5.1 Presion de Bombe y Tasa de Flujo

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UNIDAD 5 HIDRÁULICA DE PERFORACIÓN

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5.1 Seleccin de la presin de bombeo y tasa de flujo (gasto o caudal)Presin de bombeo Son dos los tipos de bombas que se utilizan en instalaciones de proceso:

Bombas centrfugas, muy extendidas, cuentan con una gran variedad de aplicaciones. Estn especialmente indicadas para el manejo de productos de baja viscosidad, no siendo aptas para lquidos fuertemente aireados.

Bombas de desplazamiento positivo. Existen diversas clases, como las alternativas (pistn) y las rotativas (lbulos). Estn especialmente indicadas para el bombeo de fluidos de viscosidad elevada.

Altura total de aspiracin: Representa la presin a la entrada de la bomba. Es la suma algebraica de la altura esttica de aspiracin (distancia de la superficie libre del lquido al eje de la bomba), presin existente sobre el lquido y prdidas de carga por rozamiento de la tubera de aspiracin. Los dos primeros sumandos pueden ser positivos o negativos, pero el tercero es siempre negativo.

Altura total de impulsin: Es la suma algebraica de la altura esttica de impulsin, prdida de carga en la impulsin y presin sobre el lquido en el punto de recepcin.

La diferencia entre las alturas totales de impulsin y de aspiracin es la carga de la bomba, es decir, la energa que ha de ser conferida al fluido.

Flujo laminar:Cuando las lineas de corriente de un flujo nunca se cruzan y siempre marchan paralelas se le llama flujolaminar. En el flujo laminar siempre las lineas de corriente marchan en la misma direccin que la velocidad del flujo en ese punto.

Flujo turbulento:En el flujo turbulento el movimiento del fluido se torna irregular, las lineas de corriente pueden cruzarse y se producen cambios en la magnitud y direccin de la velocidad de estas.

Flujos Tasa de flujo (gasto o caudal)Cuando un fluido fluye por un conducto de dimetro variable, su velocidad cambia debido a que la seccin transversal vara de una seccin del conducto a otra.En todo fluido incompresible, con flujo estacionario (en rgimen laminar), la velocidad de un punto cualquiera de un conducto es inversamente proporcional a la superficie, en ese punto, de la seccintransversalde la misma.

QV = vAQ = caudal (metro cbico por segundo; )V = velocidad(metro por segundo)A = area transversal del tubo de corriente o conducto (metro cuadrado) Ejemplo de aplicacin Un caudal de agua circula por una tubera de 1 cm de seccin interior a una velocidad de 0,5 m/s. Si deseamos que la velocidad de circulacin aumente hasta los 1,5 m/s, qu seccin ha de tener tubera que conectemos a la anterior?

La ecuacin de continuidad parte de las bases ideales siguientes:

1.-El fluido es incompresible.

2.-La temperatura del fluido no cambia.

3.-El flujo es continuo, es decir su velocidad y presin no dependen del tiempo.

4.-El flujo es laminar. No turbulento.

5.- No existe rotacin dentro de la masa del fluido, es un flujo irrotacional.

6.-No existen prdidas por rozamiento en el fluido, es decir no hay viscosidad.

Estimacin de Numero de ReynoldsEn este estudio se presenta el modelo para calcular las perdidas de presin por friccin en anulares para perforacin con revestimiento y se observa como afectan las condiciones de perforacin el diseo hidrulico.

La perforacin con revestimiento es una tecnologa emergente que permite perforar y revestir de forma simultanea. La sarta de revestimiento se usa para transmitir energa mecnica e hidrulica a la broca y el pozo se perfora por la rotacin de sta o se usa un motor de fondo.

Con la siguiente ecuacin se puede obtener el Nmero de Reynolds en el anular:

Sustituyendo en la ecuacin