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Cálculos de Ingeniería ESCUELA DE CAPACITACION PETROLERA ECAPETROL
Velocidad
Anular
Velocidad Anular (comúnmente referida como VA) es la velocidad media a la cual un fluido está fluyendo dentro de un espacio anular. Se requiere una nima del velocidad anular mí nima del lodo para lograr la limpieza apropiada del del pozo. Esta nima depende de varios factores, incluyendo la velocidad de velocidad anular mí nima penetración, el tamaño de los recortes, el ángulo del del pozo, la densidad del del lodo y tulo sobre la limpieza del la reologí a. a. Estos aspectos están descritos en el cap capí tulo del pozo. La
siguiente ecuación calcula la velocidad anular basándose en el caudal de la bomba y el volumen anular del pozo: La
VA =
caudal de la bomba volumen anular
=
VCaudal de la Bomba VAn
VA (ft/min) =
VCaudal de la Bomba (bbl/min) VAn (bbl/ft)
VA (m/min) =
VCaudal de la Bomba (l/min) VAn (l/m)
Dondee: VA VCaudal de la Bomba VAn
= = =
Velocidad Anular Caudal de la bomba Volumen anular
Cuando el caudal de la bomba de lodo está indicado en bbl/min y el DI del pozo y el DE de la tuberí a están indicados en pulgadas, la velocidad anular en ft/min es: VA (ft/min) =
VCaudal de la Bomba (bbl/min) x 1.029 2 DIPozo2 (in.) – DETuber uberí í a (in.)
VA (ft/min) =
VCaudal de la Bomba (gal/min) x 24,5 2 DIPozo2 (in.) – DETuber í a (in.) uberí
o
Donde: DIPozo DETuber uberí í a
= =
DI del pozo abierto o la tuberí a de revestimiento (in.) DE de la tuberí a de perforación o los portamechas (in.)
En unidades métricas: VA (m/min) =
VCaudal de la Bomba (l/min) x 1,974 2 DIPozo2 (in.) – DETuber í a (in.) uberí
o AV (m/min) =
VCaudal de la Bomba (l/min) x 1,273 2 DIPozo2 (mm) – DETuber í a (mm) uberí
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Tiempos de Circulación El tiempo de circulación total es el tiempo (o número de carreras) requerido para que el lodo circule a partir de la succión de la bomba, bajando por la columna de perforación, saliendo por la barrena, subiendo de nuevo por el espacio anular hasta la superficie, pasando a través de los tanques, y finalmente, regresando de nuevo a la succión de la bomba.
Este tiempo también se llama ―tiempo de ciclo del lodo‖ y se calcula de la siguiente manera: Tiempo
de circulación total (min)
Donde: VSistema VCaudal de la Bomba
= =
=
VSistema VCaudal de la Bomba
Volumen total del sistema (activo) (bbl o m3) 3 Caudal de la bomba (bbl/min o m /min)
Circulación total (carreras) bomba (stk/min)
= Tiempo
de circulación total (min) x velocidad de la
El tiempo del fondo a superficie es el tiempo (o número de carreras) requerido para que el lodo circule desde la barrena ubicada al fondo del pozo hasta la superficie, subiendo por el espacio anular. El tiempo del fondo a superficie se calcula de la siguiente manera: Tiempo
del fondo a superficie (min)
Donde: VEspacio Anular VCaudal de la Bomba
= =
=
VEspacio Anular VCaudal de la Bomba
Volumen anular (bbl o m3) 3 Caudal de la bomba (bbl/min o m /min)
Retorno (carreras) = tiempo del fondo a superficie (min) x velocidad de la bomba (stk/min) El tiempo de ciclo en el pozo es el tiempo (o número de carreras) requerido para que el lodo circule a partir de la succión de la bomba, bajando por la columna de perforación, saliendo por la barrena, subiendo de nuevo por el espacio anular hasta la superficie, calculado de la siguiente manera: Tiempo
de ciclo en el pozo (min)
Dondee: VPozo VDespl Col Perf VCaudal de la Bomba
= = =
=
VPozo – VDespl Col Perf VCaudal de la Bomba
Volumen total del pozo (bbl o m3) Desplazamiento de la columna de perforación (bbl o m3) Caudal de la bomba (bbl/min o m3/min)
Ciclo en el pozo (carreras) bomba (stk/min)
= Tiempo
de ciclo en el pozo (min) x velocidad de la
OBSERV ACI Ó N: Los tiempos de carr era tambié n pueden ser calculados dividiendo un volumen deter minado por el caudal de la bomba en bbl/stk o m3 /stk.
