Descripción: 3. OPTIMIZACIÓN DE LA PERFORACIÓN 3.1. HIDRÁULICA DE LA PERFORACIÓN 3.1.1. DETERMINACIÓN DE LA HIDRÁULICA DE PERFORACIÓN 3.1.2. OPTIMIZACIÓN DE LA HIDRÁULICA DE PERFORACIÓN 3.2. VELOCIDAD DE ...
Modelo E"!onenial !ara el #l$lo #l$lo de las Perdidas de Presión Presión !or Friión
( ) L600
n = 3,32 log L300
=
L 300 n
511
!P = L600 " L300 #P = PC = L300 " !P
HIDRAULICA EN EL IN%ERIOR DE LA &AR%A 'eloidad 'eloidad Media (tmin)
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
2 V
24,5∗Qb
=
ID
2
'eloidad Critia (tmin)
!C =
[
5.82∗10 p L
V <¿
Si
∗k
]
1 2− n
[( ) ( 1.6 ID
!C
V >¿
Si
4
∗
(3 n + 1 ) 4n
)]
Fgien e Gl0o
!C
Fgien e Gl0o 5*blento
Perdida de Presión !ara Fl$*o Laminar (Psi)
∆
Pf
+
n 2−n
Perdida de Presión !ara Fl$*o %$rb$lento (Psi)
[( ) ( ) ] 1.6∗V ID
∗
(3 n+ 1)
n
4n
∆ Pf =
, 2.27∗10
−7
∗ p L 0.8∗V 1.8∗VP0.2∗ L
k ∗ L 300∗ ID
1.2
ID
HIDRAULICA EN EL E&PACIO ANULAR 'eloidad Media (tmin) 24.5∗Q b
! = DH 2−OD P2 'eloidad Critia (tmin)
!C =
Si
C7 !ene8ela 9 :;
[
4
3.878∗10 p L
V <¿
!C
∗k [ 2−n ]
]
1
[(
2.4 ( DH −OD P )
)∗(
(2 n +1 ) 3n
)]
[ ] n 2 −n
Fgien e Gl0o
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
3 V >¿
Si
!C
Fgien e Gl0o 5*blento
Perdida de Presión !ara Fl$*o Laminar (Psi)
∆
Pf
[(
=
2.4∗V ( DH −OD P )
) ( )] ∗
2 n +1 3n
n
k ∗ L 300∗( DH −OD P)
Perdida de Presión !ara Fl$*o %$rb$lento ( Psi) ∆ Pf
−5
∗ p L 0.8∗Qb1.8∗VP0.2∗ L ( DH −OD P )3∗( DH + OD P )1.8
7.7∗10
=
HIDRAULICA EN EL %REPANO 2 -rea de Fl$*o ( pulg ¿
2
5GA =
2
2
d 1 + d 2 + d 3 + ... + d n 1304
2
Donde
2
2
2
d 1 , d 2 , d3 , . .. , d n
2
son los
di#metros de las bo.$illas
'eloidad en las bo.$illas del tre!ano (tse/)
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
; 0.32∗Qb
!Bit =
TFA
Perdida de Presión en el %re!ano (Psi) 2
∆ PfBit
=
p L∗V Bit 1120
F$er0a de Im!ato (lbs) FI Bit
=
p L∗Qb∗V Bit 1932
Potenia Hidr#$lia en el %re!ano (H!) ∆ Pf Bit ∗Q b
HHPBit =
1714
2 F$er0a de Im!ato Es!ei1a (lbs pulg ¿
1.273∗ FI
SGI =
2
Ø Bit
2 Potenia Es!ei1a en el %re!ano ( H! pulg ¿
SHP4B =
1 . 273∗ HHP Bit 2
DH
Porenta*e de Presión de la Bomba en el %re!ano
∆ PfBit
=
∆ PfBit P b
∗100
Porenta*e de Lim!ie0a de Reortes en el Es!aio An$lar =
V E. A. −V S V E . A .
