FÓRMULAS BÁSICAS DE PERFORACIÓN GRADIENTE DE PRESIÓN
Gradiente de presión (psi/pie), utilizando el peso de lodo (ppg)
Gradiente de presión (psi/pie), utilizando el peso de lodo(lb/pie3)
Gradiente de presión (psi/pie), utilizando el peso de lodo, gravedad especifica (SG)
Convertir el gradiente de presión (psi/pie), al peso de lodo (ppg)
Convertir el gradiente de (psi/pie), al peso de lodo (lb/ft 3)
Convertir el gradiente de presión (psi/pie), al peso de lodo (SG)
Convertir presión (psi), en peso de lodo (ppg) utilizando pies como la unidad de medición:
Convertir presión (psi) en peso de lodo (ppg) utilizando metros como la unidad de medición:
GRAVEDAD ESPECÍFICA (SG)
PH utilizando ppg y pies como unid. de medi.
PH (psi) utilizando metros como unidad de profundidad
PRESIÓN HIDROSTÁTICA HIDROSTÁTICA
PH (psi) utilizando peso de lodo (lb/ft 3)
Convertir la presión en peso de lodo:
presión
PH (psi) utilizando gradiente de presión (psi/pies)
SG utilizando peso de lodo (ppg)
SG utilizando (psi/pie)
gradiente
de
presión
SG utilizando peso de lodo (lb/pie3)
( )
Convertir la SG al peso de lodo (ppg)
Convertir SG al gradiente de presión (psi/pie)
Convertir SG al peso de lodo (lb/pie3)
DENSIDAD CIRCULANTE EQUIVALENTE (ECD), ppg
PESO DE LODO MAXIMO PERMITIDO POR DATOS DE LA PRUEBA DE INTEGRIDAD DE LA FORMACION (“LEAK-OFF TEST”)
FLUJO DE SALIDA DE BOMBA
BOMBA TRIPLE FORMULA 1
FORMULA 2
Dónde:
D= diámetro de la camisa (pulg) S= longitud de la embolada (pulg) SPM= emboladas por minuto BOMBA DUPLEX FORMULA 1
FORMULA 2
Dónde:
S= longitud de embolada (pulg)
D= diámetro de la camisa (pulg)
d= diámetro del vástago (pulg)
Nota: la eficiencia se multiplica por el flujo de salida obtenido en cada formula. VELOCIDAD ANULAR (AV) FÓRMUL A 1
FÓRMU LA 2
Donde:
Q= tasa de circulación (gpm) Dh= diámetro interno de tubería de revestimiento u hoyo (pulg). Dp= diámetro externo de tubería, tub. de producción o cuellos (pulg) FÓRMU LA 3
Flujo de salida de bomba (gpm) requerida para una velocidad anular deseada (pie/min)
AV= velocidad anular deseada (pie/min)
Emboladas por minuto (SPM) requeridas para una velocidad anular determinada
FÓRMULAS DE CAPACIDAD
Capacidad anular entre tubería de revestimiento u hoyo y tubería de perforación, tubería de producción o tubería de revestimiento
Dh= tamaño del hoyo tubería de perforación
Dp= diámetro externo
Los diámetros se ingresan en pulgadas..
