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CURSO DE FLUIDOS DE PERFORACION – HIDRÁULICA – CONTROL DE SOLIDOS
2012 1
Fluidos de Perforación, Control de sólidos y cálculos hidráulicos
Problemas de aplicación:
(1) Se desea aumentar la densidad del lodo de 9 ppg a 11.5 ppg utilizando Baritina (4200 g/l).
¿Qué concentración de densificante hay que usar? (Expresar en Kg/m3)
Di = 9 ppg = 9 ppg x 1000 kg/m3 /8,33 ppg = 1080 kg/m3
Df = 11,5 ppg = 11,5 ppg x 1000 kg/m3 /8,33 ppg = 1380 kg/m3
Baritina necesaria = 4200 kg/m3 x ( (1380 – 1080)/(4200 – 1380) ) = 447 kg/m3
(2) Se está por sacar herramienta y se desea hacer un tapón escurridor para “sacar seco”. El
lodo del circuito posee una densidad de 9.5 ppg, queriendo lograr una altura de aire de 60
m. El sondeo posee las siguientes características: φext 4 ½”, φint 3,76”. El tapón será de 3 m3.
¿Qué densidad debe tener el tapón si se usa Carbonato de Calcio de 2700 g/l?
Cap b/s = π x di2/4 = π x (3,76 plg x 0,0254 m/plg)2/4 = 0,00716 m3/m
Altura tapón dentro de b/s = 3 m3/ 0,00716 m3/m = 419 m
Ph an1 = 0,052 x (419 + 60 m) x 3,28 pie/m x 9,5 ppg = 776 psi
Ph an1 = Pi b/s = 0,052 x 419 m x 3,28 pie/m x dt = 776 psi � dt = 10,86 ppg
(3) En el problema anterior se decide cambiar el Carbonato de Calcio por baritina (dens =
4200 kg/m3). ¿Cuanta baritina será necesaria para hacer el tapón escurridor?, y antes
¿Cuánto Carbonato de Calcio se requería?
Dt = 10,86 ppg = 10,86 ppg x 1000 kg/m3/8,33 ppg = 1303 kg/m3
Con Carb. Calcio = 2700 kg/m3 x ( (1303 – 1140)/(2700 – 1303) ) = 315 kg/m3
Carb. De Calcio necesario = 3 m3 x 315 kg/m3 = 945 kg/m3
Con Baritina = 4200 kg/m3 x ( (1303 – 1140)/(4200 – 1303) ) = 236 kg/m3
Baritina necesaria = 3 m3 x 236 kg/m3 = 708 kg/m3
(4) Se encuentra perforando a una TD de 1900 m. Por antecedentes se sabe que en 2300 m
hay una capa de gas con 4100 psi. Entre pozo y piletas (activo) hay 160 m3 de lodo. Los
niveles se lodo en pileta se encuentran al máximo, y la única baritina disponible está en un
“Kill Mud”. El fluido para llenar el pozo nuevo es de 16 m3, y el perdido por humectación
(lodo en recortes) fue de 25 m3. ¿Qué densidad debe poseer el mismo para pasar la capa
de gas con un margen de seguridad de 0.5 ppg? El lodo del activo posee una densidad de
9.5 ppg.
Pgas = 0,052 x 2300 m x 3,28 pie/m x Dcapa = 4100 psi � Dcapa = 10,45 ppg
D ahogo = 10,45 ppg + 0,5 ppg = 10,95 ppg
Vol posible 2300 m = 160 m3 + 16 m3 = 176 m3
Vol real 2300 m = 160 m3 – 25 m3 = 135 m3
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Vol Kill Mud = 176 m3 – 135 m3 = 41 m3
Haciendo el balance de masa con la mezcla de lodos es:
Vol real x Di + Vol KM x DKM = Vol tot x D ahogo
135 m3 x 9.5 ppg + 41 m3 x DKM = 176 m3 x 10,95 ppg � DKM = 15,7 ppg
(5) Mediante el uso de una balanza presurizada determina que la densidad del lodo es de 10,8
ppg. Luego, con la misma muestra realiza una retorta, teniendo la precaución de quitarle
todo el aire que pudiera estar entrampado en el lodo y evitando la pérdida de agua por
evaporación obteniendo una lectura de 86% de agua, 1 % de petróleo y 13% de sólidos.
