Gerencia de OperacionesPDI

Programa de CapacitacinPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIMatemticas Bsicas( 2 das )Control de Pozos( 2 das )Pega de Tubera( 1 das )

Familiarizar a la cuadrilla con las matemticas bsicas que se utilizan en la perforacin y reacondicionamiento de pozos de petrleo y gas hoy en da.

Mejorar la comprensin de ciertas operaciones especficas, como lo son el Control de Pozos.

Mejorar la destreza para resolver algunos de los problemas prcticos que se enfrentan en el da a da las operaciones de campo Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI

Da Primero Manejo de calculadora Suma , Resta Multiplicacin, Divisin Fracciones, Porcentajes Potenciacin, Races

Da Segundo Clculos de Capacidades Clculos de volumen Clculos de Presin Clculos de Bombeo Evaluacin finalPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI

Terica y Prctica

Ejercicios desarrollados en la clase

Seguimiento Individual

Ejercicios para desarrollar en casa

Evaluacin FinalPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI

Material : Libro de Matemtica Aplicada al Campo Petrolero de Well Control School WCS Calculadora Cuaderno de ApuntesTiempo : 2 das ( 8 horas c/d ) 8:00 - 17:00 Una hora almuerzo (12:00 - 13:00) Refrigerios ( 10 min ) AM - PM Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI

1. Nmeros y AplicacionesNmeros Enteros- Cantidad de tubera en la torre- Altura de la torre- Profundidad del PozoNmeros Fraccionarios - Dimensin de una llave- Dimetro de un jet de la broca- Medidas del FlexmetroNmeros Mixtos- Dimetro de tubera- Dimetro de la Broca- Dimetro camisas en la bombaNmeros Decimales- Longitud de una junta de tubera- Profundidad del pozoPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI40 Paradas142 Pies2000 Pies1 / 2 11 / 32 5 / 85 1/2 8 1/2 9 1/431.5 Pies 5420.45 Pies 1

2. Partes de la Calculadora0.=+%-XM-M+78145962372PANTALLAPANEL SOLARMULTIPLICACIONDIVISIONLLAMARMEMORIAMEMORIAMENOSMEMORIAMASRESTASUMAIGUALCOMADECIMALENCENDER/DESPEJARCAMBIARSIGNOPORCENTAJERAIZCUADRADAPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI2

3. SUMAENTEROS : DECIMALES: FRACCIONARIOS: 50 + 120 + 1.200 = _________ 450 + 1950 = ________ CUANTO VOLUMEN DE LODO TENGO EN EL SISTEMA SI EN EL TANQUE 1 HAY 200 BARRILES EN EL TANQUE 2 HAY 180 BARRILES EN EL HUECO HAY 97 BARRILES Y EN LAS LINEAS HAY 15 BARRILES

VOLUMEN TOTAL = ________ +________+________+________

= ______________ (BBLS)31,4 + 47,85 + 99,07 = _________ 450,261.950,03 +________ CUANTO MIDEN LAS CINCO PARADAS QUE HAY EN LA TORRE DE ACUERDO AL SIGUIENTE TALLY Stand Longitud Acumulado (pies) (Pies)

1 95.20____________ 2 94.35____________ 3 95.67 ____________1 + 3 = 1 + 3 = _______ 2 2 2 2Homogneos: Heterogneos: 4 + 3 = (4x5)+(3x 3) = ( ) + ( ) =____3 5 (3x5) ( ) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI3

4 RESTAENTEROSDECIMALES: FRACCIONARIOS: 150 - 75 = _________1.950 320 -________ TENGO 560 BARRILES DE LODO ACTIVOS EN EL SISTEMA PERFORANDO LA FORMACION CIMARRONA OBSERVE PERDIDA DE 87 BARRILES. CUANTO LODO ME QUEDA EN EL SISTEMA ACTIVO ?