Donde2 V E . A . =¿ 6eno* !elocia en el espacio anla* ona s ancha V S
C7 !ene8ela 9 :;
[ ft / min ]
1>>
ft / min $%A& 3' 1( e )Po*e e tal ane*a [ao /ios] al no, e ha a o = !elocia e caJa los *eco*tes
a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na.
/I4S 5E A6A
:
PO%ENCIA EMPLEDA EN LA BOMBA 3 PH Bmb! 4 (H!) PH Bmb!
=
P B∗Q b 1714
HIDRAULICA EN LA& CONE5IONE& &UPERFICIALE& (P&I) Perdida de Presión !or Friión en Cone"iones &$!er1iales ( ∆ Pf " . S .
= C p L /one '
∆ Pf " . S .
C + CoeKciente o Gacto* e G*iccin pa*a el 5ipo e ConeLiones spe*Kciales
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
( la Do*acin Si
/H = /iet*o el ag0e*o e la 8ona anali8aa plg
¿
p E .D ." .# fnd
pf%!&tu%!
Se D*act*a la
< =
Do*acin
p L
Presión Hidrost#tia ondiiones est#tia P H
= >.>:2 p L 5!/
Ø Bit
=
P H
Pfnd
= >.>:2
+
∆ Pf E. A. p E . D ." .
= /iet*o el t*epano plg
5!/ = P*oDnia e*tical e*ae*a Dt
Presión de ondo ondiiones din#mias (Psi) Pfnd
= /ensia el loo ppg
P H
= P*esion Hi*ostatica Psi
Qb
= Caal e Boa NP6
5!/
FORMULARIO DE OP%IMIACION HIDRAULICA Ca$dal M#"imo (6PM) Qm!'
=
1714∗ HHP b
Pm!'.t%!b.
Ca$dal Mnimo (ona m#s ana del Es!aio An$lar) 2
2
V min∗( DH −OD P ) Qmin = 24.5
'eloidad Mnima en el Es!aio An$lar (tmin) V min
= 2 V S
'eloidad de ada de los reortes (tmin)
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
O p L∗¿ Ø
%'
( !
¿ ¿
36800∗ p L∗¿ Ø
3
%'
∗( p%' − p L)
( !
+1
√ ¿
( ¿−1 ]
V S=0.45∗¿
/one
( !=VP
( !
Ø %'
cp pa*a loos Bentonitico
= !P + 3>>
)P∗ Ø %' V A
= /iaet*o e las pa*tJclas plg
V A = !elocia 6eia el loo en el E. A. e la seccin o *ea
e @0o as g*ane #P = PC = Pnto Ceente Ca$dal Critio (6PM) (ona m#s an/osta del Es!aio An$lar) 2
c =
2
V &∗( DH −OD P ) 24.5
'eloidad Critia (tmin) (ona m#s an/osta del Es!aio An$lar)
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
Q
log
( ) P"
2
P"
1
= log
( ) Q2 Q1
ME%ODO CAR6A MA5IMA (o ME%ODO MA5IMA PO%ENCIA) Cada de Presión o!tima en el sistema e"l$:endo al tre!ano P"
ptim
=
( )∗ 1 m+1
Pm!' .t%!b.
Ca$dal O!timo de Cir$laión Qptim
= Antilog
(
log Q2−
( ))
P" 1 log m P"
2
ptim
ME%ODO MA5IMO IMPAC%O Cada de Presión o!tima en el sistema e"l$:endo al tre!ano P"
ptim
=
( )
2 ∗ Pm!' .t%!b. m+ 2
Ca$dal O!timo de Cir$laión Qptim
C7 !ene8ela 9 :;
= Antilog
(
log Q2−
( ))
P" 1 log m P"
2
ptim
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
M
ME%ODO MA5IMA 'ELOCIDAD EN LA& BOGUILLA& Ca$dal O!timo de Cir$laión Qptim
= Qmin
Cada de Presión O!tima en el &istema e"l$:endo al tre!ano P"
ptim
= Antilog
(
log P" 2−m∗log
( )) Q2 Qptim
Cada de Presión O!tima en el tre!ano P +
ptim
= Pm!'.t%!b.