Capacidad anular entre tubería de revestimiento y múltiples sartas de tubería
Dh = Diam interno tubería de revestimiento T1=Diám. Extern. (OD) de la tubería 1 T2=Diam. Extern. (OD) de la tubería 2
SG = gravedad específica de los ripios P = porosidad, % PERFORACION DE CONTROL Tasa de perforación máxima (MDR),pie/hr al perforar hoyos con diámetros grandes (14 ¾ in >)
Factor de Flotabilidad (“Buoyancy Factor – BF”)
T= diámetro externo de la sartas
Factor de Flotabilidad utilizando peso de lodo, ppg
Capacidad de tubulares y hoyo abierto: tubería de perforación, cuello de perforación, tubería de producción, tubería de revestimiento, hoyo y cualquier objeto cilíndrico
utilizando peso de lodo, lb/pie3
Presión Hidrostática (HP) Disminución Al Retirar la Tubería del Hoyo Al retirar tubería SECA Paso1:
Paso 2:
Cantidad de ripios generados por pie de hoyo perforado
ripio=
Total de sólidos generados:
donde Wcg = sólidos generados, libras Ch = capacidad del hoyo, bl/pie L = pies perforados, pies
Al retirar tubería HÚMEDA Paso 1:
Paso 2:
Pérdida de Sobreequilibrio Debido a Caída en Nivel de Lodo
FÓRMULAS DE REGLAS GENERALES
Se puede estimar el peso, lb/pie para CUELLOS DE PERFORACIÓN REGULARES utilizando la siguiente fórmula:
Pies de tubería retirada EN SECO para perder sobreequilibrio
Se puede estimar el peso, lb/pie para CUELLOS DE PERFORACIÓN ESPIRALES utilizando la siguiente fórmula
Pies de tubería retirada HUMEDA para perder sobreequilibrio
Temperatura de la Formación (FT)
PRESIÓN DE BOMBA / RELACIÓN DE EMBOLADAS DE LA BOMBA
Caballos de Fuerza Hidráulica (HHP)
Fórmula Básica
donde HHP = caballos de fuerza hidráulica P = presión circulante, psi Q = tasa de circulación, gpm
Cálculos para Tubería de Perforación / Cuellos de Perforación
Determinación del factor exacto en la ecuación anterior
Peso, lb/pie = desplazamiento, bl/pie x 2747 lb/bl
COSTO POR PIE
Costo de la mecha (B) Costo del taladro (CR) Tiempo de rotación (t) Tiempo de viaje, ida y vuelta (T) (para profundidad – 10000 pies) Pies por mecha (F)
FÓRMULAS PARA LA CONVERSIÓN DE TEMPERATURA Convertir temperatura, ° Fahrenheit (F) a ° Centígrado o ° Celsio (C) ó °C = °F – 32 x 0,5556
Aumento del volumen, bl, debido al incremento
Convertir temperatura, ° Fahrenheit (F) a ° Rankine (R)
en el peso de lodo con carbonato de calcio:
Fórmulas generales para la conversión de temperatura Convertir °F a °C °C = °F – 30 ÷ 2 Convertir °C a °F °F = °C + °C + 30 AUMENTAR LA DENSIDAD DEL LODO
Aumento del peso del lodo, ppg, con barita (gravedad especifica promedia de barita -4,2)
Aumento del peso de lodo con carbonato de calcio (gravedad especifica-2,7)
puede lograr con carbonato de calcio es 14,0 ppg
Convertir temperatura, ° Centígrado, Celsio (C) a ° Kelvin (K)
Volumen inicial, bl, del peso de lodo original requerido para lograr un volumen final determinado del peso de lodo deseado con barita
Nota: el máximo peso de lodo práctico que se
Convertir temperatura ° Centígrado o ° Celsio (C) a ° Fahrenheit (F)
Aumento del volumen, bl, debido al incremento en el peso del lodo con barita
Volumen inicial, bl, del peso de lodo original requerido para obtener un volumen final predeterminado del peso de lodo deseado con carbonato de calcio
Aumento del peso de lodo con hematita (gravedad especifica-4,8)
Aumento del volumen, bl, debido al incremento en el peso de lodo con hematita
Volumen inicial, bl, del peso de lodo original requerido para obtener un volumen final predeterminado del peso de lodo deseado con hematita
DILUCION
Reducción del peso de lodo con agua
Reducción del peso de lodo con diésel
MEZCLAR FLUIDOS DE DIFERENTES DENSIDADES
Donde:
CALCULOS PARA LODO BASE DE ACEITE
Densidad de mezcla de petróleo-agua utilizada
Volumen inicial del líquido (aceite más agua) requerido para preparar un volumen deseado de lodo
Donde:
Relación agua/aceite utilizando datos de retorta
Paso 4
Cambiar la relación aceite-agua Gravedad específica promedia de solidos (ASG) Nota: si se desea aumentar la relación aceiteagua, se debe agregar aceite; si se desea reducirla, se debe agregar agua
Paso 5
Análisis de retorta: % por volumen de aceite = 51
Gravedad específica promedia de solidos (ASG)
% por volumen de agua = 17
% por volumen de solidos = 32 La relación aceite-agua es 75/25
ANALISIS DE SOLIDOS
Paso 6
Porcentaje por volumen de solidos de baja gravedad (LGS)
Cálculos para el análisis de solidos Nota: se realizan los pasos 1 al 4 en lodos con altos contenidos de sal. Para lodos con una bajo contenido de cloruro se debe comenzar con el
Paso 5.
