formulario de mec 245 diseño de pozo

FORMULARIO DE MEC 245: DISEÑO DE POZO

DISEÑO DE POZO

*DETERMINACION DE SECCIONES HIDRAULICAS

*CALCULOS DE:

/CAPACIDADES EN EL:

INT-HTA

EA

/VOLUMEN:

INT-HTA

EA

/DESPLAZAMIENTO Y VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO DE LA HTA DE PERFORACION

/CAIDAS DE PRESION EN EL:

INT-HTA

EA

BIT

/BOMBAS:

Duplex

Triplex

/NUMERO DE EMBOLADAS

/PRESION HIDROSTATICA

INT-HTA= Interior de la herramienta

EA= Espacio anular

cñ= Cañería

ESPAÑOL INGLES

TP= Tubería de perforación DP= Drill pipe

BP= Barra pesada HW= Heavy weight

PM= Portamecha DC= Drill collar

Trépano BIT

VP=Viscosidad plástic a PV= Plastic viscosity

PC= Punto de cedencia YP= Yield point

cp= Centipoise

p= Poise

DE= Diámetro externo OD= Day boy diameter

DI= Diámetro interno ID= Intern diameter

lpc=Libra pulgada cúbica pcf=Pound cubic foot

Superficie

DP

HW

DC

BIT

Fondo

OH= Open hole= Agujero abierto= Diámetro del agujero

CH= Casing hole= Agujero entubado= Diámetro de la cñ

Si no me da HW, simplemente no lo tomo en cuenta en el diseño del pozo.

El DP es la HTA que va a llegar hasta la superficie, suponiendo que nos dan más de un DP, el DP que va a llegar a la superficie va a ser el que tenga mayor diámetro, y así respectivamente.

El trépano es el que hace el agujero, por lo tanto el diámetro del trépano es el mismo diámetro del agujero final.

OH= Trépano utilizado= Diámetro del agujero

CH= Cañería utilizada= Diámetro de la cñ

El packer es un dispositivo capaz de anclar al lainer a una cañería anterior.

El lainer es una cañería corta que no llega a la superficie.

Solo la profundidad hay que hacerla a escala.

OD>ID

Siempre el diámetro del agujero va a ser de mayor a menor.

En cada cambio de diámetro en el pozo, va a ser una sección.

Cuando nos diga calcular algo en la “tubería”, lo que quiere decir es que lo calculemos en el “INT-HTA”.

En los cálculos de capacidades, volumen y caídas de presión hay que hacerlas en cada sección, cuya sumatoria de las secciones nos van dar las capacidades, volumen y caídas de presión ya sea en el INT-HTA o en el EA, dependiendo de la pregunta.

1


CAPACIDAD DE LODO EN EL INT-HTA PARA UNA SECCION

CAPINT-HTA=ID2( pulg2)

K

K=314

K=1030

CAPINT-HTA(BBLm

¿=ID2( pulg2)314

CAPINT-HTA(BBLpie

¿=ID2( pulg2)1030

CAPACIDAD TOTAL DE LODO EN EL INT-HTA

CAPT INT-HTA= CAPINT-HTA①+ CAPINT-HTA②+…..…

VOLUMEN DE LODO EN EL INT-HTA PARA UNA SECCION

VOLINT-HTA(BBL)=CAPINT-HTA(BBLm

ó BBLpie

)*LSECCION(m ó pie)

VOLUMEN TOTAL DE LODO EN EL INT-HTA

VOLT INT-HTA= VOLINT-HTA①+ VOLINT-HTA②+………...

CAPACIDAD DE LODO EN EL ESPACIO ANULAR PARA CADA SECCION

CAPEA=(Dmayor

2 −Dmenor2 )(pulg2)K

K=314

K=1030

CAPEA(BBLm

¿=(Dmayor

2 −Dmenor2 )(pulg2)314

CAPEA(BBLpie

¿=(Dmayor

2 −Dmenor2 )(pulg2)1030

CAPACIDAD TOTAL DE LODO EN EL ESPACIO ANULAR

CAPT EA= CAPEA①+ CAPEA②+………

VOLUMEN DE LODO EN EL ESPACIO ANULAR PARA CADA SECCION

VOLEA(BBL)= CAPEA(BBLm

ó BBLpie

)*hSECCION(m ó pie)

VOLUMEN TOTAL DE LODO EN EL ESPACIO ANULAR

VOLT EA= VOLEA①+ VOLEA②+………

DESPLAZAMIENTO DE LA HTA

DESPHTA=(OD tub

2 −ODtub2 )( pulg2)

K

K=314

K=1030

DESPHTA(BBLm

¿=(OD¿¿ tub2−OD tub

2 )(pulg2)314

¿

DESPHTA(BBLpie

¿=(OD¿¿ tub2−OD tub

2 )(pulg2)1030

¿

DESPLAZAMIENTO TOTAL DE LA HTA

DESPT HTA= DESPHTA①+ DESPHTA②+………

VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO DE LA HTA

VOL DESPHTA(BBL)= DESPHTA(BBLm

ó BBLpie

)*LTUB(m ó pie)

VOLUMEN TOTAL DE DESPLAZAMIENTO DE LA HTA

VOL DESPT HTA= VOL DESPHTA①+ VOL DESPHTA②+…….