Determine la proporción de sólidos de alta gravedad específica (HGS) y los de baja (LGS).
La baritina utilizada tiene una densidad de 4200 g/l.
Dlodo = %agua x 1000 g/l + %oil x 840 g/l + %sól x ASG [g/l]
� ASG = (10,8 ppg x 120 - 0,86 x 1000 g/l - 0,01 x 840 g/l) / 0.13 = 3289.3 g/l
ASG = HGS x 4200 g/l + LGS x 2560 g/l
1 = HGS + LGS
3289.3 g/l = HGS x 4200 g/l + (1-HGS) x 2560 g/l � HGS = 0.445
HGS = 44.5 % ���� %HGS = 13% x 0,445 = 5,8%HGS
LGS = 55.5 % ���� %LGS = 13% x 0,555 = 7,2%LGS
(6) Se realiza un control para conocer la eficiencia de remoción de unas zarandas. Los datos
obtenidos son: Caudal de descarga = 2600 lt/h; Dens. Descarga = 1820 gr/lt; Dens. Lodo =
9,5 ppg (lodo no densificado). Si el trépano es de 17 ½” y la ROP de 20 m/h, ¿Cuál es la
eficiencia de remoción de las zarandas?. Asumir D sol = 2580 kg/m3
Para lodos no densificados es:
%sol descarga = ( (Ddesc – Dlodo)/(Dsol – Dlodo) ) x 100 =
Dlodo = 9,5 ppg = 9,5 ppg x 1000 kg/m3 / 8,33 ppg = 1140 kg/m3
= ( (1820 – 1140)/(2580 – 1140) ) x 100 = 47,2%
Sólidos decargados por zarandas = 2600 lt/hr x 0,472 = 1,228 lt/h de solidos
= 1,228 m3/h x 2580 kg/m3 = 3,168 kg/h de sólidos
%lodo desc = 100% - 47,2% = 52,8%
Lodo descargado por zarandas = 2600 lt/h x 0,528 = 1,373 lt/h = 1,373 m3/h de lodo
Sol perfor = (π x Dp2/4) x ROP = (π x (17,5 x 0,0254)2/4 )) x 20 m/h = 3,104 m3/h sol perf
= 3,104 m3/h x 2580 kg/m3 = 8,008 kg/h sol perf
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Eficiencia de Rem Zarandas = (3168 kg/h / 8008 kg/h) x 100 = 39,6%
(7) Se desea perforar manteniendo mínimo contenido de LGS, para esto se define que si el
lodo tiene mas del 3% de limo, deberá renovarse parte del mismo. Al realizar el chequeo
del lodo se tiene: Impurezas: 0,2%; MBT: 79 kg/m3 y %sol por retorta: 7,0%. ¿Es necesario
diluir?. Suponer Dsol = 2560 kg/m3.
% Limo = %sol tot - %MBT - %Imp
% Limo = 7,0% - (79 kg/m3 / 2560 kg/m3)x100 – 0,2% = 7,0% - 3,1% - 0,2% = 3,8% Limo
Se deberá diluir.
(8) Se realiza un control al desilter de 20 conos x 4” del equipo perforador. El promedio de los
hidrociclones resulta: Caudal descargado = 1,10 lt/min-cono; Dens. Descarga = 1320 gr/lt.
Si la Dens. Lodo = 9,25 ppg - ¿Expresar los kg/h de sólidos descargados y los litros de lodo
desechados por día en el desilter?. Considerar que el equipo funciona 16 horas al día y que
todos los conos descargan lo mismo. Asumir Densidad de sólidos perforados 2560 gr/lt.
