Aplicación de La Mecánica De
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APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS A LA INGENIERIA PETROLERA APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS A LA INGENIERÍA PETROLERA I. OBJETIVO.- El presente trabajo ha sido concebido con el principal propósito de mostrar ciertas aplicaciones de la mecánica de fluidos a la industria petrolera. II. RESUMEN.- Los procesos de bombeo y compresión de hidrocarburos al aplicar las ecuaciones pertinentes nos ayuda a entender el funcionamiento de los equipos de la industria petrolera y poder resolver los problemas de que se presentan en los mismos. En los mecanismos de funcionamiento de sistemas artificiales de producciones nos ayuda a maximizarlos con lo cual podemos prolongar la vida productiva de los pozos. Otra rama importante es la de conducción y manejo de la producción de los hidrocarburos en el diseño y evaluación de los sistemas de recolección, tratamiento y transporte de hidrocarburos. III. INTRODUCCION.- La mecánica de los fluidos estudia el comportamiento ya sean en estáticos o dinámicos relaciona características de los mismos con modelos físicos matemáticos que permiten un amplio uso de sus funciones. MIGUEL CASTELLON 1
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aplicacion de la mecanica de fluidos a la industria petrolera
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APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE
FLUIDOS A LA INGENIERÍA PETROLERA
I. OBJETIVO.-
El presente trabajo ha sido concebido con el principal propósito de mostrar ciertas aplicaciones de la mecánica de fluidos a la industria petrolera.
II. RESUMEN.-
Los procesos de bombeo y compresión de hidrocarburos al aplicar las ecuaciones pertinentes nos ayuda a entender el funcionamiento de los equipos de la industria petrolera y poder resolver los problemas de que se presentan en los mismos.
En los mecanismos de funcionamiento de sistemas artificiales de producciones nos ayuda a maximizarlos con lo cual podemos prolongar la vida productiva de los pozos.
Otra rama importante es la de conducción y manejo de la producción de los hidrocarburos en el diseño y evaluación de los sistemas de recolección, tratamiento y transporte de hidrocarburos.
III. INTRODUCCION.-
La mecánica de los fluidos estudia el comportamiento ya sean en estáticos o dinámicos relaciona características de los mismos con modelos físicos matemáticos que permiten un amplio uso de sus funciones.
IV. DESARROLLO DEL TEMA.-
1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS.-
1.1. DEFINICION DE FLUIDO.-Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se somete a un esfuerzo.
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1.2. VISCOSIDAD.-De todas las propiedades de fluidos esta es la que requiere mayor atención en el estudio del fluido es por su naturaleza y características que es tan importante.
Ѵ= µƿ viscosidad absolutadensidad
1.3. TENSION SUPERFICIAL.-Es la fuerza que actúa sobre la unidad de longitud de la superficie.
σ= F2L
1.4. DENSIDAD.-La densidad ρ de un fluido se define como su masa por unidad de volumen.
ρ= pesoespecíficogravedad
EJERCICIOS APLICATIVOS.-
1.- se desea saber el peso específico y la densidad del metano que se encuentra a 40°C y una presión absoluta de 11.50 Kg/cm2
De la tabla obtenemos R=53
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Peso específico W= PRESION ABSOLUTAR∗TEMPERATURA ° k = 11.50 X10
4
53 X (273+40 )=11800016689
= 6.93Kg
m3
Densidad ρ=Peso especificogravedad
= 6.939.81
= 0.7064UTM
m3
2. Tenemos un tanque de alimentación con 16 m3 de aceite y tiene un peso de 11060 Kg, se necesita calcular su peso específico.
Peso específico W= PRESION ABSOLUTAR∗TEMPERATURA ° k ¿ 11060
16 = 691.25
Kg
m3
Densidad ρ=Peso especificogravedad
= 691.259.81
= 70.46UTM
m3
3. Se tiene un tanque lleno de lodo de perforación con una masa de 150Kg y una viscosidad de 5 Cp, la altura de el tanque es de 5 m con un diámetro de 2m y se considera una aceleración de la gravedad de 8.8 m/s2Determinar:
Densidad de lodo.Peso especifica.Viscosidad cinematica.
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2. ESTATICA DE FLUIDOS.-
2.2. PRESION EN UN PUNTO.-La presión media se calcula dividiendo la fuerza normal que actúa sobre un
área plana por dicha área.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN.-
1.- Se tiene una operación de perforación en donde la presión del pozo esta controlada considerando que la tubería de perforación esta cacia u que el pozo esta lleno de fluidos de control, la fuerza ejercida por la barrera es de 2300N.
¿Cuál es la presión que ejerce la barrera y el fluido en el fondo del pozo?
Presión del fluido
P= ρgh=680 Kgm3
∗9.81 ms2
∗2000m=13341.6Kpa
Presión de la barrena
P= FA
= 2300N0.007853m2
=292881.70 kpa
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3.- SE TIENE UNA PRESA DE LODO DE PERFORACION CON UNA COMPUERTA AUTOMATICA QUE SE ABRIRA CON UNA FUERZA PERPENDICULAR A LA SUPERFICIE DE 50000 N, SI LA COMPUERTA QUE TIENE UNAS MEDIDAS DE 2M DE ANCHO POR 2M DE ALRGO.
a) CALCULE LA PRESION MAXIMA QUE SOPORTA LA COMPUERTA ANTES DE ABRIRSE
b) CUAL ES LA ALTURA MAXIMA A LA CUAL SE PUEDE KKENAR LA PRESA SI SE TOMA EN CUENTA QUE EL FLUIDO TIENE UNA DENSIDAD DE 920 Kg/m3 Y UNA GRAVEDAD DE 9.81m/s2.
Presión
P= FA
=50000N4m2
=12500Pa
Altura del fluido
h= 12500
920Kgm 3
∗9.81ms2
=1.3850m
P= ρgh=920 Kgm 3
∗9.81 ms2
∗1.3850m=12500Kpa
V. CONCLUSION
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La mecánica de fluidos nos ha demostrado la gran aportación que nos brinda en la industria petrolera, esta aportación se observa en muchas áreas de la industria como la producción, perforación y almacenaje.
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