VOLUMEN (BLS) = ________ -________ = ___________(BBLS)31,4 - 20,04 _________ 560,68 31,09 - SI LA PROFUNDIDAD A LA QUE ESTOY PERFORANDO ESTA A 7.102,5 PIES Y EL ZAPATO DEL ULTIMO REVESTIMIENTO ESTA A UNA PROFUNDIDAD DE 3.188,03 PIES.

CUANTO PIES DE HUECO ABIERTO LLEVO ACTUALMENTE ?

7.102,5 - ________ = ________ (Pies)4 - 2 = 4 - 2 = _______ 5 5 5 5Homogneos: Heterogneos: 8 - 3 = (8x5)-(2x 3) = ( ) - ( ) =____2 5 (2x5) ( ) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI4

EJERCICIO DE CLASE1. EL DIA DE AYER EN EL POZO MONICONGO 1 NOS ENCONTRABAMOS PERFORANDO A UNA PROFUNDIDADDE 5928.14 PIES. EN EL DIA DE HOY HEMOS PERFORADO 1015 PIES. A QUE PROFUNDIDAD ESTAMOS? 2. CUANTA LONGITUD DE TUBERIA TENGO EN HUECO ABIERTO A LA ACTUAL PROFUNDIDAD ? INFORMACION DEL POZO 3188.20 Pies 5928.14 Pies Casing 9 5/8P-110 Hueco de 8 1/2 Superficie Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI5

5 MULTIPLICACIONENTEROSDECIMALES: FRACCIONARIOS: 120 X 21 = _________1.950 12 X _______ HAY 70 PARADAS DE TUBERIA DE PERFORACION EN LA TORRE. SI CADAPARADA TIENE UNA LONGITUS DE 90 PIES. CUANTOS PIES DE TUBERIADE PERFORACION HAY EN LA TORRE ?

PIES DE TUBERIA = ________ (Paradas) X _______(Pies /Parada) = ______ (Pies)31,4 x 3,5 = _________ 560,68 31,09 x ESTAMOS PERFORANDO A UNA RATA CONTROLADA DE 25 PIES POR HORA.CUANTOS PIES DE HUECO PERFORAREMOS DURANTE MI TURNO DE 12 HORAS ?

PIES PERFORADOS = ________ ( Pies / hora) x _______ (horas) = ______ (Pies)

4 x 2 = 4 x 2 = ______ 5 5 5 x 5 8 x 3 = 8 x 3 =2 5 2 x 5 QUE VOLUMEN DE LODO NECESITO PARA LLENAR LA TUBERIA DE 5 CONCAPACIDAD DE 0,0177 (Barriles por cada pie) EN UNA LONGITUD DE 5.682,42 (Pies)

VOLUMEN (Barriles) = ________ (Pies) X _________(Barril / pie) = ________ (Barriles) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEL TANQUE DE LODO TIENE UN AFORO DE 6 BARRILES POR PULGADA. SI AUMENTA 3 PULGADAS. CUANTO FLUIDO HA AUMENTADO

VOLUMEN (Barriles) = ______ (Barril / Pulgada) X ______(Pulgadas) =_____ (Barriles) 6

6 DIVISIONENTEROS : DECIMALES: FRACCIONARIOS: 350 / 5 = _________675 25 APROXIMADAMENTE CUANTAS JUNTAS ( DP DE 5) DE LONGITUD 31 Pie SE REQUIEREN PARA LLEGAR A UNA PROFUNDIDAD DE 6.665 Pies

No. JUNTAS = ________ ( Pies ) / _______(Pies / Junta) = ______ (Juntas)280 / 2,71 = _________EL TANQUE DE SUCCION TIENE UN VOLUMEN DE 189 Barriles , SI LA ALTURADEL TANQUE ES DE 96 Pulgadas

