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MARGEN DE OVERPULL oMARGEN DE OVERPULL oSOBRETIROSOBRETIRO

(M.O.P.)(M.O.P.)

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Es el mrgen de tiro , sobre el peso de laEs el mrgen de tiro , sobre el peso de la

herramienta en el pozo limitado por elherramienta en el pozo limitado por el

valor de la resistencia a la traccin delvalor de la resistencia a la traccin del

tubular mas debil de la columna.tubular mas debil de la columna.

Calcularlo previo a perforar un pozo,Calcularlo previo a perforar un pozo,permite saber el lmite de tensin depermite saber el lmite de tensin de

maniobra de antemano para cualquiermaniobra de antemano para cualquier

situacin del pozo.situacin del pozo.

MOP : Que es ???MOP : Que es ???

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CONCEPTO FUNDAMENTAL :CONCEPTO FUNDAMENTAL :

El MOP NO ESTA RELACIONADO CON LANO ESTA RELACIONADO CON LA

CAPACIDAD DEL EQUIPO PARA ESACAPACIDAD DEL EQUIPO PARA ESA

TRACCION.TRACCION.

(Si el equipo tira o no esa tension es otro(Si el equipo tira o no esa tension es otrotema....)tema....)

SE LIMITA AL CALCULO DE LASE LIMITA AL CALCULO DE LA

CAPACIDAD MAXIMA DE TIRO POR LACAPACIDAD MAXIMA DE TIRO POR LA

CONDICION , DIAMETRO Y GRADO DECONDICION , DIAMETRO Y GRADO DE

LAS BARRAS O UNIONES.LAS BARRAS O UNIONES.

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Datos necesarios:

Peso de cada seccin de la herramienta,Peso de cada seccin de la herramienta,

(logitud y peso unitario).(logitud y peso unitario).

Densidad del fluido y Factor flotacin.Densidad del fluido y Factor flotacin. Mxima carga admisible a la traccionMxima carga admisible a la traccion ,

para cada tubular en el pozo:

MYS o max. Tensin de fluencia x factorde seguridad de calculo.

CALCULO DEL MOPCALCULO DEL MOP

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MOP = TMOP = T aa -- PP hh (Tension adm(Tension adm peso)peso)

TT aa = T= T ff x 0.9x 0.9 (Tension fluencia x 0.9)(Tension fluencia x 0.9)

PP hh = (= (LLbsbs xx PuPu bsbs )+()+(LLpmpm xx PPuu pmpm ))

Combinando estas ecuaciones y reduciendo el peso de losCombinando estas ecuaciones y reduciendo el peso de losPM a equivalente de BS:PM a equivalente de BS:

((TT aabs1bs1 x 0.9 )x 0.9 ) -- MOPMOP __ PPuu pmpm x Lx Lpmpm == LLbs1bs1PuPu bs1bs1 x Fx Fflotflot PuPu bs1bs1

Esto es la longitud admisible de sondeo queEsto es la longitud admisible de sondeo quese puede meter al pozo, hasta alcanzar unase puede meter al pozo, hasta alcanzar unacarga igual al peso del sondeo mas el MOP.carga igual al peso del sondeo mas el MOP.

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((TaTa bs2bs2 x 0.9 )x 0.9 )--MOPMOP __ (P(Puupm xpm x LLpm) +pm) + (Pu(Pu bs1bs1xLxLbs1)bs1) ==LLbs2bs2PPuu bs2bs2 x Fx Fflotflot PPuu bs2bs2

Cuando hay PM y una columna COMBINADA de barras,Cuando hay PM y una columna COMBINADA de barras,

( Distinto grado o clasificacin o distinto dimetro ) , el( Distinto grado o clasificacin o distinto dimetro ) , el

calculo de la long. de barras posible de usar , para uncalculo de la long. de barras posible de usar , para un

MOP determinado , barras (2) superior es :MOP determinado , barras (2) superior es :

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El desarrollo de las frmulas, y losejemplos siguientes estan en un

archivo electrnico en el CD, en la

carpeta documentacin anexa:

....\\DOCUMENTACION ANEXADOCUMENTACION ANEXA\\MOP.docMOP.doc

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Tenemos: 21 PM 6 x 2 21 PM 6 x 2 -- 90 lbs/pie90 lbs/pie -- 192 mts192 mts

