Apuntes de la asignatura de Mecánica de Fluidos impartida por la Universidad Politécnica de ValenciaDescripción completa
propiedades de los fluidos del yacimientoDescripción completa
FLUIDOS YACIMIENTOSDescripción completa
Descripción: Capitulo desrrollado por los estudiantes del segundo curso del 2007 de Mecanica de Fluidos
propiedades de los fluidosDescripción completa
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Descripción: presion de los fluidos
fis
FLUIDOS MECANICOS
Descripción: Características generales de los fluidos.
operaciones unitarias
Descripción: Autor: Mott
wsg
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reology
Reologia de los fuidos de peroración 8.1.- Introducción
Las prop Las propie ieda dade dess físi física cass de un uid uido o de perf perfor orac ació ión, n, dens densid idad ad y prop propiiedad edade es reo eollógi ógica cass so son n moni onitor torea eada dass para ara aux auxiliar liar en la optimi optimizac zación ión del proces proceso o de perfor perforaci ación. ón. Estas Estas propie propiedad dades es físic físicas as cont co ntri ribu buye yen n para para vari varios os aspec aspecto toss impor importa tant ntes es para para la perfo perfora raci ción ón exitosa de un pozo, incluyendo: •
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Proporcionar control de presión para prevenir un inuo de uido de formación. Proporcionar energía a la barrena para maximizar la !elocidad de Penetración "#$P: #ate of Penetration%. Proporcionar estabilidad del &oyo a trav's de zonas sometidas a esfuerzo mec(nico o presurizadas. #ecortes y material de lastre suspendidos durante los períodos est(ticos. Permitir Permitir la separación de sólidos perforados y gas en la super)cie. #emover los recortes del pozo.
*ada poz *ada pozo es +ni +nico, por por lo tanto anto es impo import rtan antte co cont ntrrolar olar estas stas propiedades con respecto a los reuerimientos para un pozo especí)co y el uido ue se est( utilizando. Las propiedades reológicas de un uido pueden afectar negativamente un aspecto mientras ue proporcionan un impacto positivo signi)cativo con relación a otro aspecto. -e debe obtener un euilibrio para maximizar la limpieza del &oyo, minimizar las presiones de la bomba y evitar inuos de uido o de formación, así como para prevenir p'rdida de circulación para las formaciones ue est(n siendo perforadas. 8.2.- Que es la reologia del fuido de peroración
La #eología es una disciplina cientí)ca ue se dedica al estudio de la deformación y uo de la materia o, m(s precisamente, de los uidos. se clasi)ca en: uido ne/toniano ne/toniano y no ne/toniano La reología es una parte de la mec(nica de medios continuos. Las propiedades mec(nicas estudiadas por la reología se pueden medir mediante reómetros, reómetros, aparatos ue permiten someter al material a diferentes tipos de deformaciones controladas y medir los esfuerzos o viceversa. 0lgunas de las propiedades reológicas m(s importantes son:
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!iscosidad aparente "relación entre esfuerzo de corte y velocidad de corte% *oe)cientes de esfuerzos normales !iscosidad complea "respuesta ante esfuerzos de corte oscilatorio% 1ódulo de almacenamiento y módulo de p'rdidas "comportamiento viscoel(stico lineal% 2unciones compleas de viscoelasticidad no lineal
La reologia permite identi)car: • • • •
2luidez Estructura Punto de gel Peso molecular 8.3.- Clasicación general de un fuido de acuerdo a su comportamiento reológico.
8.4.- !"I#$ %&'($%I)%$
2L345$- 6E78$6406$-: -on auellos cuya viscosidad se mantiene constante independientemente de la velocidad a ue est(n siendo cortados cuando se mueven en conductos de r'gimen laminar. Es decir, mantienen una relación directa y proporcional entre el esfuerzo de corte ue genera el movimiento y la velocidad de corte a la cual se mueve.
E*30*496 5EL 2L345$ 1atem(ticamente, el rozamiento en un uo unidimensional de un uido ne/toniano se puede representar por la relación:
5onde: 8 : Es la tensión tangencial eercida en un punto del uido o sobre una super)cie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades de tensión o presión "Pa;%.
<: Es la viscosidad del uido, y para un uido ne/toniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en Pa=s; o >p=s?cm@;. dv dx
: Es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano
en el ue estamos calculando la tensión tangencial, s A;. −
540B#010 5EL 1$5EL$ #E$L$B4*$ Los uidos ne/tonianos poseen una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado "C% y la velocidad de deformación "D% resultante "loomer @FFF%. Lo anterior, indica una viscosidad "μ% constante a diferentes velocidades de corteG cuando no presentan tal característica, entonces se denominan uidos no ne/tonianos y acorde a su dependencia con el tiempo se identi)can como reop'ctico o tixotrópico "1c*lements AHHH%. 5e acuerdo a -&ames "AHHI% y *&&abra "@FFJ% los principales modelos matem(ticos para los uidos son descritos en la 8abla 4.
2igura A. *lasi)cación de uidos. EKE1PL$3n buen n+mero de uidos comunes se comportan como uidos ne/tonianos bao condiciones normales de presión y temperatura: 0gua 0ire Basolina 0ceite !ino 0ceites minerales • • • • • •