CUAL ES EL AFORO DEL TANQUE ? O SEA, CUANTOS Barriles Por Pulgada

AFORO = ________ (Barriles) / _______ (Pulgadas) = ______ (Barriles por Pulgada) 8 3 = 8 x 5 =2 5 2 x 3 SI LA BOMBA DE LODO No. 1 NATIONAL CON CAMISAS DE 5 1/2 BOMBEA 2,71 (Galones por cada golpe) . CUANTOS GOLPES NECESITARIA PARA BOMBEAR840 Galones DE UNA PILDORA PESADA

GOLPES = ________ (Galones) / _________(Galones / golpe) = ________ (golpes) 675 25 ..Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI7

EJERCICIO DE CLASE6,5 pies7 pies8 piesInformacin Adicional

Nota : ( 1 Barril = 5.6146 pies cbicos ) ( 1 Barril = 42 Galones )Volumen = _____ (pie) x ______ (pie) x _____(pie) / _____ (pies cubico/barril) = _____ (Barriles)TANQUE DE LA PILDORASi la bomba de lodo No. 1 bombea a razn de 2,71 Galones por stroke , cuantos estrokes requiero para bombear 20 Barriles de una pildora pesada._____ (Barriles) x ______ (Galones por barril) / _____ (Galones /stroke) = _____ (Strokes)Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI8

7 POTENCIACIONCUAL ES LA CAPACIDAD DEL REVESTIMIENTO DE DIAMETRO EXTERNO 9 5/8( P-110 - 53, 5 Libras por pie - ID = 8,535 Pulgadas )2 = 2 X 2 = ______2( 3.5) = 3.5 X 3.5 X 3.5 = ___3CAPACIDAD = ID 1029.4 2=( ) X ( )1029.4 =1029.4 =( Bls / Pie )OD ID SeccinTransversalde un TuboOD : Dimetro externo del tubo ID : Dimetro interno del tuboCAPACIDAD : Es el volumen de fluido contenido en 1 pie deTubular ( DP , HW , DC , Revestimiento ) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI9

8 RADICACIONCONOCIDA LA CAPACIDAD UNITARIA DEL HUECO PERFORADO, (0.070 Barriles / pie ) DETERMINAR EL DIAMETRO APROXIMADO DEL MISMO ) 144 = 12 Pulgadas81 = 9 x 9 = 92= 9 ID = (1029,4 x Capacidad) = Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI10

9 PORCENTAJECALCULAR EL 58 % DE LONGITUD DEL HUECO PERFORADO A 12536 PIES 14 % = 14 / 100 = 0.14 12536 PIES x 58 % = _______________ PIES Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEL BHA TIENE 740 PIES DE LONGITUD. EL POZO TIENE UNA PROFUNDIDAD DE 6336 PIES.QUE PORCENTAJE DE ESA LONGITUD LE CORRESPONDE AL BHA ?

_____________ (Pies del BHA ) / _____________ (Profundidad Total) x 100 = ___________ % BHA 11

Las Unidades de Longitud ms usadas en el rea de perforacin son

NombreInglesSiglaEquivalencia

PieFeetft () 12 Pulg. ; 0,3048 metrosPulgadaInchin () 2,54 centmetros

Las longitudes de los tubulares se realizan con la cinta mtrica y se registra en piesy dcimas de pies. (Enteros y decimales). Ejemplo : 31.45 PiesLos dimetros internos y externos de lostubulares sedeterminan con el flexmetro yse registra en pulgadas (Enteros y fraccionarios). Ejemplo : 3 1/210 UNIDADES DE LONGITUD:Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI12

Flexmetro : Herramienta usada para medir longitudes , dimetros. Algunos tienen divisiones en pulgadas y centmetros , otros tienen divisiones en pies y pulgadas.Cada pulgada est dividida en 32 o 16 partes ( Ver Grfico) 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232116216316416516616716816916101611161216131614161516161618283848586878881424344412220116181431651638716129165811163413167815161Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI13

Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASECapacidad Interna : Cual es la capacidad de la HWDP de 5 Pulgadas, si su dimetro interno es de 3 PulgadasOD ID CAPAC = ID 21029.4 =( ) x ( ) 1.029,4 =OD = 5 Pulg.ID = 3 Pulg.( )1.029,4 =(Bls/Pie) Volumen Interno : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior HWDP de 5 PulgadasVOLUMEN = ( ) x ( ) =(BARRILES) 20

ID OD SeccinTransversalanularCapacidad Anular: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de espacio anular entre Casing - DP ;Hueco - DP ; Hueco - DC ; Hueco - HWDP ; etcCAPACIDAD = ID 1029.4 2OD 2- Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI13. Volumen y Capacidad Anulares TuberasVolumen anulares Para hallar el volumen anular entre el revestimiento y la tubera o entre el hueco abierto y la tubera se determina inicialmente la capacidad anular y luego se multiplica por su longitud. Volumen = Capacidad x LongitudEc. 3IDL OD( Bls / Pie )OD : Dimetro externo del DP, HW, DC (Pulgadas) ID : Dimetro interno del casing o hueco (Pulgadas)CAPACIDAD : L : Longitud del tubular (Pies)Ec. 521

Capacidad anular : Cual es la capacidad anular si la Tubera de Perforacin de 5 pulgadas est dentro del revestimiento de 9 5/8 (Dimetro interno del revestimiento 8,535 Pulgadas )ID ODCAPACIDAD = ID 1029.4 2OD 2- CAPAC = ID 21029.4 =( X ) - ( X ) 1029.4 =( )1029.4 =(Bls/Pie) Drill Pipe OD = 5 Pulg.Revestimiento ID = 8,535 Pulg.- OD 2Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASEVolumen Anular : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior anularVOLUMEN = ( ) x ( ) =(BARRILES) 22

PARTES EN EL POZO Zapata del RevestimientoRevestimiento o CasingSuperficie Tubera de Perforacin o Dill Pipe Botellas de Perforacin o Dill Collar Broca de perforacin o bitHueco Abierto23Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI

Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASEINFORMACION DEL POZO 2300 PiesCasingOD : 9 5/8 ID : 8.535 Dill Pipe:OD : 5ID : 4.276 BotellasOD : 6 1/2ID : 3 Broca de8 1/2 5200 Pies 6500 Pies SuperficieCalcular el Volumen Interno de la Sarta de Perforacin: Drill Pipe :

Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = _________ ( Bls / pie )

Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles )

Drill Collar :

Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles )

Volumen Interno de la Sarta = _______ + ________ = _______ ( Barriles )

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Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASEINFORMACION DEL POZO 2300 PiesCasingOD : 9 5/8 ID : 8.535 Dill Pipe:OD : 5ID : 4.276 BotellasOD : 6 1/2ID : 3 Broca de8 1/2 5200 Pies 6500 Pies SuperficieCalcular el Volumen Anular Total : Casing - Drill Pipe :

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = _________ ( Bls / pie )

Volumen = ________ x ________ = ________ ( Barriles )

Hueco - Drill Pipe :

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles )

Hueco - Drill Pipe :

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles )

Hueco - Drill Collar :

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

Volumen = ___________ x __________ = ________ ( Barriles )

Volumen anular total = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

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Equivale al volumen de lodo que la bomba enva a travs del la lnea del stand pipe, por cada estroke ( golpe o recorrido) Este volumen depende del tipo de bomba (duplex o triplex ) , del dimetro de la camisa ( D ), del recorrido del pistn ( L ) , del dimetro de la varilla ( d : rod piston ) y la eficiencia ( % Ef )= 0.000243 x L x D x % Ef2Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI14. Salida de las Bombas de LodoBOMBA TRIPLEXBOMBA DUPLEXDOBLE ACCIONSUCCIONSUCCIONDESCARGADESCARGASUCCIONDESCARGALDLDSalida de la bomba= 0.000162 x L x (2 x D - d ) x % Ef2Salida de la bomba2dEc. 7Ec. 626

