Cálculos de Ingeniería. 1 Volúmenes: • Pozo – Tubería de Revestimiento (TR). ( ) V = 0.5067 * DI * L 2 • V: Volumen, litros. • DI: Diámetro interno de Pozo / TR, pulgadas. • L: Longitud o profundidad, metros. 2 Volúmenes: • Espacio Anular – Desplazamiento de Herramienta: EA = 0.5067 * ( D1 − D2 ) * L 2 • • • • 3 2 EA: Volumen en el Espacio Anular, litros. D1: Diámetro del Pozo, pulgadas. D2: Diámetro Externo de la Tubería, pulgadas. L: Longitud de la sección, metros. Volúmenes: • Desplazamiento de Tubería - Herramienta: Despl = 0.5067 * ( DE − DI ) * L 2 2 • Despl: Volumen que desplaza una sección de Tubería / Herramienta, litros. • DE: Diámetro Externo de la Tubería, pulgadas. • DI: Diámetro Interno de la Tubería, pulgadas. • L: Longitud de la sección, metros. 4 Volúmenes: • Gasto o Caudal de Bomba Triplex: DI 2 * L * Ef Q = n* 25.90 • • • • • 5 Q: Gasto, lt/min. n: Número de emboladas por minuto. DI: Diámetro Interno de la camisa, pulgadas. L: Longitud de la Carrera, pulgadas. Ef: Eficiencia de la bomba (Decimal, 0-1). Volúmenes: • Gasto o Caudal de Bomba Duplex: Los émbolos de una bomba Dúplex de lodo funcionan en ambas direcciones, de manera que el cilindro trasero hace que el vástago de la bomba se mueva a través de su volumen desplazado y ocupe parte del mismo. La diferencia entre los cálculos para una bomba dúplex y los cálculos para una bomba triplex es que el volumen de desplazamiento del vástago de la primera debe ser restado del volumen contenido en uno de los cilindros, además de la diferencia en el número de cilindros de bombeo, o ea 4 para la dúplex y 3 para la triplex. 2 * DI 2 − DE 2 Q= * L * Ef 38.85 • • • • • 6 Q: Gasto o caudal, lt/min. DI: Diámetro Interno de la Camisa. DE: Diámetro Externo del vástago. L: Longitud de la carrera. Ef: Eficiencia de operación (Decimal, 0-1) Tiempo de Atraso: • El Tiempo de Atraso (TA) se define como el tiempo necesario para desplazar el Volumen del Espacio Anular con un gasto determinado. • • • Vanular TA = Qbomba TA: Tiempo de Atraso, minutos. Vanular: Volumen del Espacio Anular, lt. Qbomba: Gasto de Bomba en lt/min. • Si se desea calcular el TA en # de emboladas se multiplica el TA (min) por el Gasto (stk/min): TA( stk ) = TA(min) * Q( stk / min) 7 Tiempo de Circulación Total: • El Tiempo de Circulación Total se define como el tiempo necesario para desplazar todo el volumen del pozo (Espacio Anular + Volumen dentro de la Sarta) con un gasto determinado. • • • 8 TA: Tiempo de Circulación Total, minutos. Vpozo: Volumen Total de Fluido en el pozo, lt. Qbomba: Gasto de Bomba en lt/min. VPozo TCT = Qbomba Cálculo de Material para densificar: • Todos los cálculos de Volúmenes y Densidades, se hacen tomando en cuenta la siguiente ecuación de Balance de Materia: V f ρ f = Vo ρ 0 + VD ρ D • Vf: Volumen Final, m3. ρf: Densidad Final, gr/cc. • Vo: Volumen Inicial, m3. ρo: Densidad Inicial, gr/cc. • VD: Volumen del Densificante, m3. ρD: Densidad del Densificante, gr/cc. 9 Cálculo de Material para densificar: • Despejando: Vo ρ f − Vo ρ o VD = ρD − ρ f • Si el Densificante es Barita, entonces la ecuación para el Volumen de Barita queda: VB = 10 Vo ρ f − Vo ρ o 4.23 − ρ f Cálculo de Material para densificar: • Si queremos calcular el Volumen de Barita necesaria para densificar 1 m3 de Fluido, entonces la ecuación queda: ρ f − ρo VBarita = ρf 1− 4.23 11 Relación Aceite / Agua (O/W): • Está definida por la siguiente ecuación: % Ac % Ag O / W = 100 * , " /" , % Ac + % Ag % Ac + % Ag • O/W: Relación Aceite / Agua. • %Ac: % de Aceite en la Retorta. • %Ag: % de Agua en la Retorta. 12 Salinidad: • La salinidad en los lodos Base Aceite, es importante ya que evita que se presente el efecto de Ósmosis y se hidrate la formación perforada. • Ósmosis es el paso de un solvente a través de una membrana semipermeable desde una zona de menor concentración hacia otra de mayor concentración de un soluto determinado. 13 Salinidad: • En los Lodos Base Agua, generalmente la salinidad tiene un efecto negativo en la capacidad de hidratación de las arcillas y en su desempeño, “las inhibe”. • La sal puede provenir del agua de preparación, sacos, capas discontinuas, estratos o corrientes subterráneas. • La prueba de sal, o cloruro, es muy importante en áreas donde la sal puede contaminar al fluido de perforación. 14 Salinidad, Fluidos Base Agua: 15 1. Medir 1 o 2 ml de Filtrado. 2. Añadir Ácido Sulfúrico para valorar Pf. 3. Añadir 25 ml de Agua destilada y 10 gotas de soln. De Cromato de Potasio, agitar. 4. Titular con una solución de Nitrato de Plata (0.282 o 0.0282N) hasta que la soln. cambie a color Rojo Anaranjado, esperar 30 seg. Salinidad, Fluidos Base Agua: • Si se usa la solución 0.0282, la concentración iónica de cloruro del filtrado en mg/lt: ml de Nitrato de Plata 0.0282 N x 1000 ml de filtrado • Si se usa la solución 0.282, la concentración iónica de Cloruro en el filtrado en mg/lt: ml de Nitrato de Plata 0.0282 N x 1000 ml de filtrado 16 Dureza : • El Calcio como Dureza Total Ca2+: ml de Versanato Estándar x 400 ml de muestra • CaCO3 (mg/lt). ml de Versanato Estándar x 1000 ml de muestra 17 Pf y Mf : • El Pf es la cantidad de H2 SO4 necesaria para obtener el vire de Fenolftaleína en un 1ml de filtrado (pH 8.3). • El Mf es la cantidad de H2SO4 necesaria para obtener el vire de Anaranjado de Metilo en un 1ml de filtrado (pH 4.3). • Si: Pf > 2 Mf Contaminación por Carbonatos. Pf > 2 Mf Contaminación por Carbonatos. Pf > 2 Mf Contaminación por Bicarbonatos. 18 Pm y Pom : • El Pm es la cantidad de H2SO4 (0.02N) necesaria para obtener el vire de Fenolftaleína en un 1ml de lodo base agua (pH 8.3). • Con él se calcula el Contenido de Cal: Cal (lb/bbl) = 0.26 x (P m – F wPf) *Fw : Fracción decimal de Agua. 19 Pom : • La alcalinidad de un lodo Base Aceite se determina rompiendo la emulsión y valorando rápidamente la mezcla con H2SO4 (0.01N) hasta el primer cambio de color de la Fenolftaleína o el punto final. Pom = ml H2SO4 por ml de Lodo. Exceso de Cal (lb/bbl) = Pom x 1.295 20
