Programa de Capacitación
Pride Colombia - Matemáticas Básicas y Aplicadas al Campo Petrolero - Gerencia de Operaciones - PDI
Matemáticas Básicas
( 2 días )
Control de Pozos
( 2 días )
Pega de Tubería
( 1 días )
Gerencia de Operaciones
PDI
• Familiarizar a la cuadrilla con las
matemáticas básicas que se
utilizan en la perforación y
reacondicionamiento de pozos de
petróleo y gas hoy en día.
• Mejorar la comprensión de
ciertas operaciones específicas,
como lo son el Control de Pozos.
• Mejorar la destreza para resolver
algunos de los problemas
prácticos que se enfrentan en el
día a día las operaciones de
campo
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Día Primero
• Manejo de calculadora
• Suma , Resta
• Multiplicación, División
• Fracciones, Porcentajes
• Potenciación, Raíces
Día Segundo
• Cálculos de Capacidades
• Cálculos de volumen
• Cálculos de Presión
• Cálculos de Bombeo
• Evaluación final
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• Teórica y Práctica
• Ejercicios desarrollados
en la clase
• Seguimiento Individual
• Ejercicios para desarrollar
en casa
• Evaluación Final
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Material :
• Libro de Matemática Aplicada
al Campo Petrolero de Well
Control School WCS
• Calculadora
• Cuaderno de Apuntes
Tiempo :
• 2 días ( 8 horas c/d )
• 8:00 - 17:00
• Una hora almuerzo
(12:00 - 13:00)
• Refrigerios ( 10 min ) AM - PM
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0. Números y Aplicaciones
Números Enteros : 0; 1; 2; 3; 4.......
- Cantidad de tubería en la torre
- Altura de la torre
- Profundidad del PozoNúmeros Fraccionarios : 1/2 ; 1/4 ; 2/3 ; 5/8.......
- Dimensión de una llave
- Diámetro de un jet de la broca
- Medidas del Flexómetro
Números Mixtos : 3 1/2 ; 5 1/2 .......
- Diámetro de tubería, Hueco, Broca, camisas de la bomba
Números Decimales : 31,5 ; 3580,7 .......
- Longitud de una junta de tubería
- Profundidad del pozo
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1. Partes de la Calculadora
0 . =+
% -
X
M-
M+
MRC
_..
+/-ON
C
7 8
1
4 5
9
6
2 3
72PANTALLA
PANEL SOLAR
MULTIPLICACION
DIVISION
LLAMAR
MEMORIA
MEMORIA
MENOS
MEMORIA
MAS
RESTA
SUMAIGUAL
COMA
DECIMAL
ENCENDER/
DESPEJAR
CAMBIAR
SIGNO
PORCENTAJE
RAIZ
CUADRADA
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2. Operaciones Matemáticas
2.1 SUMA
ENTEROS :
DECIMALES:
FRACCIONARIOS:
50 + 120 + 1.200 = _________
450
1.950 +
______
CUANTO VOLUMEN DE LODO TENGO EN EL SISTEMA
SI EN EL TANQUE 1 HAY 200 BARRILES
EN EL TANQUE 2 HAY 180 BARRILES
EN EL HUECO HAY 97 BARRILES Y EN LAS LINEAS
HAY 15 BARRILES
VOLUMEN TOTAL = ________ +________+________+________
= ______________ (BBLS)
31,4 + 47,85 + 99,07 = _________
450,26
1.950,03 +
________
CUANTO MIDEN LAS CINCO PARADAS QUE HAY EN LA
TORRE DE ACUERDO AL SIGUIENTE TALLY
Stand Longitud Acumulado
(pies) (Pies)
1 95.20 ____________
2 94.35 ____________
3 95.67 ____________
1 + 3 = 1 + 3 = _______
2 2 2 2
Homogéneos: Heterogéneos:
4 + 3 = (4x5)+(3x 3) = ( ) + ( ) =____
3 5 (3x5) ( )
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2 . Operaciones Matemáticas
2.2 RESTA
ENTEROS :
DECIMALES:
FRACCIONARIOS:
150 - 75 = _________
1.950
320 -
________
TENGO 560 BARRILES DE LODO ACTIVOS EN EL SISTEMA
PERFORANDO LA FORMACION CIMARRONA OBSERVE
PERDIDA DE 87 BARRILES.
