Cálculos de Volumen Absoluto

7/25/2019 Clculos de Volumen Absoluto

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Schlumb

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Clculos de Volumen Absoluto

Programa de Entrenamiento AceleradoPara Supervisores de Pozo


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2 Volumen Absoluto

Schlumb

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l Calcular densidades de lechadas, rendimientos de lechadas yagua de mezcla/fludos de mezcla para: Lechadas API Lechadas no API Lechadas mezcladas con agua fresca / agua de mar

Lechadas POZmix Lechadas con sal

l Entender las siguientes unidades BWOC BWOW

BWOBl Entender requerimientos de agua adicional para aditivos

aadidos a lechadas API

Objetivos


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3 Volumen Absoluto

Schlumb

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Volumen absoluto y de bulk

l Volumende Bulk:

Es el volumenocupado porun cierto peso de material seco incluyendo espacios

vacosentre laspartculas slidas.

l Volumen Absoluto:

Es el volumenocupado porel mismo peso de material menos losespaciosvacosentre laspartculas.

Un recipiente con 1 cuft de volumen (7.48 gal) vaa contener 1 saco de cementoseco:

Bulk Vol = 7.48 gal

Si 3.89 gal de aguapuedenser aadidos al contenedor antes de que se derrame,cual es el volumenabsolutodel cemento?

3.59 gal = 7.48 gal - 3.89 gal


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4 Volumen Absoluto

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Volumen Absoluto del Cemento

Water

Aire en los espacios vacosva a ser desplazado por

agua

Agua

CEMENTO

CEMENTO1sk1sk

1 drum =1 cu.ft =7.48 gal

Agua

3.89 gal

Volumen Absoluto del Cemento:

7.48 gal 3.89 gal = 3.59 gal


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5 Volumen Absoluto

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Definiciones

l Rendimiento de la lechada : Volumen ocupadopor una unidadde cemento al ser mezcladacon los

aditivos y el agua de mezcla (unidades: cu.ft/sack, lt/t, m3/t )

l Densidadde la lechada:

El peso de la lechada lquida (unidades: lb/cu. Ft,ppg, S.G.)

l Agua Requerida:

La cantidad de agua requerida para hidratar el cemento seco(y aditivos)

paracrear un lquido bombeable (gal/sack)

Si la composicindel cementoy una de las propiedadesde arriba son

conocidas, las propiedadesque faltan pueden ser calculadas


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6 Volumen Absoluto

SchlumbergerPrivate

Notas

l Las lechadas de cemento usualmente tenansusdensidadesespecificadas por API (por ejemplo,contenido de agua)

l

La densidad podra ser cambiada usando el aditivoapropiado.

l Si la relacinentre agua y slidos no es correcta, sepuede obtener:

Viscosidad alta (no-bombeable).

Excesiva agua libre.


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7 Volumen Absoluto

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Modificacin de la densidad API

El cambio de la relacin agua/cemento tiene el efectoms dramtico en la densidad.

Ms aguay extendedor

Densidad APICemento Neto

Densidad ms alta

Menos agua yDispersante

MaterialPesado

Densidad mas baja

Material depeso liviano


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8 Volumen Absoluto

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Clculo del Rendimiento y Densidadl Todos los clculos se basanen un saco

l Volmenes absolutos Handbook pg. 700.005

Ejemplo: Cemento ClaseG mezclado segn espec. API.

1. Densidad =

2. Rend. =

3. AguaRequerida = de la tabla : 4.97 gal/sk

135.36 lb/sk8.56 gal/sk

=15.81 lb/gal

8.56 gal/sk7.48 gal/cuft

=1.144cuft/sk

1


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9 Volumen Absoluto

SchlumbergerPrivate

Ejemplol Clase G, mezclado @ 15.5 lb/gal.

Dondex =gal H2O/sk

Densidad =15.5 lb/gal =

x =5.35 gal H2O/sk

Rend. = =1.195cuft/sk

Verifique sus respuestas!

