Matematica de Taladro

MATEMÁTICA DE TALADRO

INDICE

1. PULGADAS Y SUBDIVIONES DE PULGADAS

PAG. PAG.

1

2. VOLUMEN DE UN TANQUE TANQUE RECTANGULAR

1

3. VOLUMEN DE UN TANQUE CILINDRICO A. EN POSICIÓN VERTICAL B. EN POSICIÓN HORIZONTAL

2 3 3

4. CAPACIDAD DE LA SARTA DE PERFORACIÓN

4

5. DESPLAZAMIENTO DE TUBULARES

4

6. FACTOR DE FLOTACIÓN

5

. CA C ALCULO DEL VOLUMEN DEL ESPACIO ANULAR

5

!. CALCULO PARA PARA DETERMINAR DETERMIN AR LA PROFUNDIDAD PROFUNDID AD DE UNA PERDIDA DE PRESION EN LA SARTA DE   PE PERFORACIÓN

6

". CALCULO PARA PARA DETERMINAR DETERMIN AR EL PUNTO DE LIBRE

INDICE

1. PULGADAS Y SUBDIVIONES DE PULGADAS

PAG. PAG.

1

2. VOLUMEN DE UN TANQUE TANQUE RECTANGULAR

1

3. VOLUMEN DE UN TANQUE CILINDRICO A. EN POSICIÓN VERTICAL B. EN POSICIÓN HORIZONTAL

2 3 3

4. CAPACIDAD DE LA SARTA DE PERFORACIÓN

4

5. DESPLAZAMIENTO DE TUBULARES

4

6. FACTOR DE FLOTACIÓN

5

. CA C ALCULO DEL VOLUMEN DEL ESPACIO ANULAR

5

!. CALCULO PARA PARA DETERMINAR DETERMIN AR LA PROFUNDIDAD PROFUNDID AD DE UNA PERDIDA DE PRESION EN LA SARTA DE   PE PERFORACIÓN

6

". CALCULO PARA PARA DETERMINAR DETERMIN AR EL PUNTO DE LIBRE

14. CALCULOS DE HIDR(ULICA A. DENSIDAD EQUIVALENTE DE CIRCULACIÓN B. VELOCIDAD ANULAR C. VELO ELOCIDA CIDAD D DE CHORROS)TFA. D. CAIDA DE PRESION EN LA MECHA E. CABA CABALL LLA& A&E E HIDR( HIDR(UL ULIC ICO O PROPORCIONADO EN LA MECHA F. CABALLA&E HIDR(ULICO TOTAL. G. HIDR(ULIC HIDR(ULICA A DESARRO DESARROLLAD LLADA A POR POR CABALLO CABALLO DE FUERZA POR  PULGADAS CUADRADAS. H. PORC PORCEN ENT TA&E DEL DEL CABA CABALL LLA& A&E E HIDR HIDR(U (ULI LICO CO EN LA MECH MECHA. A.

12 12 14 14 14 15 15 15 16

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

MATEMÁTICA MATEMÁTICA DE TALADRO

1. PULGADAS Y SUBDIVISIONES DE PULGADAS. PULGADAS. Una pulgada es equivalente a 2.54 c. En el capo petrolero las diensiones de los tu!ulares se e"presan en #racciones de pulgadas $%&' $%2' etc. (ara realizar calculos utilizando estas edidas' es necesario convertirlas prieraente en )pulgadas deciales*. (ara convertir una #raccion de pulgada' en pulgada pulgada decial' dividir el nuero de arri!a de la #raccion entre el de a!a+o. E+eplo, -%&*  - ÷ &  /.-05* 1i deseaos conocer la capacidad en rl%pie del 3oo de & -%&*' utilizaos la #orula, dietro del 3oo entre $/26.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

E+eplo, Un tanque tiene una altura de 68 5*' un anc3o de $/8  un largo de 08 0*. 1u voluen es, 68 5*  6.4$8 08 0*  0.5&8 6.4$8 " $/8 " 0.5&8  0$-.2 pies ?oluen en !arriles, 0$-.2 / 5.7$  $20.$- ls. 1i se desea conocer la capacidad del tanque en pulgada por !arril' dividir la altura en pulgadas por su capacidad, E+eplo, 68 5*  $$-* % $20.$-  /.&6* % ls 1i se desea conocer la capacidad en !arriles por pulgadas' lo que es #recuenteente s prctico' dividir la capacidad total entre la altura en pulgadas del tanque.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

(aso $,

: Π " Dietro 2 ; " Aargo del tanque  pies4

(aso 2, ?oluen en pies- % 5.7$ E+eplo, Un tanque tiene un dietro de &8  -/8 de largo. 1u voluen es, (aso $,

: Π " &2 ; " -/  $5/& pies4

(aso 2, $5/& pies- % 5.7$  276 ls.

