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EJERCICIO EN CLASE

Ubicar las siguientes medidas en el flexómetro : 7 / 32 “ 2 / 4 “ - 17 / 32 “

0

1 2

-

9 / 16 ” - 7 / 8 ”

1

14

11. Presión Hidrostática de un fluido 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 MW PV

Ec. 20

: Presión hidrostática , (Psi) : Peso de Lodo , Lbs / gal (ppg) : 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 5500 pies (ft) , peso del lodo es 8.9 lbs/gal (ppg) Ph = 0.052 x 8.9 x 5500 Ph = 2545 Psi 42

Variación de la Presión Hidrostática con la profundidad

Ph = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 Psi 0 Pies

1000 Pies

Densidad 8.33 lb/gal

Ph = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 Psi 2000 Pies

A Mayor Profundidad , Mayor es la presión hidrostática

43

EJERCICIO DE CLASE Variación de la presión hidrostática con la densidad Ph = ______ Psi Ph = ______ Psi 0 Pies

1000 Pies

Densidad 8.63 lb/gal

Ph = ______ Psi

Densidad 12 lb/gal

Ph = ______ Psi

Ph = ______ Psi Ph = ______ Psi 2000 Pies

A Mayor densidad , Mayor es la presión hidrostática

44

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

Profundidad Vertical Verdadera Profundidad Medida

Ingles

Siglas

P.V.V

True Vertical Depth

T.V.D.

P.M.

Measured Depth

M.D.

UTILICE TVD PARA CALCULOS DE PRESION TVD

TVD

MD

TVD

MD

MD PARA CALCULOS DE VOLUMEN

MD

45

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

0 pies

PH = 0.052 X _______ LPG X __________ pies

TVD = 6130 pies PH = _________ psi MD = 6750 pies

46

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 Gf PV

Ec. 21

: Presión hidrostática , (Psi) : Gradiente del fluido (lodo, agua, gas) , Psi / ft (ppg) : 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 5500 pies (ft) , Gradiente del agua es 0.439 lbs/gal (ppg)

Ph = 0.439 x 5500 Ph = 2414 Psi 47

12 UNIDADES DE VOLUMEN el volumen es la cantidad de fluido que este puede contener o almacenar un recipiente, estos pueden ser rectangulares , cilíndricos o esféricos Las Unidades de Volumen más usadas en el área de perforación son Nombre

Ingles

Barriles Pies cúbicos Galones

Barrel Cubic foot Gallons

Sigla Bls ft3 gls

Equivalencia 1 Bls = 5,615 Pies cúbicos = 42 Galones 1 ft3 = 0,1781 Barril = 7,4805 Galones 1 gls = 0,02381 Barril = 0,1337 Pies Cúbicos

RECIPIENTES

RECTANGULARES

CILINDRICOS

ESFERICOS

15

13. Volumen y Capacidad de Tanques Rectangulares el volumen de un tanque es la cantidad de fluido que este puede almacenar. El contenido se expresa en barriles (Bls) Para hallar el volumen (Bls) de un tanque se mide en pies (ft) el ancho (a) , el alto (h) y el largo ( L ), se multiplican entre sí y se dividen las tres cantidades por el factor de conversión

Ec. 1

Volumen =

a

x

h

h a L

x

L

5.615

Ejemplo: Hallar el Volumen de un tanque con las dimensiones en pies (ft) ancho (a) = 4 ft , alto (h) = 8 ft y largo ( L ) = 14 ft

Volumen (Bls)

=

(

)

x

(

)

5.615

x(

)

(

)

=

=

Bls

5.615 16

Capacidad o Aforo de Tanques Es la cantidad de lodo en barriles contenidos en una pulgada del tanque. Para obtener el aforo se Divide el volumen total por la altura del tanque (h) en pies o en pulgadas.

