HIDRAULICA DE PERFORACION
HIDRULICA DE PERFORACION La perforacin de pozos petroleros
requiere de una hidrulica que cumpla con los objetivos de mejorar
la eficiencia de la barrena y proveer un eficiente acarreo de los
recortes de formacin a la superficie. El sistema hidrulico est
integrado por el equipo superficial, la sarta de perforacin, y el
espacio anular. El clculo hidrulico en este sistema define el
dimetro ptimo de las toberas de la barrena, con el cual se obtendr
la potencia hidrulica del flujo del fluido de perforacin que
promueva la ptima remocin de recortes, incremento en la velocidad
de penetracin y en la vida de la barrena. En consecuencia, una
reduccin en el costo total de la perforacin.
Uno de los aspectos mas estudiados sobre los factores que
afectana la eficiencia de la perforacin ha sido el efecto de la
hidrulica de perforacin.No obstante la gran cantidad de estudios e
investigaciones realizadas, an existe una gran falta de
entendimiento de los fundamentos; a la fecha existe an desacuerdo
entre los llamados expertos.Posiblemente en lo que a perforacin se
refiere, la razn de la existencia de este desacuerdo se debe a que
no existe una respuesta universalmente aceptada a las siguientes
preguntas:Qu cantidad de limpieza del fondo del agujero se requiere
para una formacin y rea determinada?Cul es el mtodo de diseo
hidrulico que permitir incrementar la limpieza de la barrena y del
fondo del agujero?Qu parmetro emplear para representar un cierto
nivel de limpieza?
Es pertinente aclarar que el fluido de perforacin,
independientemente de la velocidad de ste a travs de las toberas de
la barrena, no destruye la roca consolidada significativamente en
ningn grado.Por lo tanto, en lo que a hacer agujero se refiere, la
funcin de la hidrulica y fluido de perforacin es nicamente eliminar
los recortes del fondo del pozo y del agujero.La remocin instantnea
de los recortes debajo de la barrena es prcticamente imposible; sin
embargo, la utilizacin apropiada de la energa hidrulica disponible
puede minimizar la permanencia de los recortes en el fondo y evitar
sean remolidos por la barrena y de esta forma incrementar la
velocidad de penetracin.Por lo tanto, se puede establecer que la
aplicacin de la hidrulica no tiene como funcin perforar el agujero,
sino acelerar la remocin de los recortes.Generalmente se ha
aceptado el hecho de que se requiera de un gasto de flujo
suficiente para limpiar la barrena y que la velocidad del fluido a
travs de las toberas sea la necesaria a fin de liberar los recortes
debajo de la barrena, que son retenidos contra el fondo del pozo
por efectos de la presin diferencial.Por otra parte, se ha
establecido que la velocidad del fluido debajo de la barrena tiene
un mayor efecto sobre la velocidad de penetracin que el gasto de
flujo.En muchas formaciones suaves y medias es difcil determinar el
lmite de limpieza del fondo necesaria para obtener una mayor
velocidad de penetracin.En muchos casos, la velocidad de penetracin
es tan alta que parece que el agujero est siendo excavado por la
accin del fluido y la hidrulica.
ANLISIS DELA HIDRULICA DELA BARRENA (TREPANO).La presente
secuencia de clculos ha sido diseada con el fin de permitir al
tcnico analizar con rapidez y exactitud los diversos parmetros de
la hidrulica de la barrena.Se proporcionan ciertasReglas bsicascomo
lineamientos para que los principiantes interpreten los datos
resultantes.Debe recordarse que dichas Reglas no son absolutas y
tampoco se aplican a todos los casos.Cada vez que se excedan
losvalores mximos, existe la posibilidad de reducir la vida til de
la barrena.
PB(PERDIDA DE PRESIN ENLA BARRENA):Esta ecuacin permite obtener
la presin circulante total que se consume en la barrena.Regla:En
general, cuando se utiliza entre el 50% y el 65% de la presin
superficial en la barrena, se obtiene una hidrulica
adecuada.HHPB(CABALLAJE DE FUERZA HIDRULICA ENLA BARRENA):Calcula
el total de caballos de fuerza hidrulica disponibles a lo largo de
la cara de la barrena.Los caballos de fuerza hidrulica son una
medida del trabajo que se realiza al moverse el
fluido.HHPB/pulg2(CABALLAJE HIDRULICO POR PULGADA CUADRADA DEL AREA
DELA BARRENA):Convierte el total de caballos de fuerza hidrulica en
la barrena a caballos de fuerza hidrulica disponibles por pulgada
cuadrada de la cara de la barrena.Regla: Un intervalo general de
HHPB/PULG2para la perforacin optimizada es de2.5 a5.0.VT(VELOCIDAD
DE LAS TOBERAS DELA BARRENA):Calcula la velocidad a la cual se
mueve el fluido a travs de las toberas de la barrena a la tasa
existente de flujo. Regla: La velocidad de las toberas vara entre
250 y 450 pies/seg. Para la mayora de las operaciones de
perforacin.IF (FUERZA DE IMPACTO):Proporciona el total de la fuerza
en libras que se ejerce en la cara de la formacin al hacer circular
el fluido a travs de las toberas de la barrena. Regla: En la mayora
de las operaciones de perforacin se maximiza la fuerza de impacto
cuando el 50% de la presin superficial se consume en la
barrena.IF/pulg2(FUERZA DE IMPACTO POR PULGADA CUADRADA DEL AREA
DELA BARRENA):Convierte la fuerza total de impacto en la fuerza
disponible por pulgada cuadrada del rea de la cara de la
barrena.%lb/pulg2B(CABALLAJE HIDRULICO DELA PERDIDA DEPRESIN ENLA
BARRENA):Proporciona el porcentaje de la presin total superficial
que se consume en la barrena.ste es el parmetro complementario
aPBen el paso 1.HHP DEL SISTEMA (CABALLAJE HIDRULICO TOTAL DEL
SISTEMA CIRCULANTE):Permite calcular el caballaje hidrulico total
que se consume en el sistema circulante. Se utiliza como criterio
de comparacin de la eficiencia del programa hidrulico.
NOTA: El % del caballaje hidrulico en la barrena es igual a la
prdida de presin porcentual en la barrena.