Dp1 : 4 - 16.6# - 6 x 3 - (18.37#)

E75 - @ 2 Ta1 = 225.771 lbs

Dp2 : 4 - 16.6# - 6 x 3 - ( 18.88#)

X95 - @ P Ta2 = 329.542 lbs Dens = 1.2 gr/cm3 Fflot= 0.847

Si queremos un MOP de 50.000 lbs:

Verificar la long. de DPVerificar la long. de DP1 y 21 y 2 que se puedenque se pueden

poner en el pozo :poner en el pozo :

EJEMPLOSEJEMPLOS

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21 PM 6 x 2 - 90 lbs/pie - 192 mts

Dp1 4 -16.6# - 6 x 3 - (18.37#)-

E75 - @ 2 Ta1= 225.771 lbs

Dp2 4 -16.6# - 6 x 3 - ( 18.88#)-

X95 - @ P Ta2 = 329.542 lbs

1200 g/lt Ff = 0.847

?

?

MOP pretendido = 50.000 lbsMOP pretendido = 50.000 lbs

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(T a1 x 0.9 ) - MOP _ Pupm x Lpm = Lbs1

Pu bs1 x Ff Pu bs1

225.771 x 0.9 50.00050.000 _ 90 x192 x 3.28 = 6.759 ft = 2060 mts.

18.37 x 0.847 18.37

(T a2 x 0.9 ) - MOP _ (Pupm x Lpm) )+(Pubs1 x Lbs1 = Lbs2

Pu bs2 x Ff Pu bs2

329.542 x 0.9 50.00050.000 _ (90 x 192x3.28) +18.37 x 6.759 = 5840 ft = 1780 mts

18.88 x 0.847 18.88

Resumen: podemos poner hasta 2060 mts de las barras E75 y

1780 mts. de barras X95, para tener siempre MOP = 50.000 lbs.

Esto da una profundidad mx. de: 192 + 2060 + 1780= 4032 mts.

Si el pozo va a menor profundidad, est OK. Si no deben

cambiarse las barras por barras de mayor resistencia.

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En un pozo en marcha,En un pozo en marcha,conociendo el sondeo y BHA queconociendo el sondeo y BHA que

tenemos, verificar cul es el MOPtenemos, verificar cul es el MOPque nos queda, y si el tiro totalque nos queda, y si el tiro total

mximo , peso + MOP , es posiblemximo , peso + MOP , es posible

para el equipo.para el equipo.

EJEMPLO 2EJEMPLO 2

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21 PM 6 x 2 - 90 lbs/pie - 192 mts

4 E75 2 -16.6# - 6 x 3 - (18.37#)-Ta = 225.771 lbs.

d= 1200 g/lt Ff = 0.847

25002500 192 = 2308 mts =7570 ft de BS192 = 2308 mts =7570 ft de BS

MOP = ????

Fondo pozo= 2.500 mtsFondo pozo= 2.500 mts

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MOP disponible , con las barras E, perforando un pozo a 2500 mts :

(Ta x 0.9 ) - MOP _ Pupm x Lpm = Ldp1

Pu bs1 x Ff Pu bs1

Ahora colocamos Ldp1 = (2500-192 )= 2308 mts. de barras para llegar afondo de pozo , y despejamos el MOP que tenemos disponible:

225.771 x 0.9 MOP _ 90 x192 x 3.28 = (2.308) x 3.2818.37 x 0.847 18.37

203.193 MOP 3.085 = 7.570

15.56

- MOP = (7.570 + 3.085) x 15.56 203.193

- MOP = 165.791 203.193 =

MOP = 203.193 165.791 = 37.401 lbs = 17 ton17 ton

17 ton es el MOP disponible en el fondo.17 ton es el MOP disponible en el fondo.

MOP disponible:MOP disponible:

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Un MOP de 50.000 lbs= 25 ton en pozos someros y

100.000 lbs en profundos es normal.

Si el MOP esta por debajo de esto, el riesgo de nopoder tirar o golpear con tijera lo asume la

operadora : VERIFICAR LOS MARGENESVERIFICAR LOS MARGENES

OPERATIVOS CON EL C.MAN......OPERATIVOS CON EL C.MAN......Si el MOP que necesita para un pozo, sumado al

peso de herramienta, es MAYOR que la MAX CARGAMAYOR que la MAX CARGA

ESTATICA EN EL GANCHO del equipo,ESTATICA EN EL GANCHO del equipo, es este elque esta limitado...., no es el MOP.

