco teorico

1.2.3.1. Fluidos de perforación1.2.3.2. Funciones de Fluido de Perforación1.2.3.3. Propiedades Físicas de Fluidos de Perforación

1.2.3.3.1. ensidad1.2.3.3.2. !iscosidad " #el1.2.3.3.3. Reologia1.2.3.3.$. !iscosidad " !elocidad de Corte1.2.3.3.%. Perfiles de Flu&o " !elocidades de

Flu&o1.2.3.3.'. Flu&o de (apón1.2.3.3.). Co*porta*iento Hidr+ulico de los

Fluidos de Perforación1.2.3.3.,. -inga* Pl+stico1.2.3.3./. Power 0aw o Modelo ponencial

1.2.3.$. (ipos de -o*a1.2.3.$.1. Caudal de la -o*a (riple1.2.3.$.2. Caudal de la -o*a uple1.2.3.$.3. Capacidad de -o*a

1.2.$.Presiones en el 4iste*a de Perforación de un Po5o1.2.$.1. efinición de Presión1.2.4.2. Presión idrost+tica1.2.$.3. Caída de presión1.2.$.$. Presión de Fondo 6-HP7



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TEMA ). Prue2" 0un#"(ent"le #e lo#o 3 &4l&ulo 24$&o

2.1. Prueas Pilotos2.1.1.ensidad del lodo

2.1.2.PH del lodo " alcalinidad

TEMA 5. Co(1o$&$%n 3 Qu6($&" #e lo lo#o

3.1. Fase de los lodos3.1.1.Fase contínua3.1.2.Fase discontinua3.1.3.Fase sólida

3.2. 8uí*ica +sica

3.2.1.Interacciones 9uí*icas3.2.2.:lcalinidad de los lodos3.3. 8uí*ica de las arcillas

3.3.1.Mont*orilonita3.3.2.:ta pulguita3.3.3.:gentes densificantes3.3.$.Polí*eros3.3.%.:diti;os sólidos *iscel+neos

UNIDAD II: T7CNICAS Y CONTAMINACI/N DE LODOS

TEMA 8. T$1o #e 0lu$#o o lo#o #e 1er0or"&$%n

$.1. 0odos ase agua$.1.1.:gua dulce$.1.2.:gua salada$.1.3.Iniidos$.1.$.No iniidos

$.2. 0odos ase petróleo$.2.1.!erdaderos$.2.2.In;ersos

$.3. Neu*+ticos o aireados$.3.1.Perforación con aire$.3.2.Perforación con gas$.3.3.Perforación con espu*a " con niela



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$.$. 0odos 4int


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TEMA =. Ce(ent"&$%n For>"#"

/.1 Ce*entos petroleros

/.2 efinición/.3 Co*posición 8uí*ica/.$ (


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TEMA ? ,INTRODUCCI/N A FLUIDOS DE PERFORACI/N

,., !ISTORIA DE LOS FLUIDOS O LODOS DE PERFORACI/N

0os registros *+s antiguos de la perforación de po5os datan del siglotercero :C en Cina. 0os cinos se encontraan relati;a*entea;an5ados en este arte " se les atriu"e aer sido los pri*eros en

utili5ar? de *anera intencional? los fluidos en el proceso de perforación.n este caso el fluido era agua. l agua sua;i5aa la roca per*itiendo9ue la penetración fuese *+s f+cil " a"udaa a la eli*inación depeda5os de roca pul;eri5ada conocidos co*o recortes. 6s i*portanteretirar los recortes del po5o para 9ue la arrena se encuentre lire paraseguir perforando7.

n 1,33? un ingeniero franc


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0a viscosidad de un fluido es una *edida de la resistencia interna alflu&o. 0a ;iscosidad se define co*o la relación tensión de corteA;elocidadde corte para un fluido deter*inado. 0a tensión de corte " la ;elocidad decorte son propiedades físicas astractas 9ue est+n relacionadas con ladefor*ación de la *ateria. s esencial tener cierta co*prensión de estosconceptos? puesto 9ue todas las propiedades de flu&o de un lododependen de la relación tensión de corteA;elocidad de corte de ese lodo.Reología es el estudio de esa relación.

,.)., FLUIDOS NETONIANOS

Para algunos fluidos? la tensión de corte es directa*ente proporcional ala ;elocidad de corte. Bn fluido de este tipo se deno*ina newtoniano. lagua es un fluido newtoniano? al igual 9ue el diesel " la glicerina.

Mate*+tica*ente los fluidos newtonianos satisfacen la ecuación

Ten$%n #e &orte B ( 9elo&$#"# #e &orte

onde * es una constante. l gr+fico de esta ecuación en papel decoordenadas rectangulares es una línea recta 9ue pasa por el origen. 0apendiente de la recta es *.

0a ;iscosidad de un fluido se define co*o la tensión de corte di;idida por la ;elocidad de corte :sí? la ;iscosidad del fluido descrito en la ecuación

precedente es *. 0a ;iscosidad de un fluido newtoniano es constante.


T E N S I Ó N D

E C O R

T E

VELOCIDAD DE CORTE

m


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,.).) FLUIDOS NO NETONIANOS

0os lodos son fluidos no newtonianos "


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de aditi;os 9uí*icos? proporcionan propiedades físicoA9uí*ico idóneas a

las condiciones operati;as " a las características de la for*ación

litológicas a perforar 1.

,.).5.) Fun&$one #el 0lu$#o #e 1er0or"&$%n

0as funciones *+s i*portantes del fluido 6lodo7 son los siguientes

17 ;acuar los recortes de Perforación

27 Controlar las Presiones de la For*ación

37 4uspender " descargar los recortes

$7 Dturar las for*aciones per*eales

%7 Mantener la estailidad del po5o

'7 Mini*i5ar daEos a la for*ación

)7 nfriar? luricar " ali;ianar la colu*na de perforación

,7 (rans*itir energía idr+ulica a erra*ientas " tr


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1>7 Controlar la corrosión

117 Facilitar 0a Ce*entación " Co*pletación

,.).5.5 Pro1$e#"#e F6$&" #e Flu$#o #e Per0or"&$%n

,.).5.5., Den$#"#

0a densidad del lodo es el peso por unidad de ;olu*en de lodo " por lo

general se reporta en liras por galón 6PP#7. 0a densidad del lodo se

utili5a para proporcionar la presión idrost+tica para controlar " para la

operación de perforación.

urante el transcurso de una operación de perforación es de ;ital

i*portancia controlar a las propiedades del fluido de perforación dentro

de lí*ites deseales " preAestalecidos. 0as propiedades deen ser

controladas para otorgar al fluido ópti*as características en cuanto a la

li*pie5a del ueco se refiere. 0as propiedades *+s i*portantes para

controlar? son la ;iscosidad " los geles. :*os se allan ínti*a*ente

ligados " controlan a las siguientes funciones

Re*oción de los recortes

4uspensión de los recortes " del *aterial densificante cuando no se est+

circulando.

Reducir o *ini*i5ar a las posiilidades de daEar a la for*ación.

;itar la dispersión de los recortes para pro;eer una infor*ación uena

de las for*aciones 9ue se est+n perforando.



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,.).5.5., $&o$#"# 3 Gel

0a ;iscosidad se define co*o la resistencia del fluido a fluir? " se

deter*ina en el ca*po con el e*udo de ;iscosidad de *ars. ste*


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3. cesi;as presiones de o*a co*o resultado de altas

;iscosidades.

$. ntra*pa*iento de gas en el fluido 9ue puede lle;ar a un descontrol.

Bna ;e5 9ue se a deter*inado un incre*ento de la ;iscosidad se deenanali5ar las causas 9ue an causado este incre*ento " se dee

i*ple*entar de in*ediato un plan para corregir la situación. 4e dee

tener en cuenta 9ue la ;iscosidad del fluido de perforación es el

responsale de

ensidad e9ui;alente de circulación.

!iscosidad efecti;a.

Perfiles " regí*enes de flu&o.

Caídas de presión en el siste*a .

,.).5.5.5 Reolog$"

Reologia es el estudio de la defor*ación de los *ateriales. n el ca*po

petrolero es el estudio del co*porta*iento de los diferentes fluidos de

perforación. s la epresión de la energía 9ue se ;a re9uerir para

*o;er " circular el lodo a tra;


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0a relación de estas propiedades físicas con&unta*ente con la ;elocidad

de corte 6sear rate7 " el esfuer5o al corte 6sear stress7 ;an a

deter*inar el co*porta*iento reologico del fluido.

n el laoratorio? la ;elocidad de corte e9ui;ale a los RPM del reó*etro?*ientras 9ue el esfuer5o de corte ser+ la lectura otenida a&o

deter*inados RPM. n el ca*po? el esfuer5o de corte es la presión de

o*a " la ;elocidad de corte ser+ la ;elocidad anular. 0a relación de

estos dos ;alores define a la ;iscosidad de un fluido.

sta relación define la resistencia de un fluido a ser puesto en

*o;i*iento cuando se aplica una fuer5a deter*inada. l e*udo de

;iscosidad ;a a *edir de una for*a relati;a esta resistencia al flu&o? pero

se dee utili5ar nica*ente co*o una referencia. :nali5ando un poco

*+s a los co*ponentes 9ue define a la ;iscosidad pode*os estalecer

9ue

s decir el esfuer5o ;a a ser una relación directa entre la fuer5a aplicada

" el +rea sore la cual esa fuer5a ;a a actuar.



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0a ;elocidad de corte ;a a estar definida por la ;elocidad con 9ue se

despla5an los diferentes co*ponentes del lodo uno con respecto al otro.

0a unidad de *edida se deno*ina segundos recíprocos.

Por lo tanto pode*os redefinir a la ;iscosidad teniendo en cuenta a lasunidades anali5adas

Poise es la unidad +sica de ;iscosidad " se define co*o la fuer5a

aplicada a un +rea de 1 c*2 en 1 segundo.