Ec. 2

1 Pulgada o 1 Pie

h

V (Bls) Aforo = (Bls/pulg) h (Pulg)

Aforo (Bls/Pie)

=

V (Bls) h (Pies)

Ejemplo: Hallar el aforo del tanque anterior, si el volumen es de 80 Barriles alto (h) = 8 pies

Aforo

=

(

) (Bls)

(

)

(Pulg)

=

(Bls/pulg) 17

EJERCICIO DE CLASE Un tanque de lodo tiene 16 pies de largo, 8 pies de ancho y 12 pies de alto

h a

L Cual es el Volumen total del tanque ?

(

Volumen =

)

x

(

)

x(

)

(

)

=

5.615

=

Bls

5.615

Cual es el Aforo del tanque en Barriles por pie ? Aforo

=

(

) (Bls) (

)

(Pie)

=

(Bls/Pie)

Si el nivel se reduce 18 pulgadas cuanto volumen queda en el tanque?

18

14. Volumen y Capacidad de Tuberías Volumen Internos de tubulares Para hallar el volumen de un tubular se determina inicialmente su capacidad y luego se multiplica por su longitud.

Volumen = Capacidad x Longitud

ID

L

Ec. 3

CAPACIDAD INTERNA: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de tubular ( DP , HW , DC , Casing )

OD

L ID

: Longitud del tubular (Pies) : Diámetro interno del tubo (Pulgadas)

OD : Diámetro externo del tubo (Pulgadas)

Sección Transversal de un Tubo

CAPACIDAD : ( Bls / Pie )

CAPACIDAD = ID

ID

2

Ec. 4

1029.4 19

EJERCICIO DE CLASE Capacidad Interna : Cual es la capacidad de la HWDP de 5 Pulgadas, si su diámetro interno es de 3 Pulgadas

OD

OD = 5 Pulg.

CAPACIDAD

ID

=

1029.4

ID = 3 Pulg.

CAPAC =

2

ID

2

1029.4

=

(

)x (

)

1.029,4

=

(

)

1.029,4

=

(Bls/Pie)

ID Volumen Interno : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior HWDP de 5 Pulgadas Volumen =

VOLUMEN = (

)x (

) =

Capacidad x Longitud

(BARRILES)

20

15. Volumen y Capacidad Anulares Tuberías Volumen anulares Para hallar el volumen anular entre el revestimiento y la tubería o entre el hueco abierto y la tubería se determina inicialmente la capacidad anular y luego se multiplica por su longitud.

Volumen = Capacidad x Longitud

ID OD

Ec. 3 L

Capacidad Anular: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de espacio anular entre Casing - DP ; Hueco - DP ; Hueco - DC ; Hueco - HWDP ; etc

ID

L

: Longitud del tubular (Pies)

ID

: Diámetro interno del casing o hueco (Pulgadas)

OD : Diámetro externo del DP, HW, DC (Pulgadas)

Sección Transversal anular

CAPACIDAD : ( Bls / Pie )

CAPACIDAD = OD

ID

2

2

- OD

1029.4

Ec. 5 21

EJERCICIO DE CLASE 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

CAPACIDAD =

Drill Pipe OD = 5 Pulg. Revestimiento ID = 8,535 Pulg.

ID

CAPAC = OD

2

- OD

2

1029.4

=

(

X

ID 2

-

OD

2

1029.4

)- (

X

1029.4

) ( =

) 1029.4

=

(Bls/Pie)

Volumen Anular : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior anular Volumen =

VOLUMEN = (

)x (

) =

Capacidad x Longitud

(BARRILES)

22

PARTES EN EL POZO

Superficie

Revestimiento o Casing

Zapata del Revestimiento Tubería de Perforación o Dill Pipe

Hueco Abierto Botellas de Perforación o Dill Collar

Broca de perforación o bit

23

EJERCICIO DE CLASE INFORMACION DEL POZO

Calcular el Volumen Interno de la Sarta de Perforación: Superficie Casing OD : 9 5/8” ID : 8.535”

Drill Pipe : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = _________ ( Bls / pie )

Dill Pipe: OD : 5” ID : 4.276”

Volumen

2300 Pies

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

Drill Collar : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

5200 Pies

Volumen

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

Botellas OD : 6 1/2” ID : 3 “ Volumen Interno de la Sarta = _______ + ________ = _______ ( Barriles ) Broca de 8 1/2”

