calculation ct (2)

8/19/2019 Calculation Ct (2)

1/26


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Cálculos Básicos

E.g. ¿Que eo tiene 12,500 ft de tubería contínua de 1 12! (1.-2& lbft)%

*eo de la +ubería lb = lbs ft ft lb 288,20500,12/623.1 =×

*rein /idrottica

*rein idrottica i = vertical ft d profundida gal lb Densidad )()/(052.0 ××

E.g. ¿Que rein /idrottica eerce 12,500 ft vertical de agua ($.&3 lbgal)% *rein idrottica i = psi ft gal lb 421,5500,12/34.8052.0 =××

*rein /idrottica diferencial

*rein idrottica diferencial i = B psica Hidrostáti A psica Hidrostáti )()(

−E.g. ¿4ual e la rein /idrottica diferencial entre una columna de agua ($.&3 lbgal)

en la tubería contra una columna de lodo ('.2 lbgal) en el anular con unrofundidad de 12,500 ft%

*rein idrottica !! i (lodo) = psi ft gal lb 980,5500,12/2.9052.0 =××*rein idrottica !6! i (agua) = psi ft gal lb 421,5500,12/34.8052.0 =××

*rein idrottica diferencial i = psi psi psi 559421,5980,5 =−

*otencia re7uerida

*otencia (*) = )(min)/(02448.0 psi presiónbbl Caudal ××

E.g. ¿4uanto otencia de bombeo e neceario ara oder bombear un fluido a 8,500i en 15 bblmin%

*otencia (*) = HHP psibbl 754,2500,7min/1502448.0 =××

*roiedade de 9itrgeno

1 galn lí7uido (9itrgeno) = -.83 lb1 galn lí7uido (9itrgeno) = '&.- cf 1 galn lí7uido (9itrgeno) = &.8$5 litro1 litro lí7uido (9itrgeno) = 2$.&2 cf 1 cf de 9itrgeno ga = 0.0823 lbcf (0.00'-8$5 lbgal)


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Cálculos Básicos

*or eo e uede ver 7ue 1,12$ cf de ga e igual 7ue $1.8 lb )128,10724.0( ×

:9ota; El factor de volumen ara el 9itrgeno e una relacin de comreibilidad uando

una temeratura rein conocida. de 6?


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Cálculos Básicos

*rein idrottica de la agua; vertical ft d profundida gal lb Densidad )()/(052.0 ××*rein idrottica de la agua; psi ft gal lb 500,6000,15/34.8052.0 =××

Aactor de Volumen !! ara 9itrgeno en -,500 i @ 1$00

A e; 1,5-8 cfbbl

*rein idrottica !!; ( )

)(052.042

/0724.0)/("" ft d profundida

scf lbbbl scf A factor ××

×

*rein idrottica !!; ( )

psi ft scf lbbbl scf

107,2000,15052.042

/0724.0/567,1 =×××

*rein !6! = psi psi psi 393,4107,2500,6 =−Aactor de Volumen !6! ara 9itrgeno en 3,&'& i @ 1$00A e; 1,1$0 cfbbl

*rein idrottica !6!; ( ) )(052.042

)(0724.0)/("" ft d profundida scf lbbbl scf B factor ×××

*rein idrottica !6!; ( )

psi ft scf lbbbl scf

587,1000,15052.042

/0724.0/180,1=××

×

*rein de la 6oca =2

))()(()(

Bca Hidrostáti Aca Hidrostáti fluido psica Hidrostáti

+−

*rein de la 6oca = )(653,4

2

)587,1107,2(500,6 menteaproimada psi

psi psi psi =

+−

Aactor de Volumen !4! ara 9itrgeno en 3,-5& i @ 1$0 0A e; 1,2&0 cfbbl

9itrgeno 9eceario = scf bbl scf bbl 392,160/230,14.130 =× aroDimadamente

#elaBamiento de aoducto +an7ue con 9itrgeno

E.g. Fn gaoducto tiene un dimetro interno de -! una longitud de 1$5,000 ft. ¿ 4uale el volumen del 9itrgeno neceario ara delaBar la linea comleta con unarein final de 500 i% +emeratura romedia e -0 0A.