0os reó*etros rotati;os se allan diseEados de tal *anera 9ue si se

*ultiplican los RPM por 1?) la ;elocidad de corte es con;ertida de RPM a

segundos recíprocos.



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&e*plo

'>> RPM 1?) G 1>2> segA1

3>> RPM 1?) G %1> segA1

4i las lecturas otenidas a diferentes RPM se *ultiplican por %.11 las

ls1>> pies ser+n con;ertidas a dinasc*

&e*plo

eter*inar la ;iscosidad de un lodo donde se a deter*inado una

lectura de '>> RPM de $% unidades o lspies

!elocidad de corte G '>> RPM 1?) G 1>2>segAl

sfuer5o de corte G $% %?11 G 22/./% "nc*

!iscosidad G 22/?/% d"nc* G >?22% Poise o 22?% cent poises 1>2> secAl

!ol;iendo a la definición +sica de la ;iscosidad ;a*os a definir a la;iscosidad pl+stica

P! G 60ectura'>> J 0ectura3>>7 ls1>> pies 6%?117 d"nec* 6'>>K3>> RPM7 61?)7 1secA1

P! G 60ec'>> K 0ec3>>7 6%?117 poise 63>>7 61?)7

Co*o 1 poise G 1>> centipoise tene*os

P! G 6lec'>> K lec3>>7 637 61>>7 63>>7

P! G 60ectura de '>> A 0ectura de 3>>7



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(a*i> RPM

" la ;iscosidad pl+stica.

&e*plo

'>> RPM G '%

3>> RPM G $>

P! G 2% centipoise

LP G 1% ls1>> pies

Dtra propiedad de los fluidos de perforación influenciados " definidos por

su co*porta*iento reologico es la tiotropía. sto es la ailidad de un

fluido de desarrollar una fuer5a de gel estale " fuerte en condiciones

est+ticas? re9uiriendo ni;eles a&os de energía para poner el fluido en

*o;i*iento otra ;e5. n otros t


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Flu$#o Neton$"no

(a*i


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4i la presión de o*a por e&e*plo se au*enta de > a 1>> Ipc? la

;elocidad del fluido se incre*entara de > a 1 piesegundo.

4i la presión de o*a se incre*enta a 2>> lpc la ;elocidad au*entaraa 2 piessec. s decir si se duplica la presión la ;elocidad ta*i


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la ;iscosidad del fluido ;a a ;ariar en función de la ;elocidad de corte. 0a

figura ad&unta ilustra las características de flu&o de un fluido noA

Newtoniano.

4e ;e 9ue eiste una proporcionalidad directa en la 5ona

correspondiente entre las lecturas de reó*etro de 3>> " '>> RPM. 4in

e*argo no eiste esta proporcionalidad a ;elocidades de corte *+s

a&os. stas son las ;elocidades 9ue caracteri5an a la acti;idad

desarrollada en el espacio anular. :9uí se ;a a re9uerir la aplicación de

una fuer5a de corte grande para producir un pe9ueEo incre*ento en la

;elocidad. Resu*iendo tendre*os proporcionalidad entre los rangos

correspondientes a 3>> " '>> RPM. No se oser;a proporcionalidad a

;elocidades por dea&o " por enci*a de estas ;elocidades.

Nosotros asa*os todos nuestros c+lculos de reologia " de idr+ulica en

dos lecturas del reó*etro? 3>> " '>> RPM. 0a ;iscosidad pl+stica es

uno de los principales co*ponentes de la ;iscosidad " es una indicación



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de la concentración? ta*aEo " for*a de las partículas de sólidos en el

fluido de perforación. Bn incre*ento en la concentración de los sólidos

resultara en un incre*ento de la ;iscosidad pl+stica? una dilución con

agua lo dis*inuir+. l otro co*ponente de la ;iscosidad es el puntocedente? " corresponde al esfuer5o de corte a una ;elocidad igual a

cero. 4e otiene etrapolando a la línea recta 9ue une a las lecturas de

3>> " '>>. l punto cedente no representa ninguna propiedad del fluido

de una for*a cuantitati;a " se otiene restando el ;alor de la ;iscosidad

pl+stica de la lectura de 3>> RPM. l punto cedente ;a a indicar el

estado de dispersión o floculación de las partículas acti;as en el lodo.

Indica la intensidad de la acción entre partícula " entre lodo " los sólidos

contenidos. 4e usa co*o una guía para el trata*iento del lodo en caso

de sufrir un incre*ento de la ;iscosidad. Halando eclusi;a*ente

desde el punto de ;ista reologico el ;alor de los geles posee un gran

significado. ste ;alor representa a la resistencia 9ue a" 9ue ;encer

antes de poner al fluido en *o;i*iento.

(odos los fluidos de perforación poseen características de fluidos noA

Newtonianos

,.).5.5.8 $&o$#"# 3 elo&$#"# #e Corte

s interesante deter*inar " estudiar el rango de ;iscosidades 9ue se

pueden esperar de un fluido de perforación con diferentes ;alores de;elocidades de corte. : lo largo de un siste*a circulatorio el lodo se ;er+

so*etido a diferentes ;elocidades de corte? " co*o consecuencia los

;alores de ;iscosidad ;an a ca*iar. 0a ;elocidad de corte ser+ *íni*o

o cero en el +rea de las piletas. :9uí es donde la ;iscosidad tendr+ su



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*+i*o ;alor. 0a ;elocidad de corte en esta +rea es *enos 9ue % seg.A1

" los ;alores de la ;iscosidad son *+i*as. 0a ;elocidad de corte en el

espacio anular ;aría de acuerdo a la geo*etría " di*ensión del *is*o.

n el anular encontrare*os ;alores de ;elocidades entre % " ,>> seg.A1.sto ;a a corresponder a ;alores de ;iscosidades entre %> a 12.>>> cp.

#eneral*ente la acti;idad en el anular es entre 1>> " 3>> RPM o sea

por dea&o de %2> seg A1.

n el interior de las tuerías " drill collars la ;elocidad de corte ;a a

au*entar de una for*a considerale? ad9uiriendo un ;alor *+i*o

cuando el lodo es o*eado a tra;>>>> seg.A1.

0a ;iscosidad de un fluido Newtoniano ser+ constante en cada parte del

siste*a circulatorio. Bn lodo ideal o fluido noANewtoniano ideal ser+

a9uel 9ue tenga una alta ;iscosidad en las piletas " en el espacio anular

pero 9ue se co*porte co*o agua dentro de la sarta " al ser o*eado a

tra;


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e acuerdo a la ;elocidad de flu&o? un fluido puede despla5arse en

Flu&o tapón

Flu&o la*inar

Flu&o turulento

,.).5.5. Fluo #e T"1%n

n el flu&o tapón la ;elocidad de flu&o es reducido? " el perfil de ;elocidad

es constante. s decir el fluido se *ue;e a *anera de un tapón con la

*is*a ;elocidad en el centro del ueco 9ue en los ordes. 0a capacidad

de arrastre " de li*pie5a de este flu&o es uena " los re9ueri*ientos de

energía son reducidos. s i*practicale &usta*ente a consecuencia de

las reducidas ;elocidades anulares.

Fluo L"($n"r

n el flu&o la*inar el perfil de flu&o es desigual. 0a ;elocidad del fluido es

*a"or en el centro de ueco? 9ue en contacto con las paredes :

consecuencia de este perfil desigual puede aer una tendencia de los

recortes de acu*ularse en los ordes del po5o "a 9ue la ;elocidad de

flu&o en esa 5ona es cero. 0as partículas se *ue;en en líneas rectas "



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paralelas. 0a ;iscosidad del fluido es constante sie*pre " cuando no

a"a un ca*io de la ;elocidad de corte.

Fluo Tur2ulento

l flu&o turulento est+ representado por un perfil de ;elocidad cato " las

partículas son transportadas en una for*a caótica sin ningn orden

aparente. 0a capacidad de arrastre " de li*pie5a de este flu&o es uena

pero su poder erosi;o es ele;ado. l flu&o turulento ;a a la;ar el ueco

considerale*ente.

,.).5.5.; Co(1ort"($ento !$#r4ul$&o #e lo Flu$#o #e Per0or"&$%n

0a idr+ulica es la ciencia 9ue estudia " define al co*porta*iento de los

fluidos en *o;i*iento. Bn fluido en estado din+*ico se despla5a a

;elocidades diferentes? produciendo caídas de presión de acuerdo a la

;elocidad de flu&o. 0a *eta de la idr+ulica es la de utili5ar el



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co*porta*iento reologico de los fluidos para descriir las propiedades

de flu&o del fluido en los confines del siste*a circulatorio a diferentes

caudales de circulación? de tal *anera 9ue se puedan acer a&ustes para

lograr una eficiencia idr+ulica ópti*a para la li*pie5a del ueco? controlde presiones de for*ación? etc.

0as diferentes propiedades físicas del fluido 9ue se pueden *anipular

para una idr+ulica ópti*a "a fueron discutidos. 0a fleiilidad " la

ailidad de ca*iar " controlar a estas propiedades ;a a influenciar

profunda*ente la eficiencia de la opti*i5ación idr+ulica. Dtros factores

9ue ;an a afectar al diseEo idr+ulico son las di*ensiones del siste*a

circulatorio? co*o ser el ta*aEo del ueco? di*ensiones de la sarta de

perforación? lo *is*o 9ue el ;olu*en 9ue circula. stos factores son

controlales asta cierto punto. Mediante la selección cuidadosa de las

tuerías? dril collars " ;ol*enes de circulación ;a*os a poder

estalecer ;elocidades anulares 9ue son los *+s fa;orales para una

uena li*pie5a del ueco.

