plataformas matematicas

HOJA DE CONTROL DE POZO

PLATAFORMAS MATEMATICAS

Más que todo es un repaso de las operaciones matemáticas que se utilizaran al aplicar las técnicas de perforación. Saber cómo usar estas operaciones es muy importante ya que un error ocasiona muchas complicaciones en el trabajo y estos errores cuestan dinero que podría gastarse mejor en la exploración.

1) Adición : Es el proceso de añadir uno o más números u objetos de la misma especie. Los números obtenidos de

la adición se le llama suma; su símbolo es “+” y se llama “mas”.Ejemplos:

1. Hallar la presión de prueba en la zapata, sabiendo que hay una presión hidrostática de 3000 psi y una prensa de 500 psi aplicada por las bombas de sistema cerrado.

Solución: P. Hidrostática = 3000 psi +P. Bomba = 500 psi 3500 psi = P. de prueba de la zapata.

2. Se sabe que hay una capacidad anular de 354 bbl. y 126 bbl. de capacidad de bbl. ¿Cuál es el hoyo vol.?

Solución:

Cap. D.P. = 126 bbl. +Cap. Anular = 354 bbl.Hoyo vol. = 480 bbl.

2) Sustracción: Es el proceso de quitar un número u objeto de la misma especie a otro. Su símbolo es “-” y se llama “menos”.

Ejemplos:

1. Si la presión de la formación es de 12.230 psi y tiene 850 psi de presión de tubería de perforación ¿Cuál es la prensa hidrostática ejercida por el barro?

Solución:

P. Formación = 12.230 psiP. Tub. Perforación = 850 psi 11.380 psi => prensa hidrostática ejercida por el fluido.


2. ¿Cuál será la gradiente si la gradiente del cemento es de 0.799 psi/ft y la gradiente de fluido es de 0.694 psi/ft?

Solución:

G = gradiente de cemento – gradiente del fluido = 0.799 psi/ft – 0.694 psi/ftG = 0.105 psi/ft

3) Multiplicación: Es el proceso de tomar uno de los dos números tantas veces como unidades en el otro número. Su signo es “x” y se llama “veces”.

Ejemplo:

1. Hallar la presión hidrostática si el pozo tiene una profundidad de 6000 ft y con una gradiente hidrostática de 0.625 psi/ft.

Solución:

P. hidrostatica = gradiente hidrostativa x TVD

P. hidrostática = 0.625 psi/ft x 6000 ft

p. hidrostática = 3750 psi

2. Metros cuadrados de un orificio = regla del pulgar , capacidad del hoyo8.5 in x 8.5 in = 75.25 bbl. /1000ft

4) División: División es la operación inversa de la multiplicación. Es el método de averiguar cuantas veces un número figura en otro número. Para dividir 8 entre 4, se debe buscar el número de veces que 4 está contenido en 8 o, en otras palabras ¿Cuál es el número que multiplicado por 4 nos da 8?Su signo es “÷” o también se caracteriza por el símbolo “/ ” y se lee dividido.

Ejemplo:

1. Hallar la profundidad de la corona, si hay una presión de sobrebalance de 200 psi y una gradiente de barro de 0.85 psi/ft.

Solución:

Prof. Corona = presion sobrebalancegradiente debarro


Prof. Corona = 200 psi0.85 psi / ft = 235 ft.

5) Parenthesis: El paréntesis en un problema, es el medio por el cual señala que debe trabajarse primero lo que está dentro de ella, para así obtener la respuesta correcta.

Nota: en cualquier problema donde halla paréntesis y es proseguido de un numero sin signo entre ellos, significa multiplicación.

Ejemplo:

Regla de dedo para un vol.:

(81 /2" x 81 /2") – (5" x 5") = 47.25 bbl/l000'

Regla de dedo para presión:

2500 psi x 3252 pm3052 pm

= 2844 psi

Encontrar la presión máxima de la superficie permisible:

(19.3 – 16) ppg x (0.052 psi x ppg/ft) x 9500 ft = 1459 psi

6) Cuadrados y exponentes : Es la operación que consiste en repetir un número, tantas veces como factor, como lo indica otro llamado exponente.El producto de un número multiplicado por sí mismo es llamado cuadrado del número.