B.-

EN POSICIÓN HORIZONTAL

El pro!lea es un poco s cople+o cuando 3a que deterinar el voluen que contiene un tanque cil@ndrico en posici=n 3orizontal. Este caso se 3a presentado en varias oportunidades cuando 1anta H coienza a operar un nuevo taladro' donde se !orr= la escala del tanque de Jasoil.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Coo en el e+eplo' el l@quido ocupa el 25K del dietro del tanque' la escala indica que esto corresponde al $6.5K de la capacidad total. (aso -, l@quido.

L9ltiplique la capacidad total por $6.5K para deterinar el voluen del

.- CAPACIDAD DE LA SARTA DE PER!ORACIÓN (ara deterinar el voluen' en ls' por pie' de cualquier tu!ular' elevar el Dietro interno del tu!ular al cuadrado' luego dividir el resultado por $/26.

?oluen  ID2  % $/26 E+eplo, Cual es la capacidad de $2///8 de tu!er@a 5* : $6.5/ # % pie ;. ID  4.207*. : 4.207 2 % $/26 ; " $2///8  2$- ls. Esta #orula puede utilizarse para deterinar el voluen del 3oo' cuando no tiene tu!er@a adentro. E+eplo, ?oluen de 0///8 de 3oo a!ierto de $2 M* ,

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Aos pesos de porta ec3a se ane"an en la ta!la N> 6' (ag. 07 del Capitulo N> $/. E+eplo, Calcular el desplazaiento de $25//8 de tu!er@a 5*' Jrado J. : 2$.6 # % pie % 2040 ; " $25//8  66.75 ls. Calcular el desplazaiento de 2-/8 de porta ec3as 7 M* " 2 M*. : 6$ l!%pie ; :6$ l!%pie % 2040 ; " 2-/8  0.7 ls.

#.- !ACTOR DE !LOTACIÓN 1e utiliza para calcular el peso de un tu!ular de acero' en el lodo. El peso de la sarta de per#oraci=n en el lodo disinue a edida que auenta la densidad del lodo Horula para deterinar el #actor de #lotaci=n  

75.44  Densidad del lodo : A(J ; 75.44

< El #actor de #lotaci=n no tiene unidad de edici=n. E+eplo, una sarta de per#oraci=n que pesa -$//// l!s en el aire' pesar@a en el lodo de densidad  $7.7 A(J,

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

OO IERGO % (ORG LEC1  

DIQLEGRO DEA OO2  DIQLEGRO DE A1 (ORG LEC1 2 $/26

%.- CALCULO PARA DETERMINAR LA PRO!UNDIDAD DE UNA PERDIDA DE PRESION EN LA SARTA DE PER!ORACIÓN. (riero veri#icar que la perdida de presi=n proviene de una #alla de la !o!a o de otro equipo de super#icie' tal coo una #uga en una vlvula etc. Jeneralente la di#erencia o!servada en el an=etro de presi=n' entre la indicaci=n de un 3ueco en la tu!er@a  la perdida de una !oquilla de la ec3a' es la anera coo se ani#iesta la prdida de presi=n, Aa prdida de presi=n de una !oquilla produce una ca@da de presi=n a!rupta  aor que la producida por  un 3ueco en la sarta de per#oraci=n. Esta presi=n se puede evaluar con un rpido clculo de 3idrulica : perdida de presi=n en las !oquillas de la ec3a ;. Aa prdida de presi=n producida por una cone"i=n lavada'  un 3ueco en la tu!er@a es generalente !a+a al principio' pero auenta gradualente a edida que la erosi=n del #luido ensanc3e el 3ueco. Una acci=n rpida es necesaria' a que esta situaci=n puede rpidaente traer coo consecuencia una ruptura en la sarta de per#oraci=n. E"isten varios todos de capo para deterinar la pro#undad del 3ueco' tal coo !o!ear 

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

 notar las e!oladas de !o!a  deterinar la pro#undidad del 3ueco con la #orula, ELOAD1 GOGAE1 " DE1CRJ DE DE (RE1ION A OL EHICIENCI

"

HCGOR DE 1G EA ULENGO

C(CIDD DE A GUERP. E+eplo,

Gu!er@a  5* : cap. /./$007 ls % pie ;.