Conociendo estos datos? lo *is*o 9ue a las propiedades del lodo? los

pode*os utili5ar para deter*inar las ;elocidades anulares ópti*as para

cada caso? " opti*i5ar nuestro diseEo de tal *anera 9ue se otengan

ele;adas penetraciones.

:ctual*ente a" dos *odelos *ate*+ticos en uso en la industria para la

opti*i5ación. 0os *odelos son

-inga* Pl+stico

Power 0aw o el Modelo ponencial



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,.).5.5.< $ngH"( Pl4t$&o

s un *odelo a*plia*ente utili5ado. Para sus c+lculos se e*plean

propiedades del lodo a utili5arse. 0as propiedades re9ueridas son

ensidad

!iscosidad Pl+stica

Punto Cedente

:de*+s de estos par+*etros se necesitan los siguientes datos

i*ensiones del siste*a circulatorio

i+*etro del ueco

i+*etros de los casings

i*ensiones de la sarta de perforación

!olu*en de lodo en circulación

l procedi*iento deter*ina el c+lculo de las ;elocidades del lodo en las

diferentes secciones del espacio anular " dentro de la sarta de

perforación. n segunda instancia se dee calcular la ;elocidad crítica

para las *is*as secciones. Co*parando a*as ;elocidades en cada

sección se deter*ina el tipo de flu&o 9ue a". 4i el flu&o es por dea&o de

la ;elocidad critica? el flu&o es la*inar. n caso de ser *a"or 9ue la;elocidad crítica calculada? el flu&o es turulento. l flu&o turulento es

ine;itale dentro de la sarta de perforación. l flu&o la*inar pre;alece

co*o regla general en el espacio anular. 4in e*argo es frecuente

tener flu&o turulento entre ueco " drill collars. Bna ;e5 9ue se a



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Presiones de surgencia " de pistoneo 64urge and 4wa7

ste *odelo tiene una seria deficiencia. (odos los c+lculos se asan en

dos lecturas de reó*etro? 3>> " '>> RPM. Co*o la acti;idad en el

espacio anular se alla por dea&o de los 3>> RPM? -ingan plastic ;a apredecir caídas de presión *+s ele;adas 9ue los reales parar el espacio

anular.

,.).5.5.= Poer L" o Mo#elo E1onen&$"l

Con el a;ance de la tecnología " la perforación de po5os *+s profundos

en *edio a*ientes *+s rigorosos se ;io la necesidad de contar con

;alores idr+ulicos *+s eactos " confiales. 0as caídas de presión

sore todo en el espacio anular deen ser calculadas con gran eactitud.

4e a de*ostrado 9ue los fluidos de perforación se co*portan co*o

fluidos noANewtonianos a a&a ;elocidad de corte. stas ;elocidades son

típicas del espacio anular. 4e estaleció clara*ente la necesidad de

contar con un *odelo idr+ulico 9ue se aproi*e con *a"or eactitud al

co*porta*iento de los fluidos a&o esas condiciones. l *odelo

eponencial o Power 0aw posee una eactitud *a"or 9ue el *odelo

pre;ia*ente eplicado. Mediante la aplicación de este *odelo se

ea*ina al co*porta*iento de los fluidos de perforación a ;elocidades

de corte *+s reducidos.

Para poder utili5ar al *odelo ponencial para la e;aluación delperfor*ance idr+ulico de un fluido de perforación se deen calcular los

par+*etros idr+ulicos nO O. sto se logra *ediante el uso de un

reó*etro con;encional. 4e deter*inan los esfuer5os de corte a

;elocidades de 3Q %>Q 1>>Q 3>> " '>> RPM. 0as lecturas se deen



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con;ertir a ls1>> pies? *ultiplic+ndolos por 1?>). stos ;alores se

deen graficar en un papel logAlog contra los ;alores de la ;elocidad de

corte correspondiente. Para *a"or precisión se reco*ienda calcular

a*os ;alores *ate*+tica*ente.nO es lla*ado el índice de co*porta*iento noAnewtoniano. 0os fluidos

Newtonianos poseen un nG1. : *edida 9ue el nO dis*inu"e? la

;iscosidad " el co*porta*iento noANewtoniano del fluido se incre*enta.

#r+fica*ente nO ser+ la pendiente de la cur;a antes graficada en papel

logAlog.

Mate*+tica*ente

es deno*inado el índice de consistencia o de o*eailidad del

fluido. s la ;iscosidad a 1 sec.A1. #r+fica*ente es la intersección de la

cur;a reologica en papel logAlog con la ;elocidad de corte e9ui;alente a

1 sec.A1. : *a"or le corresponde una *a"or ;iscosidad.

Mate*+tica*ente se deter*ina co*o sigue

l procedi*iento para el c+lculo de las caídas de presiones es id


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correspondientes para calcular las caídas de presión sección por

sección.

L$(1$e>" #e !ue&o 3 T$1o #e Fluo Anul"r

Bna de las *etas de un diseEo idr+ulico es la re*oción eficiente de los

recortes del ueco. 4e a de*ostrado 9ue el flu&o turulento posee las

*e&ores condiciones de arrastre " de li*pie5a del ueco.

l perfil de ;elocidad es cato " los recortes son transportados a la

*is*a ;elocidad en todo punto del espacio anular. 4in e*argo es *u"

difícil otener flu&o turulento en espacios anulares grandes? " el caudalpara lograr dico flu&o est+ *+s all+ de la capacidad de las o*as. l

flu&o turulento es frecuente en el espacio anular for*ado entre ueco "

drill collars. sto resulta con frecuencia en erosión " la;ado del ueco.

llo se traduce en serios prole*as al correr a los perfiles el


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0a capacidad neta de un fluido de perforación para re*o;er a los

recortes del ueco se alla relacionada a la ;elocidad con la cual estas

partículas caen en el seno del lí9uido. 0a ;elocidad anular o;ia*ente

dee ser *a"or 9ue la tendencia de las partículas de caer? a efectos delograr una uena li*pie5a de ueco. 0a ;elocidad con 9ue las partículas

caen depende de los siguientes factores

ensidad del lodo.

ensidad de los recortes.

i+*etro de las partículas.

!elocidad anular.

(a*aEo del ueco.

i+*etro de la sarta de perforación.

(ipo de flu&o anular.

0a ;elocidad de caída de las partículas por lo general se calcula en el

espacio anular *+s grande del ueco. Nor*al*ente esto ocurre entre la

tuería de perforación " el casing *+s grande. n esta sección la

;elocidad anular dee ser un *íni*o dos ;eces *+s grande 9ue la

;elocidad de caída de los recortes para asegurarse una uena li*pie5a

del ueco. !elocidades anulares de )> a 1$> pies*inuto son suficientes

para lograr una uena li*pie5a.

l *


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P G i+*etro de los recortes? pulgadas

!is G !iscosidad

!is? para lodos entónicos G P!

!is? para lodos polí*eros G

p G ensidad de los recortes? Ipg.

,.).5.8 T$1o #e o(2"

l caudal 6output7 de la o*a se dee calcular para deter*inar los

tie*pos de Circulación " los ;ol*enes para llenar el po5o. l ;alor del

caudal de la o*a en -arriles por e*oladas o en e*oladas por arril

se puede allar usando talas o por *edio de c+lculos.

Ha" dos tipos +sicos de o*as de uso co*n en el ca*po petrolero?

estas son 0as o*as de acción si*ple " las o*as de acción dole.

0a o*a de acción si*ple es a9uella en la 9ue toda la acción del fluidoo sea el *o;i*iento se lle;a a cao en un solo lado del pistón de la

o*a.

Bomba de Acción Simple

Bombea el fluido en un solo lado del pistón

Bna o*a de acción dole es a9uella en la cual la acción del o*eo

se lle;a a cao en a*os lados del pistón de la o*a.



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Bomba de acción doble

Bombea el fluido en ambos lados del

pistón

n la ilustración anterior? la o*a de

acción si*ple o*eara el fluido? sola*ente cuando el pistón se *ue;e

acia la dereca? *ientras 9ue el cilindro se llena cuando el pistón se

*ue;e acia la i59uierda. 0a o*a de acción dole puede o*ear

fluido por a*os lados del pistón. Cuando el pistón se *ue;e acia la

dereca? el fluido 9ue se encuentra en la c+*ara a la dereca del pistónse o*ea a la tuería? *ientras 9ue la c+*ara 9ue se encuentra a la

i59uierda del pistón se llena de fluido.

4e dee notar 9ue en una o*a de acción dole? el fluido o*eado

en una e*olada 6ciclo7 es igual a la capacidad de la c+*ara de la

dereca cuando est+ llena *+s la capacidad *enos el ;olu*en del

;+stago de la c+*ara de la i59uierda? puesto 9ue el ;+stago a ocupadoparte del ;olu*en de esa c+*ara. l caudal de una o*a dple de

acción dole es igual al ;olu*en de los cuatro cilindros *enos dos ;eces

el ;olu*en del ;+stago. l caudal de una o*a triple de acción si*ple

es sencilla*ente el ;olu*en total de sus tres cilindros .

,.).5.8., C"u#"l #e l" 2o(2" tr$1le

l caudal en le* de una o*a triple de acción si*ple se calcula

por la fór*ula

DP 6le*7G>?>>>2$3 6I Ca*isa7 longitud de la c+*ara? pulg.



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DP? correspondiente a la are;iatura de output 6caudal7. I es la

are;iatura de di+*etro interno.

,.).5.8.) C"u#"l #e l" o(2" DJ1le

l caudal de una o*a dple de acciónAdole se calcula con la

for*ula siguiente

DP 6le*7 G S>?>>>32$ 6l ca*isa7 carrera7T A S>?>>>1'2 6di+*etro

del ;+stago7 carreraT

4iendo 9ue l? " carrera en pulgadas.

