Efecto de la presión de fricción en ECD mientras circula hacia adelante

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Efecto de la presión de fricción en ECD 
mientras circula hacia adelante 
 
En este artículo, describiremos el efecto de la presión de fricción sobre la presión 
del fondo del pozo y la densidad de circulación equivalente mientras se realiza la 
circulación hacia adelante. 
¿Qué es la circulación hacia 
adelante? 
 
Es la ruta de circulación típica que es desde una bomba de lodo a una tubería de 
perforación. El lodo se bombea hacia la sarta de perforación / BHA y sale un 
poco. Luego, el lodo se eleva por el anillo y vuelve a la superficie como se puede 
ver en el diagrama a continuación (Figura 1). 
 
Figura 1 - Camino de circulación hacia adelante 
Bajo una condición estática: 
La presión del fondo del pozo es igual a la presión hidrostática del fluido de 
perforación. 
Presión del orificio inferior (BHP) = Presión hidrostática (HP) 
 
 
Bajo una condición dinámica: 
La presión de la tubería de soporte equivale a la suma de la pérdida de presión de 
todo el sistema. 
 
Figura 2: componente de pérdida de presión durante la circulación hacia adelante 
SPP = FrPds + FrPbha + FrPbit + FrPann 
Dónde; 
SPP = Presión de la tubería de soporte 
FrPds = pérdida de presión en la sarta de perforación 
FrPbha = Pérdida de presión en BHA 
FrPbit = pérdida de presión en la broca 
FrPann = Pérdida de presión en Annulus 
 
La presión de fricción actúa de manera opuesta mientras se mueve el fluido; por lo 
tanto, si observa el lado del anillo, podrá determinar la presión del fondo del pozo 
en la condición dinámica según la ecuación a continuación. 
 
Presión del orificio inferior (BHP) = Presión hidrostática (HP) + Pérdida de 
presión en el anillo (FrPann) 
 
Bajo la condición dinámica, el único efecto sobre la presión del fondo del pozo es 
la pérdida de presión en el anillo. Esta es la razón por la cual el ECD, mientras que 
la circulación hacia adelante se expresa de esta manera; 
 
 
Dónde; 
 ECD = Densidad de circulación equivalente, ppg 
 MW = Peso del lodo en el pozo, ppg 
 FrPann = Pérdida de presión en Annulus, psi 
 TVD = Profundidad vertical verdadera, pies 
 
 
 
 
 
 
 
 
Efecto de la presión de fricción en la 
ECD durante la circulación inversa 
Una circulación inversa es otra forma de circular circulando en el anillo hasta un 
poco y perforando una sarta. La salida del fluido está en la superficie. Para la 
operación de perforación, la mayoría de las veces usamos circulación hacia 
adelante; sin embargo, en la operación de finalización, la circulación inversa se 
utiliza con mayor frecuencia. Para una mejor comprensión, nos gustaría mostrar 
una imagen a continuación (Figura 1) que muestra una ruta de flujo de la 
circulación inversa. 
 
Figura 1 - Circulación inversa 
En este artículo, demostrará el efecto de la presión de fricción sobre la presión del 
fondo del pozo y la densidad de circulación equivalente mientras se realiza la 
circulación inversa. 
http://www.drillingformulas.com/tag/equivalent-circulation-density/
Bajo una condición estática: 
La presión del fondo del pozo es igual a la presión hidrostática del fluido de 
perforación. 
 
Presión del orificio inferior (BHP) = Presión hidrostática (HP) 
 
Bajo una condición dinámica: 
La presión de la tubería de soporte equivale a la suma de la pérdida de presión de 
todo el sistema. 
 
Figura 2: componente de pérdida de presión durante la circulación inversa 
 
 
SPP = FrPds + FrPbha + FrPbit + FrPann 
Dónde; 
SPP = Presión de la tubería de soporte 
FrPds = pérdida de presión en la sarta de perforación 
FrPbha = Pérdida de presión en BHA 
FrPbit = pérdida de presión en la broca 
FrPann = Pérdida de presión en Annulus 
Recuerde que la pérdida de presión actúa de manera opuesta mientras se 
mueve el fluido. 
Para este caso, podemos escribir la relación de la presión del fondo del pozo 
como se muestra en la siguiente ecuación. 
 