Descarga de la o!a  /.$$0 ls % e!. Hactor de e#iciencia  65K Despus de !o!ear &5& e!oladas' la presi=n su!i= !ruscaente $2/ psi. Aa pro#undidad de donde proviene la prdida de presi=n es,

 

: &5& " /.$$0 " /.65 ;  5-0/8. /./$007

Coo se ilustra en estas #otos' el deterinar la pro#undidad de un 3ueco en la tu!er@a' ediante el !o!eo controlado de trozos de ecate es un procediiento de capo copro!ado  e#ectivo.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

9.- CALCULOS PARA DETERMINAR EL PUNTO LIBRE DE TUBER&A PEGADA Aa #=rula para deterinar el punto li!re toa en cuenta la elongaci=n del tu!ular atascado' edida desde la super#icie de la esa rotaria  la tensi=n aplicada para o!tener la elongaci=n. (ara o!tener la constante de punto li!re' cuando esta no aparece en la ta!la ane"a' 9ltiplique el rea de la secci=n del tu!ular por 25//.  Qrea de la secci=n  OD2 " ID2  " -.$4$7.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

CONSTANTES DE PUNTO LIBRE OD DEL TUBULAR

TUBERIA 3 1)2* TUBERIA 3 1)2* TUBERIA 5* REVESTIDOR 13 3)!* REVESTIDOR 13 3)!* REVESTIDOR " 5)!* REVESTIDOR " 5)!*

PESO ( LBS / PIE )

13+3$ 15+5$ 1"+5$ 6! 2 53+5 5!+4

CONSTANTE

"$52+5 1$6$ 131!+5 4!612+5 51"$! 3!!65 422$$

1'.- CALCULOS DE DISE(O DE SARTA DE PER!ORACION HORLUA (R E1GILR CUNGO1 (IE1 DE GUERP DE UN JRDO DEGERLINDO 1E (UEDEN UGIAISR' LNGENIENDO UN HCGOR DE GEN1IFN DE $//./// A1. Descripci=n de los coponentes de la ecuaci=n,

Gensi=n L"ia,

1e re#iere a la tensi=n "ia de la ta!la -' (ag. $4' Cap@tulo $/. (ara tu!er@a preiu' seg9n grado seleccionado.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

E+eplo,

(ro#undidad deseada $5.///8 (eso del lodo  $7.5 A(J : HH  /.04 ;

(eso del  en el lodo, 04./// l!s. Hactor de la tensi=n deseado  $//./// l!s. T Cuantos pies de tu!er@a grado J podeos utilizar Gensi=n La". Gu!. Jrado J  4-7.$5/ l!s. : 4-7.$5/ l!s " /.6 ;  $//.// l!s  04./// l!s :2$.62 " /.04 ;  

-62.525  $04.////  $-.40-8 $7.22

1i el  ide $.2//8' la longitud total de la sarta ser@a, $-.40-8 V $2//8  $4.70-8 a!r@a que agregar un @nio de -208 de tu!er@a grado 1 para llegar a la pro#undidad de $5.///8.

11.- P&LDORAS PARA VIA)AR TUBERIA

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

(E1O AODO

E+eplo,

Densidad del lodo " (ies de tu!er@a deseados " Cap. de Gu!er@a ?oluen de (@ldora

Aodo  $/ A(J Cap. De la tu!er@a  /./$007 ls % pie (ies de Gu!er@a vac@os deseados  2//8 ?oluen de la p@ldora  25 ls

Densidad de (@ldora  $/ A(J V

$/ " 2// " /./$007 25

 $$.42 A(J

12.- DESCARGA DE LAS BOMBAS DE LODO  . OL1 GRI(AE Dietro de la caisa 2 " Recorrido del (ist=n " /.///24- " Hactor de e#iciencia.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

1.%#

< 1i desea un calculo s e"acto' elevar a la potencia parte entre parntesis.

' en lugar de elevar al cuadrado la

($  (2  1(L $  1(L 2 

(resi=n de circulaci=n actual' = conocida. (resi=n actual que se desea conocer. ?elocidad de !o!eo correspondiente a ($. Nueva velocidad de !o!eo correspondiente a (2.

E+eplo,

(er#orando con una presi=n de circulaci=n de -2// psi'  05 EL(. 1e desea conocer la presi=n de circulaci=n con EL(.

(2  -2// psi 

25 05

2

 -55 psi

1.- CALCULOS DE HIDRÁULICA DEN1IDD EXUI?AENGE DE CIRCUACIFN :ECD; (ara lodos de !a+a densidad :entre 6  $- A(J;.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

$$ V

$-  /.$ $2.25  5

 $$.$& :A(J;

(ara lodos de alta densidad : V $- A(J ; (eso del lodo V

+

+



  /.$ ?is. plstica " vel. nular (unto Cedente *  , Dia. 3oo B Dia Gu! -// " Dia 3oo B Dia tu!.

E+eplo, Densidad del lodo, (unto cedente , ?iscosidad (lstica, Dietro del 3oo, Gu!er@a, ?elocidad nular,

$5 A(J $& -/ $2 MY8 588 6/8 %in.

