04 el sistema circulante

Circulation System IPM 1

SISTEMA CIRCULANTEDE FLUIDOS

Programa de Entrenamiento Acelerado para Supervisores


El Fluido de PerforaciónEl fluido de perforación es una mezcla de varios componentes:

Funciones Básicas del Fluido de Perforación:

1. Suministrar potencia hidráulica a la barrena para perforar2. Transporte de recortes de roca hacia afuera del pozo3. Soportar las paredes del hoyo perforado4. Prevenir la entrada de fluidos de la formación hacia el hoyo perforado5. Enfriar y lubricar la barrena y la sarta de perforación

Tres Tipos Básicos de Fluidos son:

1. Fluidos de Perforación con Base Agua2. Fluidos de Perforación con Base de Aceite3. Fluidos de Perforación con Aire o Gas


Preparación y Tratamiento del Fluido

Las cuatro rutinas principales con el sistema de fluidos son:

1. Preparación Inicial2. Densificación (incremento del peso o densidad del lodo)3. Dilución (Reducción del peso o densidad del lodo)4. Tratamiento / acondicionamiento (cambios en la química del lodo)

Embudo de Mezcla con chorro de lodo

Un dispositivo en forma de embudo se emplea para agregar en forma rápida materiales sólidos al lodo utilizando el principio del vacío creado por el flujo estrangulado (tubo venturi / principio de Joule)


Pruebas de Campo para el Fluido de Perforación

Las dos propiedades principales que son continuamente controladas son:

Peso del lodomedido con la Balanza de Lodos:

y

ViscosidadEmpleando un embudo de Marsh


Sistema Circulante del lodo

Componentes:

1. Tanques o Presas de Succión2. Línea de Succión3. Bombas de Lodo4. Línea de Descarga de la Bomba5. Línea de Conducción a la torre6. Manguera Rotaria7. Sarta de Perforación8. Espacio Anular hoyo - Sarta9. Línea de Retorno (L.de flujo o de flote)10. Tanques o presas de asentamiento11. Area para el acondicionamiento del lodo


Bomba de Lodos – Tipo TriplexLa bomba de lodos se considera EL CORAZÓN del Sistema Circulante


Bomba Triplex – Componentes


Múltiple de Flujo para Succión y Descarga – B. Triplex


Amortiguador de Pulsaciones en la Descarga – B. Triplex

Absorbe los golpes de presión en la descarga de la bomba debido al pistoneo

Permite así una entrega volumétrica suave

A la vez que disminuye las vibraciones

Va instalado cerca o sobre la descarga

La cámara de amortiguación se pre-carga con Nirrógeno contenido en una vegiga o diafragma deneopreno


Bomba de Pre-carga o de Alimentación – B. Triplex

Características:

•Suministra el fluido de perforación para la bomba de pistones en forma continua•Se instala en la línea de succión de la bomba de lodos para succionar directamente de la presa y alimentar la succión de la bomba de pistones

•Es una bomba tipo Centrífuga.

•Operada con motor diesel o, más comunmente, con motor eléctrico


Módulo de Bombeo – Bomba Triplex


Camisas y Pistones – Bomba Triplex

Lado de BombeoLado de Potencia


Dimensiones consideradas:

•Longitud de la Carrera y Diámetro del Pistón (igual al diámetro de la Camisa)

Volumen teórico entregado por embolada::•Se calcula de acuerdo con las dimensiones

Volumen Real entregado:V. Real = Vol. Teórico x Eficiencia Volumétrica.