Dlodo = 9,25 ppg x 1000 kg/m3/8,33 ppg = 1110 kg/m3
%Sol desc = ( (1320 – 1110)/(2560 – 1110) )x100 = 14,5% sol
Vol desc = 1,15 lt/min-cono x 20 conos x 60 min/h = 1,380 lt/h
Sol. Desc = 1,380 m3/h x 0,145 = 0,200 m3/h
= 0,200 m3/h x 2580 kg/m3 = 516,3 kg/h de sol
Lodo desechado = 1,380 m3/h x 0,855 = 1,18 m3/h
Vol lodo desechado/dia = 1,18 m3/h x 16 h/d = 18,88 m3/dia de lodo por el desilter
Rendimiento del desilter: 1180 lt/h lodo/516,3 kg/h sol = 2,28 lt lodo/kg sol
(9) En su sistema posee una concentración de 3 Kg/m3 de PAC, al ver que el filtrado está alto
decide incrementar dicha concentración a 5 Kg/m3.
¿Cuántas bolsas (25 Kg/bolsa) debe agregar si su activo posee 170 m3? Recuerde que el
PAC debe “hidratarse” a 33.3 Kg/m3 en una pileta separada.
170 m3 x 3 Kg/m3 + Vol x 33.3 Kg/m3 = (170 m3 + Vol) x 5 Kg/m3
Vol = 12 m3
Consumo = 12 m3 x 33.3 Kg/m3 = 400 Kg = 16 bolsas
(10) Su sistema de 230 m3 posee, entre otros, 30 Kg/m3 de bentonita, 3 Kg/m3 de PAC, 16
Kg/m3 de KCl, 2 l/m3 de Bactericida y 0.8 Kg/m3 de XC.
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Perforando una zona de pérdidas el pozo admite 40 m3 de lodo, se obtura la pérdida y se
continúa perforando normal.
Por desconocimiento el enganchador completa las piletas con 30 m3 de agua bentonita a
50 Kg/m3 sin avisar al inyeccionista. Al darse cuenta del error, descarta 30 m3 de lodo ya
homogeneizado. ¿Cuántas bolsas (25 Kg)/tambores (200 litros) deberá adicionar para
recuperar 40 m3 de lodo y que las concentraciones queden: 30 Kg/m3 de bentonita, 3
Kg/m3 de PAC, 13 Kg/m3 de KCl, 2.3 l/m3 de bactericida y 0.8 Kg/m3 de XC?
Para este ejercicio no considerar el volumen generado por los productos.
Si bien la pérdida de fluido no afectó las concentraciones, el agregado del agua bentonita
sí, quedando de la siguiente manera (Voltot = 220 m3):
Bentonita: (30 Kg/m3 x 190 m3 + 50 Kg/m3 x 30 m3) / 220 m3 = 32.73 Kg/m3
PAC: 3 Kg/m3 x 190 m3 / 220 m3 = 2.59 Kg/m3
KCl: 16 Kg/m3 x 190 m3 / 220 m3 = 13.82 Kg/m3
Bactericida: 2 l/m3 x 190 m3 / 220 m3 = 1.73 l/m3
XC: 0.8 Kg/m3 x 190 m3 / 220 m3 = 0.69 Kg/m3
Cuando el enganchador retira el lodo homogéneo, las concentraciones se mantienen, por
lo que hay que compensar la variación producida por el agregado del agua bentonita y por
generación de nuevo volumen:
Bentonita: 30 Kg/m3 x 230 m3 = 32.73 Kg/m3 x 190 m3 + Bent � 681.3 Kg = 27 bolsas
PAC: 3 Kg/m3 x 230 m3 = 2.59 Kg/m3 x 190 m3 + PAC � 197.9 Kg = 8 bolsas
KCl: 13 Kg/m3 x 230 m3 = 13.82 Kg/m3 x 190 m3 + KCl � 364.2 Kg = 15 bolsas
Bactericida: 2.3 l/m3 x 230 Kg/m3 = 1.73 l/m3 x 190 m3 + Bact � 200.3 l = 1 tambor
XC: 0.8 Kg/m3 x 230 m3 = 0.69 Kg/m3 x 190 m3 + XC � 52.9 Kg = 2 bolsas
(11) 1 - ¿Qué aditivo deberá agregar a un lodo si se detectan 600 ppm de Calcio, al rotar un
tapón de cemento?, ¿Cuánto deberá agregar, como mínimo, si entre pozo y piletas activas
hay 120 m3?. El lodo posee un 9% de sólidos por retorta, sin hidrocarburos, ni sales.