D/0 E4567/8  C57;/ <

 $5 V

/.$ $2.25  5

 $5 V

/.$ 0.25

+



+ $& V +



"

"

+

-/ " 6/ $&-// V " : $2.25 B 5 ; 20// -// " : 0.25 ;

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

24.5$ " CUDA DE CIRCUACION + J(L  $$.42 A(J DIQLEGRO DEA OO2  DIQLEGRO DE GUERI2

E+eplo,

Caudal de Circulaci=n  45/ J(L oo  $2 M Y8 Gu!er@a  5* 24.5$ " 45/  &&.28 % in. 2 2 + $2.25   + 5 

C. ?EAOCIDD DE CORRO1 % GH

?el. de c3orros :pies % seg.; 

/.-2 " Caudal de Circulaci=n Qrea total de los c3orros : pulg 2 ;

AREA TOTAL DE LOS CHORROS +T!A T=>?

NA=. ? . :B??0

P57@

1

2

3



"

#

$

%

9

0%-2

/'/-&

/'/05

/'$$-

/'$5/

/'$&&

/'225

/'27-

/'-/$

/'--&

&%-2

/'/46

/'/6&

/'$40

/'$67

/'245

/'265

/'-44

/'-6-

/'442

6%-2

/'/72

/'$24

/'$&7

/'246

/'-$$

/'-0-

/'4-5

/'460

/'556

$/%-2

/'/00

/'$5-

/'2-/

/'-/0

/'-&-

/'47/

/'5-0

/'7$4

/'76/

$$%-2

/'/6-

/'$&7

/'20&

/'-0$

/'474

/'550

/'75/

/'042

/'&-5

$2%-2

/'$$/

/'22$

/'--$

/'442

/'552

/'77-

/'00-

/'&&4

/'664

$-%-2

/'$-/

/'256

/'-&6

/'5$&

/'74&

/'00&

/'6/0

$'/-0

$'$70

$4%-2

/'$5/

/'-/$

/'45$

/'7/$

/'052

/'6/2

$'/52

$'2/-

$'-5-

$5%-2

/'$0-

/'-45

/'5$&

/'76/

/'&7-

$'/-5

$'2/&

$'-&$

$'55-

$7%-2

/'$67

/'-6-

/'5&6

/'0&5

/'6&2

$'$0&

$'-04

$'50$

$'070

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Ca@da de presi=n de ec3a 

45/2 " $2  2/-& psi. $/&7-.$ " /.--$

E. CAAZE IDRQUAICO (RO(ORCIONDO EN A LEC. CUDA DE CIRCUACIFN : J(L ; " CID DE (RE1ION EN LEC : (1I ;   $0$4

E+eplo,

Caudal de circulaci=n  45/ J(L Ca@da de (resi=n en la Lec3a  2/-& (1I (resi=n de Circulaci=n Gotal  -/// (1I Dietro de la Lec3a  $2 M Y8

Ca!alla+e 3idr. en la Lec3a 

45/ " 2/-&  5-5 ( $0$4

CAAZE IDRQUAICO GOGA

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

. (ORCENGZE DEA CAAZE IDRQUAICO EN A LEC. Es el porcenta+e de ca!alla+e idrulico total' proporcionado en la ec3a. El Rango 3idrulico optio es entre 5/  75 K. Entre las varias #=rulas para calcularlo' la as sencilla es, CID DE (RE1ION EN A LEC " $// (RE1. DE CIRCUACIFN GOGA

E+eplo,

(res. de Circulaci=n total  -/// psi Caida de (resi=n en la ec3a, 25-& psi.



2/-& " $// -///

 70.6K

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

CALCULOS PARA EL CONTROL DE POZO $. (RE1ION IDRO1GGIC Unidades, (eso del lodo  Ai!ras por gal=n : A(J ; (ro#undidad  (ies Constante

 /./52

Unidad de presi=n  Ai!ra pulgada cuadrada : A(C ; H=rula, P0? 7 7?? + LPG  * P?5/ 687 * '.'"2

E=7?: Un pozo tiene una pro#undidad de $2///8. El lodo' dentro del iso tiene un peso de $5 A(J.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

De!en toar en cuenta la pro#undidad per#orando.

(ero todos los clculos realizados para deterinar, , , , ,

Aa presi=n 3idrosttica Aa presi=n en la zapata Aa presi=n de #ondo El auento de peso del lodo para controlar el pozo

De!en toar en cuenta, 

Aa pro#undidad vertical

(ro#undidad ?ertical

(ro#undidad (er#orada

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

I=?8/8: Aa presi=n 3idrosttica real depende no solo de la pro#undidad vertical' sino de un lodo de peso 3oogneo. 1i e"iste !atc3es o vol9enes de lodo de densidad in#erior a la densidad te=rica' la presi=n 3idrosttica en el #ondo es in#erior a la presi=n te=rica.

 ESTO PUEDE ORIGINAR UN IN!LU)O

2.- GRADIENTE DE PRESION Un gradiente de presi=n e+ercida por un peso de lodo deterinado' por unidad de pro#undidad. (ara entender esta de#inici=n' es preciso 3acer la pregunta siguiente, TCunta presi=n e+erce el lodo en cada pie de pro#undidad del 3oo. (ara sa!erlo se 9ltiplica sipleente el peso del lodo por la constante : /./52 ;.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129



Ella puede ser agua' gas' condensado o petr=leo.