Calcular la salida de la bomba de lodo Trplex, National 9P-100 con dimetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 9.25 pulg. (Eficiencia 95%)Salida = 0.000243 x _____ x ____ x 0.95 = ______ Bls / stk 2Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASE= 0.000243 x L x D x % Ef2Salida de la bombaCalcular la salida de la bomba de lodo Duplex con dimetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 12 pulg.Dimetro del Rod Piston : 2 Pulgadas y una Eficiencia volumtrica del 90%= 0.000162 x L x (2 x D - d ) x % Ef2Salida de la bomba2Salida = 0.000162 x ___ x (2 x ____ - ____ ) x 0.90 = ______ Bls / stk 2227

Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI15. Strokes o Golpes de la BombaEl volumen de lodo que la bomba desplaza es equivalente al numero de carreras , recorridos o emboladas que hace el pistn a travs de la camisa. Tericamente La cantidad de strokes (Stks) se determina dividiendo el volumen ( V ) a desplazar entre la Salida de la bomba. O mediante instrumentos instalados en la bomba de lodo, el cual determina la cantidad de strokes en la unidad de tiempo (Strokes Por Minuto, SPM ).V : Volumen de fluido a desplazar ( Bls )Salida : Barriles / strokeEc. 8Ejemplo : Una Bomba tiene una salida de 0.105 Bls / stroke . Cuantos Estrokes se necesitaran para bombear una pldora de 90 barriles ?STROKES = Salida Bomba VSTROKES = 90 Bls = 857 Stks 0.105 Bls / Stks Ejemplo : Cuantos estrokes se necesitan para llenar la sarta de tubera , si su volumen interno es de 125 Bls . La salida de la bomba del equipo es de 0.0646 Bls / stroke .?STROKES = __________ Bls = _______ Stks Bls / Stks 28

Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI16. Tiempo de Desplazamiento El volumen de lodo que la bomba desplaza requiere de un tiempo para llegar a su destino, ya sea para ubicar una pildora en fondo ( desde superficie hasta la broca ) o para circular fondos arriba (sacar el lodo desde la broca hasta superficie). Este tiempo depende de la velocidad o tasa de la bomba, dado en Strokes Por Minuto (SPM) y de la cantidad de Strokes que representan el volumen de lodo a desplazar. Se calcula mediante la siguiente ecuacin :TIEMPO : MinutosSPM : Stroke / MinutoEc. 9Ejemplo : Si la velocidad de la bomba es de 50 Stks / Minuto (SPM) . Cuantos minutos demorara bombear 100 Barriles al interior de la sarta , si la salida de la bomba es de 0.0845 Bls / stroke .?STROKES = Salida Bomba VSTROKES = 100 Bls = ______ Stks 0.0845 Bls / Stks PASO 1 : Calculo el nmero de strokes que representan el volumen de 100 Bls PASO 2 : Calculo el tiempo TIEMPO = Stks = ______ min 50 Stk / min 29

EJERCICIO DE CLASEPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIINFORMACION DEL POZO 1500 PiesCasingOD : 13 3/8 ID : 12.615 Dill Pipe:OD : 5ID : 4.276 BotellasOD : 8ID : 2 13/16 Broca de12 1/4 4000 Pies 4500 Pies SuperficieVolumenes InternosDrill Pipe :Volumen = 0.01776 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )Drill Collar :Volumen = 0.00768 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Volumen Interno sarta . _________ (Bls)

Volmenes AnularesHueco - Drill Collar :Volumen = 0.0836 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Hueco - Drill Collar :Volumen = 0.1215 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Casing - Drill Pipe :Volumen = 0.1303 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Volumen anular = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

INFORMACION DE LA BOMBA : SALIDA : 0.0646 Bls/Stk , SPM : 60strokes hasta la broca = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks

Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)strokes fondos arriba = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks

Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)30

Cada vez que realizamos maniobra de tubera hacia dentro o hacia fuera del pozo, desplazamos lodo o requerimos llenar el pozo con un volumen de lodo equivalente alvolumen de acero. Para calcular el volumen de lodo desplazado por la tubera usaremosla siguiente ecuacin:OD Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,422ID Para hallar el desplazamiento total de lodo en barriles, se debe multiplicar el desplazamientounitario por la longitud de tubera (pies) . La ecuacin quedara: unitarioDesplazamiento total = Desplazamiento x Longitud(Barriles)Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI17. Desplazamiento de la Tubera Ec. 10unitarioEc. 1131

Ejemplo: Cual ser el volumen de lodo a recibir en tanques al viajar dentrodel pozo con 5000 pies de tubera de perforacin punta abierta de OD: 5 , ID: 4 276 ,peso unitario 19.5 Libras/pie. Sin considerar el espesor de los Tool Joint Desplazamiento = (5 - 4.276 ) / 1029,4 = 0.00652 Barriles / pie 22unitarioDesplazamiento total = Desplazamiento unitario x Longitud de tuberaDesplazamiento total = 0.00652 Bls/ pie x 5000 pies = 32.62 Barriles El volumen de lodo deber aumentar en aproximadamente 33 BarrilesNota: Otra aplicacin es el clculo del volumen de lodo que necesito para llenar el anulardel pozo cuando tengo toda la sarta de tubera dentro del pozo y voy a viajar fuera de este.En Pride El supervisor debe llevar un control exhaustivo de este volumen de lodo a travsdel Formato OP-008 Control del Tanque de Viaje (Ver Anexo 1) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJEMPLO DE CLASEConsiderando el espesor de los Tool Joint :De la Tabla No. 52 de la Pag. 101, columna 15, fila 4, en el Manual de WCSel desplazamiento de la tubera es de 0.00784 Bls / PieDesplazamiento total = 0.00784 Bls/ pie x 5000 pies = 39.2 Barriles 32

Unidad de medida muy usada en los operaciones de campo. En el equipo se tiene sensoresque miden el peso de sarta, el peso sobre la broca cuando estamos perforando; o cuando se hacen movilizaciones las gras tienen dispositivos que dan una medida del peso de la cargaen el aire . La unidad de campo ms usada son : Libras ( lbs ) y Toneladas (Ton)

1 Tonelada equivale a 2240 LibrasPeso de la sarta en el aire : Los fabricante de tubera emiten tablas para cada tipo.Donde especifican el OD , ID, y peso unitario . El peso unitario indica el peso del acero por cada pie de tubular. Por lo tanto si deseamos calcular el peso de la tubera, se debe multiplicar esta por la longitud. Usando la siguiente ecuacin

Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI18. Peso de la Sarta Peso total de la sarta en el aire = Peso Unitario x Longitud de tubera ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ejemplo : Evaluar el Peso de 5,000 pies de DP de 5 Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie

Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5,000 pies = 97,500 LibrasEc. 1233

Peso de la sarta dentro del lodo : Cada vez que sumergimos un tubular o cualquierobjeto dentro de un fluido, su peso se disminuye como consecuencia de la resistencia queejerce el fluido al objeto ( como un empuje en direccin inversa ). Dicho empuje dependedel tipo de fluido. Si el fluido es ms denso el empuje ser mayor. Para evaluar el factor oporcentaje de disminucin ingresamos un nuevo concepto llamado Factor de Boyancia (F.B.) o Factor de Flotacin. Este factor se determina mediante la siguiente ecuacin:F.B. = ( 65.5 - MW ) / 65.5Donde :MW : Peso del Lodo en Libras por Galn (lbs/gal)Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEc. 13Peso total de la sarta en lodo = Peso Unitario x Longitud de tuberia x F.B. ( Libras) (Lbs/pie) (pies)Ec. 1434

Ejemplo : Evaluar el Peso de 5000 pies de DP de 5 Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie que esta dentro del pozo con un lodo de 9.5 lb/gal