CUANTO LODO ME QUEDA EN EL SISTEMA ACTIVO ?
VOLUMEN (BLS) = ________ -________ = ___________(BBLS)
31,4 - 20,04 _________
560,68
31,09 -
SI LA PROFUNDIDAD A LA QUE ESTOY PERFORANDO ESTA A
7.102,5 PIES Y EL ZAPATO DEL ULTIMO REVESTIMIENTO ESTA
A UNA PROFUNDIDAD DE 3.188,03 PIES.
CUANTO PIES DE HUECO ABIERTO LLEVO ACTUALMENTE ?
7.102,5
_________-
4 - 2 = 4 - 2 = _______
5 5 5 5
Homogéneos: Heterogéneos:
8 - 3 = (8x5)-(2x 3) = ( ) - ( ) =____
2 5 (2x5) ( )
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Primer Ejercicio
1. EL DIA DE AYER EN EL POZO TRES PASOS 5W NOS
ENCONTRABAMOS PERFORANDO A UNA PROFUNDIDAD
DE 5.928,14 PIES. EN EL DIA DE HOY HEMOS
PERFORADO 1.015 PIES. A QUE PROFUNDIDAD
ESTAMOS?
2. CUANTA LONGITUD DE TUBERIA
TENGO EN HUECO ABIERTO A LA
ACTUAL PROFUNDIDAD ?
INFORMACION DEL POZO
3.188,20 Pies
5.928,14 Pies
Casing 9 5/8”
P-110
Hueco de 8 1/2”
Superficie
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2 . Operaciones Matemáticas
2.3 MULTIPLICACION
ENTEROS :
DECIMALES:
FRACCIONARIOS:
120 X 21 = _________
1.950
12 X
_______
DESPUES DE UN VIAJE DE TUBERIA HACIA FUERA, EN LA TORRE
QUEDARON 74 PARADAS (CADA PARADA TIENE 3 JUNTAS)
CUANTAS JUNTAS HAY ?
No. JUNTAS = ________ (Paradas) X _______(Juntas/Parada) = ______ (Juntas)
31,4 x 3,5 = _________
560,68
31,09 x
TENGO EN LA LOCACION 5 CANASTAS DE TUBERIA, EN LAS PRIMERAS 3 HAY 72
JUNTAS EN CADA UNA, Y EN LAS OTRAS 2 HAY 74 JUNTAS EN CADA UNA
CUANTAS JUNTAS EN TOTAL HAY ?
No. JUNTAS = ________ (No. Canastas) X _______(Juntas/canasta) = ______ (Juntas)
No. JUNTAS = ________ (No. Canastas) X _______(Juntas/canasta) = ______ (Juntas)
TOTAL DE JUNTAS _______ (Juntas)
4 x 2 = 4 x 2 = ______
5 5 5 x 5
8 x 3 = 8 x 3 =
2 5 2 x 5
QUE VOLUMEN DE LODO NECESITO PARA LLENAR LA TUBERIA DE 5” CON
CAPACIDAD DE 0,0177 (Barriles por cada pie) EN UNA LONGITUD DE 5.682,42 (Pies)
VOLUMEN (Barriles) = ________ (Pies) X _________(Barril / pie) = ________ (Barriles)
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2 . Operaciones Matemáticas
2.4 DIVISION
ENTEROS :
DECIMALES:
FRACCIONARIOS:
350 / 5 = _________
675 25
APROXIMADAMENTE CUANTAS JUNTAS ( DP DE 5”) DE LONGITUD 31 Pie
SE REQUIEREN PARA LLEGAR A UNA PROFUNDIDAD DE 6.665 Pies
No. JUNTAS = ________ ( Pies ) / _______(Pies / Junta) = ______ (Juntas)
280 / 2,71 = _________
EL TANQUE DE SUCCION TIENE UN VOLUMEN DE 189 Barriles , SI LA ALTURA
DEL TANQUE ES DE 96 Pulgadas
CUAL ES EL AFORO DEL TANQUE ? O SEA, CUANTOS Barriles Por Pulgada
AFORO = ________ (Barriles) / _______ (Pulgadas) = ______ (Barriles por Pulgada)
8 3 = 8 x 5 =
2 5 2 x 3
SI LA BOMBA DE LODO No. 1 NATIONAL CON CAMISAS DE 5 1/2” BOMBEA
2,71 (Galones por cada golpe) . CUANTOS GOLPES NECESITARIA PARA BOMBEAR
840 Galones DE UNA PILDORA PESADA
GOLPES = ________ (Galones) / _________(Galones / golpe) = ________ (golpes)
675 25
.