6500 Pies

24

EJERCICIO DE CLASE Calcular el Volumen Total Interno y del Anular : INFORMACION DEL POZO

Drill Pipe : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = _________ ( Bls / pie )

Superficie Casing OD : 9 5/8” ID : 8.535”

Volumen

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

Drill Collar : Capacidad = _____ x _____ / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen

Dill Pipe: OD : 5” ID : 4.276”

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

Volumen Interno de la Sarta = _______ + ________ = _______ ( Barriles ) Casing - Drill Pipe :

2300 Pies

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = _________ ( Bls / pie ) Volumen

= ________ x ________

=

________

( Barriles )

Hueco - Drill Pipe :

5200 Pies Botellas OD : 6 1/2” ID : 3 “

Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie ) Volumen

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

Hueco - Drill Collar : Capacidad = (___ x ____) - (___ x ____) / 1029.4 = ______ ( Bls / pie )

Broca de 8 1/2”

Volumen

= ___________ x __________ =

________

( Barriles )

6500 Pies Volumen anular total = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

16. Salida de las Bombas de Lodo Equivale al volumen de lodo que la bomba envía a través del la línea del stand pipe, por cada estroke ( golpe o recorrido) Este volumen depende del tipo de bomba (duplex o triplex ) , del diámetro de la camisa ( D ), del recorrido del pistón ( L ) , del diámetro de la varilla ( d : rod piston ) y la eficiencia ( % Ef ) BOMBA DUPLEX DOBLE ACCION DESCARGA

BOMBA TRIPLEX

DESCARGA

DESCARGA

L

L D

d

SUCCION

D

SUCCION

Salida de 2 2 = 0.000162 x L x (2 x D d ) x % Ef la bomba

Ec. 6

SUCCION

Salida de la bomba

2

= 0.000243 x L x D x % Ef

Ec. 7 26

EJERCICIO DE CLASE Calcular la salida de la bomba de lodo Tríplex, National 9P-100 con diámetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 9.25 pulg. (Eficiencia 95%) Salida de la bomba

2

= 0.000243 x L x D x % Ef

2

Salida = 0.000243 x _____ x ____ x 0.95 = ______ Bls / stk Calcular la salida de la bomba de lodo Duplex con diámetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 12 pulg. Diámetro del Rod Piston : 2 Pulgadas y una Eficiencia volumétrica del 90% Salida de 2 2 = 0.000162 x L x (2 x D d ) x % Ef la bomba 2

2

Salida = 0.000162 x ___ x (2 x ____ - ____ ) x 0.90 = ______ Bls / stk 27

15. Strokes o Golpes de la Bomba El volumen de lodo que la bomba desplaza es equivalente al numero de carreras , recorridos o emboladas que hace el pistón a través de la camisa. Teóricamente La cantidad de strokes (Stks) se determina dividiendo el volumen ( V ) a desplazar entre la Salida de la bomba. O mediante instrumentos instalados en la bomba de lodo, el cual determina la cantidad de strokes en la unidad de tiempo (Strokes Por Minuto, SPM ). STROKES =

V Salida Bomba

V : Volumen de fluido a desplazar ( Bls ) Salida : Barriles / stroke

Ec. 8

Ejemplo : Una Bomba tiene una salida de 0.105 Bls / stroke . Cuantos Estrokes se necesitaran para bombear una píldora de 90 barriles ?