Respuesta: el aditivo a emplear debe ser el Bicarbonato de sodio para precipitar el Calcio,
y bajar el pH del lodo contaminado simultáneamente.
Ca2+ + NaHCO3 + 2OH- � CaCO3 + Na+ + OH- + H2O
De tablas es 0,0021 kg/m3 de HNaCO3 por cada ppm o mg/lt de Calcio libre.
Siempre se debe prever dejar al menos 100 ppm de Calcio libre remanente, para evitar el
riesgo de la contaminación CO3=/HCO3
- � A precipitar = 600 ppm – 100 ppm = 500 ppm
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0,0021 kg/m3-mg/lt x 500 ppm x 0.91 = 0,955 kg/m3
Por lo tanto para todo el lodo es = 120 m3 x 0,955 kg/m3 = 115 kg
(12) 1 – Si en el problema anterior, la contaminación fuera debido a una capa de anhidrita
(yeso), ¿Qué aditivo deberá agregar al lodo si se detectan 600 ppm de Calcio?, ¿Cuánto
agregar si entre pozo y piletas activas hay 120 m3? ?. El lodo posee un 9% de sólidos por
retorta, sin hidrocarburos, ni sales.
Ca2+ + Na2CO3 � CaCO3 + 2Na+
De tablas es 0,00265 kg/m3 para precipitar cada 1 ppm de Calcio libre detectado.
Previendo dejar al menos 100 ppm de Calcio remanentes en el lodo, es:
500 ppm x 0,00265 kg/m3 x 0,91 = 1,206 kg/m3
Y para todo el lodo es:
1,206 kg/m3 x 120 m3 = 145 kg
Por lo tanto para todo el lodo es = 120 m3 x 9,55 kg/m3 = 1147 kg
(13) ¿Cual es el volumen de lodo que se necesita para llenar el pozo durante un cambio de
trépano?. Datos: Casing de 9 5/8” – 40# @ 1300 mts – trépano de 8 ½” – TMD = TVD =
2950 mt. BHA = 190 mts de PM de 6 ½” x 2,813” + b/s 4 ½” – 16,6#.
DePM = 6.5 plg x 0,0254 m/plg = 0,1651 m � RPM = 0,08255 m
DiPM = 2.813 plg x 0,0254 m/plg = 0,07145 m � rPM = 0,03573 m
Vol. PM = π*L*(R2 - r2) = π*190m*((0,08255m)2
- (0,03573m)2) = 3,31 m3
Deb/s = 4.5 plg x 0,0254 m/plg = 0,1143 m � Rb/s = 0,05715 m
Dib/s = 3,826 plg x 0,0254 m/plg = 0,0972 m � rb/s = 0,0486 m
Vol. b/s = π*(2950m – 190m)*((0,05715m)2 – (0,0486m)2) = 7,84 m3
Vol. Llenado pozo = 3,31 m3 + 7,84 m3 = 11,15 m3
(14) Calcular los tiempos de retorno y de circuito, si en el problema anterior el caudal es de 420
gpm. Considerar Volumen activo de piletas de 80 m3.
El Volumen de pozo será:
Dicsg = 8,835 plg x 0,0254 m/plg = 0,2244 m � rcsg = 0,1122 m
Dpozo = 8,9 plg x 0,0254 m/plg = 0,226 m � rpozo = 0,113 m
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Volpozo = π*1300 m*(0,1122m)2 + π*(2950m – 1300m)*(0,113m)2 =
= 51,414 m3 + 66,19 m3 = 117,60 m3 (pozo vacío)
Volpozo c/hta = 117,60 m3 – 11,15 m3 = 106,45 m3
Caudal Bba = 420 gpm = 1,588 m3/min
tc = (106,45 m3 + 80 m3) / 1,588 m3/min = 117,41 min = 117 min 25 seg
Vol an = π*((0,1122m)2 – (0,05715m)2)*1300m + π*((0,113m)2 – (0,05715m)2)*(2950-
1300-190)m + π*((0,113m)2 – (0,08255m)2)*190m = 85,2 m3
tr = 85,2 m3 / 1,588 m3/min = 53,65 min = 53 min 39 seg
(15) Calcular las velocidades ascensionales en cada Tramo del espacio anular con los datos de
los problemas anteriores 13 y 14, anteriores. Si la ROP es de 25 m/hr, ¿Qué porcentaje en
volumen de cuttings hay en un dado momento en el anular?. Asumir Densidad de sólidos
de 2560 kg/m3.