4i*plificando se tiene

DP 6le*7 G ScarreraT S6>?>>>32$7 6I ca*isa7 A 6>?>>>1'27 6

;+stago7T

onde es di+*etro eterior

0as for*ulas dadas se aplican para eficiencias de 1>>U. Para otener

cual9uier eficiencia deseada? sola*ente se necesita *ultiplicar el caudal

de la o*a por el n*ero deci*al e9ui;alente al porcenta&e re9uerido.

Cuando se a calculado el caudal de la o*a en le*.? este ;alor sepuede *ultiplicar por las e*oladas por *inuto para otener el caudal

en l*in.

DP 6l*in7 G DP 6le*.7 6e*.*in7



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Bn arril contiene $2 galones. Por lo tanto? caudal de la o*a en

gal*in es igual al caudal en l*in $2.

Para calcular las e*oladas necesarias para despla5ar el lodo en la

tuería o para o*ear el lodo del fondo asta la línea de flu&o? es

necesario saer el ;olu*en en arriles 9ue se ;an a despla5ar " el

caudal de la o*a en le*.

17 *oladas para despla5ar el ;olu*en de la tuería G

27 *oladas para despla5ar el anular G

37 *oladas para despla5ar la tuería " el anular G

C"l&ulo #e olJ(ene

olJ(ene Dentro #e l" Tu2er6"

Para calcular el ;olu*en en la tuería? la fór*ula es



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ónde I G es el di+*etro interior 6en pulgadas7

0 G longitud de la sección 6en pies7

olu(en en el Anul"r

Para calcular el ;olu*en del anular en arriles? la fór*ula es

onde G i+*etro del ueco 6en pulgadas7

p G i+*etro de la tuería 6en pulgadas7

0 G 0ongitud de la sección 6en pies7

corresponde a la are;iatura de dia*eter of te ole 6di+*etro del

ueco7

p corresponde a la are;iatura de dia*eter of pipe 6di+*etro de la

tuería7

Not" DP es una are;iatura co*n para output 6caudal de la o*a7?

C para drill collar 60astraarrenas de perforación7? M para *ud weigt

6Peso del lodo7 " P para drill pipe 6tuería de perforación7.

4i a" disponile un *anual de talas se puede allar la capacidad en

lpieQ en ese caso sería necesario sola*ente uscar la capacidad paracada sección dada en lpie " *ultiplicando por la profundidad de esa

sección en pies.

olu(en De1l">"#o 1or l" Tu2er6"



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0a instrucción 2 B4#4? 9ue est+ relacionada con las pr+cticas de

perforación en el #olfo de M


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0a cantidad de despla5a*iento de la tuería se puede calcular co*o

sigue

1. espla5a*iento de la tuería? lpie 1 parada? pies

2. espla5a*iento de la tuería? lpie % paradas? pies

l ni;el de fluido 9ue a&a al sacar la tuería se calcula con la siguiente

fór*ula

onde cap. corresponde a capacidad.

0a p?>%2 peso del lodo? ppg dis*inución del ni;el del fluido?

pies

4i se conoce el caudal de la o*a? entonces se puede calcular el

n*ero de e*oladas re9ueridas para llenar el ueco usando la

siguiente fór*ula

l ueco dee re9uerir sie*pre un n*ero *a"or o igual al n*ero de

e*oladas calculado.

,.).5.8.5 C"1"&$#"# #e o(2"

0a capacidad ;erdadera de las o*as se dee deter*inar

periódica*ente en una for*a pr+ctica en el ca*po. 0iners " ca*isas



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desgastados ;an a dar ;alores de capacidad de o*a *u" dea&o de

los ;alores teóricos.

sto puede lle;ar a serios errores en el caso de tener 9ue acer un

despla5a*iento eacto o al tener 9ue controlar el po5o en caso de unre;entón. 0a capacidad de o*a es e;aluada asado en una eficiencia

del 1>>U. 4e usa al constante >?>>>>,1 9ue relaciona al ;olu*en de un

cilindro epresado en pulgadas cuadradas a arriles. -o*as triple se

calculan co*o de acción si*ple? actuando con tres cilindros.

0a ecuación para deter*inar la capacidad de una o*a triple en

arriles por ciclo es co*o sigue

Capacidad G >.>>>2$3 6dia*. 0iner7 60ongitud del golpe? pulgadas7

Garriles por ciclo

0as o*as dple son de acción dole " se dee efectuar una

corrección para el ;olu*en del e&e

Capacidad G >?>>>1'2 6longitud golpe7 S2 ia*. liner Via*? e&eT

Bnas ;es 9ue se deter*ina a la capacidad teórica de la o*a se dee

deter*inar su eficiencia? co*parando a la capacidad teórica contra la

capacidad real.

,.).8 Pre$one en el $te(" #e 1er0or"&$%n #e un 1o>o



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,.).8., De0$n$&$%n #e Pre$%n

0a presión se define co*o la fuer5a aplicada en una superficie di;idida

por el +rea sore la cual la fuer5a acta.

0iras por pulgada cuadrada se are;ia psi " corresponde a la

are;iatura de pounds per s9uare inc.

,.).8.) Pre$%n H$#rot4t$&"

0a presión idrost+tica de un fluido es la presión e&ercida por la colu*na

de fluido deido a su peso " su altura 6o profundidad7. l ter*ina cae5a

idrost+tica se usa co*o sinóni*o de presión idrost+tica. 0a presión

idrost+tica se are;ia co*o PH. PH 6psi7 G >.>%2Wpeso del lodoWprofundidad

Pre$one #e Surgen&$" 3 #e P$toneo KSurge "n# S"2



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l *o;i*iento de la sarta de perforación en el ueco ;a a producir

significantes ca*ios en la presión dentro del ueco. 0a sarta actuara

co*o un pistón " ;a a producir incre*ento o reducción de la presión

dependiendo del sentido del *o;i*iento. :l a&ar la caEería al ueco se producen incre*entos considerales de

presión? al sacar la tuería el efecto ser+ lo contrario? produci


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Para efectuar un c+lculo de las presiones creadas es necesario conocer

la ;elocidad a la 9ue se ;a a *aniorar la sarta. sto se *ide *idiendo

el tie*po 9ue se tarda para arrancar un trió de tuería de las cuEas?

a&arlo al ueco? " colocarlo en la cuEa de nue;o. -asado en esta;elocidad se puede calcular la ;elocidad de lodo 9ue se ;a a crear en el

ueco.

!a G !elocidad anular? pies*in

>?$% G Constante de -urardt

d G di+*etro del ueco o casing? pulgadas

dp G di+*etro de la sarta

!p G !elocidad del *o;i*iento de la sarta? pies*in

G !*a

0a ;elocidad calculada se corrige *ultiplic+ndolo por 1?% para co*pensar

por el *o;i*iento *+i*o de la tuería.

sta ;elocidad anular creada se co*para con la ;elocidad crítica

correspondiente para la *is*a sección. e acuerdo al tipo de flu&o se

deter*inaran las caídas de presión en flu&o turulento o en flu&o la*inar

4e calculan las caídas de presión en cada sección del ueco " el

resultado se agrega o resta a la presión idrost+tica del lododependiendo del sentido del *o;i*iento de la sarta.

,.).8.5 C"6#" #e 1re$%n



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0a caída de presión se define co*o la presión gastada para acer 9ue el

fluido flu"a a tra;7 en el otro



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etre*o. Por lo tanto a aido una caída o perdida de presión de P1 a

tra;> psi al final de la o*a

la p> psi.

Su(" #e Pre$one

:su*a 9ue se tiene un conducto en posición ;ertical. n el tope del

conducto? la aertura se a restringido 6co*o un coe7 " el fluido se

*ue;e de aa&o acia arria 6co*o en el espacio anular7.

P'r#$#" #e Pre$%n en el Anul"r

0a p


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Nota es profundidad ;ertical

n un po5o en el cual la perdida de presión en el anular es pe9ueEa 6noa" p


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lodo e9ui;alente a diferentes profundidades se consideran de gran

i*portancia en la planificación? perforación " control del po5o.

P'r#$#" #e Pre$%n en el S$te(" KSPL

4P0 corresponde a la are;iatura de s"ste* pressure loss 6Perdida de

presión en el siste*a7.

0a p


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0as presiones de suaeo son si*ilares a las presiones aplicadas en

superficie pero con la diferencia 9ue ellas reducen la presión idrost+tica

e&ercida en el fondo del po5o en lugar de au*entarla.

,.).8.8 Pre$%n #e Fon#o K!P

-HP corresponde a la are;iatura de -otto* ole pressure 6Presión de

fondo7.

0a presión de fondo del po5o o si*ple*ente la presión de fondo? es la

su*a de la presión aplicada en superficie? la presión idrost+tica de

cual9uier lodo en el po5o? la presión idrost+tica de cual9uier gas o agua

en el po5o " las p


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Den$#"# #el Lo#o 1"r" M"t"r el Po>o KM

=M corresponde a la are;iatura de =ill Mud eigt 6Peso del lodo

para el po5o7.

0a densidad para *atar el po5o 6=M7 se define co*o el peso del lodo

necesario para alancear la presión de la for*ación. Ha" dos fór*ulas

9ue se usan co*n*ente para calcular la densidad para *atar el po5o.

1.

DM corresponde a la are;iatura de original *ud weigt 6Peso del lodo

original7 " P(! corresponde a profundidad total ;ertical.

2.

4e puede utili5ar cual9uiera de las dos for*ulas

Pre$%n #e C$erre en el Re9et$#or KSICP

4ICP corresponde a la are;iatura de sutAin casing pressure 6Presión

de cierre en el re;estidor7.0a presión de cierre en el re;estidor es la presión 9ue se lee en el lado

del re;esti*iento del po5o cuando se cierra el po5o. n el *anó*etro se

puede leer la presión igual a la diferencia entre la presión de for*ación "

la presión idrost+tica total en el anular. Puesto 9ue la in;asión del



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fluido to*a lugar general*ente en el espacio anular " su co*posición

6petróleo? agua? gas o *e5cla7 es difícil de deter*inar? la 4ICP no es un

uen indicador de la presión de for*ación.