STROKES =

V Salida Bomba

STROKES = 90 Bls 0.105 Bls / Stks

= 857 Stks

Ejemplo : Cuantos estrokes se necesitan para llenar la sarta de tubería , si su volumen interno es de 125 Bls . La salida de la bomba del equipo es de 0.0646 Bls / stroke .? STROKES = __________ Bls Bls / Stks

=

_______ Stks

28

16. Tiempo de Desplazamiento El volumen de lodo que la bomba desplaza requiere de un tiempo para llegar a su destino, ya sea para ubicar una pildora en fondo ( desde superficie hasta la broca ) o para circular fondos arriba (sacar el lodo desde la broca hasta superficie). Este tiempo depende de la velocidad o tasa de la bomba, dado en Strokes Por Minuto (SPM) y de la cantidad de Strokes que representan el volumen de lodo a desplazar. Se calcula mediante la siguiente ecuación : TIEMPO =

Strokes SPM

Ec. 9

TIEMPO : Minutos SPM : Stroke / Minuto

Ejemplo : Si la velocidad de la bomba es de 50 Stks / Minuto (SPM) . Cuantos minutos demoraría bombear 100 Barriles al interior de la sarta , si la salida de la bomba es de 0.0845 Bls / stroke .? PASO 1 : Calculo el número de strokes que representan el volumen de 100 Bls

STROKES =

V Salida Bomba

STROKES = 100 Bls 0.0845 Bls / Stks

=

______ Stks

PASO 2 : Calculo el tiempo TIEMPO =

Strokes SPM

TIEMPO =

Stks 50 Stk / min

=

______ min

29

EJERCICIO DE CLASE INFORMACION DEL POZO

Superficie Casing OD : 13 3/8” ID : 12.615”

INFORMACION DE LA BOMBA : SALIDA : 0.0646 Bls/Stk , SPM : 60 Volumenes Internos Drill Pipe : Volumen = 0.01776 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Drill Collar : Volumen = 0.00768 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Volumen Interno sarta ……………………………………. _________ (Bls)

Dill Pipe: OD : 5” ID : 4.276”

Volúmenes Anulares Hueco - Drill Collar : Volumen = 0.0836 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

1500 Pies

Hueco - Drill Collar : Volumen = 0.1215 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles ) Casing - Drill Pipe : Volumen = 0.1303 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

4000 Pies Botellas OD : 8” ID : 2 13/16 “ Broca de 12 1/4”

Volumen anular

= _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

strokes hasta la broca = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min) 4500 Pies

strokes fondos arriba = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)

30

17. Desplazamiento de la 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

2

2

Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,4 unitario

Ec. 10

OD = Diámetro Externo de la tubería (Pulg.) ID = Diámetro Interno de la tubería (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: Desplazamiento total = Desplazamiento (Barriles) unitario

x Longitud

Ec. 11 31

EJEMPLO DE CLASE Ejemplo: Cual será el volumen de lodo a recibir en tanques al 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. Sin considerar el espesor de los Tool Joint 2 Desplazamiento = (5 2 - 4.276 ) unitario

/

1029,4 = 0.00652 Barriles / pie

Desplazamiento total = Desplazamiento unitario x Longitud de tubería Desplazamiento total = 0.00652 Bls/ pie

x 5000 pies = 32.62 Barriles

El volumen de lodo deberá aumentar en aproximadamente 33 Barriles Considerando el espesor de los Tool Joint : De la Tabla No. 52 de la Pag. 101, columna 15, fila 4, en el Manual de WCS el desplazamiento de la tubería es de 0.00784 Bls / Pie Desplazamiento total = 0.00784 Bls/ pie

x 5000 pies = 39.2 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. El supervisor debe llevar un control exhaustivo de este volumen de lodo a través del Formato “Control del Tanque de Viaje ”

32

18. Peso de la Sarta 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

2240 Libras

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. Usando la siguiente ecuación Peso total de la sarta en el aire = Peso Unitario x Longitud de tubería ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ec. 12

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

33

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.) o Factor de Flotación. Este factor se determina mediante la siguiente ecuación:

F.B. = ( 65.5 - MW ) / 65.5

Donde :

Ec. 13

MW : Peso del Lodo en Libras por Galón (lbs/gal)

Peso total de la sarta en lodo = Peso Unitario x Longitud de tuberia x F.B. ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ec. 14 34

EJEMPLO DE CLASE Ejemplo : Evaluar el Peso de 5000 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 5000 pies x 0.855 = 83363 Libras

Si comparamos con el ejemplo anterior el peso de la sarta se disminuye en 14137 libras