Ejemplo:

Regla de pulgar para tapar hoyo abierto:

262 = 676 bbl/1000 ft

Encontrar las capacidades:

4.2762 x0.7854808.5

= 0.01716 bbl/ft

7) Δ´S: Si el símbolo Δ se utiliza en una formula, esto significa que la diferencia entre 2 parámetros conocidos o propuestos .


El símbolo Δ o delta es el equivalente griego de la letra ingles “d” que en este caso significa diferencia.

Nota: el símbolo Δ de modo inverso es conocido como gradiente. A veces ΔW fuerza de arrastre incluye la diferencia entre el máximo overpull arriba y squat (arrastre hacia abjo por debajo de la carga del gancho estatico) hacia abajo.

Ejemplo:

Diferencia de gradientes ΔG :

1.0 psi/ft – 0.569 psi/ft = ΔGΔG = 0.431 psi/ft

gradiente de presión P. :

100000 psi es la presión hidrostática ejercida con 19.3 ppg a 10000 pies5564 psi es la presión hidrostática ejercida con un 10.7 ppg de barro

Diferencia de Wts ΔW:

1000000 libras es la cadena wt recogida.75000 libras es la cadena wt estática (de la parte inferior).25000 libras es el ΔW o arrastre debido a la recogida.

8) Método fraccional para problemas de las unidades: Un punto a recordar es que las plataformas matemáticas se hace mas fácil cuando adquiere el habito de escribir todas las unidades tal como se muestra en los ejemplos .Si las unidades finales son desconocidos, comprender con las unidades de cancelar le ayudara a mantener las formulas.

Ejemplo:

1. Hallar la capacidad de 10000’ de 31 /2 ¿, 13.30 lb/ft.

Solución:

DP Capacidad = ft x bbl/ftCapacidad = 10000 ft x 0.0074 bbl/ft = 74 bbl


FORMULAS

1. Gradiente de fluido (psi/ft) = densidad del fluido(ppg) x 0,052 (factor) Densidad del fluido (pcf) x 0,00694 (factor) (psi/ft)2. Gradiente Diferencia (ΔG) = (Δw) x factor (psi/ ft)3. Gradiente de presión = gradiente del fluido x Profundidad (psi)4. Diferencia de presión (AP) = G x Profundidad (psi)5. P. formación (psi) = P. hidrostática (psi) + SIDPP (psi)6. Gradiente de flujo = 7. Presión de zapata = P. formación –(presion de todos los fluidos que están por debajo de la

zapata) (psi)8. Máxima presion tolerable en la superficie = (control de fugas del lodo - peso de lodo en el

hoyo) x 0.052 x profundidad (psi)9. Presión superficial máxima admisible antes de llegar a reventar = 10. Fuerza = Presión x Área (libras fuerza)11. Área = (diametro )2 x 0,7854 (m2)12. Área de sección transversal = [ (D .exterior)2−(D ,inferior )2 ] x 0,7854 (pulg2)

13. Metal Factor del Desplazamiento = peso ajustadode la tuberia

2745 (bbl/pies)

14. Volumen del hoyo = (tamañodel hoyo)2

1000 (bbl/ft)

15. Vol. Del hoyo en el anular = (tamañodel hoyo)2−¿¿ (bbl/ft)

16. Volumen anular (Precisión) = Área transversal / 808,5 (bbl/ft)17. Volumen interior = Area / 808.5 (bbl/ft)

18. Factor de flotabilidad = 65.44−MW ( ppg)

65.44 (lb/gal)

489−MW ( pcf )489 (lb/gal)

19. U – presión en la tubería = ΔG x Profundidad (psi)

20. Densidad de control (KWM)= Original MW + 19.23x SIDPPProfundidad

(ppg)

Original MW + 144 x SIDPPProfundidad

(pcf)

21. P. inicial de circulación (ICP) = SIDPP + Lentitud de la presión de la bomba (psi)

22. P. final de la circulación (FCP) = lentitud de la P. de la bomba x Matar Worig .MW

(psi)

23. Presion reducida =24. Tiempo de circulación = volumen (bbl) / salida de la bomba (bbl/min) (min)25. Salida de la bomba = factor de bombeo (bbl/strokes) x strokes/min (bbl/min)


