Oilfield Drilling Calculations, Exercises of Petrochemistry

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FORMULAS PARA

EL CONTROL DE POZO

1

TABLA DE CONTENIDO

2 Reglas de Aproximación y decimales------------------------ 2 Cálculo gradiente de presión--------------------------------- 3 Cálculo de la densidad del lodo------------------------------ 3 Cálculo de presión hidrostática------------------------------ 3 Cálculo de densidad equivalente---------------------------- 3 Cálculo de profundidad (TVD)-------------------------------- 3 Cálculo de capacidad interna--------------------------------- 4 Cálculo de volumen-------------------------------------------- 4 Cálculo de desplazamiento sacando seco------------------- 4 Cálculo de desplazamiento sacando lleno------------------ 4 Cálculo del volumen desplazado----------------------------- 5 Cálculo de volumen anular------------------------------------ 5 Cálculo de la densidad de la arremetida-------------------- 7 Cálculo de la densidad del lodo de control----------------- 7 Cálculo de presión de formación----------------------------- 8 Cálculo de presión de cierre en tubería (SIDPP)----------- 8 Cálculo de la densidad de integridad------------------------ 8 Cálculo de presión de integridad (MAASP)------------------ 8 Cálculo de la longitud máxima de tubería al Sacar antes de llenar el pozo (tubería seca) -------------- 9 Cálculo de la longitud máxima de tubería al sacar antes de llenar el pozo (tubería llena) ------------- 9 Cálculo de la disminución de presión cuando se saca tubería seca ----------------------------------------- 10 Cálculo de la disminución de presión cuando se saca tubería llena----------------------------------------- 11 Cálculo de la disminución de presión cuando la válvula flotadora en el casing falla ------------------- 12 Volumen de píldora pesada para sacar longitud de tubería seca----------------------------------- 12 Ganancia en los tanques debido a la Píldora pesada y el efecto del tubo en u ---------------- 13 Cálculo del volumen de un tanque rectangular---------- 13 Cálculo del factor de flotación----------------------------- 13 Cambio de presión de bomba por cambio en los spm de la bomba---------------------- 13 Cambio de presión de bomba por cambio en la densidad del lodo----------------------- 14 Desplazamiento de la bomba de circulación (bombas triplex) --------------------------- 14 Ley de Boyle--------------------------------------------------- 14 Ley de gases ideales------------------------------------------ 14

REGLAS DE APROXIMACIÓN Y DECIMALES

 Al redondear el fluido de control, se debe redondear hacia arriba el primer decimal a partir de que el segundo decimal marque 1 .(Ejemplo 15 , 11 lpg a 15 , 2 lpg).  Las presiones del control de pozos se redondean al entero mayor.  Al redondear la densidad de integridad, redondee hacia abajo el primer decimal sin importar lo que marque el segundo ( ejemplo 17 , 59 lpg a 17 , 5 lpg).  Las presiones de fractura se redondean hacia el entero menor. 4 Parámetro Unidades Formato Profundidad Pies X Presión psi X Gradiente de presión Psi/pie X,XXXX Densidad del fluido Lpg (Lb/gal) X,X Volumen Bbls (Barriles) X,XX Capacidad y desplazamiento Bbls/pie X,XXXX Velocidad de la bomba SPM (estroques por minuto) X Estroques stk X Velocidad del fluido Pies/Hora X Área Pulgadas2 X,XXXX Fuerza lbsf X

1. CÁLCULO GRADIENTE DE PRESION

2. CÁLCULO DE LA DENSIDAD DEL LODO

3. CÁLCULO DE PRESION HIDROSTÁTICA

4. CÁLCULO DE DENSIDAD EQUIVALENTE

5. CÁLCULO DE PROFUNDIDAD (TVD)

5

x 0,052^ =

Densidad de lodo (lpg) Gradiente de presión (psi/pie)

÷ 0,052^ =

Gradiente de presión (psi/pie) Densidad del lodo (lpg)

x 0,052^ =

Densidad de lodo (lpg) Presión hidrostática (Psi)

x

Profundidad vertical verdadera (pies)

÷ 0,052^ =

Presión (Psi) Densidad del lodo (lpg)

÷

Profundidad vertical verdadera (pies)

÷ 0,052^ =

Presión (Psi) Profundidad vertical verdadera (pies)

÷

Densidad del lodo (lpg)

10. CÁLCULO DEL VOLUMEN DESPLAZADO

11. CÁLCULO DE VOLUMEN ANULAR

 Volumen entre casing y tubería de perforación  Volumen entre hueco abierto y tubería de perforación 7

x =

Desplazamiento en barriles por pie (Bbls/pie) Volumen desplazado (Bbls)

Diámetro interno del casing en pulgadas cuadradas Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

÷

Diámetro externo de la tubería en pulgadas al cuadrado

Longitud de tubería (pie) Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

x

Longitud de tubería perf. dentro de casing

Volumen anular entre casing y tub. perforación

Diámetro hueco en pulgadas cuadradas Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

÷

Diámetro externo de la tubería en pulgadas al cuadrado

 Volumen entre hueco abierto y Drill collars 8 Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

x

Longitud de tubería perf. en hueco abierto

Volumen anular entre hueco abierto y tub. perf. (Bbls)