.
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Segundo Ejercicio
6,5 pies
7 pies
8 pies
Información Adicional
Nota : ( 1 Barril = 5.6146 pies cubicos )
( 1 Barril = 42 Galones )
Volumen = _____ (pie) x ______ (pie) x _____(pie) / _____ (pies cubico/barril) = _____ (Barriles)
TANQUE DE LA PILDORA
Si la bomba de lodo No. 1 bombea a razón de 2,71 Galones por stroke , cuantos estrokes
requiero para bombear 20 Barriles de una pildora pesada.
No. De Strokes = _____ (Barriles) x ______ (Galones por barril) / _____ (Galones /stroke) = _____ (Strokes)
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
2 . Tema : Operaciones Matemáticas
2.5 POTENCIACION
CUAL ES LA CAPACIDAD DEL REVESTIMIENTO DE DIAMETRO EXTERNO 9 5/8”, ( P-110 - 53, 5 Libras por pie -
ID = 8,535 Pulgadas )
2 = 2 X 2 = ______2 ( 3,5) = 3,5 X 3,5 X 3,5 = ______
3
CAPACIDAD =
ID
1.029,4
2
=
( ) X ( )
1.029,4 =
1.029,4 = ( Bls / Pie )
OD
ID
Sección
Transversal
de un Tubo
OD : Diámetro externo del tubo
ID : Diámetro interno del tubo
CAPACIDAD : Es el volumen de fluido contenido
en 1 pie deTubular ( DP , HW , DC ,
Revestimiento )
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
2 . Tema : Operaciones Matemáticas
2.6 RADICACION
CONOCIDA LA CAPACIDAD UNITARIA DEL HUECO PERFORADO, (0.070 Barriles / pie ) DETERMINAR EL
DIAMETRO APROXIMADO DEL MISMO )
144 = 12
CAPACIDAD =
ID
1.029,4
2
Pulgadas
81 = 9 x 9 = 92
= 9
ID = (1029,4 x Capacidad) =
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
2 . Tema : Operaciones Matemáticas
2.7 PORCENTAJE
CALCULAR EL 58 % DE LONGITUD DEL HUECO PERFORADO A 12536 PIES
14 % = 14 / 100 = 0.14
12536 FT x 58 % = _______________ FTS
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
2 . Aplicaciones : Capacidades de Tubulares
2.8 CAPACIDADES INTERNAS: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de tubular ( DP , HW , DC , Casing)
CAPACIDAD = ID
1.029,4
2
( Bls / Pie )
ID
OD
Sección
Transversal
anular
OD
Sección
Transversal
de un Tubo
OD : Diámetro externo del tubo (Pulgadas)
ID : Diámetro interno del tubo (Pulgadas)
ID
CAPACIDAD :
2.9 CAPACIDADES ANULARES: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de espacio anular entre Casing - DP ,
Hueco - Casing ; Hueco - DP ; Hueco - DC ; Hueco - HWDP ; etc. )
CAPACIDAD = ID
1.029,4
2
( Bls / Pie )
OD : Diámetro externo del tubo interno (Pulgadas)
ID : Diámetro interno del tubo más externo (Pulgadas)
CAPACIDAD :
OD 2
-
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
2 . Tema : Capacidades de Tubulares2.8 EJEMPLOS
2.8.1 Capacidad Interna : Cual es la capacidad de la HWDP de 5 Pulgadas, si su diámetro interno es de 3 Pulgadas
OD
ID
CAPACIDAD = ID
1.029,4
2
CAPAC = ID
2
1.029,4 =
( ) x ( )
1.029,4 =
OD = 5 Pulg.
ID = 3 Pulg.