26. Strokes = cadena de perforación /factor de la bomba (stks)27. Velocidad anular = salida de la bomba / volumen anular (ft/min) 28. Fluido para llegar al hoyo = longitud de la tubería x factor de desplazamiento del metal (bbl)29. Perdida de presión por cada pie de tubo seco tirado =

Gfluido x factor dedesp .metalcap . tub.derevestimiento−factor de desp.metal

(psi/ft)

30. Perdida de presión por cada pie de tubo mojado tirado = G fluido x (cap .+desp.de la tuberia)

cap . tub.derevestimiento−(cap .+desp.de latuberia) (psi/ft)

31. Peso del fluido eficaz = MW en la superficie + P .enla superficie x 19.23

profundidad ( ptode interes) cualquier forma

de presión aditiva. (ppg)32. Faja de seguridad de presión = fuerza(lb)/ área (psi)33. Gancho de carga = W x profundidad – fuerza (lb)34. presión creada por cada barril de corona = G fluido/ vol. en el anular (psi/bbl)35. longitud (para crear cierta presion) = presion/ gradiente (ft)

36. ECD = MW + (0.1 x valor de rendimiento

tamañodel hoyo−tamañ ode latuberia) (ppg)

37. DC peso = (OD2−ID2 ) X 0.7854 X 12 X 484.54

1728 (lb/ft)

O = sección transversal x 12 x 0.283

CAL|CULOS PARA MATAR EL POZO


Estos cálculos se realizan para controlar el pozo, pues de esta manera se previene a que se genere un reventón, es decir, que haiga un descontrol en el pozo.

REVENTON: se define como un brote de fluidos que no se pueden manejar a voluntad.

BROTE o ARREMETIDA: es la entrada de fluidos provenientes de la formación al pozo, tales como aceite, gas, agua, o una mezcla de estos.

Al ocurrir un brote, el pozo desaloja una gran cantidad de lodo de perforación, y si dicho brote no es detectado, ni corregido a tiempo, se produce un reventón o descontrol.

Por ello se conserva una presión hidrostática ligeramente mayor a la de la formación, sin embargo en ocasiones, la presión de formación excederá la hidrostática y ocurrirá un brote esto se puede originar por:

Densidad insuficiente del lodo: En la actualidad se ha enfatizado en perforar con densidades de lodos mínimas necesarias de control de presión de formación, con el objeto de optimizar las velocidades de perforación. Pero se deberá tener especial cuidado cuando se perforen zonas permeables ya que, los fluidos de formación pueden alcanzar el pozo y producir una arremetida.

Llenado insuficiente de durante los viajes: A medida que la tubería se saca del pozo, el volumen del lodo disminuye por el volumen que desplaza el acero en el interior del pozo. Conforme se extrae tubería y el pozo no se llena con lodo, el nivel del mismo decrece y por consecuencia también la presión hidrostática. Esto se torna critico cuando se saca la herramienta de mayor desplazamiento como lo son: los lastra barrenas y la tubería pesada de perforación (HeavyWeight).

De acuerdo a las normas API -16D y API –RP59 al estar sacando tubería, debe llenarse el espacio


Anular con lodo antes de que la presión hidrostática de la columna de lodo acuse una disminución de 5 (Kg/cm2) 71 (lb/pg2), en términos prácticos cada cinco lingadas de tubería de perforación.

Contaminación del lodo: Los brotes también se pueden originar por una reducción en la densidad del lodo a causa de la presencia del gas en la roca cortada por la barrena. al perforar demasiado rápido, el gas contenido en los recortes, se libera ocasionando una reducción de la densidad del lodo. eso reduce la presión hidrostática en el pozo, permitiendo que una cantidad considerable de gas entre al pozo. Los brotes que ocurren por estas causas terminan transformándose en reventones por lo que al detectar este tipo de brotes se recomiendan las siguientes prácticas:

Reducir el ritmo de penetración. Aumentar el gasto de circulación. Circular el tiempo necesario para des gasificar el lodo.


Perdidas de circulación: Son uno de los problemas más comunes durante la perforación y se clasifican en dos tipos: pérdidas naturales o intrínsecas y pérdidas mecánicas o inducidas. Si la pérdida de circulación se presenta durante el proceso de perforación, se corre el riesgo de tener un brote y este se incrementa al estar en zonas de alta presión o en el yacimiento, en pozos delimitadores y exploratorios. Para reducir las pérdidas de circulación se recomienda:

Emplear la densidad mínima que permita mantener un mínimo de sólidos en el pozo.