Den$#"# Eu$9"lente #e C$r&ul"&$%n KEDC

0a densidad e9ui;alente de circulación o C es la presión idr+ulica

efecti;a e&ercida por el lodo. s el efecto co*inado de la densidad del

fluido? " de la fuer5a 9ue se re9uiere para circular el lodo a tra;


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realísticos. Bn c+lculo erróneo del C puede lle;ar a la fractura de la

for*ación " a p


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Re G Nu*ero de Re"nolds

!0 G !elocidad del lodo? pies*in.

G i+*etro idr+ulico? 6Hueco A sarta7

0 G ensidad del lodo? Ipg

Para ;alores de *+s de 2>>> se considera al fluido en flu&o turulento.

C"l&ulo #e l" C"6#" #e Pre$%n #e C$r&ul"&$%n

l *


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8 Calcular el di+*etro idr+ulico para cada sección d

d sarta G i+*etro interno de la sarta.

d anular G i+*etro ueco A di+*etro sarta

- Calcular el factor de la ;elocidad de corte 4a para cada sección del

anular.

Calcular el factor de la ;elocidad de corte para cada tra*o de drill

pipe o drill

collar? 4p

; Calcular al factor de flu&o la*inar 0


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entro de anular entuado C G >?>$,, * G >?1,3

entro de anular C G >?>$>' * G >?1%)

= Calcular el factor de flu&o turulento (

,+ Calcular la ;elocidad critica para cada sección del siste*a

circulatorio

,, Co*parando las ;elocidades de circulación contra las ;elocidades

críticas para cada sección deter*inar el tipo de flu&o en cada seccióndel siste*a circulatorio.

!c Z ! flu&o la*inar

!c [ ! flu&o turulento

,) Calcular la gradiente de caída de presión para cada sección donde

a" presencia de flu&o turulento.

,5 Calcular la gradiente de caída de presión para cada sección donde

a" presencia de flu&o la*inar.



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C"l&ulo #e l" C"6#" #e Pre$%n en el Eu$1o #e Su1er0$&$e

l e9uipo de superficie inclu"e los siguientes ele*entos

4tand pipe Man9uera

4wi;el

=ell"

0as caídas de presión causadas por el e9uipo de superficie se

deter*inan *ediante el uso de la tala ad&unta.

(ipo de e9uipo en superficie Coeficiente de fricción C

1 1.>

2 >.3'

3 >.22

$ >.1%

C"l&ulo #e l" C"6#" #e Pre$%n Pro#u&$#o en l" ro&"

0 G densidad del lodo? lpg

!n G !elocidad de los no55les? piesseg



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8 G Caudal? galones*in

:n G Yrea de los no55les

n G i+*etro del no55le? pulgadas

Potencial idr+ulica de la roca?

Fuer5a de i*pacto de la roca

0as ecuaciones para calcular las ;elocidades anulares " críticas en el

anular son las siguientes

onde



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PRACTICA N ,

1. ]Cu+ndo " có*o se utili5aron por pri*era ;e5 los fluidos de

perforación^

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

2. ]Cu+l es el ciclo 9ue sigue el lodo durante la perforación de un po5opetrolero^

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

3. 0a Reología estudia la relación tensión de corteA;elocidad de corte delos lodos.

F !

$. 0os lodos son fluidos no newtonianos

F !

pli9ue las características de este tipo de fluido 6No Newtoniano7.

________________________________________________________________________________________________



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__....___________________________________..

%. ntre el reogra*a de un fluido newtoniano " no newtoniano seoser;an dos diferencias i*portantes

a) 1. 0a relación est+ dada por una línea recta " no por una cur;a.2. l fluido eie una tensión de cedencia? es decir 9ue? para 9ueel fluido e*piece a fluir? se dee ;encer un cierto grado deresistencia interna.

b) 1. 0a relación est+ dada por una cur;a " no por una línea recta.

2. l fluido eie una tensión de cedencia? es decir 9ue? para 9ueel fluido e*piece a fluir? se dee ;encer un cierto grado deresistencia interna.

c) 1. 0a relación est+ dada por una cur;a " no por una línea recta.2. l fluido no eie una tensión de cedencia? es decir 9ue? para9ue el fluido e*piece a fluir? no se necesita ;encer un cierto gradode resistencia interna.

'. plicar cada una de las funciones +sicas 9ue cu*ple el lododurante la perforación de un po5o petrolero.

). ]Cu+les son los efectos colaterales 9ue deen e;itarse para 9ue ellodo cu*pla eficiente*ente sus di;ersas funciones^

,. ]Có*o pueden e;itarse los prole*as de pistón " de succión en unpo5o^



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EMUDO DE MARS!

s un si*ple instru*ento de ca*po? 9ue se utili5a para tener cierta idea

de las propiedades de ;iscosidad del lodo. ste instru*ento deter*ina lalla*ada ;iscosidad de e*udo? la cual ;iene a ser la cantidad desegundos necesarios para 9ue un cuarto de galón 6./$' lt7 de fluido pasea tra;


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reológicos de ;iscosidad pl+stica " punto de cedencia. Para la ;iscosidadpl+stica la unidad utili5ada es el centipoise 6cp7. l instru*ento est+calirado de *anera 9ue la lectura del dial a cual9uier n*ero fi&o dere;oluciones por *inuto 6rp*7 nos da la tensión de corte en l1>> ft 2

para esa ;elocidad de corte.

MODELOS REOL/GICOS

0os *odelos reológicos a"udan a predecir el co*porta*iento de losfluidos sore una a*plia escala de ;elocidades de corte. 0a *a"oría delos fluidos de perforación son fluidos pseudopl+sticos no newtonianos.

0os *+s i*portantes *odelos reológicos aplicales a ellos son Modelode -inga*? Modelo de la le" de la potencia " le" de potencia*odificada.

ISCOSIDAD PLSTICA

s la parte de la resistencia al flu&o causada por fricción *ec+nica. sprincipal*ente afectada por los siguientes factores

a7 concentración de sólidos7 ta*aEo " for*a de las partículas sólidasc7 ;iscosidad de la fase fluida

RESISTENCIA DE GEL

0as resistencias de gel no for*an en sí *is*as parte del *odelo de-inga*? pero las discutire*os a9uí por9ue son si*ilares a !P " PC?co*o indicadores de la condición " trata*iento de los lodos. Cuando un

lodo a sido so*etido a ;elocidades de corte de cero 6lodo en reposo oest+tico7 o ;ecinas a cero durante cierto tie*po? el lodo tiende adesarrollar una estructura rígida o se*irígida. sta propiedad de loslodos se lla*a (iotropía.

0as resistencias de gel ecesi;as pueden causar co*plicaciones? entreellas



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1. Retención de aire o gas en el lodo.2. Presiones ecesi;as cuando se ro*pe la circulación

despu


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2. is*inución de la presión idrost+tica por la acu*ulación desólidos

'.]e 9u< *anera? el lodo? retiene aire durante la perforación? " 9u<consecuencias acarrea esta situación^__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

).]e 9u< *anera influ"e el ta*aEo " for*a de las partículas sólidas enla ;iscosidad del lodo^ pli9ue.

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

TEMA ? )

PRUEAS FUNDAMENTALES DE LODOS Y CLCULOS SICOS

)., PRUEAS O ENSAYOS DE LODOS

l infor*e de lodo :PI es un for*ulario 9ue registra las propiedadesfísicas " 9uí*icas de un lodo de perforación deiendo ser controladopara el adecuado dese*peEo en las operaciones de perforación.

0as prueas o ensa"os funda*entales reali5ados en los lodos de

perforación son las 9ue se no*ran a continuaciónQ detallando las de*a"or i*portancia.



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).,., DENSIDAD DEL LODO

s el peso por unidad de ;olu*en " puede epresarse de di;ersas*aneras lirasgalón? liraspie cico. 0a densidad del lodo ta*i


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1]Cu+les son las prueas o ensa"os de lodos funda*entalesreali5ados^

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

2. pli9ue la relación 9ue eiste entre la densidad del lodo " la presiónidrost+tica? ade*+s epli9ue có*o se *ide la *is*a " en 9ue unidadesse lo ace general*ente.

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

3. ]Cu+les son las principales propiedades reológicas del lodo " có*o selas deter*inan^

_____________________________________________._____________________________________________________....___________________________________..

$. ]: 9u< se lla*a propiedad tiotrópica de un fluido " có*o se ladeter*ina^ pli9ue.

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..



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%. ]8u< ;alores de pH nor*al*ente tiene el lodo? " 9ue i*portanciatiene el ;alor de


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/.]Có*o se deter*ina la alcalinidad del filtrado a la fenolftaleína6Pf7

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

1>.] Có*o se deter*ina la alcalinidad del filtrado al Metil Drange6Mf7^

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

11.]8u< consecuencias acarrea la presencia de sólidos indeseales enel lodo^? ]có*o se deter*ina el porcenta&e de estos presentes en unlodo^ pli9ue.

__________________________________________________________________________________________________....___________________________________..

ALANCE DE MASA

(odo lodo es una *e5cla? donde la densidad de la *e5cla es la su*a delas densidades de los *ateriales? lo *is*o ocurre con el ;olu*en " la



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C K22l*0t B ID) K1ulg * ,+)=.8

onde I es el di+*etro interno de la tuería de perforación o delos porta*ecas.

c7 0a capacidad en el espacio anular entre el po5o aierto " losporta*ecas o la sarta de perforación est+ dada por

C K22l*0t B K!D) OD1t) * ,+)=.8

onde H es el di+*etro del po5o aierto 6tr


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TIEMPO DE CIRCULACI/N Y ELOCIDAD DEL LODO

l tie*po re9uerido por la o*a para descargar o para succionar un;olu*en deter*inado de lodo depende del caudal. l caudal gasto7 es el;olu*en de fluido descargado por la o*a de lodo por unidad de

tie*po? durante la circulación en el po5o. 4e epresa aitual*ente enarriles por *inuto 6l*in7 o en galones por *inuto 6gal*in7.