94 +8.33x lb/sk3.59 +x gal/sk

3.59 +5.35 gal/sk7.48 gal/cuft

94 +8.33 (5.35) lb/sk3.59 +5.35 gal/sk

=15.4995 lb/gal


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10 Volumen Absoluto

SchlumbergerPrivate

Ejemplol Clase G, 5.05 gal H

2O/saco

Densidad =15.75 lb/gal


lbgal

= 136.07 lb/sk8.64 gal/sk

8.64 gal/sk

7.48 gal/ ft3


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11 Volumen Absoluto

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Ejemplo

l Clase G, rendimiento =1.06 cuft/sk

Dondex =gal H2O/sk

Rend. =1.06 =

Sol. para x: =4.34 gal H2O/sk

Densidad= =16.41 lb/gal94 +8.33 x lb/sk3.59 +x gal/sk

3.59 +x gal/sk

7.48 gal/cuft


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12 Volumen Absoluto

SchlumbergerPrivate

Ejemplol Clase H, 3% S1, mezclado API

Densidad = =16.42 lb/gal

Rend = =1.079cuft/sk

Agua Requerida =4.288 gal/sk

132.54 lb/sk8.072 gal/sk



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13 Volumen Absoluto

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Aditivos Que Requieren Agua Adicional

l D20, Bentonita 5.3% (BWOC) agua adicional por cada 1% D20 aadida.

l D24, Gilsonita 1 gal de agua adicional por cada 25 lb D24 aadida.

l

D30, Arena Silica 0.286% (BWOC) de aguaadicionalpor cada1% D30 aadida; entonces10% para 35% D30.

l D31, Barita 0.024 gal de aguaadicionalpor cada1 lb D31 aadida.

l D42, Kolite, 1 gal de agua adicional porcada 25 lb D42 aadido.

l D66, Harina Silica 0.343% (BWOC) de aguaadicionalpor cada1 % D66 aadida; esto

implica, 12% por 35% D66.


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14 Volumen Absoluto

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Ejemplol Clase A, 2% D20, mezcla API

Densidad= =14.82 lb/gal



149.08 lb/sk10.059 gal/sk



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15 Volumen Absoluto

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Ejemplol Clase G, 12.5 lb/skD42, 4% D20, @ 13.8 lb/gal

13.8ppg = x =7.75 gal/sk


Verifique sus respuestas! = 13.801ppg

Dondex =gal H2O/sk

110.26 +8.33 x lb/sk4.917 +x gal/sk


110.26 lbs +8.33 (7.75) lb/sk4.917 gal +(7.75) gal/sk


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16 Volumen Absoluto

SchlumbergerPrivate

l

Clase H, 2% D20 (prehidratado) 35% D30, mezclado API.

Densidad= =13.90 lb/gal


Agua Requerida =10.20 gal H2O/sk

Ejemplo

213.7560 lb/sk

15.3768 gal/sk15.3768 gal/sk

7.48 gal/cuft


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17 Volumen Absoluto

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Mezclas Cemento/Poz

l La cantidadde flyashrequerido para preparar 1 cuftde mezcla seca es calculadapor:

Pesoflyash=Peso de cemento reemplazado x

El peso del cemento reemplazado es: 94 lb - Cantidadde cemento remanente

l Ejemplo: 35/65 (D35 - LaDue / Clase H)

SGcement =3.16

SGflyash =2.51

94 - (0.65) (94) =32.9 lb cemento reemplazado

Peso equivalentepor saco =61.1 lb +26.13 lb =87.23 lb

SG flyashSGcement

Weight flyash =32.9lb x 2.513.16 =26.13lb

Weight cement =94 (0.65) =61.1lb


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18 Volumen Absoluto

Schlumbe

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Ejemplol 35/65 (D35 - LaDue/Clase H), 6% D20, 2% SI, Mezclado API.