Paso 1: Calculo del Factor de Boyancia

F.B. = ( 65.5 - 9.5 ) / 65.5 = 0.855

Paso 2 : Peso total en el lodo:

Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5000 pies x 0.855 = 83363 Libras

Si comparamos con el ejemplo anterior el peso de la sarta se disminuye en 14137 librasPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJEMPLO DE CLASE35

Cual ser el peso que mostrar el Indicador de Peso (Martin Decker) si tenemos lasiguiente sarta en un pozo vertical lleno de lodo de peso 8.5 lbs/gal. El peso del BloqueViajero es de 30,000 Libras.

Tipo de Tubera Juntas Longitud Peso Unitario (Pies) (Libra/pie)Botella (DC) 6 1/2 9 30.85 80HWDP de 5 25 31.50 43DP 5 128 31.70 19.5Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASE36

Se define como el peso de un fluido por la unidad de volumen, en campo la unidad demedida ms usada es la libra (lb) por galn (gl) Libra / Gal (lpg) . En inglesPoundal Per Galon (PPG). En campo se usa una balanza para hallar el peso del lodo

Espaol Ingles Sigla Unidad

Peso de lodo Mud Weight MW lpg o PPG

Para aumentar el peso de lodo, se usa el Sulfato de Bario (Barita).Barita requerida para aumentar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuacinpodemos determinar cuantas libras de barita se deben agregar a cada barril de lodo conpeso inicial.Paso 1 :1470 x ( MW2 - MW1 ) ( 35 - MW2 )Donde :

MW2 Peso del lodo deseado (PPG)

MW1 Peso del lodo Inicial (PPG) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI19. Densidad Ec. 1537

Cuantos sacos de Barita de 50 (Lbs / saco) necesito adicionar al volumen de lodo activo 500 Bls para aumentar el peso de lodo de 8.5 PPG a 9.2 PPG

Paso 1 : Cantidad de Barita por cada Barril de lodo1470 x ( MW2 - MW1 ) ( 35 - MW2 )=1470 x ( 9.2 - 8.5 ) ( 35 - 9.2 )=40 Lbs / BlsPaso 2 : Cantidad de Barita para el volumen total de lodo activo 40 (lb/Bls) x 500 Bls = 20000 lbs de barita Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJEMPLO DE CLASEEc. 16Ec. 17Paso 2 : Cantidad de Barita paratodo el volumen de lodo activoPaso 3 : Sacos de Barita paratodo el volumen de lodo activoCantidad = Lls barita x Volumende Barita por Bls Activo Sacos = Cantidad / Peso Unitariode Barita de Barita del saco ( Lbs) (Lbs / Bls) ( Bls) ( Lbs) ( Lbs / saco) ( sacos) Paso 3 : Sacos de Barita 20000 (lbs) / 50 (lbs/saco) = 400 sacos de barita 38

Barriles de agua requerido para bajar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuacin podemos determinar cuantas barriles de agua se deben agregar al volumen activo de lodo conociendo el peso de lodo inicial y el finalVolumen Activo de lodo x ( MW1- MW2 )( MW2- 8.33 )Donde : Volumen Activo de lodo ( Barriles)MW2 Peso del lodo deseado (PPG)MW1 Peso del lodo Inicial (PPG) Ec. 18Ejemplo : Cuantos Barriles de Agua se requieren para bajar la densidad de lodo de 9.5 PPGa 9.2 PPG, si tenemos un volumen activo de lodo de 400 Barriles 400 x ( 9.5 - 9.2 )( 9.2- 8.33 )=138 Bls de aguaPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI39