Area anular Csg-b/s = π*((0,1122m)2 –(0,05715m)2) = 0,0293 m3/m
Area anular pozo-b/s = π*((0,113m)2 –(0,05715m)2) = 0,02985 m3/m
Area anular pozo-PM = π*((0,113m)2 –(0,08255m)2) = 0,0187 m3/m
Q = Caudal = 420 gpm * 0,00378 m3/gal = 1,5876 m3/min
V an csg-b/s = Q/ A an = 1,5876 m3/min / 0,0293 m3/m = 54,18 m/min = 178 pie/min
V an pozo-b/s = Q/ A an = 1,5876 m3/min / 0,02985 m3/m = 53,19 m/min = 174 pie/min
V an pozo-PM = Q/ A an = 1,5876 m3/min / 0,0187 m3/m = 84,9 m/min = 278 pie/min
Perforando con una ROP de 25 m/h, se incorporan:
Sólidos perforados = π*(0,113m)2 x 25 m/h * 1/60 min/h = 0,0167 m3/min
Vol sol perf = (0,0167 m3/min * 53,65 min)/ 85,2 m3 = 0,0105 � 1,05% v/v
(16) Calcular la Potencia del motor impulsor para la Bomba de lodo requerida para perforar un
Tramo de 12 ¼”. Asumir caudal máximo de 700 gpm, Presión máxima en bomba de 2500
psi, eficiencia volumétrica de 90%, y eficiencia mecánica de 95%.
La situación de máxima (el peor escenario) es máximo caudal a la mayor presión:
HHP = Q x P / 1714 = (700 gpm x 2500 psi) / 1714 = 1021 HP
Para el motor de la bomba � 1021 HP/(0.90*0.95) = 1194 HP
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(17) 2 –¿Cuál sería la pérdida de carga en el trépano del enunciado anterior para tener un HSI
de 2,5 HHP/in2)?. ¿Qué boquillas debería tener el trépano?. Suponer 5 boquillas iguales,
Densidad del lodo 9,5 ppg.
Trépano de 12 ¼” � 117,86 plg2 � 2,5 HSI * 117,86 plg2 = 295 HHP en el trépano
ΔP trep = 295 HHP * 1714 / 700 gpm = 722 psi
ΔP trep = (D lodo*Q2 )/(12042*Cv2*TFA)
para Cv = 0,98 y si TFA = 0,00076699*(d12 + d2
2 + d32 + ….)
ΔP trep = (D lodo*Q2 )/(8,87*(d1
2 + d2
2 + d3
2 + ….))
ΔP trep = 722 psi � para cinco (5) boquillas iguales es
5*di2 = (9,5ppg*(700gpm)2)/(722psi*8,87) = 726,9 en 1/32 plg2
���� dboq = 5 x 12/32”
(18) Calcular parámetros reológicos (VP, PF, n´, K´), del fluido de perforación (datos adjuntos)
para eL Modelo reológico que aplique – Plástico de Bingham y/o Ley de Herschley-Bulkley
(Potencia modificada), tanto para el interior del sondeo, como para el especio anular: Lect.
Fann = 52 @ 600rpm; 38 @ 300rpm; 28 @ 200rpm; 19 @ 100rpm; 8 @ 6rpm; 6 @ 3rpm.