El desplazamiento y el volumen de desplazamiento solo lo realizan las herramientas (tuberías).

VOLUMEN TOTAL DE LODO EN EL POZO

VOLTLP=VOLT INT-HTA+VOLT EA

VOLUMEN TOTAL DE LODO EN EL SISTEMA DE SUPERFICIE

VOLTLSS(BBL)=L(pie)∗A ( pie)∗H ( pie)

5,6

-Volumen total de lodo en el sistema de superficie cuando 3 tanques tienen las mismas dimensiones:

VOLTLSS(BBL)=3*L1( pie)∗A1( pie)∗H 1( pie)

5,6

-Volumen total de lodo en el sistema de superficie cuando 2 tanques tienen las mismas dimensiones 1 tanque tiene diferente dimensión:

VOLTLSS(BBL)=2*

L1( pie)∗A1( pie)∗H 1( pie)5,6

+L2(pie)∗A2( pie)∗H 2(pie)

5,6

-Volumen total de lodo en el sistema de superficie cuando 3 tanques tienen las diferentes dimensiones:

2


VOLTLSS(BBL)=

L1( pie)∗A1( pie)∗H 1( pie)5,6

+L2(pie)∗A2( pie)∗H 2(pie)

5,6+

+L3( pie)∗A3( pie)∗H 3( pie)5,6

Tanque=Pileta=Cajón.

L=Longitud del cajón.

A=Ancho del cajón.

H=Altura del cajón o del lodo.

VOLUMEN TOTAL DEL POZO SIN LA COLUMNA DE PERFORACION EN EL POZO

VOLTPSCPP= VOLT INT-HTA+ VOLT EA+ VOL DESPT HTA

VOLUMEN TOTAL DEL SISTEMA DE CIRCULACION

VOLTSC= VOLTLSS+ VOLT INT-HTA+ VOLT EA

CAIDAS DE PRESION EN EL SISTEMA

CPSIST=CP¿+CP∫−HTA+CPEA+CPBIT ≅ PBOMBA

CAIDAS DE PRESION EN LA SUPERFICIE

CPSUP=CPMANGUERA DE INYECCION+CPTUBERIA VERTICAL+CPUNION GIRATORIA+CPKELLY

EN POZOS DIRECCIONALES

CPCOLUMNA DE PERFORACION=CPDP+CPHW+CPDC+CPMOTOR DE FONDO+CPMWD

HTA-FONDO

CPMWD=Es una medición durante la perforación

HIDRAULICA DE PERFORACION

1.-CAUDAL MINIMO

QMIN(GPM=galmin

)=2,448*v͠ MINEA(pies

)*(Dmayor2 −Dmenor

2 )

(pulg2)

v͠ MINEA=Velocidad mínima en el espacio anular.

QMIN=Caudal mínimo.

El caudal mínimo se lo calcula en la sección de mayor diámetro en el pozo y se lo calcula una sola vez.

2.-CAIDA DE PRESION EN EL INT-HTA

2.1.-VELOCIDAD DE FLUIDO PARA CADA SECCION EN EL INT-HTA

v͠FLUIDO(pies

)=Qmin(GPM)

2,448∗ID2(pulg2)

2.2.-NUMERO DE REYNOLDS PARA CADA SECCION EN EL INT-HTA

NRE(ADM)=

928∗ρlodo (LPG )∗v #͠ fluido( pies )∗ID ( pulg)

VP (cp )+6,65∗[ ID ( pulg )

v #͠ fluido( pies ) ]∗YP(lb

100 pie2)

Si el NRE>2500, tenemos flujo turbulento.

Si el NRE<2500, tenemos flujo laminar.

Solo si tenemos flujo turbulento, calculamos el factor de fricción:

Ff(ADM)=0,00454+0,645

NRE0,7

2.3.-CAIDA DE PRESION PARA CADA SECCION EN EL INT-HTA CUANDO TENEMOS FLUJO TURBULENTO

CPINT-HTA(PSI)=

F f∗L seccion ( pie )∗v# fluido2 ( pie2s2 )∗ρlodo (LPG )

25,8∗ID( pulg)

2.4.-CAIDA DE PRESION PARA CADA SECCION EN EL INT-HTA CUANDO TENEMOS FLUJO LAMINAR

CPINT-HTA(PSI)=v# fluido(

pies

)∗Lseccion ( pie )∗VP(cp)

1500∗ID2(pulg2)+

+ YP( lb

100 pie2)∗Lseccion ( pie )

225∗ID ( pulg)

CPINT-HTA= CPINT-HTA①+ CPINT-HTA②+…….