Mantener la reología del lodo en condiciones óptimas. Reducir las pérdidas de presión en el espacio anular. Evitar incrementos bruscos de presión. Reducir la velocidad al introducir la sarta.

Sondeo del pozo al sacar la tubería: El efecto de sondeo se refiere a la acción que ejerce la sarta de perforación dentro del pozo, cuando se mueve hacia arriba a una velocidad mayor que la del lodo, máxime cuando se “embola” la herramienta con sólidos de la formación. esto origina que el efecto sea mucho mayor (figura 3). si esta reducción de presión es lo suficientemente grande como para disminuir la presión hidrostática efectiva a un valor por debajo del de la formación dará origen a un desequilibrio que causará un brote.

SIDPP


La presión de cierre de la tubería de revestimiento es la presión registrada en la tubería de revestimiento cuando se cierra el pozo con un amago dentro del mismo.Siempre se supone que el amago ocurre en el espacio anular, debido a la dirección de movimiento del lodo durante la circulación. Esto deja una columna de fluido de perforación no contaminado dentro de la tubería de perforación. A partir de este supuesto, se puede calcular directamente la presión de la formación (Pform):

P. formación (psi) = P. hidrostática (psi) + SIDPP (psi)Ejemplo:1) De los datos :

Cuando hay una arremetida, la densidad del fluido en el anular es difícil de predecir porque esta combinada entre el fluido de perforación y el influjo; aparte que la presión en el revestidor ira aumentando cada vez más y no habrá capacidad para identificar el correcto valor de la presión de cierre para determinar la presión de formación.En cambio en la tubería de perforación solo se encuentra la columna de fluido , del cual se sabe exactamente cuál es su densidad.2)Calcular el fluido de matar requerido en bl/gal con los siguientes datos:

SIDPP = 800 psiTVD = 12000 ftPresenta MW = 11.4 ppg

KWM= 11.4ppg + 19.23 ft ( ppg)/ psi x 800 psi

12000 ft

KWM = 12.68 ppg

Ejercicio de aplicación


Teniendo los siguientes datos llenar la hoja de control de pozos:

Profundidad: 15000 ft Caída de presión en casing: 750 psi Caída de presión en drill pipe: 300 psi Pit gain : 20 bbl Drill collars: 1000 ft de 6 ½” OD , 2” ID Peso del fluido: 15 ppg Volumen del tanque: 1000 bbl Peso del fluido para fracturar: 19.3 ppg Test equiv (LOT): 1 psi/ft 19.3 ppg Diámetro del hoyo: 8 ½ in Drill pipe: 5”- 19.5 pfc Altura del casing: 9 5/8” 47 pcf a 9500 ft Información de la bomba: 12P – 160 con 6 ½” Velocidad de bombeo: 30 stk/min, 35 bbl/min a 700 psi

Eficiencia 95% y 12” stroke, 0.117 bbl/stk


solución:

- Llenamos la hoja con los datos que ya nos dan.

Hallamos la gradiente del fluido:

Gradiente de fluido (psi/ft) = densidad del fluido(ppg) x 0,052Gradiente del fluido = 0.78 psi/ft

Hallamos el volumen anular del hoyo y la diferencial de presiones:


Ahora con estod datos reemplazamos y hallamos la gradiente de influjo:

CERRADO EN LAS PRESIONES

El cierre de las presiones para la tubería de perforación y carcasa, simplemente escríbalas en - 300 psi para la tubería de perforación, y 750 psi para el cuerpo.

SUPERFICIE

Dadas las circunstancias nos dijo que el 9-5/ 8" fue la última , así que escriba 9-5/ 8" en el espacio para la D. O. El cuerpo pesa 47 lb/ft, escribir en la línea siguiente. La calificación para esta superficie es N-80. Es una buena idea escribir el D. I. de la caja en esta parte para su uso posterior. En este caso, el D. I. es 8,681 pulgadas.

PESO DEL LODO

El fluido se le asigna un peso, de modo que escribir 15 ppg en el espacio proporcionado.