El 9nico clculo que nos interesa para deterinar la presi=n de #oraci=n' es cuando sucede una arreetida. Aa O(8s est cerrada  las !o!as de lodo estn paradas.



Alega un oento en que una cierta presi=n se acuula en la tu!er@a' esta presi=n se denoina presi=n de cierre de la tu!er@a : (CG ;. En este caso es posi!le deterinar la presi=n de #oraci=n' ediante la #=rula,

P0;/  ?=;/ < P0;/   / 7 85J , 0;/ ?08K8.

E=7?: Despus de detectar un in#lu+o' se cerr= la O(8s  despus de 5 inutos' una presi=n de 5// A(C se registra en la tu!er@a' en el an=etro de la consola del S5 C?. Aa pro#undidad vertical es $4-5/8  el peso del lodo es $4.& A(J. Calcular la presi=n de la #oraci=n.

P0;/  !?=;/ + P!  < "'' LPC , + 13"' * '.'"2 * 1.% LPG  < 11"3 LPC

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

: < ; Aa constante e"acta es $6.2-' pero al redondearla a 2/ es acepta!le.

, , ,

E+eplo de clculo,  (ro#undidad vertical  $4-5/8 (eso de lodo actual  $4.& A(J.  (resi=n de cierre en tu!er@a  5// A(C

 uento del peso del lodo para controlar la presi=n de #oraci=n, 5// A(C " 2/  /.76 = /.0 A(J $4-5/8 El peso del lodo de!e auentar 3asta, $4.& A(J V /.0 A(J  $5.5/ A(J

.- PRESION DE CIERRE EN EL ANULAR

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

(ara entender este #en=eno' es preciso e"ainar la #igura siguiente,

5//

5/ arriles de   ganancia Aodo (eso  $5 A(J  ltura  $///8

P-/ 0- I/  6 LPG

I/

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

$///8 Aa presi=n 3idrosttica del in#lu+o es, $/// " /./52 " 7 A(J  -$2 A(C Aa presi=n del lodo' s la del in#lu+o que se e+erce 3acia el #ondo es, $/4$- A(C V -$2 A(C  $/025 A(C   consecuencia' la presi=n de cierre en el anular de!e ser, $$76- A((C :(resi=n de la Horaci=n; B $/025 A(C  67& A(C

R5, Cuanto as transcurra antes de cerrar el pozo' s lodo #lue 3acia los tanques. Esto trae coo consecuencia' que s in#lu+o #lue dentro del anular' en el #ondo del 3oo. El voluen de la arreetida crece rpidaente lo que coplica enoreente la operaci=n de controlar el pozo' por las razones siguientes,  

Aa presi=n de cierre anular ser uc3o s alta' lo que puede originar #ugas en la super#icie :A@neas' O(' ?lvulas' etc.; El riesgo de #racturar la #oraci=n'  crear aun revent=n su!terrneo es u alto.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

#.- CÁLCULOS PARA DETERMINAR LAS EMBOLADAS PARA CIRCULAR DESDE LA MECHA HASTA LA SUPER!ICIE.

!?=57: ?oluen de lodo en el anular  Hactor de Descarga de la o!a : ls % e! ;

E=7?: El voluen total del nular es 2/5/ arriles Aa !o!a tiene un #actor de descarga de /.$$0 ls % e!oladas. E!oladas para circular o desplazar lodo desde la ec3a 3asta la super#icie. 2/5/ ls % /.$$0 ls % e!.  $052$ e!oladas.

$.- P0?/0  B?=? 5/8 ??/0  ?/8?7  ?F?. .- P0;/ I/7  C57;/: Cuando el lodo densi#icado esta  epezaos a !o!earlo para controlar el pozo' la presi=n

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

1i es ligeraente s alto que la sua de la (resi=n Reducida' s la (resi=n de Cierre en la tu!er@a' d+elo as@. Esta di#erencia proviene de que la (resi=n Reducida no #ue correctaente anotada.

B.- P0;/ !/7  C57;/ + P!C  Despus de 3a!er !o!eado el lodo densi#icado por la tu!er@a' 3asta la ec3a' el iso epezara a llenar el espacio anular  desplazar el lodo original. En el transcurso de esta operaci=n' la presi=n de circulaci=n se 3a!r reducido de un valor  igual a la (resi=n de Cierre en la tu!er@a. Cuando el lodo pesado llega al #ondo' se anota la presi=n de tu!er@a en el ta!lero del 1uper  C3o\e  se antiene esta presi=n ientras el lodo densi#icado est circulando 3asta la super#icie. Esta presi=n de!er@a ser igual a, (resi=n inicial de Circulaci=n de Cierre en la Gu!er@a " Nuevo peso del Aodo (eso del Aodo Inicial Aa presi=n que se antendr regulando la apertura de 1uperc3oque' ientras se circula el lodo densi#icado' desde el #ondo' 3asta la super#icie se llaa.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Dividir la di#erencia entre la (resi=n Inicial  (resi=n Hinal de circulaci=n entre el n9ero de e!oladas para !o!ear 3asta la ec3a.