Paso 7
Paso 1
Porcentaje por volumen de barita
Porcentaje por volumen de agua salada (SW)
Paso 8
Paso 2 Libra por barril de barita Porcentaje por volumen de solidos suspendidos (SS)
Paso 3
Gravedad específica promedia del agua salada
(ASGsw)
Paso 9
Determinación de bentonita Si se conoce la capacidad para el intercambio de cationes (CEC)/prueba de azul de metileno:
Solidos de baja recomendados
gravedad
(LGS)
máximo
{ [ ]} Donde:
Donde:
Sf=fracciones de solidos máximas recomendadas,
S= CEC de arcilla
% por volumen
M=CEC de lodo
MW=
LGS=
Paso 10
Solidos perforados, % por volumen
de
baja
lodo, gravedad
ppg máximos
DILUCION DEL SISTEMA DE LODO
Donde:
Vwm= barriles de agua o lodo de dilución requeridos Vw= barriles de lodo en sistema de circulación Fct= por ciento de solidos de baja gravedad en sistema Fcop= por ciento de solidos de baja gravedad optimos totales deseados Fca= por ciento de solidos de baja gravedad (bentonita y/o químicos agregados)
DESPLAZAMINETO-BARRILES
DE
AGUA/LECHADA REQUERIDOS
Solidos perforados, %por volumen=LGS, %por vol. – bent, %por vol. Donde:
Paso 7
solidos
del
recomendados, % por volumen
Si se desconoce la capacidad para el intercambio de cationes (CEC)/prueba azul de metileno:
peso
Vwm= barriles de lodo que será utilizada para perforar (“jetted”) y agua o lechada que se debe agregar para
Solidos perforados, lb/bl
mantener un volumen constante de circulación .
Solidos perforados, lb/bl= solidos perforados, % por vol. * 9,1
EVALUACION DEL HIDROCICLON
FRACCIONES DE SOLIDOS
Determinar la masa de solidos(para un lodo sin peso agregado) y el volumen de agua eliminado
Fracciones de solidos máximas recomendadas
por un cono de un hidrociclón (desarenador o
eliminador de lodo): Volumen de fracción de solidos (SF):
d) Gasto másico de aditivos:
Gasto másico de solidos (MS)
e) Caudal de agua hacia la presa de mezclar
Gasto volumétrico de agua (WR)
Donde:
f)
SF= porcentaje de fraccione de solidos MW= densidad promedia del lodo eliminado, ppg
Gasto másico para barita de API:
Donde:
MS= gasto másico de solidos eliminados por un cono de un hidrociclon, lb/hora
MW= densidad del lodo hacia la centrifuga, ppg
QM= volumen de lodo hacia la centrifuga, gal/min
V= volumen de muestra de lechada recoletada, cuartillos
PW= densidad de agua de dilución, ppg
T= tiempo tomado para recolectar muestra de lechada, segundos
QW= volumen de agua de dilución, gal/min PU= densidad del lodo del subdesbordamiento, ppg
WR= volumen de agua expulsada por un cono de un hidrociclón, gal/hora
PO= densidad del lodo de desbordamiento, ppg CC= contenido de arcillas en lodo, lb/bl CD= contenido de aditivos en lodo, lb/bl QU= volumen de lodo de subdesbordamiento, gal/min
EVALUACION DE CENTRIFUGA a) Volumen de lodo subdesbordamiento(“underflow”):
del
* +
b) Fracción de lodo viejo en subdesbordamineto:
c)
FU= fracción de loco viejo en subdesbordamiento
Gasto másico de arcilla:
QC= gasto másico de arcilla, lb/min QD= gasto másico de arcillas, lb/min QP= caudal de agua hacia la presa de mezclar, gal/min QB= gasto másico de barita de API, lb/min
AFORO= V(bbl)/h(in)