τ0 = 2*θ3 - θ6 = 2*6 – 6 = 4 / VP = 52 – 38 = 14 cps / PF = 38 – 14 = 24 lb/100pie2
R = (τ0 )/( PF) = 4/24 = 0,1666 � 0 < R < 1 � modelo Herschel Bulkley
Para interior b/s o PM – se usan lecturas de 600 y 300 rpm
ni´ = [log ((τ2- τ0)/(τ1- τ0)]/log(γ2/γ1) ni´ = 3,32*[log ((52 - 4)/(38 - 4))] = 0,4975
Ki´ = (τ2- τ0/ γn´ ) � Ki´ = [(38 - 4)/( 511n´ )] = 2,16 cps
Para espacio anular - se usan lecturas de 100 rpm y 3 rpm
na´ = [log ((τ2- τ0)/(τ1- τ0)]/log(γ2/γ1) na´ = 0,818*[log ((19 - 4)/(6 - 4))] = 0,5746
Ka´ = (τ2- τ0/ γn´ ) � Ki´ = [(19 - 4)/( 107,3n´ )] = 1,02 cps
(19) Calcular las pérdidas de carga interiores y anulares (excepto trépano) para un pozo
perforado con trépano de 8 ½” a 2600 metros. El Casing anterior es de 9 5/8” – 40,0#
(8,835”) @ 1100 mts. BHA = 180 mts de PM de 6 ½” x 2,813” + barras de 4 ½” IF – 16,6#
(3,826”). Considerar µi = 43 cps y µa = 84 cps, Dlodo = 9,0 ppg. Q = 440 gpm. Lect. Fann =
52 @ 600rpm; 38 @ 300rpm; 28 @ 200rpm; 19 @ 100rpm; 8 @ 6rpm; 6 @ 3rpm.
En el interior de barras de sondeo:……………………… NReCi = 3470 – 1370*n = 2788
NReb/s = ( VxDxρ / μi ) � = ( 3,736m/s x 0,097m x 1080kg/m3)/(0,043 Pa-seg)
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= 9.102 � turbulento
ftp = a/(Rep)b - Factor de fricción interior del sondeo – flujo turbulento.
a = (log np + 3,93)/50 = (log(0,4975) + 3,93)/50 = 0,0725
b = (1,75 – log np)/7 = 0,293 � ftp = a/(Rep)b = 0,0725/(9102)0,293 = 0,005015
ΔPp = Σ (1076*fp*Vp2*ρ*Lp) / (10
5*D) – Pérdida de carga en el interior del sondeo –
unidades inglesas.
ΔPp = 1076*0,005015*9ppg*((2600-180)m*3,28pie/m*(12,25pie/seg)2)/105*3,826”
= 48,57*(3,11) = 151 psi
En el interior de los PMs:
NRePM = ( VxDxρ / μi ) � = ( 6,93m/s x 0,07145m x 1080kg/m3)/(0,043 Pa-seg)
= 12.436 ���� turbulento
ftPM = a/(Rep)b - Factor de fricción interior de PMs – flujo turbulento.
a = (log nPM + 3,93)/50 = (log(0,4975) + 3,93)/50 = 0,0725
b = (1,75 – log nPM)/7 = 0,293 � ftPM = a/(Rep)b = 0,0725/(12436)0,293 = 0,00458
ΔPPM = Σ (1076*fp*Vp2*ρ*Lp) / (105*D) – Pérdida de carga en el interior de PMs – unidades
inglesas.
ΔPPM = 1076*0,00458*9ppg*(180m*3,28pie/m*(22,73pie/seg)2)/105*2,813”) =
= 44,3*(1,084) = 48 psi
ΔPi = ΔPp + ΔPPM = 151 psi + 48 psi = 199 psi
En anular casing-b/s es an1: NReCan = 3470 – 1370*nan = 2683NRean =
[Vx(D2-D1)xρ / μan] ����
Nrean1 = (0,946m/s*(0,2244 – 0,1143)m*1080kg/m3)/0,084 Pa-s = 1339 ���� Laminar
Nrean2 = (0,90m/s*(0,2286 – 0,1143)m*1080kg/m3)/0,084 Pa-s = 1323 ���� Laminar
Nrean3 = (1,41m/s*(0,2286 – 0,1651)m*1080kg/m3)/0,084 Pa-s = 1151 ���� Laminar
fla = 16/(Rea) - Factor de fricción espacio anular – flujo laminar.
flan1 = 16/(Rea1) = 16/(1339) = 0,012
flan2 = 16/(Rea2) = 16/(1323) = 0,012
flan3 = 16/(Rea3) = 16/(1151) = 0,014
ΔPa = Σ [ (1076*fa*Va2*ρ*La) / (K*(D2 – D1)) ] - Pérdidas de Carga en el espacio anular –
unidades inglesas.