E=7?, (resi=n Inicial  $2// A(C (resi=n Hinal  05/ A(C Nuero de E!oladas super#icie ec3a  &2/

E=7?: P0? 2: : $2//05/; % &2/  /.55 A(C % E!olada .55 A(C % E!olada representa la ca@da de presi=n te=rica' en la tu!er@a' para cada e!olada de lodo densi#icado !o!eado.

P0? 3.1eleccionar una ca@da de presi=n que puede onitorear #cilente en el an=etro del ta!lero del 1uper c3o\e.

E=7?:

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

 3ora de!eos llenar la Ga!la de Reducci=n de (resi=n de circulaci=n.

SICP < (resi=n De cierre de revestidor. Aa presi=n le@da en el an=etro en este caso es igual a la di#erencia entre la presi=n de #oraci=n  la presi=n 3idrosttica total en el anular. (uesteo que la invasi=n toa lugar generalente en el espacio anular  su coposici=n :petr=leo' agua' gas; es di#@cil deterinar la 1IC( no es un !uen indicador de la #oraci=n.

CAUSAS DE UNA ARREMETIDA

DESCUIDO EN MANTENER EL HUECO LLENO:   edida que la tu!er@a se saca el nivel del #luido en el pozo disinue de!ido a que el etal de la tu!er@a desplaza cierta cantidad de lodo. 1i el nivel de #luido disinue lo su#iciente para disinuir la presi=n 3idrosttica del lodo entonces los #luidos de la #oraci=n #luirn 3acia el pozo' ocasionando una arreetida.

POZO SUABEADO: El sua!eo se puede detectar o!servando el nivel de lodo a edida que la tu!er@a seca del pozo. 1i el #luido no !a+a lo su#iciente' o si el #luido parece que siguiera la tu!er@a a edida que se saca' el sua!eo est ocurriendo. 1i no se toan correctivos inediato puede dar 

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

PRESIONES ANORMALES. (uesto que las #oraciones anorales  densidad de lodo su#iciente a enudo van )acopaadas*' parec@a que las soluci=n a este pro!lea ser@a per#orar con alta densidad de lodo. 1in e!argo' alta densidad del lodo e"ceder@a el gradiente de #ractura' causar@a el atascaiento de la tu!er@a  disinuir@a la rata de penetraci=n. Aa e+or prctica es pro!a!leente antener su#iciente peso del lodo para antener un ligero so!re!alance  eter revestiiento cuando el peso del lodo se acerca al gradiente de #ractura en la parte as d!il del 3ueco a!ierto.

E)ERCICIO N 1. Gienen los siguientes datos del pozo JEO B $. (?G :G?D;  6///8 NW  $/'/ A(J DRIAA (I(E  4.588  -.&2788 d3  &.588 (#oraci=n  6.6 A(J equivalente (ortaec3as  088  2.588  sua que el per#orador quiere sacar 5 pare+as :648 por pare+a; entre llenado. Esto quiere decir que cada vez que saca 5 pare+as llena el 3ueco. (uede el per#orador 3acer esto con seguridad.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

El #luido total desplazado por 40/8 de tu!er@a es, 40/8 " /.//545 !ls % pie  2.572 !ls 2. Cul es la disinuci=n en el nivel de!ido al desplazaiento de 2.572 ls

Capacidad del anular' ls % pie  

 

 

DI2 : 3ueco ;  DE2 : tu!er@a ; $/26 : &.5 ;2  : 4.5 ;2 $/26

 /./5/5 ls % pie

Capacidad de la G( de -.&27*  /./$42 ls % pie : 1eg9n ta!las ;. Disinuci=n del nivel 

Aodo Desplazaiento' ls al sacar 5 pare+as Capacidad G(' ls % pie V Capacidad nular' ls % pie 

2.572 ls /./$42 ls % pie V /./5/5 ls %pie

 4/ pies

-. Cundo es la reducci=n en la presi=n 3idrosttica El nivel de #luido 3a !a+ado 4/ pies' por eso la reducci=n de la presi=n 3idrosttica es,

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

27 psi es el #actor de seguridad actuando a #avor del per#orador cuando saca las 5 pare+as cada vez que llena el 3ueco.