Aactor de Volumen ara 9itrgeno en 500 i @ -00A e; 1'3 cfbbl

Volumen del gaoducto de -!; bbl ft 470,6000,1850009714.06 2 =××

9itrgeno 9eceario; scf bbl bbl scf 180,255,1470,6/194 =×


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Cálculos Básicos

4audal de 9itrgeno (conociendo el relacin de euma)

4audal de 9itrgeno; fluido " bbl scf relación fluidobbl Caudal /)/(min)/( 2×

E.g. ¿4ual e el caudal de bombeo de 9itrgeno cuando e eta bombeando fluido a0.5 bblmin con un relacin de euma de 1,'00 cfbbl%

4audal de 9itrgeno; min/950/900,1min/5.0 scf bbl scf bbl =×

4audal de 6ombeo (conociendo el relacin de euma)

4audal de 9itrgeno; fluido " bbl scf relación " scf Caudal /)/(

min)/(2

2

E.g. ¿4ual e el caudal de bombeo de fluido cuando e eta bombeando 9itrgeno a'50 cfmin con un relacin de euma de 1,'00 cfbbl%

4audal de 9itrgeno; min/5.0/1900

min/950bbl

bbl scf

scf =

4audal de Euma (in aber la calidad de euma)

El caudal de euma e el caudal de la meBcla de 9itrgeno fluido.

4audal de Euma;

+× 1

)/(

)/(min)/(

bbl scf factor

bbl scf relación fluidobbl Caudal

E.g. 0.$ bblmin @ 1500A temeratura romedia, &,$00 i rein romedio con unrelacin de euma de 1,200 cfbbl (factor de volumen 1,12$ cfbbl).

4audal de Euma; min/65.11/128,1

/200,1min/8.0 bbl

bbl scf

bbl scf bbl =

+×

4audal de Euma (conociendo la calidad de euma)

4audal de Euma; )()()( fluidoCaudal espumador multiplica fluidoCaudal +×


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Cálculos Básicos

E.g. 0.$ bblmin con una calidad de 51.-H donde el multilicador e; 066.1%)6.511(

%6.51=

−

4audal de Euma; min/65.1min/8.0066.1min/8.0 bbl bbl bbl =+×

4alidad de Euma

Ja calidad de euma e el orcentage de 9itrgeno en el volumen total de la meBcla.

4alidad de euma;min/)(

)/(

min)/)()/(

bbl espumacaudal

volumenbbl scf factor

bbl fluidocaudal espumabbl scf relación

×

E.g. Fando el eemlo de arriba; 0.$ bblmin caudal de fluido, 1,200 cfbbl relacin deeuma, 1,12$ cfbbl factor de volumen 1.-5 bblmin caudal de euma.

4alidad de euma;%6.51

min/65.1

/128,1

min)/8.0/200,1

=

×

bbl

bbl scf

bbl bbl scf

#enidad de Euma

#enidad de euma e define como;

( ) ( )( )Calidad fluido gal lb Densidad bbl scf factor Calidad " scf lb Densidad −×+××

1)/(42

)/()/( 2

E.g. Fando el eemlo de arriba; 1,200 cfbbl relacin de euma1,12$ cfbbl factor de volumen1.-5 bblmin caudal de euma51.-H 4alidad de euma

#enidad; ( )

( )( ) gal lb gal lbbbl scf scf lb

/04.5516.01/34.842

/128,1516.0/0724.0=−×+

××

4oncentracin de la arena en lec/ada con euma

4oncentracin en el fondo lbgal;( )

− )(1

)(

)/(

calidad !

calidad !

blender gal lbiónConcentrac


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Cálculos Básicos

E.g. ¿4ual e la concentracin del fondo ara una lec/ada de -5H calidad con unaconcentracin de 5 lbgal en el blender%

4oncentracin en el fondo lbgal;( )

gal lb gal lb

/69.2

%651

%65

)/(5=

−

*roiedade de la +ubería


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Cálculos Básicos

Jímite de eo; l transversain Area psi Fluencia )()( 2× ( )224

)( IDOD psi Fluencia −×× π


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Cálculos Básicos

Jímite del +or7ue;

Jímite del tor7ue e la cantidad del tor7ue uficiente ara oner una tenin en lauerficie eDterna /ata el unto de fluencia.

Jímite de +or7ue e define como;OD

# lbs ft $or%ue

6)(

γ τ =−

#onde γ τ = *unto de fluencia de corte egun la teoria de GDima Energía de #itorin.

)(577.0 psi fluencia×=γ

τ

#onde ? = Gomento de inercia; ( )4432

IDOD # −= π

E.g. ¿4ual e el límite de tor7ue ara la tubería contínua de 1 12! tio


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Cálculos Básicos

Jímite de 4olao; ( )

psi782,105.1

282.15.1000,805.0

2

22

=−

××

Nota Jo clculo de colao e clculan olamente el límite de colao del caNo nodel coneDin ni tamoco del etilo de la roca.