35

EJERCICIO DE CLASE 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 Botella (DC) 6 1/2” HWDP de 5” DP 5”

Juntas 9 25 128

Longitud (Pies) 30.85 31.50 31.70

Peso Unitario (Libra/pie) 80 43 19.5

36

19. 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 Peso de lodo

Ingles Mud Weight

Sigla MW

Unidad lpg o PPG

Para aumentar el peso de lodo, se usa el Sulfato de Bario (Barita). Barita requerida para aumentar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuación podemos determinar cuantas libras de barita se deben agregar a cada barril de lodo con peso inicial. Paso 1 : Donde : 1470 x ( MW2 - MW1 ) ( 35 - MW2 )

Ec. 15

MW2 Peso del lodo deseado

(PPG)

MW1 Peso del lodo Inicial

(PPG)

37

Paso 2 : Cantidad de Barita para todo el volumen de lodo activo

Paso 3 : Sacos de Barita para todo el volumen de lodo activo

Cantidad = Lls barita x Volumen de Barita por Bls Activo ( Lbs)

(Lbs / Bls)

Sacos = Cantidad / Peso Unitario de Barita de Barita del saco

( Bls)

( sacos)

( Lbs)

Ec. 16

( Lbs / saco)

Ec. 17

EJEMPLO DE CLASE Cuantos sacos de Barita de 50 (Lbs / saco) necesito adicionar al volumen de lodo activo 500 Bls para aumentar el peso de lodo de 8.5 PPG a 9.2 PPG Paso 1 : Cantidad de Barita por cada Barril de lodo 1470 x ( MW2 - MW1 ) 1470 x ( 9.2 - 8.5 ) 40 Lbs / Bls = = ( 35 - 9.2 ) ( 35 - MW2 ) Paso 2 : Cantidad de Barita para el volumen total de lodo activo 40 (lb/Bls) x 500 Bls

= 20000 lbs de barita

Paso 3 : Sacos de Barita 20000 (lbs) / 50 (lbs/saco)

= 400 sacos de barita 38

Barriles de agua requerido para bajar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuación podemos determinar cuantas 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)

Ec. 18 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 ( 9.5 - 9.2 ) 400 x ( 9.2- 8.33 )

= 138 Bls de agua

39

20. Gradiente de un fluido 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 / pie) MW : Peso del lodo (PPG)

Ec. 19

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 /pie Ejercicio : Cual es el gradiente para los siguientes lodos 8.5 x 0.052 = 9.0 x 0.052 = 12.0 x 0.052 = 14.0 x 0.052 =

________ ________ ________ ________

Psi / Pie Psi / Pie Psi / Pie Psi / Pie 40

Tipos de Fluidos 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 ( Psi/ft )

GAS

0.052 -

0.156

ACEITE

0.208

- 0.312

AGUA SALADA

0.364

- 0.468

41

( Eficiencia 100% ) Desplazamiento expresado en barriles por stroke (bps) DIAMETRO DE CAMISA

LONGITUD STROKE

LONGITUD STROKE

LONGITUD LONGITUD STROKE STROKE

( PULGADAS )

( PULGADAS )

( PULGADAS )

( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS ) ( PULGADAS )

7

7 1/2

8

8 1/2

9

9 1/4

9 1/2

10

11

12

0.0153 0.0180 0.0208 0.0239 0.0272 0.0307 0.0344 0.0383 0.0425 0.0468 0.0514 0.0562 0.0612 0.0664 0.0718 0.0774 0.0833

0.0164 0.0192 0.0223 0.0256 0.0291 0.0329 0.0369 0.0411 0.0455 0.0502 0.0551 0.0602 0.0656 0.0711 0.0769 0.0830 0.0892

0.0175 0.0205 0.0238 0.0273 0.0311 0.0351 0.0393 0.0438 0.0486 0.0535 0.0588 0.0642 0.0699 0.0759 0.0821 0.0885 0.0952

0.0186 0.0218 0.0253 0.0290 0.0330 0.0373 0.0418 0.0466 0.0516 0.0569 0.0624 0.0682 0.0743 0.0806 0.0872 0.0940 0.1011

