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INGENIERÍA DE PERFORACIÓN II

Arthur Lubinski1910-1996 BORN IN ANTWERP, BELGIUM, and educated at the University of Brussels,  Arthur Lubinski graduated in 1934 with the degree engineer civil mechanicselectric. Before World War II he worked on the development of  devices generating motor fuel from coal. Coming to the United States in 1947, he began a long and distinguished career  of engineering development in the petroleum industry. He served in both supervisory and individual researcher roles. At the time of his retirement in 1975, he was special research associate at the Tulsa Research Center of   Amoco Corporation, now BP-Amoco. He continued an active development and consulting practice, mainly for equipment manufacturers, until shortly before his death in 1996. In the early 1950s Arthur focused his thorough grounding in applied mechanics on the behavior and performance of oil well tubulars such as well casing and drill pipe. Many of his findings were strikingly counterintuitive and significantly improved the engineering and operating practices of the industry. Early on,  Arthur advocated placement of long strings of large diameter, minimal clearance “drill collars” immediately above the drill bit. Critics called this notion a certain guarantee to cause “stuck pipe,” but Arthur's findings eventually formed

standard industry practice, with great economic benefits. Lubinski's Law said you can't drill a truly vertical hole, especially in dipping formations. Almost single-handedly, and against strong opposition, Arthur pioneered the industry practice of horizontal placement of the surface locations of a well away from the bottom hole-drilling target. This permits efficient drilling while the inherent drift of  the well path carries the hole toward the target.  Arthur's subsequent extension of analytical work produced methods and equipment for controlling well inclination together with industry specifications for  allowable hole curvature related to drill pipe fatigue. In later years, he improved approaches to well casing design and set the basis for design of downhole equipment to counter the effect of internal pressure induced buckling of oil well production tubing. Because of his early accomplishments, Arthur was called to serve on the drilling panel guiding the planned Mohole Project. Later he served in technical education and advisory roles for the Deep-Sea Drilling Project, which documented plate tectonics. After participation in these national efforts, Arthur  played a role guiding the industry in melding the latest advances of naval architecture and physical oceanography with industry operating know-how to evolve drilling vessels and safe drilling practices for subsea wells. The full scope of Arthur's work, on a wide range of topics, is documented in a long list of publications, many republished in several languages. As a reference book, his collected works have been published as a two-volume set. Some critics with academic viewpoints denigrated Arthur's publications as not being mainly in refereed journals. However, one can observe that his publications passed the ultimate “referee test”—they changed the industry. INGENIERÍA DE PERFORACIÓN II

Elected to the National Academy of Engineering in 1986, Arthur Lubinski was active in numerous industry groups and professional societies. Often he was the initiator of collaborative efforts to address common challenges. He was a member of the Society of Naval Architects and Marine Engineers, a fellow of the  American Society of Mechanical Engineers (ASME), and distinguished member  of the Society of Petroleum Engineers. These and other professional societies  jointly sponsor the Offshore Technology Conference (OTC). In 1976  Arthur received the OTC's Distinguished Achievement Award for Individuals. More recently, ASME established the Arthur Lubinski Award for the Best Mechanical Engineering Paper for the best paper presented at OTC. During World War II Arthur served with the French Resistance Forces. Perhaps this experience spawned the determination and tenacity which he displayed in giving voice to his findings and making a difference in industry technology —all these accomplishments from a thoroughly kind and generous man. He is survived by two of his daughters and a host of devoted friends.

TRADUCCIÓN: NACIÓ EN AMBERES, BÉLGICA, educado en la Universidad de Bruselas,  Arthur Lubinski se graduó en 1934 con el grado de ingeniero civil y mecánica eléctrica. Antes de la Segunda Guerra Mundial él trabajó en el desarrollo de dispositivos que generan combustible de motor a partir del carbón. Llegó a los Estados Unidos en 1947, él empezó una carrera larga y distinguida de diseñar el desarrollo en la industria de petróleo. Él desarrollo los roles de investigador individual y supervisor. En el momento de su jubilación en 1975, él era un investigador especial asociado al centro de investigación de Tulsa en la  AMOCO, ahora BP-Amoco. Él continuó un desarrollo activo como práctico consultor, principalmente para los fabricantes de equipo, hasta poco antes su muerte en 1996. En principios del 1950s Arthur enfocó bien su conocimiento completo sobre la tierra en las mecánicas aplicadas en la conducta y desarrollo de los tubulares para pozos de petróleo como casing y drill pipe. Muchos de sus resultados eran notablemente intuitivos y significativamente mejoró la ingeniería y las prácticas operacionales de la industria. Tempranamente, Arthur defendió colocación de sartas de gran longitud y diámetro grande, mínimo altura de drill collar iría inmediatamente sobre la broca. Los críticos llamaron esta noción una garantía para causar un "pegamiento", pero los resultados de Arthur permitieron el desarrollo práctico normal de la industria, con grandes beneficios económicos, en el futuro. La Ley de Lubinski dijo que usted no puede perforar un agujero verdaderamente vertical, sobre todo atravesando formaciones. Contra una oposición fuerte, Arthur abrió camino en la práctica de la industria en la ubicación horizontal en superficie de un pozo perforado. Esto permitió una perforación eficaz mientras la tendencia inherente del camino del pozo lleva al agujero hacia el blanco.