0a ecuación para deter*inar el tie*po de circulación es la siguiente

T$e(1o KT B olu(en K * C"u#"l K

0a ;elocidad de un fluido 9ue flu"e a tra;./3%) ft3 de arcilla seca 6entonita7 con una densidadde 21.'' ppg? con 3),.%)2 lts de agua ]cu+l ser+ la densidad del lodoresultante^

2.A 4e prepararon 1>>> l de un lodo. n laoratorio se otu;o 1 le9ui;alente con propiedades adecuadas con 22 gr de entonita " 12> gr de aritina.

a7 ]Cu+ntos sacos 647 de 1>> l de entonita se necesitan parapreparar los 1>>> l de lodo^

7 ]Cu+ntos sacos 647 de 11> l de aritina se necesitan para preparar los 1>>> l de lodo^

c7 ]Cu+l es la densidad del lodo resultante^



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3. n un po5o se tiene 3 ca&ones de lodo con las siguientescaracterísticas largo 11 *etros? anco 2?3> *etros " 2 *etros de alto.st+n llenados asta >?3> *etros antes del tope superior. l caudal de lao*a es de 3.$ p*.0os datos del po5o son los siguientes

Calculara7 !olu*en de lodo en superficie7 !olu*en total en el po5o con la erra*ienta adentro

c7 !olu*en total en el po5o con la erra*ienta afuerad7 0a ;elocidad a la 9ue flu"e el fluido en las secciones deespacio anular e7 (ie*po supAit " itAsup

TEMA ? 5COMPOSICI/N Y QU@MICA DE LOS LODOS

INTRODUCCI/N

No eisten dos lodos igualesQ an en el caso de 9ue los lodos seaninicial*ente *u" se*e&antes? los efectos di;ersos de los ele*entos de lafor*ación " el *ane&o 9ue se aga de los lodos en superficieintroducir+n diferencias los lodos se clasifican de la siguiente *anera


Sondeo = 4, 5 !".2#1$ % 1&, & 'b ( *e

"+++ m

&++ m

2++ m

Dc = 5( # ! #,#5

-o/amec0a = &, 5 ! "

D =


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1. 0odos ase agua.A Pueden ser lodos iniidos " no iniidos "asean de agua dulce o agua salada.

2. 0odo ase petróleo.A Pueden ser ;erdaderos o in;ersos.3. 0odos neu*+ticos.A Pueden ser con aire? gas " niela o espu*a.

5.,FASES DE LOS LODOS

Bn lodo es? típica*ente? una suspensión de sólidos " posile*enteta*i


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9ue la *a"oría de los sólidos de perforación. (iene ade*+s la ;enta&a deser inerte " no arasi;o. 0a densidad de los lodos puede ser au*entadaasta 2> ppg o *+s con arita.

0as especificaciones de :PI para la arita re9uieren un peso específicono inferior a $.2. :l *enos %U dee 9uedar retenida en un ceda5o de*alla 32% " no *as de 3U dee 9uedar retenida en el ceda5o de *alla2>> en el ensa"o de granulo*etría *eda.

P! DE LOS LODOSl PH es la *edida de la concentración de los iones idrógeno " sepuede relacionar con la alcalinidad? de acuerdo con la ecuación

!)O !

O!

iste un e9uilirio 9uí*ico de tal *anera 9ue esta reacción deioni5ación " la reacción in;ersa est+n en continuo funciona*iento. l PHse define co*o el logarit*o negati;o de la concentración de ionesidrógeno. Bn au*ento de los ;alores de pH indica una dis*inución deiones idrógeno. !irtual*ente en todos los lodos se re9uiere un pHsuperior a ). Con un pH *+s alto se reduce la corrosión. 0os reductoresde ;iscosidad ta*i


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PRACTICA N -

1. ]Co*o se clasifican los lodos " en 9u< condiciones se reco*ienda el uso de cada uno de ellos^

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ]Cu+les son las fases constitu"entes de cual9uier tipo de lodo^

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

3. 0a -entonita es una arcilla idrofóica 9ue sir;e para dar ;iscosidad a los lodos de agua dulce.

F !

pli9ue las especificaciones :PI 9ue dee cu*plir la entonita para su uso en lodos

_______________________________________________________________________________________________________________________________________

$. 0a -aritina o -arita es un agente densificante no inerte " arasi;o



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27 For*aciones con presiones sunor*ales37 For*aciones ca;ernosas

LODOS SINT7TICOS

stos lodos pueden ser representados por los siste*as P(RDFR9ue son for*ulados con un


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TEMA ?-

PREENCION Y CONTROL DE REESTIMIENTOS

-., El eu$1o #e egur$#"#

l e9uipo de seguridad esta situado en el antepo5o? dea&o de la suAestructuraQ por lo cual el ta*aEo de esta depende del ta*aEo del e9uipode seguridad.



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l siste*a de seguridad consta de las siguientes partes

l con&unto pre;entor de re;entones 6-DP7 sclusas o R:Ms Bnidades acu*uladoras Manifold stranguladores !+l;ulas

-.) CONUNTO PREETOR DE REENTONES

s ta*i


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C! B conector a control re*oto 9ue conecta el cae5al del po5o o lospre ;entores unos con otros.

CL B conector de a&a presión a control re*oto 9ue conecta el riser con

el con&unto de -DP.

S B carretel con coneiones de salida laterales para las líneas delestrangulador " control 6aogo7

M B clasificación de traa&o de 1>>> psi 6',./% ar7.

0os co*ponentes se indican le"endo desde el fondo de la colu*na depre ;entores acia arria.

4e puede identificar plena*ente las colu*nas de pre ;entores dere;entones por *edio de si*ples designaciones? co*o por e&e*plo

1%MA)A1'O 61)/.3/ **7AR4RR:

1>MA13.%,O 63$'.>, **7AR4RR:

%MA1,A3$O 6$)'.2% **7ARRRR::



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0a pri*era de las colu*nas de pre;entores anteriores estaría clasificada para una presión de traa&ode 1%>>> psi 61>3$.2 ar7? tendría un di+*etro de )A11' pulgadas 61)/.3/ **7 " estaría arreglada aigual 9ue el pri*er e&e*plo en la figura aa&o.sta ilustración? de 4iste*as de 9uipos de Pre;ención de Re;entonesO del :PI RP%3? *uestra tresconfiguraciones? pero a" ;arios *+s 9ue son posiles en un arreglo anular con tres arietes. 0aconsideración *+s i*portante de có*o organi5ar la colu*na es cu+l parece ser el *a"or peligro 9ue

se podría encontrar.

: este respecto? se podrían seEalar ;arias cosas

0os re9ueri*ientos de la colu*na deerían estar asados de acuerdo a cada traa&o.

Ninguna de las tres figuras 9ue se *uestran es adecuada para a&ada a&o presión 6stripping7 arietea ariete segn las reglas generales de stripping. Para las a&adas esclusa a esclusa? la configuración*íni*a es RR4R: o RRR:? si se usar+ la salida lateral del Pre;entor de Re;entones para circular.

Ha" un sinfín de configuraciones deseales? pero con *+s arietes? la colu*na se ace *+s pesada?

*+s grande " *+s cara. Con *enos esclusas a" *enos fleiilidad " se reduce la seguridad.

l *e&or arreglo para la colu*na es uno 9ue es adecuado para la tarea " el +rea " 9ue inclu"e ciertogrado de seguridad.

esde el punto de ;ista del control del po5o? el propósito de la colu*na de Pre;entores deRe;entones 6con&unto de -DP7 es el de cerrar el po5o cuando ocurre una surgencia " de&ar 9uetoda;ía a"a la *a"or fleiilidad para las operaciones susiguientes.4i esto se *antiene en *ente? a" *ucas posiles configuraciones de colu*na 9ue sonsatisfactorias. :l diseEar u operar la colu*na? las preocupaciones críticas de las operaciones delcontrol de po5os son algunos de los lí*ites inerentes tales co*o la presión? el calor? el espacio? laparte econó*ica? etc.

5. PREENTORES ANULARES

0os pre;entores anulares? a ;eces lla*ados los pre;entores de olsa? pre;entores esf


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Ha" *ucos faricantes con ;arios *odelos 9ue se usan en la actualidad? tales co*o el H"dril #0? #b" #=? el Ca*eron " 0? " el 4affer con tapas aulonadas " tapas de cuEa. 0as tres e*presasofrecen *odelos de dole carca5a para las aplicaciones su*arinas o cuando se necesitan dospre;entores anulares en t+nde* " podría aer un prole*a con el espacio. 0as presiones deoperación? las características? así co*o ta*i> psi 61>3.$2 ar7? aun9ue algunos pre;entores anulares tienen una presión*+i*a de traa&o en la c+*ara de operaciones de 3>>> psi 62>'.2$ ar7. 0a presión *íni*a paraotener el sello depende de ;arios factores tales co*o el ta*aEo del po5o? el di+*etro eterior 6D7de la tuería " la presión en el po5o. n general? *ientras *+s grande sea el ta*aEo del po5o " *+s

pe9ueEa sea la tuería? *a"or es la presión de cierre 9ue se re9uiere para asegurar el sello? aun9ueciertos *odelos tienen re9ueri*ientos *u" específicos en cuanto a la presión de cierre.

