qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop PREVIO 2 Auxiliatura Fluidos de Perforación asdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas dfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdf ghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfgh jklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjkl zxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcv bnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbn mqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqw ertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwert yuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyui opasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop
Fluidos de perforación I. Realiza la clasificación de fluidos por: 1.1. Tipo de flujo a. Fluido Newtoniano Fluidos cuya viscosidad permanece constante a mayor incremento del esfuerzo de corte. b. Fluido No Newtoniano Fluido cuya viscosidad varía con el incremento de la velocidad de corte. 1.2. Comportamiento con el tiempo 1.2.1. Dependientes del tiempo a. Fluido Plástico de Bingham Son los que presentan cierta energía a vencer antes de iniciar el movimiento, lo que se conoce como punto cedente. En un tiempo determinado su viscosidad permanece constante. b. Fluidos Pseudo – Plásticos Son fluidos que necesitan de la aplicación de la fuerza para generar movimiento. Se subclasifican en: b.1. Fluidos Adelgazantes Son fluidos cuya viscosidad disminuye en función a la velocidad de corte. b.2. Fluidos Dilatantes Son fluidos cuya viscosidad se incrementa con la velocidad de corte. 1.2.2. Independientes del tiempo a. Fluido Tixotrópico Es un fluido que tiene la capacidad de desarrollar un esfuerzo gel con el tiempo, también se entiende por la capacidad de que éste desarrolle una estructura rígida. 1.3. De acuerdo al movimiento de flujo a. Fluido Laminar Flujo cuya velocidad de caudal permanece paralela al eje de movimiento o a la tubería. En la sarta de perforación, el lodo tiene un comportamiento laminar dentro de la parte interna de la tubería.
b. Fluido Turbulento Flujo cuya velocidad de caudal no permanece paralela al eje de movimiento o a la tubería. Esto es debido a la superficie donde circula el fluido. Dentro de la perforación; el lodo adquiere u comportamiento turbulento en el espacio anular al retornar a la superficie ya que también incrementa su densidad con el aumento de los recortes. 2. Explique los modelos reológicos de los fluidos 2.1. Modelo de flujo plástico de Bingham El flujo plástico de Bingham ha sido usado más frecuentemente para describir las características de flujo de los fluidos de perforación. Este es un modelo en el cual se requiere una fuerza finita para iniciar el flujo (punto cedente), y que luego demuestra una viscosidad constante cuando la velocidad de corte aumenta (viscosidad plástica). 2.2. Modelo de ley exponencial El modelo de ley exponencial procura superar las deficiencias del modelo de flujo plástico de Bingham a bajas velocidades de corte. Pasa por el punto de origen. 3. ¿Qué modelo reológico explica mejor a un fluido de perforación típico? El fluido plástico de Bingham, ya que existe una pendiente constante que llega a ser la viscosidad y se puede obtener el índice de fluidez y de consistencia de manera directa con fórmulas sencillas. 4. ¿Cuáles son las propiedades reológicas del fluido de perforación? a. Viscosidad Plástica Es la resistencia al flujo de un fluido debida principalmente a la fricción mecánica entre las partículas suspendidas y la viscosidad de la fase fluida continua. Para casos prácticos, la viscosidad plástica depende de la cantidad de sólidos y la forma de las partículas que forman éstos sólidos. b. Punto cedente Es la resistencia al flujo causado por la atracción molecular, que es el resultado de la atracción de las cargas positivas y negativas de las partículas. c. Viscosidad aparente Es la viscosidad de un fluido en un determinado tiempo y en una determinada proporción de fluido. d. Viscosidad efectiva. Es aquella viscosidad que depende de la forma geométrica del lugar de flujo.