0.0197 0.0231 0.0268 0.0307 0.0350 0.0395 0.0443 0.0493 0.0546 0.0602 0.0661 0.0722 0.0787 0.0854 0.0923 0.0996 0.1071

0.0202 0.0237 0.0275 0.0316 0.0359 0.0406 0.0455 0.0507 0.0561 0.0619 0.0679 0.0743 0.0809 0.0877 0.0949 0.1023 0.1100

0.0208 0.0244 0.0283 0.0324 0.0369 0.0417 0.0467 0.0520 0.0577 0.0636 0.0698 0.0763 0.0830 0.0901 0.0975 0.1051 0.1130

0.0219 0.0256 0.0297 0.0341 0.0388 0.0439 0.0492 0.0548 0.0607 0.0669 0.0734 0.0803 0.0874 0.0948 0.1026 0.1106 0.1190

0.0240 0.0282 0.0327 0.0376 0.0427 0.0482 0.0541 0.0603 0.0668 0.0736 0.0808 0.0883 0.0961 0.1043 0.1128 0.1217 0.1309

0.0262 0.0308 0.0357 0.0410 0.0466 0.0526 0.0590 0.0657 0.0728 0.0803 0.0881 0.0963 0.1049 0.1138 0.1231 0.1328 0.1428

3 3 1/4 3 1/2 3 3/4 4 4 1/4 4 1/2 4 3/4 5 5 1/4 5 1/2 5 3/4 6 6 1/4 6 1/2 6 3/4 7

Salida Bomba = (Bls/stk)

LONGITUD LONGITUD LONGITUD LONGITUD LONGITUD LONGITUD STROKE STROKE STROKE STROKE STROKE STROKE

( 0.000243 x L x D x D x % E )

L : Recorrido del Piston (Pulgadas) D : Diámetro de la Camisa (Pulgadas) E : % Eficiciencia

DESPLAZAMIENTO DE BOMBA DUPLEX DOBLE ACCION ( Eficiencia Volumétrica 90% ) Desplazamiento expresado en barriles por stroke (bps) deducida la varilla DIAMETRO DE

LONG. STK

LONG. STK

LONG. STK

LONG. STK

LONG. STK

LONG. STK

CAMISA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

VARRILLA ( PULG )

15 2 1/4

16 2 1/4

18 2 1/2

20 2 1/2

……………. ……………. 0.0775 0.0876 0.0982 0.1094 0.1212 0.1335 0.1463 0.1597 0.1736 0.1881 0.2031 0.2187 0.2348 0.2515

……………. ……………. 0.0826 0.0934 0.1048 0.1167 0.1292 0.1424 0.1561 0.1703 0.1852 0.2006 0.2167 0.2333 0.2505 0.2683

……………. ……………. 0.0898 0.1020 0.1147 0.1282 0.1423 0.1570 0.1724 0.1885 0.2052 0.2226 0.2406 0.2593 0.2787 0.2987

……………. ……………. 0.0998 0.1133 0.1275 0.1424 0.1581 0.1745 0.1916 0.2095 0.2280 0.2473 0.2674 0.2881 0.3096 0.3319

12 2

4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7

4 1/4 1/2 3/4 5 1/4 1/2 3/4 6 1/4 1/2 3/4 7 1/4 1/2 3/4

0.0490 0.0562 0.0638 0.0719 0.0804 0.0894 0.0988 0.1086 0.1189 0.1296 0.1408 0.1523 0.1644 0.1768 ……………. …………….

14 2 0.0571 0.0655 0.0745 0.0839 0.0938 0.1043 0.1153 0.1267 0.1387 0.1512 0.1642 0.1777 0.1918 0.2063 ……………. …………….

Salida Bomba =0.0001619 x ((2 x D x D) - (d x d ) x L x % (Bls/stk)

L : Recorrido del Piston (Pulgadas) D : Diámetro de la Camisa (Pulgadas) d : diámetro de la varilla (Pulgadas) E : % Eficiciencia