Hidraulica de perforacion IV

By Oscar Fernando Lopez Silva

Hidráulica de la Broca

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Las siguientes “reglas” no son absolutas y tampoco se aplican a todos los casos. Cada vez que se excedan los valores máximos, existe la posibilidad de reducir la vida útil de la broca.

1. Pérdida de Presión en la Broca: Esta ecuación permite obtener la presión circulante total que se consume en la broca. REGLA: En general, cuando se utiliza entre el 50% y el 65% de la presión superficial en la broca, se obtiene normalmente una hidráulica adecuada.


2. Caballaje de Fuerza Hidráulica en la Broca: Calcula el total de caballos de fuerza hidráulica disponibles a lo largo de la cara de la broca. Los caballos de fuerza hidráulica son una medida del trabajo que se realiza al moverse el fluido.



3. Caballaje Hidráulico por Pulgada Cuadrada del Área de la Broca: convierte el total de los caballos de fuerza hidráulica en la mecha a caballos de fuerza hidráulica disponibles por pulgada cuadrada de la cara de la broca.

REGLA: Un intervalo general de HPb/in2 para la perforación optimizada es 2,5 a 5,0.



4. Velocidad de las Boquillas de la Broca: calcula la velocidad a la cual se mueve el fluido a través de las boquillas de la broca a la tasa existente de flujo.

REGLA: La velocidad de las boquillas varía entre 250 y 450 pies/seg para la mayoría de las operaciones de perforación.



5. Fuerza de Impacto: proporciona el total de la fuerza en libras que se ejerce en la cara de la formación al hacer circular el fluido a través de las boquillas de la broca.

REGLA: En la mayoría de las operaciones de perforación se maximiza la Fuerza de Impacto cuando el 50% de la presión superficial se consume en la broca.



6. Fuerza de Impacto por Pulgada Cuadrada del Área de la Broca: convierte la Fuerza total de Impacto en la fuerza disponible por pulgada cuadrada del área de la cara de la mecha.



7. Porcentaje de la Pérdida de Presión en la Broca: proporciona el porcentaje de la presión total superficial que se consume en la broca.



8. Caballaje Hidráulico total del Sistema Circulante: Permite calcular el caballaje hidráulico total que se consume en todo el sistema


Optimización Hidráulica de la Broca


Después de establecer la hidráulica de la mecha, es necesario optimizarla para cada situación de perforación específica. Esta optimización de la hidráulica se inicia estableciendo la caída máxima de presión a través de la mecha y que se puede lograr con los equipos y fluidos de perforación utilizados.

Paso 1. Determine la pérdida de presión a través del equipo de superficie


Paso 2. Establezca la presión disponible para la selección de la boquilla. Esta presión es la diferencia entre el límite de la presión de operación del sistema y las pérdidas reales de presión en el mismo, donde:

PB =pérdida de presión en la mecha, psi.PMAX =presión máxima del tubo vertical, psiPaT =pérdida total de presión en el anular, psiPpT =pérdida total de presión en la sarta de perforación, psi



Paso 3. Calcule el área total óptima de las boquillas: At =área total óptima de las boquillas, in2.

C = una constante:• 0,65 para HHP máximo• 0,48 para fuerza de impacto máxima• 0,59 para la solución intermedia HHP- fuerza de impacto



Paso 5. Utilice los algoritmos del tamaño del chorro para calcular cada tamaño de boquilla, donde:

J1, J2, etc = tamaño del chorro para chorro #1, chorro # 2, etc, en 1/32avos. de una pulgada, lo cual debe redondearse al número entero más cercano.N = número total de chorros



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