Presión hidrostática

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:

Donde, usando unidades del SI,

es la presión hidrostática (en pascales); es la densidad del líquido (en kilogramos sobre metro cúbico); es la aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado); es la altura del fluido (en metros). Un liquido en equilibrio ejerce fuerzas

perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior es la presión atmosférica

En perforación la presión hidrostática es la fuerza ejercida por el fluido de perforación en el pozo. Si la presión de formación es mayor que la presión hidrostática, los fluidos pueden entrar al pozo, lo que provoca una surgencia. Si no se realiza una rápida acción para controlar la surgencia o ahogar el pozo, puede ocurrir un descontrol. Para controlar o tener controlado el pozo se debe mantener un equilibrio adecuado entre la presión hidrostática y la presión de formación o la presión hidrostática debería ser igual o ligeramente mas alta que la presión de formación.La severidad de una surgencia depende de varios factores como la permeabilidad y la porosidad de la roca. Los terrenos de gran porosidad y permeabilidad poseen gran potencial para generar surgencias.Cuando ocurre una surgencia puede denominarse de varias maneras por ejemplo al tipo de fluido ingresante: petróleo, gas, agua, anhidrico carbónico, etc. Se tiene que diferenciar entre control y ahogo del pozo ya que estas son dos instancias diferentes del control surgencia de pozo. Controlar es el primer paso cuando se esta en presencia de una surgencia o sea cuando se cierra el pozo para que este no siga admitiendo fluidos de formación. Ahogo de un pozo es cuando ya se a concluido todas las maniobras de controlara definitivamente el posible ingreso de fluidos de la formación.

Presión hidrostática

La presión hidrostática se refiere a la presión de del fluido de perforación en el pozo. Esta aumenta con la densidad y la profundidad del fluido en el pozo. La geometría (diámetro y forma de la

columna del pozo) no tiene efecto en la presión hidrostática . por la que solo depende de la densidad del lodo de perforación y la profundidad vertical verdadera (TVD)La profundidad vertical verdadera (TVD) es la longitud de una línea vertical recta desde superficie al fondo del pozo. La profundidad medida o total (MD) es la longitud del pozo medida siguiendo el curso real del pozo. Por la que la TVD y MD pueden diferir especialmente en pozos direccionalesLa presión hidrostática puede calcularse matemáticamente como:

HP: C x MW x TVDDonde:HP: presión hidrostática (psi )C: constante (su valor depende de la unidades usadas para la densidad)MW: densidad del lodo ( ppg)TVD: profundidad vertical real (ft )

Unidad de la densidad [ρ] Constante ( C)ppg 0.052pcf 0.00694

La presión hidrostática puede calcularse multiplicando el gradiente de la presión del fluido por la profundidad vertical real. El gradiente de la densidad del lodo es la cantidad de cambio de la presion por la profundidad, es decir,

MG : MW x C

DondeMG: el gradiente de la densidad (psi/ft )MW: la densidad del lodo de perforación (ppg)C : constante (su valor depende de la unidades usadas para la densidad)

Presión de formaciónUna teoría aceptada del origen de la presión de formación se relaciona con el origen de la cuencas sedimentarias. A medida que se depositan capas sobre capas de sedimentos aumenta la presión de sobrecarga de las capas y ocurre la compactación. La presión de sobrecarga es la presión ejercida a cualquier profundidad determinada por el peso de los sedimentos o rocas y el peso de los fluido a que llenan los poros de la roca. Puede ser de 0.229 kg/cm 2 /m o de 1 lb/ pulg2 por pie (psi/pie) pero esta varia con el área. .A medida que ocurre la compactación, cualquier fluido en la formación es expulsado hacia las capas mas permeables, tal como las areniscas. Si estas son continuas a la superficie no se puede formar presiones mas alta que la normal. Sin embargo, si el fluido de una capa es atrapado por alguna condición geológica se puede formar presiones mas alta que la normal, por ll que la

formación puede convertirse en sobrepresionada. Las condiciones geológicas pueden ser: fallas, lechos masivos de sal, arenas cargadas, lechos de esquitos masivos y estructuras grandes.

Perdida de presion el el anular

Es la presión de bomba requerida para mover el lodo hacia arriba por el anular. Aunque esta es menor a 200 psi, para la velocidad de bomba reducida para ahogar un pozo es significativa porque contribuye a la contrapresión en el fondo del pozo, incrementando la misma. Puesto de otra forma, cuando se esta circulando, la presión de fondo equipara la presión hidrostática mas la presión requerida para mover el lodo hacia arriba por el anular. Se produce perdida de esta presión por la fricción que resiste el flujo de liquido en el anular.