( )
1.029,4 = (Bls/Pie)
2.9.1 Capacidad anular : Cual es la capacidad anular si la Tubería de Perforación de 5 pulgadas está dentro del
revestimiento de 9 5/8” (Diámetro interno del revestimiento 8,535 Pulgadas )
ID
OD
CAPACIDAD =ID
1.029,4
2 OD2-
CAPAC = ID
2
1.029,4 =
( X ) - ( X )
1.029,4 =
( )
1.029,4 = (Bls/Pie)
OD = 5 Pulg.
ID = 8,535 Pulg.
- OD2
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3 . Aplicaciones : Volumenes3.1 VOLUMEN: Las Unidades de Volumen más usadas en el área de perforación son
Nombre Ingles Sigla Equivalencia
Barriles Barrel Bls 1 Bls = 5,615 Pies cúbicos = 42 Galones
Pies cúbicos Cubic foot ft3 1 ft3 = 0,1781 Barril = 7,4805 Galones
Galones Gallons gls 1 gls = 0,02381 Barril = 0,1337 Pies Cúbicos
3.1.1 Volumen Internos de tubulares
Para hallar el volumen de un tubular
se determina inicialmente su capacidad
y luego se multiplica por su longitud.
Aplica también para anulares
ID
L = Longitud (ft)
Volumen (Bls) = ID
2
1.029,4 X L
Volumen (Bls) = Capacidad (Bls/ft) X L (ft)
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3 . Tema : Volumen de Tanques Rectangulares
3.1.2 Ejemplo para aforo de tanques rectangulares
Hallar el aforo del tanque de viaje si las dimensiones
en pies (ft) son : el ancho (a) = 4 ft , el alto (h) = 8 ft
y el largo ( L ) = 4 ft h
La
a x h x L5,615
= Volumen
(Bls)
( ) x ( ) x ( )
5,615
= Volumen
(Bls) =
5,615
( ) = Bls
V (Bls)
h (Pulg)=
Aforo
(Bls/pulg)
( )
( ) (Pulg)= Aforo
(Bls)= (Bls/pulg)
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Ejercicio de Clase
1. CUANTO VOLUMEN DE LODO HAY
EN EL HUECO
INFORMACION DEL POZO: Se estaba desplazando el lodo con nitrógeno , se interrumpió, se cerró anular, la DP de
3 1/2” (ID: 2.75 Pulg) ubicada a 2500 pies está llena de Nitrógeno, de igual manera el anular por encima del nivel de
lodo. Calcular el Volumen de Nitrógeno en tubería y anular. Y Calcular el volumen de lodo en el resto del hueco.
7.510 Pies
Casing 9 5/8” ID :8.535”
Hueco de 8 1/2”
Superficie
2.500 Pies DP 3 1/2”
Liner 7”
(ID : 6.18 “)
Nivel de lodo 1.400 Pies
2. CUANTO VOLUMEN DE
NITROGENO HAY EN EL HUECO
Tope Liner 2917’
Zapato 3188 ’
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Ejercicio de clase
Ubique las siguientes medidas en el flexómetro : 7 / 32 “ - 9 / 16 ” - 7 / 8 ”
2 / 4 “ - 17 / 32 “
01
2 1
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Ejercicio de clase
Hallar el volumen y aforo del tanque de succión No. 1 si las dimensiones
en pies (ft) son : el ancho (a) = 8 ft , el alto (h) = 8 ft y el largo ( L ) = 16.4 ft
h
La
a x h x L5,615
= Volumen
(Bls)
V (Bls)
h (Pulg)=
Aforo
(Bls/pulg)
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3.1.3 Aplicaciones Volumétricas
Calculo volumétrico de la salida de la Bomba de Lodo : Equivale al volumen de lodo que
la bomba envía a través del la línea del stand pipe, por cada estroke ( golpe o un recorrido)
Este volumen depende del diámetro de la camisa y recorrido del pistón a través de esta
L
D
Salida de la bomba = 0.000243 x L x D
(Barril/stk)
2
Salida de la bomba = 0.010206 x L x D
(Galones /stk)
2
D : Diámetro de la camisa en pulgadas
L : Recorrido del pistón en pulgadas
No está incluido la
eficiencia
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3.1.3 Aplicaciones Salida de la bomba de lodo
Salida de la bomba = 0.0096957 x L x D
(Galones /stk)
2
Continuación……
La anterior ecuación funciona para una bomba de lodo nueva, para nuestra bombas se trabaja
con un factor de Eficiencia del 95%, ecuación cambiaría de la siguiente manera:
Ejemplo: Calcular la salida de la bomba de lodo National 9P-100 con diámetro de camisa
de 6 pulg y recorrido del piston de 9.25 pulg. (Eficiencia 95%)
Salida de la bomba = 0,0096957 x 9,25 x 6 = 3,23 Galones / stk
2
incluído la
eficiencia 95%