E)ERCICIO N 2. Aas lastra !arreras de per#oraci=n : drill collars ; desplazan considera!leente s #luido que la tu!er@a. (or lo tanto' cuando los lastra !arreras se estn sacando' es necesario 3acer los llenados del 3ueco con aor #recuencia que cuando se saca la tu!er@a. sua que los datos del pozo son los isos que los usados en el e+eplo anterior.  sua que el per#orador quiere sacar - pare+as porta ec3as de per#oraci=n antes de cada llenado del 3ueco. (uede el 3acer con seguridad 1oluci=n, $. Calcule el #luido total desplazado por - pare+as : 6/ pies % pare+a ; de porta ec3as. Desplazaiento de las (L : ls % pie ; 

 

DE 2  DI2 $/26

: 0 ;2  : 2.5 ;2 $/26

 /./4$5 ls % pie

Desplazaiento total  6/ pies % pare+a " - pare+a " /./4$5 ls % pie  $$.2 pie 2. Cul es la disinuci=n en el nivel de!ido al desplazaiento

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

-. Cul es la reducci=n de la 3idrosttica coo resultado de la disinuci=n del nivel del #luido.

El nivel de #luido 3a !a+ado -62 pies as@ que la reducci=n en la presi=n 3idrosttica es,

HP   /./52 " $/ " -62  2/4 psi. Aa presi=n de la #oraci=n se da coo 6.6 ppg equivalente.

!P   /./52 " 6.6 ppg " 6/// pies  47-- psi Aa presi=n 3idrosttica del lodo sin llenar  HP con el 3ueco lleno  reducci=n de presi=n' psi

HP  con el 3ueco lleno  /./52 " $/./ " 6///  47&/ psi (or lo tanto HP sin llenar el 3ueco  47&/ psi  2/4 psi  4407 psi  s@ teneos que la presi=n 3idrosttica del lodo en el 3ueco despus de sacar - paradas latra !arreras es 4407 psi  la presi=n de #oraci=n es 47-- psi. 1e de+a al criterio del estudiante' deducir que pasar : 3a in#lu+o ;. Aa conclusi=n a sacar es do!le,

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Un auento del #lu+o en la l@nea de retorno del pozo durante la per#oraci=n' es una seal caliente de que algo anoral esta ocurriendo. 1i dic3o auento se de!e a un caudal adicional aportado por la #oraci=n e"iste una arreetida. 1i por el contrario se de!e a una causa' coo por e+eplo la circulaci=n de anera inadvertida por la l@nea de atar' no iplica la ocurrencia de una arreetida' por lo tanto es necesario disponer en el taladro de un edidor de #lu+o' de!idaente cali!rado e instalado en la l@nea de retorno' a #in de detectar oportunaente cualquier anoralidad en el caudal de retorno.  uento de ?oluen en los Ganques El auento de voluen de lodo en los tanques durante la per#oraci=n' sin que se 3aa agregado lodo de la reserva a estos' es un indicador de que se esta ganando #luido  por  lo tanto es posi!le que se trate de una arreetida. (ara el control de este voluen se de!e disponer de sensores que peritan detectar  auento o disinuci=n de lodo en los tanques' coo de las alaras correspondientes para alertar al personal.  uento en la ?elocidad de (enetraci=n. En general' un ca!io repentino en la penetraci=n de la ec3a lo ocasiona un ca!io en el tipo de #oraci=n que se per#ora o un auento en la perea!ilidad de la #oraci=n. 1i la ec3a entra en una #oraci=n con presi=n aor a la esperada' se genera un increento en la velocidad de penetraci=n  puede ocurrir una arreetida. En este caso

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Cuando la containaci=n es severa' los ca!ios en las condiciones #@sicas del lodo' so!re todo en su viscosidad' son tan e"treas que pueden ser o!servadas a siple vista. Disinuci=n de la (resi=n de Circulaci=n  uento de E!oladas de la o!a Una disinuci=n en la presi=n de circulaci=n ocurre cuando los #luidos producto de la arreetida 3acen que la presi=n 3idrosttica disinua en el espacio anular 3acia la super#icie' ocasionando que disinua la presi=n necesaria para circular el #luido en el 3oo  que auente el n9ero de arreetidas de las !o!as.  l disinuir la presi=n en el espacio anular' se increenta la velocidad de la !o!a por  e"istir enos resistencia que vencer para la isa. Aos instruentos que se utilizan para detectar este indicador son los an=etros que se encuentran a la salida de la !o!a  en el piso de la ca!ria. (ozo Hlue con las o!as (aradas Este es un indicador deterinante de una arreetida. 1i las !o!as estn paradas  el pozo esta #luendo' es seguro que una arreetida esta en caino. En esta situaci=n se procede a cerrar el pozo  a seguir los procediientos correspondientes seg9n se e"plicar as adelante en el =dulo relativo a control de pozos.

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Una vez detectada la presencia de indicadores de una arreetida' se de!e proceder a cerrar el pozo siguiendo el procediiento adecuado.