SE PUEDE ACHICAR EL MOP si no hay otra

alternativa.

A VERIFICAR:A VERIFICAR:

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DETERMINACION DEPUNTO LIBRE

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Se puede determinar con la Ca. de cabley adems puede hacerse por clculo delestiramiento del tubular en el pozo.

La primera opcin es la normal enperforacin, y la segunda en WO

Para esto, debe conocerse cul es el

estiramiento por unidad de carga y porcada Unidad de longitud, en mts. ocualquier unidad de longitud , del

tubular aprisionado. Veamos algunos conceptos de cargas y

estiramiento :

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Probeta de seccin Sy longitud L

L

Ensayo de traccinEnsayo de traccin

=

S

FTensin

F

Alargamiento L con la fuerza F, o

sea bajo la tensin = F/S

Alargamiento unitario es referir elalargamiento L a la longitud L ,es decir : L

L

L

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La LeyLa Ley dede Hooke dice :Hooke dice :

La tension es proporcional al alargamiento unitario.La tension es proporcional al alargamiento unitario.Esa proporcin o constante, es E, que es:Esa proporcin o constante, es E, que es:

= E x LL

EE== Mdulo de Elasticidad de YoungMdulo de Elasticidad de Young

que paraque paraAcero vale:Acero vale:

2.100.0002.100.000 Kg/cm2 =Kg/cm2 = 30.000.00030.000.000 psipsi

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1- No todos los materiales cumplen la Ley

de Hooke2- Los que la cumplen, solo lo hacen por

debajo de cierto valor de tensin , en loque se llama zona elstica

3.- El lmite de tensin hasta la cual que seEl lmite de tensin hasta la cual que se

cumple la ley de Hooke, es la llamadacumple la ley de Hooke, es la llamadaTENSION DE FLUENCIA O YIELD POINTTENSION DE FLUENCIA O YIELD POINT

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S

F=

Tensin

Alargamiento Unitario o

Alargamiento por unidad de long.

L/L

TENSION DE FLUENCIATENSION DE FLUENCIA

Zona Elstica alsacar la Cargavuelve a la medidaoriginal

fluencia

Zona Plstica

Deformacion permanente

rotura

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0.8 a 0.90.8 a 0.9== fluenciafluenciaadmisibleadmisible

TENSION ADMISIBLETENSION ADMISIBLE

- Si la Tensin llega a :

Para evitar llegar a la fluencia, se usaun valor menor llamado " Tension ADMISIBLE "

fluencia , se DEFORMADEFORMA permanente. rotura , se ROMPEROMPE

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PUNTO LIBREPUNTO LIBRE Ley de HookeLey de Hooke

Aplicando la frmula de la ley de Hooke,Aplicando la frmula de la ley de Hooke,

podemos calcular el punto libre de unapodemos calcular el punto libre de una

columna.columna.Es decir, aprisionados, se procede a darEs decir, aprisionados, se procede a dar

un determinado valor de tension y medirun determinado valor de tension y medir

el estiramiento de la columna.el estiramiento de la columna.

Si conocemos la seccin del tubo, o suSi conocemos la seccin del tubo, o su

peso unitario (que es proporcional),peso unitario (que es proporcional),podemos calcular la longitud original L ,podemos calcular la longitud original L ,

que nos da el punto de aprisionamiento.que nos da el punto de aprisionamiento.

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Vimos:Vimos:

De alli podemos despejar L :De alli podemos despejar L :

PUNTO LIBREPUNTO LIBRE Ley de HookeLey de Hooke

= E x LL

F = E x LLS

L = E x L x SF

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L = 735.294 x L x WF

El rea de la seccin metlicaes proporcional al peso unitariodel tuboSi introducimos esto en la frmulaanterior, y reemplazamos el valorde E = 30.000.000 psi y los

factores para reducir las unidadesde W , finalmente nos queda:

PUNTO LIBREPUNTO LIBRE Ley de HookeLey de Hooke

L = pulgadasW = Lbs/pie

F = Lbs

L = Pies

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L = 735.000 x e x W

P

En el manual se encuentra tambien la formulasimplificada :

NO ES APLICABLE A POZOS CONDESVIACION porque no introduce factores defriccin.