-
P"
ptim
'eloidad O!tima en las bo.$illas del tre!ano V +
ptim
=
√
1120∗ P +
ptim
p L
-rea de $*o o!tima !ara el tre!ano TFA ptim
=
0.32∗Q ptim
V +
ptim
Bo.$illas o!timas ( Combinar on tabla)
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
11 = =@
7; >J 7;; <=
7>@; 7>J>
7K= = @7@ >
@7== J @7; =<
@7; ;J @7>K @
@7< =7= K@
=7@ J= =7;> J;
=7 =7J
=7J> J ;7 ;J
;7> J ;7;< @K
D I A M E % R O
D E
B O G U I L L A & (; =)
APLICACIONE& DE LA HIDRAULICA
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
12 •
SRAP PFESS%FE PFESI4& /E S%ABE4 ) PS!p Psi
PS!p
Psi= PHPsi ?
∑
∆ Pf
Si ' PS,!p < P F%m!&in
•
E.APsi
Aago e /escont*ol
S%FNE PFESS%FE PFESI4& /E S%FNE&CIA PSu%g-
Psi= PHPsi + ∑ ∆ Pf
¿ P F%!&tu%!
Si ' PSu%g-
[ [
E.A Psi
Pe*ia e Ci*clacin
]
2
OD V ! ( ft / min ) =1.5 0.45 + ∗ p 2 2 DH −OD
Pa*a He**aienta
taponaa
[ [
2
]
2
OD − ID V ! ( ft / min ) =1.5 0.45 + ∗ p 2 2 2 DH −OD + ID p
Pa*a He**aienta abie*ta
/ato en Dt7in
'eloidad Critia (tmin)
!C =
[
Si '
V ! <¿
4
3.878∗10 p L
e Gl0o
Si '
]
1
[(
2.4 ( DH −OD P )
)∗(
/e !elocia 6eia Dt7in
(2 n +1 ) 3n
)]
[ ] n 2 −n
!C
Fgien
!C
Fgien
Q} rsub {b}
espe0o
¿
V ! >¿
e Gl0o 5*blento
C7 !ene8ela 9 :;
∗k [ 2−n ]
V !∗¿ ( DH −OD ) 24.5 $%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o Qb=¿ a s hi0o nignito, 2
2
P
pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na.
/I4S 5E A6A
13 Perdida de Presión !ara Fl$*o Laminar (Psi)
Pf
∆
=
[(
2.4∗V !
( DH −OD P )
) ( )] ∗
2 n +1 3n
Perdida de Presión !ara Fl$*o %$rb$lento ( Psi) ∆ Pf
n
k ∗ L 300∗( DH −OD P)
=
−5
∗ p L 0.8∗Qb1.8∗VP0.2∗ L ( DH −OD P )3∗( DH + OD P )1.8
7.7∗10
Conoimiento 2 QB
( )= g!l min
QB
B
eb7in D-/pl. B gal7eb
B
eb7in =
( ) g!l min
D-/pl .B ( g!l / -mb )
-5*iple Accin siple' D-/pl. B
2 gal 7eb = >.>1>2>( d & L" EKciencia
-/pleL Accin oble' D-/pl. B
2 2 gal 7eb =>.>>(Q2 d & - d V L" EKciencia
C7 !ene8ela 9 :;
$%A& 3' 1( )Po*e e tal ane*a ao /ios al no, e ha a o a s hi0o nignito, pa*a e too ael e en l c*ee, no se pie*a as tenga ia ete*na. /I4S 5E A6A