Gradiente de un Fluido Es un concepto muy usado en campo, y consiste enexpresar la densidad de lodo en unidad de presin por cada pie de columna de lodo.Se determina por medio de la siguiente ecuacin : Gf = 0.052 x MWDonde : Gf : Gradiente del fluido ( Psi / pie) MW : Peso del lodo (PPG) Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI20. Gradiente de un fluido Ec. 19Ejemplo : Cual es el gradiente de un lodo que tiene 10.5 PPG Gf = 0.052 x MWGf = 0.052 x 10.5 = 0.546 Psi /pieEjercicio : Cual es el gradiente para los siguientes lodos8.5 x 0.052 = ________ Psi / Pie9.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie12.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie14.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie

40

Es muy fcil, conociendo el gradiente de un fluido, establecer que tipo de fluido es.A continuacin los rangos de gradientes para diferentes tipos de fluidos: Tipo de Fluido GradienteGAS 0.052 - 0.156

ACEITE 0.208 - 0.312

AGUA SALADA 0.364 - 0.468 ( Psi/ft )Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDITipos de Fluidos41

Es la fuerza ejercida por una columna de fluido en reposo Sobre el fondo del pozo. Depende del peso del fluido o densidad (MW) y de la longitudvertical de la columna de lodo (PV). Ayuda a mantener las paredes del pozo y ademsevita que los fluidos (crudo, agua o gas) invadan el pozo. Es definida por la siguiente ecuacin: Ph = 0.052 x MW x PVDonde :Ph : Presin hidrosttica , (Psi)MW : Peso de Lodo , Lbs / gal (ppg)PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)Ejemplo : Calcule la presin hidrosttica ejercida por una columna de lodo en un pozo conprofundidad vertical de 5500 pies (ft) , peso del lodo es 8.9 lbs/gal (ppg)Ph = 0.052 x 8.9 x 5500 Ph = 2545 Psi Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI21. Presin Hidrosttica de un fluido Ec. 2042

Densidad8.33 lb/gal0 Pies1000 Pies2000 PiesPh = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 PsiPh = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 PsiPh = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 PsiA Mayor Profundidad , Mayor es la presin hidrostticaPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIVariacin de la Presin Hidrosttica con la profundidad 43

Variacin de la presin hidrosttica con la densidad0 Pies1000 Pies2000 PiesPh = ______ PsiA Mayor densidad , Mayor es la presin hidrostticaPh = ______ PsiPh = ______ PsiPh = ______ PsiPh = ______ PsiPh = ______ PsiPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEJERCICIO DE CLASE44

Continuacin.Durante la perforacin nos referimos a dos tipos de profundidades. La ProfundidadVertical ( PV ) que es una lnea imaginaria directamente debajo del equipo yla Profundidad Medida (PM) que es la longitud medida desde la mesa rotaria hastaLa broca (Ver tally de tubera) Espaol Siglas Ingles Siglas

Profundidad Vertical Verdadera P.V.V True Vertical Depth T.V.D.

Profundidad Medida P.M. Measured Depth M.D.MDMDMDTVDTVDTVDUTILICE

TVD PARA CALCULOS DE PRESION

MD PARA CALCULOS DE VOLUMENPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI45

EJERCICIO EN CLASECual ser la presin hidrosttica en un pozo cuya densidad de lodo es 9.25 lp/galLa Profundidad Medida (PM o MD) es 6750 pies y la Profundidad Vertical (PV o TVD)Es de 6130 piesMD = 6750 piesTVD = 6130 pies0 piesPH = 0.052 X _______ LPG X __________ piesPH = _________ psi Pride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI46

Continuacin.La ecuacin de la presin hidrosttica tambin puede estar definida en funcin delGradiente del fluido (Gf) , quedando: Ph = Gf x PVDonde :Ph : Presin hidrosttica , (Psi)Gf : Gradiente del fluido (lodo, agua, gas) , Psi / ft (ppg)PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)Ejemplo : Calcule la presin hidrosttica ejercida por una columna de agua en un pozo conprofundidad vertical de 5500 pies (ft) , Gradiente del agua es 0.439 lbs/gal (ppg)Ph = 0.439 x 5500Ph = 2414 PsiPride Colombia - Matemticas Bsicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDIEc. 2147