Presión del orificio inferior = Presión hidrostática + FrPds + FrPbha + FrPbit 
Dónde; 
FrPds = pérdida de presión en la sarta de perforación 
FrPbha = Pérdida de presión en BHA 
FrPbit = pérdida de presión en la broca 
La presión del fondo del pozo puede expresarse en términos de la densidad de circulación 
equivalente : 
 
Dónde; 
ECD = Densidad de circulación equivalente, ppg 
MW = Peso del lodo en el pozo, ppg 
FrPds = pérdida de presión en la sarta de perforación 
FrPbha = Pérdida de presión en BHA 
FrPbit = pérdida de presión en la broca 
TVD = Profundidad vertical verdadera, pies 
 
 
 
 
http://www.drillingformulas.com/tag/equivalent-circulation-density/
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Cálculo de presión hidrostática 
 
La presión hidrostática es la presión creada por la columna de fluido y dos factores 
que afectan la presión hidrostática son el peso del lodo y la profundidad vertical 
verdadera. 
Puede leer todos los detalles sobre la presión hidrostática en este 
artículo, Comprender la presión hidrostática . 
En este artículo, demostrará cómo calcular la presión hidrostática en diferentes 
campos petroleros y unidades métricas. 
 
1. Calcule la presión hidrostática en psi utilizando el peso del 
lodo en libras por galón (ppg ) y pies como unidades 
de profundidad vertical verdadera. 
 
Ecuación de presión hidrostática: 
Presión hidrostática (HP) = 0.052 × Peso del lodo × Profundidad 
vertical verdadera (TVD) 
Dónde; 
Peso del lodo en ppg 
Profundidad vertical verdadera en pies 
Ejemplo; 
Peso del lodo = 12.0 ppg 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 10,000 pies 
Presión hidrostática (HP) = 0.052 × 12.0 × 10,000 
Presión hidrostática (HP) = 6,240 psi 
 
 
 
 
 
http://www.drillingformulas.com/understand-hydrostatic-pressure/
2. Calcule la presión hidrostática en psi utilizando el gradiente de 
presión en psi / pie y pies como las unidades de profundidad vertical 
verdadera. 
 
Ecuación de presión hidrostática: 
Presión hidrostática (HP) = Gradiente de presión en psi / ft × 
Profundidad vertical verdadera (TVD) 
Dónde; 
Gradiente de presión en psi / ft 
Profundidad vertical verdadera en pies 
Ejemplo; 
Gradiente de presión = 0.5 psi / ft 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 10,000 pies 
Presión hidrostática (HP) = 0.5 psi / ft × 10,000 pies 
Presión hidrostática (HP) = 5,000 psi 
 
3. Calcule la presión hidrostática en psi utilizando el peso del lodo en lb 
/ ft 3 y pies como unidades de profundidad vertical verdadera. 
 
Ecuación de presión hidrostática: 
Presión hidrostática (HP) = 0.006944 × Peso del lodo × Profundidad 
vertical verdadera (TVD) 
Dónde; 
Peso del lodo en lb / ft 3 
Profundidad vertical verdadera en pies 
Ejemplo; 
Peso del lodo = 80 lb / ft 3 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 10,000 pies 
Presión hidrostática (HP) = 0.006944 × 80 lb / ft 3 × 10,000 pies 
Presión hidrostática (HP) = 5,555 psi 
4. Calcule la presión hidrostática en psi utilizando el peso del lodo 
en PPG y metros como unidad de profundidad vertical verdadera. 
 
Ecuación de presión hidrostática: 
Presión hidrostática (HP) = Peso del lodo × 0.052 × TVD en metros x 
3.281 
Dónde; 
Peso del lodo en ppg 
Profundidad vertical verdadera en metros 
Ejemplo: 
Peso del lodo = 12.0 ppg 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 5000 metros 
Presión hidrostática (HP) = 12.0 × 0.052 × 5000 × 3.281 
Presión hidrostática (HP) = 10,237 psi 
 
5. Calcule la presión hidrostática en Pascal utilizando el peso del lodo 
en kg por metro cúbico (kg / m 3 ) y metro (m) como las unidades 
de profundidad vertical verdadera. 
 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 × Peso del lodo × Profundidad vertical 
verdadera (TVD) 
Dónde; 
Peso del lodo en kg / m 3 
Profundidad vertical verdadera en metros 
Ejemplo; 
Peso del lodo = 1,000 kg / m3 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 100 m 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 × 1,000 × 100 
Presión hidrostática (HP) = 981,000 pascal 
 
6. Calcule la presión hidrostáticaen bar usando el peso del 
lodo en kg por metro cúbico (kg / m 3 ) y metro (m) como las 
unidades de profundidad vertical verdadera. 
 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 × Peso del lodo × Profundidad vertical 
verdadera (TVD) ÷ 100,000 
 
Dónde; 
Peso del lodo en kg / m 3 
Profundidad vertical verdadera en metros 
Ejemplo; 
Peso del lodo = 1,000 kg / m 3 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 100 m 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 × 1,000 × 100 ÷ 100,000 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 bar 
 
7. Calcule la presión hidrostática en cajeros 
automáticos utilizando el peso del lodo en kg por metro 
cúbico (kg / m 3 ) y metro (m) como las unidades 
de profundidad vertical verdadera. 
 