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Ejercicio Salida de la bomba
Hallar la Salida de la bomba de lodo Garner Denver PZ 9, si el diámetro de la camisa
es de 5 1/2” y el recorrido del pistón es de 9 “, considerando una eficiencia del 95 %
Salida de la bomba = 0.0096957 x L x D
(Galones /stk)
2 incluído la
eficiencia 95%
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3.1.4 Desplazamiento de Tubería
Cada vez que realizamos maniobra de tubería hacia dentro o hacia fuera del pozo,
desplazamos lodo o requerimos llenar el pozo con un volumen de lodo equivalente al
volumen de acero. Para calcular el volumen de lodo desplazado por la tubería usaremos
la siguiente ecuación:
OD Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,42 2
OD = Diámetro Externo (Pulg.)
ID = Diámetro Interno (Pulg.)
Desplazamiento unitario = Barriles / Pie de tubería
ID Para hallar el desplazamiento total de lodo en barriles, se debe multiplicar el desplazamiento
unitario por la longitud de tubería (pies) . La ecuación quedaría:
unitario
Desplazamiento total = (OD - ID ) x Longitud / 1029,42 2
(Barriles)
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3.1.4 Desplazamiento de Tubería
Ejemplo: Cual será el volumen de lodo a recibir en tanques si pretendo viajar dentro
del pozo con 5000 pies de tubería de perforación punta abierta de OD: 5” , ID: 4 276”
peso unitario 19.5 Libras/pie
Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,42 2
unitario
Desplazamiento = (5 - 4.276 ) / 1029,4 = 0.0065 Barriles / pie 2 2
unitario
Desplazamiento total = Desplazamiento unitario x Longitud de tubería
Desplazamiento total = 0.0065 Bls/ pie x 5000 pies = 32.62 Barriles
El volumen de lodo deberá aumentar en aproximadamente 33 Barriles
Nota: Otra aplicación es el cálculo del volumen de lodo que necesito para llenar el anular
del pozo cuando tengo toda la sarta de tubería dentro del pozo y voy a viajar fuera de este
En Pride El supervisor debe llevar un control exhaustivo de este volumen de lodo a través
del Formato OP-008 “Control del Tanque de Viaje ” (Ver anexo )
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3.4 Fuerza (Peso)
Unidad de medida muy usada en los operaciones de campo. En el equipo se tiene sensores
que miden el peso de sarta, el peso sobre la broca cuando estamos perforando; o cuando se
hacen movilizaciones las grúas tienen dispositivos que dan una medida del peso de la carga
en el aire . La unidad de campo más usada son : Libras ( lbs ) y Toneladas (Ton)
1 Tonelada equivale a 2,240 Libras
3.4.1 Peso de la sarta en el aire : Los fabricante de tubería emiten tablas para cada tipo
donde especifican el OD , ID, y peso unitario . El peso unitario indica el peso del acero
por cada pie de tubular. Por lo tanto si deseamos calcular el peso de la tubería, se debe
multiplicar esta por la longitud. Así :
Tipo de Tubería OD ID Peso Unitario
(pulg.) (pulg.) ( lbs / pie )
- Drill Pipe 5” 4.276” 19.5
- Hevi Wate DP 5” 3.0” 49.3
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3.4 Fuerza (Peso)
…..Continuación :
Peso total de la sarta en el aire = Peso Unitario x Longitud de tuberia
( Libras) (Lbs/pie) (pies)
Ejemplo : Evaluar el Peso de 5,000 pies de DP de 5” Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie
Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5,000 pies = 97,500 Libras
3.4.1 Peso de la sarta dentro del lodo : Cada vez que sumergimos un tubular o cualquier
objeto dentro de un fluido, su peso se disminuye como consecuencia de la resistencia que
ejerce el fluido al objeto ( como un empuje en dirección inversa ). Dicho empuje depende
del tipo de fluido. Si el fluido es más denso el empuje será mayor. Para evaluar el factor o
porcentaje de disminución ingresamos un nuevo concepto llamado “Factor de Boyancia ”(F.B.)