Ensign ManualEnsign Manual -- M. DrillerM. Driller

e = estiramiento -pulgadas

W = peso unitario - Lbs/pie

P = Sobretiro - Lbs

L = Long. libre - Pies

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Determinar el punto de aprisionamiento de

una sarta de tubing 2 3/8 4.7 #

Supongamos tensionar con 40.000 lbs.

sobre el peso y que se estire 25:

L = 735294 x l x W = 735294 x 25 x 4.7 = 2.159 ft.

F 40.000

Ejemplo:Ejemplo:

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Determinar el punto de aprisionamiento de una sarta debarras 3 - E7515.5# - 12.000 ft.

1.- Peso = 12.000 x 15.5 = 186.000 lbs.

2.- Tensionar con 200.000 Marcar barra en la RT3.- Sobretensionar (tener un margen de seguridad sobre la(tener un margen de seguridad sobre la

resistencia de la barra E 75,resistencia de la barra E 75, ff= 250.620 lbs)= 250.620 lbs) , por ej.

con 30.000 lbs, hasta llegar a 230.000 .4.- Marcar la nueva posicin en la RT y medir , p.ej = 12

5.- Calcular la long. libre o punto de aprisionamiento:

L = 735294 x e x W = 735000 x 12 x 15.5 = 4.557 ft.

P 30.000

EL PROCEDIMIENTO USANDOEL PROCEDIMIENTO USANDO TABLASTABLAS , ES EL, ES ELSIGUIENTE:SIGUIENTE:

Ejemplo 2 :Ejemplo 2 :

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Conocido el peso de herramienta : Tensionar la columna con un valor d igual al

peso, (Para asegurarse que toda la columnaesta en tension, aun siendo el aprisionamientomas arriba del fondo...)

Marca el nivel de RT

Dejar el m.decker en ceroDejar el m.decker en cero

Sobretensionar un valor de carga, sin pasarsede la tension adm. de fluencia para ese tubo, yteniendo un margen de seguridad.....

Medir la longitud del estiramiento sobre lamarca de la mesa.

De tablas se saca el estiramiento especfico porcada 1000 lbs y cada 1000 pies y se aplica la

frmula siguiente:

PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO -- USO DE TABLAS :USO DE TABLAS :

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Siderca

Halliburton

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El clculo es el siguiente:

L libre =L libre = Estiramiento x 1000 x 1000Estiramiento x 1000 x 1000Tension x Est. Unit. CTension x Est. Unit. C

Supongamos tensionar igual que en el calculo anteriorcon 40.000 lbs. sobre el peso y que se estire 25:

L libre = 25 x 1000 x 1000 = 2016 ft (Halliburton)40000 lbs x 0.310

L libre = 25 x 1000 x 1000 = 2035 ft (Siderca)40000 lbs x 0.307

Se puede calcular de forma similar para las barras, peroSe puede calcular de forma similar para las barras, peroen perforacin es normal llamar a la Cia. de cables yen perforacin es normal llamar a la Cia. de cables yhacer la operacin con una sonda.hacer la operacin con una sonda.

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HAY ABACOS, (ver siguientes), PARA CADA TIPO DEBARRA, EN LOS CUALES PUEDE CALCULARSE ELPUNTO LIBRE, EFECTUANDO EL MISMO

PROCEDIMIENTO OPERATIVO, SIN EFECTUAR NINGUNCALCULO.

VEAMOS LOS QUE CORRESPONDEN A BARRAS DEVEAMOS LOS QUE CORRESPONDEN A BARRAS DE

3 Y 4 :3 Y 4 :

USO DE ABACOSUSO DE ABACOS

7/23/2019 13 MOP y P LIBRE

32/33

Sobretensin = 30.000

Estiramiento = 12

P.Libre = 3.550 ft.

7/23/2019 13 MOP y P LIBRE

33/33

Sobretensin = 30.000

Estiramiento = 12

P.Libre = 4.100 ft.

Observar que con la

misma sobretensin y el

mismo estiramiento, esmayor la long. libre en

4 - Para tener igual

estiramiento con unabarra mas resistente, es

necesario que tenga

mayor long. libre....