Por lo general? la presión regulada para un pre;entor anular deería ser de aproi*ada*ente %>> a,>> psi 6de 3$.$) a %%.1' ar7 cuando se est+ *o;iendo la tuería. l e*pa9ue de go*a en elpre;entor anular 9ue per*ite esta fleiilidad es la parte crítica del pre;entor " se puede destruir por *edio del *al uso o el auso. l uso de una presión de operación inapropiada 6acu*ulador7 en elpre;entor anular es una de las fuentes principales de auso 9ue causa la falla del e*pa9ue depre;entor anular. :un9ue el anular se cierra en *ltiples tipos " for*as de tuerías? se deería proar utili5ando el cuerpo de la tuería de la sarta 6colu*na7 9ue se est+ usando. Ha" ;eces en 9ue un selloes necesario? co*o por e&e*plo cuando cierra alrededor de una línea de cale o una &unta ell"? ocuando eiste la presencia de gas H24. 4e deería recordar 9ue estas operaciones podrían resultar en una ;ida reducida del ele*ento de e*pa9uetado. :l usar el pre;entor anular? se dee acer todoslos esfuer5os posiles para utili5ar la *enor cantidad de presión de operación. Bna presión de cierre*íni*a a"udar+ a conser;ar el e*pa9uetador.

4e re9uiere *+s fluido idr+ulico para cerrar un pre;entor anular 9ue un ariete de tuería.



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ntonces to*ar+ *+s tie*po cerrar un pre;entor anular 9ue uno tipo esclusa. Presiones de cierreele;adas no *e&orar+n el tie*po de cierre igual 9ue las líneas de operación con *a"ores di+*etros? "los accesorios " reguladores *+s grandes.

4e puede *e&orar la operación del pre;entor anular en el e9uipo por *edio de oser;ar lo siguiente

Nunca use *+s presión de lo necesario en la unidad de cierre? especial*ente si est+ *o;iendotuería.

Pruee el e*pa9uetador cuando lo coloca en el pre;entor? segn lo re9uieran las operaciones? losregla*entos estatales o federales? o las pr+cticas de la industria.

!erifi9ue con el *anual del faricante para los datos operati;os de los distintos *odelos.

Puede aer diferencias considerales en los datos operati;os para los distintos pre;entores anulares.

4i se *ue;e la tuería por el pre;entor a presiones de cierre altas esto podría causar el desgaste "

pronta falla del ele*ento de e*pa9ue.

:l*acene los e*pa9ues en +reas frescas? secas " oscuras? le&os de los *otores el


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Mientras se fleiona? a" 9ue tener cuidado de asegurarse 9ue las roscas de unión? los collares "de*+s coneiones se deslicen lenta*ente para e;itar una falla pre*atura del ele*ento de e*pa9ue.

Mucas ;eces estos pre;entores ree*pla5an al pre;entor anular est+ndar.Funcionan *anual o idr+ulica*ente? o pueden tener un ele*ento de e*pa9ue per*anente*enteasentado " 9ue sie*pre est+ cerrado? segn el tipo " el *odelo.

:de*+s? *ucos *odelos ;ienen e9uipados con ta5ón de cuEas.

C"2e>"le *2o1 rot"t$9"

l cae5al giratorio o pre;entor de re;entones giratorio se est+ ;ol;iendo co*n en *ucas +reas.Per*ite 9ue la sarta gire con presión dea&o de ella.

0as operaciones de perforación en desalance 6con insuficiente presión idrost+tica7 pueden continuar con la circulación a tra;>> psi 63$$.)% ar7. ada la naturale5a giratoria de la tuería *ientras est+ a&o presión? sedeerían guardar ;arios ele*entos de e*pa9ue de repuesto en locación. n el caso de 9ue a"a unap ; #e ul.

st+n construidos en go*a de alta resistencia o *ateriales si*ilares? *oldeados alrededor de unaserie de dedos de acero. 0os dedos de acero aEaden fuer5a " control al estira*iento del *aterial dele*pa9ue. l ele*ento del e*pa9ue puede estar eco de una gran ;ariedad de diferentesco*ponentes para una ;ariedad de usos. 0os co*puestos *+s co*unes 9ue se utili5an paraele*entos de e*pa9ue son las go*as naturales? el nitrilo " el neopreno. 4e an for*uladoco*puestos específicos para la tolerancia con el petróleo? frío " calor etre*os? gas agrio " entornoscorrosi;os. 0os co*ponentes de elastó*eros se deen ca*iar lo antes posile despu


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l ariete de tuería es el pre;entor de re;entones +sico. 0a confiailidad del ariete se dee en partea su si*plicidad +sica " en parte a los esfuer5os 9ue se an eco con el diseEo de la esclusa. 0a

*a"oría de los pre;entores de ariete se cierran con una presión de operación de 1.%>> psi 61>3?$2ar7 " esto no dee ;ariar a no ser 9ue las condiciones específicas o el tipo de esclusa re9uieren unapresión o un procedi*iento diferente.

0os arietes ;ienen en *ucos ta*aEos " con *ucas clasificaciones de presión. Ha" *ucas clasesde arietes ecos a *edida o especiali5ados 9ue an sido diseEados para ciertas aplicaciones enparticular. 0os arietes ;an desde los &uegos sencillos de una sola esclusa asta cuerpos de &uegos de*ltiples arietes.

0os arietes sencillos podrían consistir de un ;+stago pulido 9ue cierra por *edio de girar *ani&as 9ueest+n a cada lado para atornillar la esclusa acia adentro " alrededor de la tuería.

0os &uegos co*ple&os de *ltiples arietes pueden estar uicados todos &untos en un cuerpo en unacarca5a? operados a control re*oto por *edio de presión idr+ulica.

0as esclusas de la *a"oría de los siste*as de pre;entores se cierran por *edio de pistonesidr+ulicos. l ;+stago del pistón sella contra el po5o por *edio de un sello de laio pri*ario instaladoen la carca5a? a tra;


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0a *a"oría de las esclusas est+n diseEadas para sellar contra la presión sólo del lado inferior. stosignifica 9ue el ariete no aguantar+ la presión si se coloca al re;


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cerca de una rosca de unión? especial*ente cuando traa&a con tuería de alu*inio? cu"oausa*iento es *+s grande 9ue el de la tuería de acero.Ar$ete &$ego

:rietes ciego son un ariete especial 9ue no tiene un recorte para la tuería en el cuerpo de la esclusa.0os arietes ciegos tienen ele*entos de e*pa9ue grandes " se acen para cerrar sin 9ue a"a tueríaen el po5o. :l proarlos? deen estar presuri5ados a la clasificación plena.

Ar$ete #e &orte

0as esclusas de corte son otro tipo de ariete? pero con o&as especiales para cortar tuulares 6tuería?tuería de perforación? collares Aporta*ecasA? etc.7. 8ui5+s a"a 9ue usar presiones reguladas *+saltas 9ue las nor*ales "o usar refor5adores idr+ulicos? segn el tipo de ariete cortador " el tuular 9ue se ;a a cortar. 0os arietes cortadores tienen tolerancias de cierre pe9ueEas. Cuando se cierran



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para proar su funciona*iento? no se deen cerrar de golpe con alta presión? sino 9ue a" 9uecerrarlas con una presión de operación reducida de aproi*ada*ente 2>> psi 613.)/ ar7.

Cuando se pruean los arietes cortadores a presión? el e*pa9uetador se estira el e*pa9uetador enlos arietes cortadores es pe9ueEo? se pueden reali5ar *u" pocas prueas de presión "? a la ;e5?*antener un e*pa9uetador 9ue se pueda usar. No aga *+s prueas de presión en los arietes

cortadores de las 9ue sean necesarias.

Ar$ete &$ego * &ort"#ore

0os arietes ciegos cortadores co*inan tanto la capacidad ciega o de cerrar el po5o aierto co*o la

capacidad de cortar.

@stos ofrecen la ;enta&a de cortar la tuería " sellar el po5o aierto despu


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0as esclusas de di+*etro ;ariale 6!-R7 sellan ;arios ta*aEos de tuería "? segn el tipo de !-R? un;+stago ell" eagonal. (a*i


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l siste*a est+ndar de los e9uipos utili5a un fluido de control de aceite idr+ulico o una *e5cla deproductos 9uí*icos " agua guardados en otellas de acu*uladores de 3.>>> psi 62>'?,$ ar7.

4e guarda suficiente fluido para usar a&o presión para 9ue todos los co*ponentes de la colu*napuedan funcionar con presión? &unto con una reser;a para seguridad.

n a9uellos a*ientes 9ue son etre*ada*ente fríos? se dee tener cuidado de no de&ar 9ue late*peratura del ncleo del acu*ulador caiga por dea&o del punto de congela*iento. 0os ele*entosde go*a 9ue est+n adentro? tales co*o las ;e&igas? se tornar+n 9ueradi5os " pueden re;entar.

4e deería acer el *anteni*iento del siste*a +sico del acu*ulador por lo *enos cada 3> días o encada po5o 6el 9ue ocurra pri*ero7. 0a siguiente progra*ación de 3> días es una guía? pero 9ui5+s no

sea suficiente para algunas operaciones. Ha" 9ue ;erificar lo siguiente durante el *anteni*ientooperati;o del pa9uete *aestro del acu*ulador.

-.FLUIDO DE CARGA DEL ACUMULADOR

l fluido 9ue se usa en el acu*ulador deería ser un luricante 9ue no sea corrosi;o ni 9ue for*eespu*a? 9ue no deería ni alandar los ele*entos de sellado de go*a ni acer 9ue se ;uel;an9ueradi5os. eería ser resistente al fuego " al cli*a. l aceite idr+ulico cu*ple con estosre9ueri*ientos. (a*i


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Pre&"rg" #el n$tr%geno

Bn ele*ento i*portante del acu*ulador es la precarga de nitrógeno de 1>>> psi 6',./% ar7 en elotellón. 4i los otellones pierden su carga por co*pleto? no se puede guardar ningn fluido adicionala&o presión.