Ef. Vol. Para bombas triplex es de 97 a 98%

Camisas y Pistones – Bomba Triplex


Válvulas y Asientos – Bombas Triplex


Ejercicio: Cálculo de la entrega volumétrica

Para una bomba Triplex:

Longitud de la carrera (embolada): 12”

Diámetro de la camisa (cabeza del pistón): 6”

Calcular la entrega volumétrica por cada embolada


Equipo para Control de Sólidos

Temblorina (Zaranda) Desarenador / Desarcillador

Es el limpiador primario del lodo. Remueve los ripios de perforación de mayor tamaño transportados en el lodo reteniéndolas en mallas vibratorias

Remueve las partículas más finas Por fuerza centrífuga cuando se hace pasar el lodo a través de Hidrociclones (sistema de conos interconectados con entrada lateral de flujo y descarga de sólidos por el vértice y lodo limpio por el tope


Equipo para acondicionamiento del lodo

Desgasificador de Vacío

Remoción de Gas

El gas que ha entrado en el lodo se debe remover porque1. Reduce la densidad del lodo 2. Reduce la eficiencia volumétrica de la bomba 3. Disminuye la presión hidrostática de la columna de fluido 4. Aumenta el volumen del fluido de perforación

Equipos utilizados para remoción del gas:

Separador de Gas / Lodo


Volumen interior de la sarta y Volumen Anular

DArea (pulg.2) = D x 0.785

2

Volumen en bbl/pie = D1,029.4

2

DdVolumen Anular en bbl/ft = D

2d 2

1,029.4

Espacio Anular - Espacio entre la sarta de perforación y el agujero perforadoVoumen Anular - Volumen de dicho espacio

Anular


Cálculo del volumen total del hueco (pozo)

Collares dePerforación, DC

Tubería dePerforación, TP

ID de la TP = d1

OD de la TP = D1

Long de la TP = L1

ID de los DC = d2

OD de los DC = D2

Long de los DC = L2

Tamaño (diam.) del hueco = D3

Todos los voúmenes se dan en barriles.

A = Volumen interior de la TP (capacidad) = L1 x d1/1029.4

B = Volumen interior de los DC (cap.) = L2 x d2 / 1029.4

C = Vol anular alrededor de DC = L2 (D3 – D2 ) /1029.4

D = Vol anular alrededor de la TP = L1 (D3 – D1) /1029.4

Vol total del hueco (pozo) = A + B + C + D (en barriles)

2

2

2

2

2 2


Ejercicio: Cálculo de Volumen total del pozo

Tamaño del agujero: 8 ½”Collares: 6 ½” OD x 2 ¼” ID, 650 piesTub de Perf., TP: 5”, 4 ¼” IDProfundidad del pozo: 8200 pies

Calcular el volumen total del pozo en barriles.Calcular las emboladas requeridas para dicho volumen


Ejercicio: Cálculo del volumen del pozo

Tamaño del agujero: 8 ½”Collares: 6 ½” ODx2 ¼” ID, 850 piesTubería de Perforación: 5”x4 ¼” IDProfundidad del pozo: 8,400 piesZapata del revestidor: 3,000 piesDetalles del revestidor: 9-5/8”OD, 53.5 lb/pie

Calcular el volumen del pozo en barrilesCalcular las emboladas requeridas para bombear dicho volumen


Presión Hidrostática

La presión hidrostática es la misma en todos los casos

Por Qué?

En cuál de los recipientes es mayor la presión hidrostática?



La presión Hidrostática es función de la altura y de la densidadPresión Hidrostática en un pozo = 0.052 x TVD x densidad del lodo



6,240 psi 7,800 psi 5,616 psi 6,058 psi


Bache de lodo pesado

Lodo Original en el pozo

Bache de lodo pesado - píldora

El bache es bombeado para proveer una longitud de tubería seca al sacarla del hoyo

Anular TP = Tubería de Perforación

Anular

Bache

TP

TuberíaVacía


Ejercicio: Cálculo de bache pesado

Tamaño del hoyo: 8 ½”Collares: 6 ½” ODx2 ¼” ID, 850 piesTubería de Perf.: 5”x4 ¼” IDProfundidad del pozo: 8,400 piesZapata del revestidor: 3,000 piesDetalles del revestidor: 9-5/8”, 53.5 lb/pie Peso del lodo en el pozo: 10lb/galPeso del bache pesado: 12lb/gal

Calcular el volumen de bache pesado requerido para tener 300 pies de tubería vacía al sacar

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