Elongacin de +ubería;

4uando la tubería tiene una fuerBa de eo alicada obre u eccin tranveral, etendría una elongacin or elaticidad. Ja le de oo>e dice 7ue la elongacin e

directamente roorcional a la fuerBa (eo) mientra 7ue la tenin no aa el unto defluencia del material. Ja cantidad de elongacin ara tubería no e deendiente delgrado de la tubería. El grado de la tubería olamente cambia el límite de elaticidad, oea, /ata cuando e uede elongarla.

Ja le de oo>e e; ( )

( ) A & L F

L×××

=∆ 12

∆J = Elongacin (ulgala.) A = AuerBa alicada (lb) J = Jongitud (ft) E = Godulu de elaticidad (i) psi & 61030×=

= Mrea de la eccin tranveral ( )224

IDOD −×π

E.g. 12,000ft de tubería contínua (1 12!


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Cálculos Básicos

e; ( )

( )12××∆×

= F

A L & L

∆J = Elongacin (ulgala.) A = AuerBa alicado (lb) J = *rofundidad de la unto libre (ft) E = Godulu de elaticidad (i) psi & 61030×=

= Mrea de la eccin tranveral ( )224

IDOD −×π

E.g. +ubería contínua (1 12!


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Cálculos Básicos

( ) 222 652.0494.175.14

in A =−×= π

( )[ ]( )

ft lbs

in L 254,10

12500,16

8.103652.01030 6 =××××=

*unto libre = 10,253 ft

Alotabilidad;

E la tendencia de un cuero ara ubir o flotar cuando et ubmergido en un fluido. Jareduccin del eo or flotabilidad e igual al eo del fluido delaBado or el cuero.

Aactor de Alotabilidad;acero gal lbdensidad

fluido gal lbdensidad

)/(

)/(1−

E.g. ¿4ual e el factor de flotabilidad de un fluido con una denidad de '.2 lbgal%

Aactor de Alotabilidad; 8595.0/5.65

/2.91 =−

gal lb

gal lb

#iferencia de *eo (fluido iguale)



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Cálculos Básicos



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Cálculos Básicos

4ambio en longitud or temeratura

4ambio en longitud or temeratura e define como;

( )

( ) A &

L F

L

t

×

×

=∆

∆J = Elongacin (ft) J = Jongitud (ft) ∆+ = 4ambia de temeratura (0A)

At = AuerBa alicado (lb) ( ) $ IDOD F t ∆×

−××= 224

207 π

E = Godulu de elaticidad (i) psi & 61030×=

= Mrea del eccin tranveral ( )224

IDOD −×π

E.g. Fna +ubería contínua (1 12!


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Cálculos Básicos

Etre triaDial e un umatoria de la fuerBa 7ue e alican a tubería contínua; fuerBaaDiale, radiale uerficiale.


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Cálculos Básicos

Dial; ( ) 222 4763.0282.150.14

in A =−×= π

psiin

lbs A 990,41

4763.0

000,202 ==σ


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Cálculos Básicos

Iendimiento; E la umatoria de lo volmene aboluto de todo lo roducto el agua de meBcla en un volumen de cemento conocido (aco utonelada).

#enidad; E la umatoria de eo de todo lo roducto el agua de meBclaen un volumen de cemento conocido (aco u tonelada) dividido or elrendimiento.

Fnidade *"

Fn aco de 4emento eo '3 lb 1 ft& 1 acoFn aco de 4eniBa eo 83 lb E.g. ¿4ual e la cantidad de agua ara meBclar cemento clae !! P 3H bentonita con

un denidad de 13.2 lbgal (3H de '3 lb = &.8- lb)%Material lb/ft 3 gal/lb = Gal/ft 3

4emento clae !! '3 0.0&$2 = &.5'0$6entonita &.8- 0.035& = 0.180&

gua B 0.11'' = 0.11''BTotales '8.8- P B &.8-11 P 0.11''B

( ) ft gal gal lb ) ft lb 1199.0/7611.3/2.14/76.97 33 +×=+ ) ft lb ) ft lb 7026.1/4076.53/76.97 33 +=+

) ft lb 7026.0/3524.44 3 =)(/886.160)(76.97)(126.63)(/126.63 33 total ft lb productosaguaagua ) ft lb =+→=