P?=/8? D877?.

 cci=n    

(arar la esa rotaria Aevantar el cuadrante 3asta que aparezca el 9ltio tu!o de penetraci=n (arar las !o!as de lodo ?eri#icar si el pozo est #luendo

S1 7 ?F?...... No #lue

    

E/8?/0.... Goar acc i=n dependiendo del tipo de indicador de la arreetida Encender nuevaente las !o!as a+ar el cuadrante ccionar la esa rotaria Continuar per#orando

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Cuando el pozo no toa el voluen te=rico calculado sucede algo anoral. 1i toa s voluen del calculado' se podr@a estar originando una prdida de circulaci=n. 1i por el contrario' el pozo toa enos voluen que el calculado' entonces una cantidad de #lu+o e"trao 3a invadido el pozo.

P?=/8? D877?

 cci=n       

Detener el via+e de tu!er@a Colocar el 9ltio tu!o a tiro de cua' es decir' colocar la uni=n a la lt ura de tra!a+o  asegurar tu!er@a con las cuas Retirar el elevador  su!irlo con el !loque Colocar la vlvula de seguridad : \ell coc\ ; a!ierta Cerrar la vlvula de seguridad : \ell  coc\ ; C3equear el #lu+o proveniente del pozo

S1...... No 3a #lu+o  e"i"te un in#lu+o en el 3oo.

E/8?/0....  Xuitar la vlvula de seguridad  Instalar una vlvula ipiderreventones : landing su! V torpedo ; interno.  a+ar la sarta por pare+as

MATEMATICAS DE TALADRO POZO: SBC-136

TALADRO: HP-129

Este equipo consiste en un preventor anular de !a+a presi=n que perite cerrar el espacio anular  de una serie de l@neas que llevan el #lu+o le+os del equipo.

1e utiliza un desviador de #lu+o cuando se duda si al cerrar el pozo la presi=n aplicada contra la #oraci=n supere su resistencia a la #ractura de!a+o de la zapata del revestidor   puede originarse un revent=n interno.

P?=/8?

PASO $

ACCION Aevant ar el cuadrant e 3ast a que aparezca la priera  +unta de tu!er@a de per#oraci=n.

2

(arar las !o!as de lodo.

-

!rir las vlvulas de las l@neas de descarga.

4

Cerrar el preventor anular.

PREVENCION DE ARREMETIDAS Y CONTROL DE POZOS PARA OPERACIONES DE MUD LOGGING E)ERCICIOS

JRDIENGE DE (RE1ION P0? L?2? G9321/8 2 P901;/

P9?5/21232-V98137 6923293

P901;/ H129?08K813

DETERMINE GRADIENTE DE PRE SION EN LPPC  1 $5'/ A(J $7'/ A(J 6'7 A(J

A((C % (IE A((C % (IE A((C % (IE

DETERMINE PRE SION HIDROSTATICA EN LPPC /'5-/4 A((C % (IE /'56& A((C % (IE /'724 A((C % (IE

$$75/ (IE1 $-76$ (IE1 $2/// (IE1

A((C A((C A((C

CONVIERTA GRADIENTE DE PRES ION EN LPPC  PIE A PESO EQUIVALENTE EN LPG A(J A(J A(J

/'77/4 A((C % (IE /'&5& A((C % (IE /'6$ A((C % (IE

CONVIERTA PRESION EN LPPC A GRADIENTE DE PRESION LPPC  PIES A((C % (IE A((C % (IE A((C % (IE

&0// (IE1 $//// (IE1 $5/// (IE1

47-/ A((C 74// A((C $$0// A((C

PREVENCION DE ARREMETIDAS Y CONTROL DE POZOS PARA OPERACIONES DE MUD LOGGING E)ERCICIOS (RE1ION IDRO1GGIC P0? L?2?

P9?5/21232 =2123

P9?5/21232-V98137 6923293

P901;/ H129?08K813

DETERMINE LA PRESION HIDROSTATICAEN LPPC $/'/ A(J $/'/ A(J $/'/ A(J

7/// (IE1 &/// (IE1 $//// (IE1

A((C A((C A((C

DETERMINE PRESION HIDROSTATICA EN LPPC $$'/ A(J $2'/ A(J $-'/ A(J

7/// (IE1 7/// (IE1 7/// (IE1

A((C A((C A((C

DETERMINE LA PRESION HIDROSTATICA EN LPPC $2'5 A(J $-'& A(J $4'0 A(J

$26&6 (IE1 $4$55 (IE1 &55/ (IE1

$/405 (IE1 $$762 (IE1 -22/ (IE1

A((C A((C A((C

CONVEIERTA PRESION EN LPPC A GRADIENTE DE PRESION LPPC  PIES A(J A(J A(J

$-0// (IE $5/5/ (IE $4&&/ (IE

$25// (IE1 $-25/ (IE1 $4&&/ (IE1

&$25 A((C 60&4 A((C $$7/7 A((C