este factor se determina mediante la siguiente ecuación:
F.B. = ( 65.5 - MW ) / 65.5
Donde : MW : Peso del Lodo en Libras por Galón (lbs/gal)
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…..Continuación :
Peso total de la sarta en lodo = Peso Unitario x Longitud de tuberia x F.B.
( Libras) (Lbs/pie) (pies)
Ejemplo : Evaluar el Peso de 5,000 pies de DP de 5” Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie que esta
dentro del pozo con un lodo de 9.5 lb/gal
Paso 1: Calculo del Factor de Boyancia
F.B. = ( 65.5 - 9.5 ) / 65.5 = 0.855
Paso 2 : Peso total en el lodo:
Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5,000 pies x 0.855 = 83,363 Libras
Si comparamos con el ejemplo anterior el peso de la sarta se disminuye en 14,137 libras
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3.4 Fuerza (Peso)
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
Ejercicio : Peso
Cual será el peso que mostrará el Indicador de Peso (“Martin Decker”) si tenemos la
siguiente sarta en un pozo vertical lleno de lodo de peso 8.5 lbs/gal. El peso del Bloque
Viajero es de 30,000 Libras.
Tipo de Tubería Juntas Longitud Peso Unitario
(Pies) (Libra/pie)
Botella (DC) 6 1/2” 9 30.85 80
HWDP de 5” 25 31.50 43
DP 5” 128 31.70 19.5
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3.5 Densidad
Se define como el peso de un fluido por la unidad de volumen, en campo la unidad de
medida más usada es la libra (lb) por galón (gl) … Libra / Gal (lpg) . En ingles
Poundal Per Galon (PPG). En campo se usa una balanza para hallar el peso del lodo
Español Ingles Sigla Unidad
Peso de lodo Mud Weight MW lpg o PPG
Para aumentar el peso de lodo, se usa el Sulfato de Bario (Barita).
3.5.1 Barita requerida para aumentar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuación
podemos determinar cuantas libras de barita se deben agregar por cada barril de lodo con
peso inicial.
1,470 x ( MW2 - MW1 )
( 35 - MW2 )
Donde :
MW2 Peso del lodo deseado (PPG)
MW1 Peso del lodo Inicial (PPG)
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3.5 DensidadContinuación…..
Ejemplo : Cuantas libras de Barita necesito adicionar al volumen de lodo activo 500 Bls
para aumentar el peso de lodo de 8.5 PPG a 9.2 PPG
1,470 x ( MW2 - MW1 )
( 35 - MW2 )=
1,470 x ( 9.2 - 8.5 )
( 35 - 9.2 )= 40 Lbs / Bls
40 (lb/Bls) x 500 Bls = 19,942 lbs de barita
3.5.2 Barriles de agua requerido para bajar el peso del lodo : Usando la siguiente
ecuación podemos determinar cuantos barriles de agua se deben agregar al volumen
activo de lodo conociendo el peso de lodo inicial y el final
Volumen Activo de lodo x ( MW1- MW2 )
( MW2- 8.33 )
Donde :
Volumen Activo de lodo ( Barriles)
MW2 Peso del lodo deseado (PPG)
MW1 Peso del lodo Inicial (PPG)
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Conceptos Básicos de Control de Pozos
3.5 DensidadContinuación…..
Ejemplo : Cuantos Barriles de Agua se requieren para bajar la densidad de lodo de 9.5 PPG
a 9.2 PPG, si tenemos un volumen activo de lodo de 400 Barriles
Volumen Activo de lodo x ( MW1- MW2 )
( MW2- 8.33 )
400 x ( 9.5 - 9.2 )
( 9.2- 8.33 )= 138 Bls de agua
3.5.3 Gradiente de un Fluido : Es un concepto muy usado en campo, y consiste en
expresar la densidad de lodo en unidad de presión por cada pie de columna de lodo.