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La extensión subsecuente del trabajo analítico Arthur produjo métodos y equipos para controlar bien la inclinación, junto con las especificaciones de la industria para la curvatura del hoyo que son aceptable relacionadas a la fatiga de la tubería. Años más tarde, él mejoró sustancialmente el diseño de casing dl pozo y puso la base para el diseño del equipo de downhole para que este se oponga al efecto de la presión interior inducida produciendo pandeo en la tubería de la producción. Debido a sus logros tempranos, Arthur fue llamado para servir en un panel de perforación guiando los Proyectos de planeamiento del hoyo. Después él sirvió en la educación técnica y en asesoramiento para los proyectos de perforación en aguas profundas, que documentó en la tectónica de placas. Después de su esfuerzo en la participación nacional, Arthur jugó un papel guiando a la industria en la fusión de los últimos adelantos de arquitectura naval y la oceanografía física, con las habilidades de la industria para operar y los cuidados prácticos para los pozos en el mar. El alcance lleno del trabajo de Arthur, en una gama amplia de temas, se documenta en una lista larga de publicaciones, muchas publicaciones se hicieron en varios idiomas. Como un libro de referencia, sus trabajos reunidos se han publicado como un juego de dos volúmenes. Algunos críticos con los puntos de vista académicos denigraron las publicaciones de Arthur como no estar principalmente en los periódicos arbitrados. Sin embargo, uno puede observar que sus publicaciones pasaron los últimos exámenes,ellos cambiaron la industria. Elegido por la Academia Nacional de Ingenieros en 1986, Arthur Lubinski era un miembro activo en los numerosos grupos de industria y las sociedades profesionales. A menudo él era el iniciador de esfuerzos colaborativos para dirigirse a los desafíos comunes. Él era un miembro de la Sociedad de  Arquitectos Navales y Marino Engineers, un compañero de la Sociedad americana de Ingenieros Mecánicos (ASME-American Society of  MechanicalEngineers), y miembro distinguido de la Sociedad de Ingenieros de Petróleo. Éstos y otras sociedades profesionales juntamente con el patrocinador de la Conferencia de Tecnología de operaciones en el mar (OTCOFFSHORE TECHNOLOGY CONFERENCE). En 1976 Arthur recibió el Logro Distinguido de la OTC Otorgado para Individuales. Más recientemente, ASME estableció el premio a Arthur Lubinski por el mejor paper de Ingeniería Mecánica y por el mejor paper presentado en la OTC. Durante la Segunda Guerra Mundial Arthur sirvió a las Fuerzas de Resistencia francesas. Quizás esta experiencia desovó la determinación y tenacidad que él desplegó dando la voz a sus resultados y representando una diferencia en la industria y tecnología, todos estos logros de un tipo completo y un hombre generoso. Él sobrevivió para sus 2 hijas y para sus amigos más cercanos.

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HENRY WOODS Henry WOODS, Indiana, for sinking gas and oil wells, was born in county Tyrone. Ireland, May 20, 1845. Edward Hughes, father of Henry J had come to  America about the year 1849 and located in New York City. About a year later  Mrs. Hughes came over with her two children, Henry J. and Mary Ann, but on arriving in New York, via Canada.

TRADUCCION: Henry WOODS,Indiana, para el gas y pozos de petróleo, nació en el condado de Tyrone. Irlanda, el 20 de mayo de 1845. Edward Woods, el padre de Henry había venido a América aproximadamente el año 1849 y había localizado en la Ciudad de Nueva York. Después aproximadamente después de un año, la Señora Woods vino con sus dos niños, Henry J. y Mary Ann, pero llegaron a Nueva York, por Canadá, HENRY WOODS Y ARTHUR LUBINSKI fueron ingenieros de la HUGHES PETROLEUM COMPANY, en los años 50. Uno como supervisor general de investigación y el otro como dirigente de panel de perforación.

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WOODS, LUBINSKI, HOCK AND TREICHER'S THEORY ON DEVIATED HOLES HENRY WOODS & ARTHUR LUBINSKI'S THEORY: Henry Woods and Arthur Lubinski stated in 1954 that the size of drill collar just above the bit is the limiting factor for the lateral movement of bit causing hole deviation. They gave a formula to calculate the Minimum Effective Hole Diameter (MEHD) for  lowering the casing. The formula is: MEHD = (Bit Size + Drill Collar OD) / 2

ROBERT S. HOTCH'S THEORY: Later, Robert S. Hotch came up with a theory that while drilling with an unstabilized bit an abrupt change of hole angle can occur if hard ledges are encountered. With reference to his theory, he suggested that the minimum permissible drill collar  OD should always be greater than twice the casing coupling diameter to be run minus the bit size.