3.-CAIDA DE PRESION EN EL ESPACIO ANULAR

3.1.- VELOCIDAD DE FLUIDO PARA CADA SECCION EN ELESPACIO ANULAR

v͠FLUIDO(pies

)=Qmin(GPM )

2,448∗(Dmayor2 −Dmenor

2 )( pulg2)

3.2.- NUMERO DE REYNOLDS PARA CADA SECCION EN ELESPACIO ANULAR

3


NRE(ADM)=

928∗ρlodo (LPG )∗v #͠ fluido( pies )∗(Dmayor−Dmenor)( pulg)

VP (cp )+6,65∗[ (Dmayor−Dmenor)( pulg )

v #͠ fluido( pies ) ]∗YP(lb

100 pie2)

Si el NRE>2500, tenemos flujo turbulento.

Si el NRE<2500, tenemos flujo laminar.

Solo si tenemos flujo turbulento, calculamos el factor de fricción:

Ff(ADM)=0,00454+0,645

NRE0,7

3.3.-CAIDA DE PRESION PARA CADA SECCION EN EL ESPACIO ANULAR CUANDO TENEMOS FLUJO TURBULENTO

CPEA(PSI)=

F f∗L seccion ( pie )∗v# fluido2 ( pie2s2 )∗ρlodo (LPG )

25,8∗(Dmayor−Dmenor)( pulg)

3.4.-CAIDA DE PRESION PARA CADA SECCION EN EL ESPACIO ANULAR CUANDO TENEMOS FLUJO LAMINAR

CPEA(PSI)=v# fluido(

pies

)∗Lseccion ( pie )∗VP(cp)

1500∗(Dmayor−Dmenor)2(pulg2)

+

+YP( lb

100 pie2)∗Lseccion ( pie )

225∗(Dmayor−Dmenor)(pulg)

CPEA= CPEA①+ CPEA②+…….

4.-CAIDA DE PRESION EN EL TREPANO

CPBIT(PSI)=Qmin2 ( gal2min2 )∗ρlodo (LPG )

7430∗C2∗deq4 (pulg4)

C=Constante de orificio

deq =Diámetro equivalente

-Cuando los 3 orificios del trepano tienen diámetros iguales: deq(pulg)=

√3∗d12(pulg2)

-Cuando 2 orificios del trepano tienen diámetros iguales y 1 orificio del trepano tiene diferente diámetro:

deq(pulg)=√2∗d12 ( pulg2 )+d2

2 ( pulg2 )

-Cuando los 3 orificios del trepano tienen diámetros diferentes:

deq(pulg)=√d12 ( pulg2 )+d22 ( pulg2 )+d3

2 ( pulg2 )

MODELO DE BINGHAM

VP(cp)=Lec600-Lec300

YP( lb

100 pie2)= Lec300-VP

Lec=Lectura

-Por medio del modelo de Bingham podemos calcular la VP y el YP a través de las lecturas que nos den.

BOMBAS

BOMBAS TRIPLEX (ACCION SIMPLE)

BOMBAS DUPLEX (ACCION DOBLE)

1.-VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA

1.1.- VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA TRIPLEX

VOLDB(BBLemb

)=

0,000243∗dc2 (pulg2 )∗Lc ( pulg )∗E fc( fraccion)

dc=Diámetro de la camisa.

Lc=Longitud de la camisa.

Efc=Eficiencia o rendimiento.

1.2.- VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA DUPLEX

VOLDB(BBLemb )=Carrera (pulg )∗¿

4


2.-CAUDAL O DESCARGA

Q(BBLmin

)=VOLDB( BBLemb )∗v# B( embmin )v͠B=Velocidad de bombeo

EPM=embmin

3.-TIEMPO DE CIRCULACION

t(min)=

VOL(BBL)

Q(BBLmin

)

-El único que circula es el lodo, por lo tanto si nos pide hallar el tiempo de circulación en el INT-HTA, en el EA, en la superficie, o en una sección específica, ocuparemos los volúmenes hallados en el INT-HTA, en el EA, en la superficie, o en una sección específica, respectivamente.

4.-NUMERO DE EMBOLADAS O STROKES

NEMB(emb)=

VOL(BBL)

VOLDB(BBLemb )Si la Efc=90%→ Efc=0,9

Rendimiento=Eficiencia

DENSIDAD EQUIVALENTE

ρeq( lbgal )=

PH (psi )+CPEA( psi)0,052∗h( pie)

ρeq( lbgal )=ρLODO( lb

gal )+ CPEA( psi)0,052∗h( pie)

-La altura o profundidad que vamos a ocupar va a ser el “TVD” ó “PVV”, debido a que en esta fórmula está incluida la presión, y la CPEA

son todas las caídas de presión existentes en el espacio anular.

5

formulario de mec 245 diseño de pozo

Documents

Transcript of formulario de mec 245 diseño de pozo