333 /33.11)(/569.7)(/7611.3 ft gal agua ft gal productos ft gal =+

gua; 33 /569.7/569.7/1199.0/126.63 ft gal saco gal lb gal ft lb →=×

Iendimiento; ( )

saco ft ft gal

ft gal ft gal /51.1

/4805.7

/57.7/7611.3 33

33

=+

#enidad; gal lb ft gal

ft lb/2.14

/33.11

/886.1603

3

=

Fnidade Getrico

1 tonelada de 4emento tiene un volumen bul> de 0.--3 m&t1 tonelada de 4eniBa tiene un volumen bul> de 0.''- m&t1 tonelada de agua tiene un volumen de 1,000 litro 1,000 >ilogramo

E.g. ¿4ual e la cantidad de agua necearia ara meBclar cemento clae !! P 3Hbentonita con un denidad de 1.-$0 >gl (3H de 1 >g = 0.030 >g)%


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Cálculos Básicos

Material Kg l/kg 4emento clae !! 1 .&18 = 0.&186entonita 0.030 .&$0 = 0.0152

gua R 1.000 = BTotales 1.030 P B 0.&&22 P B

( )( ) ) l

) *g l l *g

++

=3322.0

/040.1/680.1

)3322.0(/680.1040.1 ) l l *g ) *g ××=+ ) ) 680.1558.0040.1 +=+

) 680.0482.0 =total agua ) *g total agua ) l )(709.0)(709.0 =→=

Iendimiento; l l l 0412.1709.03322.0 =+

#enidad; ( )

l g l *g l

*g *g /680,1/680.1

0412.1

709.0040.1→=

+

+ane 6alanceado

*ara balancear un tan de cemento /idrotticamente, e debe bombear la mima

cantidad ante del tan 7ue deuC. E.g. 5 bbl ante del tan 5 bbl deuC.

Fnidade *"

E.g. El cliente 7uiere bombear un tan de &00 aco con eaciadore de -.& bbl deagua ante deuC del tan utiliBando la meBcla dieNada arriba. El calibre del


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Cálculos Básicos

oBo e $.-25! tiene barra de ondeo intalado /ata un rofundidad de ',$3&ft (barra; 1-.-0 lbft, 3 12! S#, &.$25! "#). 4alcula lo iguiente dato;

• 4antidad de lec/ada (ft&)• gua ara meBclar • gua total• Jodo ara delaBarlo• Jongitud altura del tan

4antidad de lec/ada; 33 453300/51.1 ft saco saco ft =×

gua ara meBclar; bbls gal

saco saco gal 1.5442

271,2300/57.7 ==×

gua total; bblsbblsesespaciador bbls 7.661.54)(3.6 =+

Aactore de volumen; g con eaciadore de 1 m& de aguaante deuC del tan utiliBando la meBcla dieNada arriba. El calibre del oBo

e 21' mm tiene barra de ondeo intalado /ata un rofundidad de &,000 m(barra; 23.80 >gm, 113.& mm S#, '8.1 mm "#). 4alcular lo iguiente dato;

• 4antidad de lec/ada (m&)• gua ara meBclar • gua total• Jodo ara delaBarlo


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Cálculos Básicos

• Jongitud altura del tan

4antidad de lec/ada;

3

3 908.8

/000,1

908,8500,8/048.1 m

ml

l *g *g l

==×

gua ara meBclar; 33 086.6/000,1086,6

500,8/716.0 mml

l *g *g l ==×

gua total; 333 086.8086.62)(1 mmesespaciador m =+×

Aactore de volumen;


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Cálculos Básicos

Ietriccin de Aluo en la 4omletacion (4/o>ing)

9ota; *roblema 7ue uede cauar eroion de la tubería de roduccin o tuberíacontínua. +ambien uede facilitar el egamiento de la tubería contínua en el oBo.

ing! uede ocurrir

−× 224

π 4ondicione normale

An ID

2 = #imetro interno de la tubería de roduccin

C$ OD2 = #imetro eDterno de la tubería contínua

C$ A = Mrea tranveral del "# de la tubería contínua C$ ID2

4×

π



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Cálculos Básicos

4lculo de rena

Volumen verdadero; El eacio ocuado or la artícula de arena in incluir eleacio entre la artícula.

Volumen bul>; El eacio ocuado or la artícula de arena incluendo eleacio entre la artícula.

#enidad verdadero; El eo de una unidad de volumen verdadero.