GRADIENTE DEL FLUIDO

Gradiente es simplemente otra forma de escribir peso del fluido y se encuentra con esta simple conversión:

GRADIENTE DEL FLUIDO(psi/ft.) = 0,052 x PESO DEL FLUIDO,

= 15 ppg x 0,052 = 0,78 psi/pies.

EST. GRADIENTE FRAC

La fractura es degradado en forma de la gradiente del fluido. Si se da, una fractura peso es de 19.3 ppg, pero Se debe convertir en una pendiente:

EST. GRADIENTE FRAC = 19,3 ppg x .052 = 1.0 psi/pies.


El Frac es el gradiente peso estimado del fluido o una combinación de peso y presión ante las pérdidas. El Frac pendiente es conocido en el pasado los pozos o establecido por "fuga" pruebas.

Longitud del casing

Esto se da como 9.500 pies.

PRUEBA EQUIV.

Esto se da como 1.0 psi/ft., y 19.3 ppg, para escribir estas. Este fue creado por una anterior "fugas" prueba.

SY DE PERFORACIÓN

El tubo de perforación es de cinco pulgadas, por lo que 5" en el D. O. espacio. Tablas de tubería de perforación, encontrar que 19,5 lb/ft 5" Tubería de perforación tiene un I. D. de 4,276 ", y escribir en él. La longitud de la tubería de perforación es simplemente la profundidad total menos la longitud de la broca collar cadena.

LONGITUD DE TUBERÍA DE PERFORACIÓN = PROFUNDIDAD TOTAL - LONGITUD DEL TALADRO COLLARES

= 15,000 pies - 1.000 pies

= 14.000 Pies

El taladro información collar, por lo que basta con escribir en 6W es el OD., 2" es el I. D. , y la longitud es de 1.000 metros.

RESUMEN

La longitud es 9.500 pies, lo cual es la profundidad del 9-5/ 8" zapata. El orificio abierto longitud se obtiene restando la carcasa de la profundidad total:

AGUJERO ABIERTO LONGITUD = PROFUNDIDAD TOTAL - CUERPO LONGITUD

=. 15.000 Pies - 9.500 pies

= 5.500 Pies

La profundidad total es de 15.000 pies.


CAPACIDAD Y LA BOMBA

Antes de comenzar esta sección, vamos a ver cuál es la información que se necesita. Tubo de perforación y perforar el collar valores de capacidad son fáciles de encontrar en las tablas, o capacidad de la fórmula en el aparejo sección de matemáticas de este libro. Corona valores de capacidad son fáciles de encontrar en la fórmula se muestra en la Plataforma también sección de matemáticas. Con esta información, complete los barriles columna.

Los trazos columna puede ser llenada por dividir los barriles por carrera de la bomba, en el número de barriles .

El acta columna se puede determinar dividiendo el número de trazos necesarios por la lenta velocidad de la bomba. Ahora trabajo el ejemplo y completar los espacios en blanco en la hoja de trabajo.

DP CAPACIDAD

En los cuadros, la tubería de perforación capacidad de 5 ", 19.5 lb/ft tubo de perforación es 0,01776 bbl/ft., pero nos encontramos con la tubería de perforación capacidad por la fórmula:


Con 14000 ft de drill pipe , completamos:

CAPACIDAD DE DC

El taladro Trabajo collar los cálculos de capacidad de la misma manera que la tubería de perforación los cálculos se hicieron:

Hay 1.000 pies collares de perforación, de modo que completa la siguiente línea en la hoja de cálculo.

BBL = 1.000 M x 0,0039 bbl/pies. BBL = 4 (Recuerde que debe redondear)


CADENA TOTAL DE BROCA VOLUMEN INTERIOR

Añadiendo los números que se han encontrado hasta la fecha, el número de barriles para llenar el taladro cadena, el número de golpes a la bomba que cantidad, y cuántos minutos le llevará a la bomba el barro, se puede encontrar. Hasta la fecha, la tabla debe tener este aspecto

BBL STKMÍN.

DP CAPACIDAD 249 2128 71

CAPACIDAD DE DC 4 34 1

CADENA TOTAL DE LA BROCA 253 2162 72

DP CORONA

Ahora, para encontrar la corona valores de capacidad de la tubería de perforación cadena. Hay 5.500 pies de agujero abierto, de modo que dos conjuntos de los cálculos deben realizarse, la tubería de perforación dentro de la carcasa, la tubería de perforación en el agujero abierto.