Presión Hidrostática (HP) = 9,81 × Mud Profundidad Peso × Verdadero 
Vertical (TVD) × 9,8692 × 10 -6 
Dónde; 
Peso del lodo en kg / m 3 
Profundidad vertical verdadera en metros 
Ejemplo; 
Peso del lodo = 1,000 kg / m3 
Profundidad vertical verdadera (TVD) = 100 m 
Presión hidrostática (HP) = 9.81 × 1,000 × 100 × 9.8692 × 10 -6 
Presión hidrostática (HP) = 9.6817 atm 
Calcule la capacidad interna de los 
orificios abiertos / objetos cilíndricos 
internos (Factor de capacidad interna) 
Po 
En la publicación anterior, aprende a calcular la capacidad anular y este artículo le 
muestra cómo usar el mismo principio para calcular el factor de capacidad interna 
de los orificios abiertos y los objetos cilíndricos interiores, como tubos, tubos de 
perforación, collares de perforación, tubos, tuberías, etc. . 
 
Existen varias fórmulas para calcular la capacidad interna dependiendo de la 
unidad de capacidad interna requerida. La fórmula se enumera a continuación; 
 
Unidad de campo petrolífero 
Calcular el factor de capacidad interna en bbl / ft 
 
 
Capacidad interna en bbl / ft = (ID) 2 ÷ 1029.4 
Dónde; 
Diámetro interno (ID) en pulgadas 
 
http://www.drillingformulas.com/calculate-annular-capacity
Ejemplo: 
Determine el factor de capacidad interna en bbl / ft de un orificio de 6-1 / 8 in: 
Factor de capacidad interna en bbl / ft = 6.125 2 ÷ 1029.4 
Factor de capacidad interna en bbl / ft = 0. 0364 bbl / ft. 
 
Calcular el factor de capacidad interna en gal / ft 
 
Capacidad interna en gal / ft = (ID in.) 2 ÷ 24.51 
Donde; 
Diámetro interno (ID) en pulgadas 
Ejemplo: 
Determine el factor de capacidad interna en gal / ft de 6-1 / 8 in. Agujero: 
Factor de capacidad interna en gal / ft = 6.125 2 ÷ 24.51 
Factor de capacidad interna en gal / ft = 1.53 gal / ft 
 
Unidad metrica 
Calcular el factor de capacidad interna en metros cúbicos / metro (m 3 / 
m) 
Capacidad anular en m 3 / m = (ID 2 ) ÷ 1.273.240 
Dónde; 
Diámetro interno (ID) en mm 
Ejemplo: 
Tamaño del orificio (ID) = 155.56 mm. 
Factor de capacidad interna en m 3 / m = (155,56 2) ÷ 1,273,240 
Factor de capacidad interna en m 3 / m = 0,0190 m 3 / m 
 
Calcular el factor de capacidad interna en litros / metro (l / m) 
 
Capacidad anular en m 3 / m = (ID 2 ) ÷ 1.273,24 
Dónde; 
Diámetro interno (ID) en mm 
 
Ejemplo: 
Tamaño del orificio (ID) = 155.56 mm. 
Factor de capacidad interna en l / m = (155.56 2) ÷ 1,273.24 
Factor de capacidad interna en l / m = 19.0 l / m 
 
El volumen puede determinarse mediante esta siguiente fórmula; 
 
Unidad de campo petrolífero 
 
Volumen = Factor de capacidad interna x Longitud 
Dónde; 
Volumen en bbl 
Factor de capacidad interna en bbl / ft 
Longitud en pies 
Ejemplo: 
Factor de capacidad interna = 0. 0364 bbl / ft 
Longitud del agujero = 3,000 pies 
Volumen = 0. 0364 x 3,000 = 109.2 bbl. 
 
Unidad metrica 
Volumen = Factor de capacidad interna x Longitud 
Dónde; 
Volumen en metros cúbicos 
Factor de capacidad interna en metros cúbicos / metro 
Longitud en metro 
Ejemplo: 
Factor de capacidad interna en m 3 / m = 0.0190 m 3 / m 
Longitud del agujero = 3.000 m 
Volumen = 0. 0190 x 3,000 = 57 m 3