Se determina por medio de la siguiente ecuación :
Gf = 0.052 x MW
Donde :
Gf : Gradiente del fluido ( Psi / ft )
MW : Peso del lodo (PPG)
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3.5 DensidadContinuación…..
Ejemplo : Cual es el gradiente de un lodo que tiene 10.5 PPG
Gf = 0.052 x MW
Gf = 0.052 x 10.5 = 0.546 Psi /ft
Es muy fácil, conociendo el gradiente de un fluido, establecer que tipo de fluido es
A continuación los rangos de gradientes para diferentes tipos de fluidos:
Tipo de Fluido Gradiente
GAS 0.052 - 0.156
ACEITE 0.208 - 0.312
AGUA SALADA 0.364 - 0.468
( Psi/ft )
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3.6 Presión
3.6.1 Presión Hidrostática : Es la fuerza ejercida por una columna de fluido en reposo
Sobre el fondo del pozo. Depende del peso del fluido o densidad (MW) y de la longitud
vertical de la columna de lodo (¨PV). Ayuda a mantener las paredes del pozo y además
evita que los fluidos (crudo, agua o gas) invadan el pozo.
Es definida por la siguiente ecuación:
Ph = 0.052 x MW x PV
Donde : Ph : Presión hidrostática , (Psi)
MW : Peso de Lodo , Lbs / gal (ppg)
PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)
Ejemplo : Calcule la presión hidrostática ejercida por una columna de lodo en un pozo con
profundidad vertical de 5,500 pies (ft) , peso del lodo es 8.9 lbs/gal (ppg)
Ph = 0.052 x 8.9 x 5,500
Ph = 2,545 Psi
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3.6 Presión
Variación de la presión hidrostática con la profundidad
Densidad
8.33 lb/gal
0 Pies
1000 Pies
2000 Pies
Ph = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 Psi
Ph = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 Psi
Ph = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 Psi
A Mayor Profundidad , Mayor es la presión hidrostática
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3.6 Presión
Variación de la presión hidrostática con la densidad
Densidad
8.63 lb/gal
0 Pies
1000 Pies
2000 Pies
Ph = ______ Psi
A Mayor densidad , Mayor es la presión hidrostática
Ph = ______ Psi
Ph = ______ Psi
Densidad
12 lb/gal
Ph = ______ Psi
Ph = ______ Psi
Ph = ______ Psi
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3.6 Presión
Continuación….Durante la perforación nos referimos a dos tipos de profundidades. La Profundidad
Vertical ( PV ) que es una línea imaginaria directamente debajo del equipo y
la Profundidad Medida (PM) que es la longitud medida desde la mesa rotaria hasta
La broca (Ver tally de tubería)
Español Siglas Ingles Siglas
Profundidad Vertical Verdadera P.V.V True Vertical Depth T.V.D.
Profundidad Medida P.M. Measured Depth M.D.
MD MD MD
TVD TVD TVD
UTILICE
TVD PARA CALCULOS DE PRESION
MD PARA CALCULOS DE VOLUMEN
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3.6 Presión
EJERCICIO EN CLASE
Cual será la presión hidrostática en un pozo cuya densidad de lodo es 9.25 lp/gal
La Profundidad Medida (PM o MD) es 6750 pies y la Profundidad Vertical (PV o TVD)
Es de 6130 pies
MD = 6750 pies
TVD = 6130 pies
0 pies PH = 0.052 X _______ LPG X __________ pies
PH = _________ psi
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3.6 Presión
Continuación….
La ecuación de la presión hidrostática también puede estar definida en función del
Gradiente del fluido (Gf) , quedando:
Ph = Gf x PV
Donde : Ph : Presión hidrostática , (Psi)
Gf : Gradiente del fluido (lodo, agua, gas) , Psi / ft (ppg)
PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)
Ejemplo : Calcule la presión hidrostática ejercida por una columna de agua en un pozo con
profundidad vertical de 5,500 pies (ft) , Gradiente del agua es 0.439 lbs/gal (ppg)
Ph = 0.439 x 5,500
Ph = 2,414 Psi
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