Material Weight lb (x) Abs Vol (=) Volume Gal

Class H 94 x 65 =61.00 0.0382100 87.23 3.59

D35 94 x 35 x 2.51/3.16 =26.10 0.0481100

D20 87.23 x 6 =5.233 0.0454 0.237100

SI 87.23 x 2 =1.744 0.0687 0.120100

H2O 87.23[0.38 +0.053(6)] =60.886 1/8.33 7.309

Total 155.092 11.257

155.092 lb/sk

11.257 gal/sk



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19 Volumen Absoluto

Schlumbe

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l 50/50 (D48/Clase G), 35% D66, 1.2% D112, mezclado @ 15.0 lb/gal


Verifique su respuesta

=14.9999 lb/gal

Ejemplo


Class G 47 0.0382 3.59D48 30.64 0.0583

D66 27.174 0.0456 1.2391

D112 0.932 0.1045 0.0974

H2O 8.33x 1/8.33 x

Total 105.746 +8.33x 4.9265 +x

Where x =gal H2O/sk

x =4.775 gal/sk

15.0ppg = 105.746lbs +8.33lbs4.9265 gal +x gal

gal/sk7.48 =

4.9265 gal/sk +4.775 gal/sk7.48 gal/cuft

105.746 lb/sk +8.33 lbs/gal (4.775) gal/sk4.9265 gal/sk +4.775 gal/sk


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20 Volumen Absoluto

Schlumbe

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l Clase H, 2 gal D600/sk, 0.3 gal D80/sk, 0.2 gal D801/sk. Mezcla @ 16.5

Donde x =gal H2O/sk

16.6 = x =1.92 gal H2O/sk


Fluido Total de mezcla =1.92 gal/sk+2.5 gal/sk=4.42 gal/sk. Verifiquesusrespuestas!

Ejemplo


Class H 94 0.0382 3.59

D600 17.09 0.117 2.0

D80 3.08 0.0973 0.3

D801 2.00 0.100 0.2

H2O 8.33x 1/8.33 x

Total 116.17 +8.33x 6.09 +x

116.17 lb/sk +8.33 lbs/gal x gal/sk

6.09 gal/sk +x gal/sk

gal/sk7.48

=6.09 gal/sk +1.92 gal/sk

7.48 gal/cuft


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21 Volumen Absoluto

Schlumbe

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NaCl Como Aditivo de Cementacin

l NaCl se disuelve en agua fresca hasta supunto desaturacin ~ 37.2% BWOW

l NaCl es aadido a los sistemasde cementacin por

peso de agua, no por peso de cemento.l D44 (NaCl) es aadido en altas concentraciones,

entonces, las diferencias debenser tomadas en

cuenta.


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22 Volumen Absoluto

Schlumbe

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l Clase H, 37.2% D44(BWOW), mezclado @ 17.3ppg

Densidad: =17.3ppg = x =3.62 gal H2O/sk


D44 Requerido =3.09876x =11.22 lb/sk

Ejemplo


Class H 94 0.0382 3.59

D44 0.372*8.33x 0.0556 0.17x

H2O 8.33x 1/8.33 x

94+11.42x 3.59+1.17x

94+11.42x lb/sk3.59+1.17x gal/sk

3.59 +1.17x gal/sk7.48 gal/cuft


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23 Volumen Absoluto

Schlumbe

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l Clase A, 4% D20, 10lb/sk Kolite, 15% D44(BWOW), mezclado API


Rend. =1.75cuft/sk

Agua de mezcla total =7.98

Ejemplo


Class A 94 0.0382 3.59

D20 3.76 0.0454 0.1707

D42 10 0.0925 0.925

D44 9.975 0.0453 0.4519

H2O (0.46+4*0.053)94+10/25 (8.33) 1/8.33 7.983

Total 184.235 13.1205

gal/sk7.48 =


184.235 lb/sk

13.1205 gal/sk


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Schlumbe

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Volumenes Absolutos EstndarAgua 1/ 8.33= 0.1200

Cemento A-H 0.0382

D020 0.0454

D024 0.1123

D030 0.0456

D031 0.0278

D042 0.0925

D044> 37% Sat = 0.0556

< 37% Sat = 0.0453

D047 0.1207

D066 0.0456

D081 0.0955

D112 0.1045D175 0.121

S001 0.0687

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