#enidad bul>; El eo de una unidad de volumen bul>.

Famo volumen denidad verdadero ara calcular lo roiedade de lec/ada conarena mientra 7ue uamo volumen denidad bul> ara calcular el eacio ocuadoor la arena. 4ambio en la denidad durante trabao ara lavar arena, deben ercalculado or denidad volumen bul>.

E.g. +io de rena; 2030 comn#enidad Verdadero; 22.1 lbgal 0.03525 gallb Volumen Verdadero#enidad 6ul>; 13.& lbgal 0.0-''& gallb Volumen 6ul>

4antidad de rena ara llenar tuberíacaing;

4antidad;

×42

0009714.0

1

)/(

2 ID

bul* gal lb Densidad

E.g. ¿4uanto libra de arena (tio 2030 comn) cabe en un ie de tubería & 12!(2.''2! "#) i el denidad !6ul>! e 13.& lbgal%

4antidad;

ft lb gal lb

/222.5

42

0009714.0992.21

)/(3.14

2

=

×

Jec/ada con rena;


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Cálculos Básicos

E.g. Fn rograma de fractura dice 7ue la lec/ada tiene un concentracin de & lbgal defluido con arena comn tio 2030. ¿4uale on lo roiedade de eta lec/ada%

Volumen aboluto; verdaderolb gal +olumenlechada gal lbiónConcentrac gal +ol )/()/().( ×+Volumen aboluto; gal lb gal gal lb gal 1358.1/04525.0/31 =×+

Ielacin; renaAluido;absoluto gal +olumen

gal +olumen

)(

)(

Ielacin; renaAluido; )%(04.888804.01358.1

1 fluido

gal

gal →=

Ielacin; Aluidorena; (%)1 relación− Ielacin; Aluidorena; )%(96.111196.08804.01 arena→=−

Ielacin; renaJec/ada; (%))/( relación gal lbiónConcentrac ×Ielacin; renaJec/ada; gal lb gal lb /641.28804.0/3 =× (arena or galon de lec/ada)

"ncremento de denidad mientra et circulando;

E.g. Et lavando la tubería de & 12! con tubería contínua de 1 12!. El oBo tienearena comn tio 2030 eta bombeando 1.2 bblmin de agua. ¿4ual e elcambio al fluido de bombeo la velocidad anular cuando et baando en 25ftmin%

Fando el eemlo arriba;

rena colocado or minuto; min/55.130min/25/222.5 lb ft ft lb =×

Volumen de rena colocado; min/13.9min/55.130/06993.0 gal lblb gal =×

Volumen de bombeo; min/4.5042min/2.1 gal bbl =×

Volumen aboluto de bombeo; min/417.1/42

min/53.59min/13.94.50 bbl

bbl gal

gal gal ==+

Ielacin; renaAluido; )%(66.848466.0min/53.59

min/4.50 fluido

gal

gal →=

Ielacin; Aluidorena; )%(34.151534.08466.01 arena→=−

#enidad en el anular; gal lb gal lb gal lb /25.9)1534.0/3.14()8466.0/34.8( =×+×


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Cálculos Básicos

Velocidad anular (agua); ( )( ) min/32.184

0009714.05.1992.2

min/2.122

ft bbl

=×−

Velocidad anular (meBcla); ( )( ) min/65.217

0009714.05.1992.2

min/417.122

ft bbl

=×−

Calculaciones Varios

#ilucin de cido

gua 9eceario = ( ) ( )[ ]

( ) ( )[ ] Disponible,r 'p Disponiblere%uerido,r 'pre%ueridore%uerido+ol

re%uerido+ol ..%

..)(%..

×

××−


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Cálculos Básicos

Volumen #ionible =[ ]

[ ] lts507

0750.115.

1732.134.205=

×××

Volmene *arciale de +an7ue 4ilíndrico oriBontal

Volumen gal; ( )

−××

−−

−××× − hd h

hd

d

hd d

L

2

22cos004363.0

231

12

J = Jongitud del tan7ue en ulgada / = ltura del fluido (/ata la mitad) d = #imetro intenro del tan7ue en ulgada

E.g. Fn tan7ue de combutible tiene un longitud de 3$! un dimetro interno de 20!. Ja

altura del fluido en el tan7ue e olamente -!;¿Que volumen de gaoil /a%

Volumen gal; ( ) gal 33.2362062

6220

20

6220cos20004363.0

231

48 12 =

−××

×−−

×−××× −

calculation ct (2)

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