TUBO DE PERFORACIÓN DENTRO DE LA SUPERFICIE

En primer lugar, para buscar la corona, en barriles al pie, para el 5" tubería de perforación dentro del 9-5/ 8" caja. Utilizar la "regla-de-pulgar fórmula" para anular los cálculos de volumen


CAPACIDAD DE LA CORONA:

Hacemos el calculo para 1000 ft de drill collars:

Anotar estos valores en el espacio asignado y total del mismo.

Ya hay 9.500 pies de longitud del hoyo, utilice este tiempo para realizar los cálculos:

TUBO DE PERFORACIÓN EN EL HOYO:

Ahora encontrar la corona, en barriles al pie, para el 5" tubería de perforación dentro de la 8W' agujero abierto, el uso de " regla de pulgar" de nuevo.


Hay 5.500 pies de agujero abierto, pero hay 1.000 pies collares de perforación, restar la broca longitud de cadena collar de el agujero abierto.

LONGITUD DE TUBERÍA DE PERFORACIÓN DE AGUJEROS ABIERTOS LONGITUD = AGUJERO ABIERTO - TALADRO COLLAR LONGITUD = 5.500 pies - 1.000 pies = 4.500 pies

VOLUMEN TOTAL DE LA CORONALa corona parte de la mesa debe tener este aspecto:

BBL STK MÍN.DP CORONA (9.500 m.) 4.094 479 136DP CORONA (4,500 ft.) 213 1.821 61CC CORONA (1.000 m.) 30 256 9CORONA VOLUMEN TOTAL 6.171 722 206

VOLUMEN SUPERFICIE ACTIVA UN foso volumen de 1.000 barriles. Esta es la superficie activa volumen, escribir en la columna barriles. Ahora los otros cálculos:

CADENA TOTAL DE BROCA VOLUMEN INTERIOR

Estos valores ya han sido calculados, así que sólo hay que re-copiarlos a la línea siguiente.

VOLUMEN DEL SISTEMA ACTIVO TOTAL

ES NECESARIO MATAR EL FLUIDO:

Densidad de control (KWM)= Original MW + 19.23x SIDPPProfundidad

15 + =15.4ppg


PRESIÓN DE CIRCULACIÓN INICIAL (ICP)

PRENSA LENTA VELOCIDAD DE LA BOMBA

La lenta velocidad de la bomba de presión fue dado como 700 psi a 30 stk/min. , para escribir esto en el espacio. La lenta velocidad de la bomba se debe grabar en el tour book cada excursión o cuando cambio de parámetros.

SIDPP

el cierre de presión en tubería de perforación fue dado como 300 psi, para escribir en el espacio.

ICP = TASA LENTA DE LA BOMBA DE PRESIÓN + SIDPP = 700 psi +300 psi = 1000 psi

CIRCULACION FINAL:

PRESION REDUCIDA:

BARITA REQUERIDA:

El total libras necesarias será igual a las libras por barril por el número de barriles en el sistema activo total (1975 bbl. )

TOTAL LIBRAS = 30 lb/bbl bbl x 1975 = 59.250 Libras.

La superficie aumento de volumen se puede determinar dividiendo el total de 1.480 libras lbs/bbl.


PRESION DE SUPERFICIE ADMISIBLE:

La presión de la superficie se puede encontrar de dos maneras diferentes, como se muestra en la hoja de cálculo. Utilice la segunda fórmula en este caso.

La presión de la superficie admisible se puede encontrar si se le resta el barro gradiente gradiente de fractura y multiplicando el resultado por la profundidad de la caja de cribas.

ASP. = (FRAC. GRAD. - BARRO GRAD.) x PROFUNDIDAD DE LA ZAPATA

= (1,0 psi/pies. - 0.78 Psi/ft.) x 9.500 pies.

= (0.22 psi/ft.) x 9.500 pies.

= 2.090 Psi

Esta será la presión de la superficie admisible hasta que el balón circula la zapata o circulación se perderán.

PASO SOBRE LA MESA:

SE DIVIDE ENTRE 10:

DE A PARTIR DE ESTE SE CALCULAS LOS GOLPES:

TABLA:

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