ΔPa1 = (1076*0,012*(3,10pie/s)2*9ppg*(1100m*3,28pie/m)) / (105*(8,835” – 4,5”))
= 9 psi
En anular casing-b/s es an1:
ΔPan1 = (1076*0,012*(3,10pie/s)2*9ppg*(1100m*3,28pie/m)) / (105*(8,835” – 4,5”))
ΔPan1 = 9 psi
CURSO DE FLUIDOS DE PERFORACION – HIDRÁULICA – CONTROL DE SOLIDOS
2012 9
En anular pozo-b/s es an2:
ΔPan2 = (1076*0,012*(2,95pie/s)2*9ppg*(1320m*3,28pie/m)) / (105*(9” – 4,5”))
ΔPan2 = 10 psi
En anular pozo-PMs es an3:
ΔPan3 = (1076*0,014*(4,62pie/s)2*9ppg*(180m*3,28pie/m)) / (105*(9” – 6,5”))
ΔPan3 = 7 psi
Σ ΔPan = ΔPan1 + ΔPan2 + ΔPan3 = 9 psi + 10 psi + 7 psi = 26 psi
(20) a)Calcular la ECD para el problema anterior. b) ¿Cuál sería la ECD considerando el aporte
de los cuttings en el anular?. Considerar una ROP de 20 m/h y una Dsol = 2560 kg/m3.
a) Considerando las pérdidas por fricción del fluido en el anular es (en unidades inglesas):
DEC1 (ECD) = Dlodo + Σ ΔPan/(0,052*TVDpies) =
= 9,0ppg + 26psi/(0,052*2600m*3,28pie/m) = 9,06 ppg
b) Considerando los sólidos perforados podríamos expresar (en unidades inglesas):
DEC2 (ECD) = Dlodo + Σ ΔPan/(0,052*Prof.pies) + Daport sol form
Presión aport sól perf. = Peso sol en anular / sección pozo
Peso sol en anular = ROP*S*Dsol = 20 m/h * (1/60min/h) * Spozo * 2560 kg/m3 *tr=
tr (tiempo de retorno) = Vol. An/Q =
Vol. Anular = π*((0,11222–0,057152)*1100m+(0,11432–0,057152)*1320m+(0,11432–
0,082552)*180m) = 76,4 m3
Vol. Anular = 76,4 m3 ���� tr = Vol. An /Q = 76,4 M3/ (440gpm*0,00378m3/gal) = 46 min
Peso sol en anular = 20 m/h * (1/60min/h) * Spozo * 2560 kg/m3 * 46 min =
= 39253 * Spozo (kg/m2) = 3,9253* Spozo (kg/cm2) = 58* Spozo (psi)
Presión sol en anular = Peso sol en anular / Spozo = 0,052*TVD(pies)* Daport sol form
� Daport sol form = Peso sol en anular/(0,052*TVD* Spozo) = 58 psi/(0,052*2600m*3,28pie/m)
Daport sol form = 0,13 ppg
Finalmente:
DEC2 (ECD) = Dlodo + Σ ΔPan/(0,052*Prof.pies) + Daport sol form
CURSO DE FLUIDOS DE PERFORACION – HIDRÁULICA – CONTROL DE SOLIDOS
2012 10
= 9,0ppg + 26psi/(0,052*2600m*3,28pie/m) + 0,13 ppg = 9,19 ppg
Es decir que los cuttings de perforación aportan, en este caso, mas a la ECD que las
pérdidas de cargas por la circulación del fluido.