Mantenga los otellones cerca de su presión de precarga operati;a de 1>>> psi 6',./% ar7. lnitrógeno tiene la tendencia de fugarse o perderse con el tie*po. 0a p>> psi 6',./% ar7 odentro del rango entre />> a 11>> psi S'2.>% a )%.,$ arT7. 4i est+ alta? purgue la presión ecesi;a siest+ a&a? recargue con nitrógeno asta la presión correcta. Cierre la ;+l;ula de precarga por *edio deatornillar la arra en (? retire el ensa*le del *anó*etro. !uel;a a conectar el protector.

'. :ra la ;+l;ula de cierre del acu*ulador.

). :ra el aire " la energía. 0a unidad deería recargar auto*+tica*ente.

ste procedi*iento es para una unidad de cierre nor*al. Ha" algunas ;ariaciones con e9uipos uoperaciones especiali5ados. Por e&e*plo? en las colu*nas de los pre;entores su*arinos? losotellones podrían estar en la colu*na. 0a precarga en estas otellas en aguas profundas es lapresión idrost+tica calculada para el agua de *ar *+s 1>>> psi 6',?/% ar7? *+s un *argen deseguridad para filtraciones o te*peratura. 0as otellas de alta presión e;itan su ruptura cuando seprecargan en la superficie.



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-.; MANIFOLD DE A!OGO

l propósito del *anifold es el de pro;eer un *'.,$ ar7 " *+s? sólo se deerían usar coneionese*ridadas? soldadas o engra*padas con los co*ponentes so*etidos a la presión del po5o.

4e deería colocar el *anifold del estrangulador en un lugar accesile? preferente*ente afuera de lasuestructura del e9uipo.



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0a línea del estrangulador 69ue conecta la colu*na del pre;entor de re;entones con el *anifold delestrangulador7 " las líneas aguas aa&o del estrangulador

1. eería ser lo *+s recta posile 9ue sea pr+cticoQ si se re9uiere algn codo? deería ser orientadoespecífica*ente.

2. eería estar fir*e*ente anclada para e;itar ecesi;os *o;i*ientos o ;iraciones.

3. eería tener un di+*etro de suficiente ta*aEo para e;itar una erosión ecesi;a o fricción defluidos.

1. l ta*aEo *íni*o reco*endado para las líneas del estrangulador es de 3O 6)'.2 **7 de di+*etrono*inal 6los di+*etros no*inales de 2O S%>., **T son aceptales para las instalaciones de Clase 2MS13).,/ arT7.

2. l ta*aEo *íni*o reco*endado para las líneas de ;enteo aguas aa&o de los estranguladores esde 2O 6%>., **7 dedi+*etro no*inal.

3. Para ;ol*enes ele;ados " operaciones de perforación con aire gas? se reco*iendan líneas de $O61>1.' **7 de di+*etro no*inal o *+s grandes.

eería pro;eer rutas alternati;as de flu&o " 9ue*a aguas aa&o de la línea del estrangulador para9ue se puedan aislar las pie5as erosionadas? taponadas o 9ue funcionan *al para ser reparadas sininterru*pir el control del flu&o.

eería considerar las propiedades para a&as te*peraturas de los *ateriales utili5ados en lasinstalaciones 9ue estar+n epuestos a te*peraturas inusitada*ente a&as.

0a línea de purga 6la línea de ;enteo 9ue se des;ía de los estranguladores7 deería ser por lo *enosigual en di+*etro 9ue la línea del estrangulador.

sta línea per*ite 9ue el po5o circule con los pre;entores cerrados *ientras 9ue *antiene un *íni*ode contrapresión. (a*i


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de re;entones " la línea del estrangulador en las instalaciones con presiones de traa&o clasificadasen 3M ,2>'.,$ ar7 " *+s.

Para a9uellas instalaciones clasificadas para presiones de traa&o de %M 63$$.)$ ar7 " *+s? sereco*ienda lo siguiente

1. Bna de las ;+l;ulas en el p+rrafo anterior deería ser accionada a distancia.

2. 4e deerían instalar dos ;+l;ulas in*ediata*ente aguas arria de cada estrangulador.

3. 4e deería instalar por lo *enos un estrangulador re*oto. 4i se anticipa 9ue se utili5ar+ esteestrangulador por tie*po prolongado? se deería usar un segundo estrangulador re*oto. (odos los estranguladores? ;+l;ulas " tuería deería estar clasificados para ser;icio con H24.

-.< ESTRANGULADORES

l estrangulador controla el caudal de flu&o de los fluidos. :l restringir el fluido a tra;


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Etr"ngul"#ore "ut"2le ("nu"le

ste es el tipo +sico de estrangulador. (iene una arra ausada " un asiento. : *edida 9ue la arrase acerca *+s al +rea de asiento? a" *enos distancia lire " *+s restricciones para el fluido 9uepasa por ella? produciendo *+s contrapresión en el po5o.

: *enudo este tipo de estrangulador es el e9uipo para controlar po5os al cual *enos atención se lepresta. 4ir;e co*o el estrangulador de apo"o " *ucas ;eces co*o el estrangulador pri*ario en lasoperaciones. 4e deería tener cuidado de luricar? operar " proar este e9uipo ;ital regular "correcta*ente? de acuerdo con las pautas de los cuerpos estatales o federales o guerna*entales.



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EXTRANGULADORES AUSTALES REMOTOS

0os estranguladores a&ustales re*otos son los estranguladores preferidos en las operaciones deperforación " para traa&os relacionados con presión. Pro;een la capacidad de super;isar laspresiones? las e*oladas " controlar la posición del estrangulador? todo desde una sola consola. 0osdos faricantes *+s co*unes son Ca*eron " 4waco..

Por lo general el estrangulador de Ca*eron est+ disponile con rangos de operación entre %>>> a1%>>> psi 63$$.)$ a 1>3$.21 ar7. st+n co*pensados 6especificados7 para traa&ar con H24. lestrangulador utili5a una arra 9ue entra " sale de una puerta 6asiento7 de estrangulación ausada.

n su uso general? a su apertura plena cuando la arra est+ co*pleta*ente salida de la puerta?pro;ee una apertura de 2O 6%>., **7. l *ecanis*o de operación es un cilindro de dole acción 9ueopera con la presión idr+ulica de la consola del estrangulador. !arios faricantes pro;eenestranguladores 9ue tienen esencial*ente el *is*o diseEo 9ue el estrangulador Ca*eron.

l 4per stranguladorO de 4waco nor*al*ente est+ disponile en rangos de operación entre 1>>>>

psi 6',/.$) ar7 " 1%>>> psi 61>3$.21 ar7.

l estrangulador de 1>>>> psi 6',/.$) ar7 est+ disponile con especificación nor*al " para H24. lestrangulador utili5a dos placas solapadas de caruro de tungsteno? cada una con una apertura de*edia luna? 9ue se *ue;en aline+ndose o no. 0a apertura plena? cuando las dos *edia lunas est+nen línea? produce una apertura de un poco *enos del +rea de un tuo reductor de inserción co*pletopara estrangulador de 2O 6%>., **7. l estrangulador cierra " sella ien a&ustado para actuar co*ouna ;+l;ula. l *ecanis*o de operación es un con&unto de cilindros de dole acción 9ue operan unpiEón " cre*allera 9ue acen girar la placa superior del estrangulador. l aire del e9uipo deperforación 9ue energi5a el panel del estrangulador pro;ee la presión idr+ulica. :*osestranguladores tienen paneles de operación 9ue inclu"en la posición del estrangulador? contadoresde golpes 6e*oladas7 "o ;olu*en? *edidores de presión de la tuería ;ertical 6stand pipe7 tuing "

la tuería de re;esti*iento? una ;+l;ula de posiciona*iento? una o*a para operaciones idr+ulicas" un interruptor para prenderAapagar 6dar potencia7.

:*os tipos de estranguladores son uenos en operaciones de control de po5os.

0as li*itaciones +sicas co*unes en a*os tipos es 9ue rara ;e5 se utili5an " tienden a congelarse?perder la presión del *anó*etro " est


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4l9ul" u1er$or #el 9"t"go

0a ;+l;ula superior del ;+stago 6ell" coc superior7 es una parte est+ndar del con&unto de la &untasuperior del ell". 0a figura aa&o *uestra una ;+l;ula superior DM4CD 9ue tiene una ;+l;ula integralde sentido nico. Dtras ;+l;ulas superiores son si*ple*ente ;+l;ulas tipo esfera? carnela o tapón. lpropósito +sico de la ;+l;ula superior es el de proteger a la *anguera de perforación? la cae5a

giratoria " el e9uipa*iento de superficie de las altas presiones del po5o. #eneral*ente se pruea conpresión cuando se pruea la colu*na. Ha" un *anteni*iento li*itado en la ;+l;ula superior.

"l9ul" $n0er$or #el 94t"go

0a ;+l;ula inferior del ;+stago 6ell" coc inferior7 es una ;+l;ula 9ue are co*pleta*ente? apo"ando

la ;+l;ula superior. Per*ite 9ue se retire el ;+stago cuando la presión en la sarta es *a"or 9ue laclasificación de los e9uipos de superficie. Bna pr+ctica co*n es la de usar la ;+l;ula inferior co*ouna ;+l;ula para aorrar fluido o lodo. l uso continuo de la ;+l;ula inferior tiene su ;enta&as "des;enta&as. 0a ;+l;ula se opera en cada coneión entonces se *antiene lire " en condiciones deoperación. 0a cuadrilla aprende có*o operar la ;+l;ula " la *ani&a se *antiene cerca 6disponile7.Por otra parte? el uso repetido de esta ;+l;ula de esfera para este fin puede reducir su ;ida operati;a.

:lgunos e9uipos an

Modulo de Fluido de Perforacion 2015-1

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