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Después, Robert S. Hotch propuso una teoría que mientras se perfora con una broca no estabilizada un cambio abrupto de ángulo en el hoyo puede ocurrir si se encuentran formaciones duras. Con referencia a su teoría, él sugirió que el mínimodiámetro exterior permisible de las tuberíaslastrabarrenas siempre debe ser mayor que dos veces la cubierta de la cupla menos el OD de la broca.

Minimum Drill Collar OD = 2 x Casing Coupling OD – OD Bit size

H.E. TRIECHER'S THEORY:  At the Same time, H.E. Triecher pointed out that the lateral movement of an unstabilized bit in non dipping formation tends to cut a spiral hole. The spiralling will be more severe in soft formations where penetration rate is high and this will produce a hole of reduced drift diameter.  Al mismo tiempo, H.E. Triecher señaló que el movimiento lateral de una broca no estabilizada que perfora una formación tiende a construir un agujero espiralado. Los espirales serán más severos en formaciones suaves dónde la proporción de penetración es alta y esto producirá un agujero de diámetro de tendencia reducida.

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CONCLUSIONES DE ALGUNAS TEORÍAS Once again, the effective force is being scrutinized by the industry. The effective force is a concept developed for including the effects of the surrounding fluids on the pipe. The paper that defined our current understanding of pipe-fluid interaction was written by Klinkenberg (1951), with essential additional discussions by Arthur Lubinski and Henry Woods. There have been many, many papers since that publication, with the intent to improve the understanding of the concept. Why write another paper on this subject? The first reason is a shift in point of view from the pipe to the fluid. What information can we obtain from a simple balance of momentum of the fluid in bulk? For example, for flow inside a pipe, we can determine exactly the load exerted on the pipe by the flowing fluid in terms of only the fluid density, pressure, and momentum. The second reason is fluid dynamics. Most effective force papers have dealt with static fluids. How are these static effects modified for a flowing fluid? Do we need to add a pressure gradient to the pipe buoyancy? How is fluid friction included in the pipe loading? How does fluid momentum affect the pipe? For  curved pipes we might expect a centrifugal force term. The answers to these questions are often surprising, even counter-intuitive. The effect of fluid pressure on casing was not originally appreciated and still causes confusion today. The current understanding of the role of fluid forces can be traced to a paper by Klinkenberg (Klinkenberg, 1951). This paper  resolved many of the questions about the effect of fluid pressures on the neutral point by examining a column immersed in liquid. In a written discussion of this paper, H.B. Woods expanded Klinkenberg's results by considering different internal and external pressures. In this analysis, he introduced many of the ideas later used by Lubinski (Lubinski, 1962) in the analysis of tubing buckling. Lubinski presented tubing buckling equations based on a “fictitious” buckling

force that included the effects of internal and external pressure, but was developed for fluids of constant density.

TRADUCCION: Una vez más, la fuerza eficaz está escrutándose por la industria. La fuerza eficaz es un concepto desarrollado para incluso los efectos de los fluidos circundantes en la cañería. El papel que definió nuestro entendiendo actual de interacción de cañería-fluido era escrito por Klinkenberg (1951), con las discusiones adicionales esenciales por Arthur Lubinski y Henry Woods. Ha habido muchos, muchos paper desde esa publicación, con el intento de mejorar  la comprensión del concepto. ¿Por qué escribir otro paper sobre el mismo concepto? La primera razón es un cambio en el punto de vista de la cañería al fluido. ¿Qué información podemos obtener de un simple balance de velocidad adquirida de un fluido en un tanque? Por ejemplo, para el flujo dentro de una INGENIERÍA DE PERFORACIÓN II

cañería, nosotros podemos determinar la carga ejercida en la cañería por el flujo de fluido en términos de densidad, presión, y velocidad adquirida. La segunda razón es la dinámica del fluido. La mayoría de los papers de fuerzas eficaces se han tratado con fluidos estáticos. ¿Cómo estos efectos estáticos se modifican para un flujo fluido? ¿Nosotros necesitamos agregar una gradiente de presión a la flotación de la cañería? ¿Cómo la fricción del flujo es incluida en la carga de la cañería? ¿Cómo la velocidad adquirida fluida afecta la cañería? Para las cañerías encorvadas nosotros podríamos esperar un término de fuerza centrífuga. Las respuestas a estas preguntas son a menudo sorprendentes, incluso intuitivas. El efecto de presión del fluido en el casing no es apreciado originalmente y todavía causa la confusión en estos momentos. Pueden remontarse los entendiendo actuales de fuerzas de fluido a un paper por Klinkenberg (Klinkenberg, 1951). Este paper se resolvió muchas de las preguntas sobre el efecto de presiones del fluido en el punto neutro examinando una columna sumergida en el líquido. En una discusión escrito de un paper, H.B.WOODS extendió los resultados de Klinkenberg considerando las presiones interiores y externas son diferentes. En este análisis, él introdujo muchas de las ideas usados por Lubinski después (Lubinski, 1962) en el análisis del pandeo de la tubería. Lubinski presentó en el pandeo de la tubería las ecuaciones basadas en una fuerza de pandeo "ficticia" que incluyó los efectos de presión interior y externa, pero se desarrolló para los fluidos de densidad constante.

HERMANOS SCHLUMBERGER

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