5. ¿Qué propiedades reológicas son imprescindibles a conocer durante la perforación de pozos? ¿Por qué? Las principales son: la viscosidad plástica, el punto cedente y la viscosidad efectiva. Porque de ellos depende el análisis de la fluidez, si el índice de fluidez es mayor a 1, entonces el fluido es dilantante, y eso quiere decir que la viscosidad incrementa al incrementar la velocidad de corte y provocaría problemas en la perforación ya que con una alta viscosidad se sobrepresiona el pozo, baja la velocidad de penetración y aumentarían los costos de disminución de la viscosidad en la compra de químicos desdensificantes. 6. ¿Qué es tixotropía? Es una propiedad que tienen ciertos fluidos gel de generar energía o fuerza en estado estático. Por ejemplo cuando la gelatina o la crema mantiene la fuerza de las frutas sobre éstas. 7. ¿Cómo varían las propiedades reológicas frente a la variación de la P y T? Si incrementa la temperatura, entonces disminuye la viscosidad. Si se incrementa la Presión, la viscosidad incrementa. 8. ¿Qué tipo de equipo se utiliza para medir las propiedades reológicas del lodo?, ¿y por qué es necesario realizar estas medidas? Se utiliza el viscosímetro electrónico de 6 velocidades y el Shearómetro que es utilizado para medir la fuerza gel del lodo de perforación. 9. Realice un esquema del procedimiento de laboratorio i. Viscosímetro electrónico
Conectar el instrumento a la fuente de poder. Llenar hasta la marca que posee la taza del viscosímetro con la muestra del fluido. Colocar la taza del viscosímetro en el termo cup y calentar a 120º F si el fluido es base aceite. Colocar la taza del viscosímetro y levantar hasta hacer coincidir el nivel de la muestra con la marca del rotor. Registrar la lectura a 600 RPM Mantener la palanca de cambios, registrar a 300 RPM Registrar a 200 RPM Luego a 100 RPM Finalmente a 6 RPM Y 3RPM
ii. Esfuerzo gel con el viscosímetro iii. Esfuerzo gel con el Shearómetro 11. ¿Qué tipo de fluido se utilizará? Lodo en base a aceite.
II. PARTE PRÁCTICA 1. ¿Cuántos barriles de lodo se requieren para llenar un pozo, si se sacan del pozo 5 parejas secas de tubería 3 ½ (93 FT POR PAREJA). La capacidad de la tubería de perforación es 0.00471 bbl/ft, el desplazamiento es 0.00515 bbl/ft.
Nº BARRILES=5 parejas ×
93 ft 0.00515 Barriles × 1 pareja 1 ft
Nº BARRILES=2.4 Barriles 2. El desplazamiento de la bomba es 0.157 bbl/stk. ¿Cuántos strokes se requieren para desplazar 86 bbl?
Nº strokes=86 bbl ×
1 stroke 0.157 bbl
Nº strokes=548 strokes 3. Si 2800 ft de tubería de perforación de 5’’ se baja al pozo con una válvula flotadora encima del BHA. ¿Cuántos barriles desplazará la tubería de perforación? 2
v lodo =
∅ ×H 1029.4 2
5 × 2800 v lodo = 1029.4 v lodo =68 bbl 4. ¿Cuántas parejas de tubería de perforación se pueden sacar del pozo, antes de que la presión hidrostática se reduzca en 75 psi? ID = 12.165’’ Capacidad de la tubería de perforación = 0.01745 Desplazamiento de la tubería de perforación = 0.00784 Peso del lodo = 11.3 lpg
∆ P=0.052× ρL × H
H=
∆P 0.052× ρ L
H=
75 0.052× 11.3
H=127.63 ft Calculando el volumen: 2
∅ ×H v lodo = 1029.4 2
12.165 ×127.63 v lodo = 1029.4 v lodo =18.35 bbl Para el número de parejas:
Nº parejas =18.35 bbl ×
1 ft 1 pareja × 0.00784 bbl 93 ft
Nº parejas =25 parejas 5. Calcular el volumen anular y las emboladas para bombear del fondo a superficie el siguiente pozo: Profundidad total: 8200 Ft PM
v EA=∑
D H 2−DET 2 1029.4
v EA=¿ 477.54 bbl
Para el número de emboladas:
Nº emboladas =
477.54 bbl stk 0.1479 bbl
Nº emboladas =3229 emboladas 6. Calcular la capacidad de una bomba Triplex
C=0.267 ft 3 ×
C=0.136
1 bbl × 3× 0.95 5.615 ft 3
bbl stk
Para el caudal
Q=0.136
bbl 1 STK 80 rev × × stk 1 rev 1min
Q=10.34
bbl min
7. V de corte 0,1 5 25 80 150 400
Esfuerzo 0,0912 1,3737 4,1945 9,3969 14,5315 28,6892
35 30 25 20 15 10 5 0 0
50
100
150
200
250
300
Para un modelo exponencial se obtiene que
τ =A γ
B
Tal que:
A=K =0.45013
B=n=0.69342 Lo que éste lodo sería típico y se asemeja a un modelo exponencial
350
400
450