Diámetro hueco en pulgadas cuadradas Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

÷

Diámetro externo de drill collars en pulgadas al cuadrado

Capacidad anular en barriles por pie (Bbls/pie)

x

Longitud de drill collars en hueco abierto (pies)

Volumen anular entre hueco abierto y drill collars. (Bbls)

14. CÁLCULO DE PRESIÓN DE FORMACIÓN

15. CÁLCULO DE PRESIÓN DE CIERRE EN TUBERIA (SIDPP)

16. CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE INTEGRIDAD

17. CÁLCULO DE PRESIÓN DE INTEGRIDAD (MAASP)

(^10)

x

Densidad del lodo actual (lpg)

0,052 x +÷ =

Profundidad TVD de la arremetida (pie) SIDPP (psi) Presión de formación (psi) Presión hidrostática de lodo en el anular (psi)

Presión de formación (psi)

SIDPP

(psi)

÷

Presión de prueba de integridad LEAK OFF (psi)

0,052 ÷ +÷ =

Profundidad TVD de la prueba (zapato o zona débil) densidad de lodo de la prueba de integridad LEAK OFF Densidad de integridad estimada (lpg)

Densidad de integridad estimada (lpg)

Profundidad de la prueba (zapato o zona débil) (pies) Presión de integridad estimada (psi) Densidad de lodo actual (lpg)

x 0,052^ x

Presión hidrostática del influjo(psi)

18. CÁLCULO DE LA LONGITUD MÁXIMA DE

TUBERIA AL SACAR ANTES DE LLENAR EL POZO

(TUBERIA SECA)

19. CÁLCULO DE LA LONGITUD MÁXIMA DE

TUBERIA AL SACAR ANTES DE LLENAR EL POZO

(TUBERIA LLENA)

(^11)

÷

Caída de presión (psi)

0,052 ÷ x ÷ -

Densidad del lodo (lpg) Capacidad casing (Bbls/pie) Desplaza miento tubería (Bbls/pie)

÷ =

Desplazamiento tubería (Bbls/pie) Longitud (pies)

÷

Caída de presión (psi)

0,052 ÷ x ÷ -

Densidad del lodo (lpg) Capacidad casing (Bbls/pie) Desplaza miento tubería (Bbls/pie)

÷ =

Desplaza miento tubería (Bbls/pie) Longitud (pies)

Capacidad de tubería (Bbls/pie)

Capacidad de tubería (Bbls/pie)

21. CÁLCULO DE LA DISMINUCIÓN DE PRESIÓN

CUANDO SE SACA TUBERIA LLENA

(^13)

x

Volumen perdido (Bbls)

x

Capacidad casing (Bbls/pie) Desplaza miento tubería (Bbls/pie)

Longitud sacada (pies) Despl. tubería (Bbls/pie) Volumen perdido (Bbls)

÷

Caída de nivel en el pozo (Pie) Caída de nivel en el pozo (pies)

x =

Densidad de lodo (lpg) Disminución de presión (psi)

Capacidad tubería (Bbls/pie)

Capacidad tubería (Bbls/pie)

22. CÁLCULO DE LA DISMINUCIÓN DE PRESIÓN

CUANDO LA VALVULA FLOTADORA EN EL

CASING FALLA

23. VOLUMEN DE PILDORA PESADA PARA SACAR

LONGITUD DE TUBERIA SECA

(^14)

x

Capacidad casing (Bbls/pie) Capacidad anular (Bbls/pie)

÷

Capacidad casing (Bbls/pie) Presión hidrostática perdida (psi) Densidad de lodo (lpg)

0,052 x x

Longitud de casing sin llenar (Bbls/pie)

x

Densidad de la píldora (lpg) Capacidad tubería (Bbls/pie) Longitud tubería seca (pies)

x

Densidad actual del lodo (lpg)

÷

Densidad actual del lodo (lpg) Volumen de píldora pesada (Bbls)

28. CAMBIO DE PRESION DE BOMBA POR CAMBIO

EN LA DENSIDAD DEL LODO

29. DESPLAZAMIENTO DE LA BOMBA DE

CIRCULACIÓN ( Bombas Triplex)

30. LEY DE BOYLE
31. LEY DE GASES IDEALES (^16)

x =

Presión de bombeo inicial (psi)

÷

Presión de bombeo final (psi) Densidad del lodo nuevo (lpg) Densidad del lodo inicial (lpg)

x =

Eficiencia de la bomba (%) Diámetro de la camisa al cuadrado Recorrido del pistón (pulgadas)

0,000243 x x

Desplaza miento de la bomba (Bbls/stk)

Volumen 1 (Bbls)

x

Presión 1 (psi) Volumen 2 (Bbls)

x

Presión 2 (psi)

Volumen 1 (Bbls)

x

Presión 1 (psi) Volumen 2 (Bbls)

x

Presión 2 (psi) (^1) 6

x

Temperatura 2 absoluta (K o R)

x

Temperatura 1 absoluta (K o R)

32. AUMENTO DE LA DENSIDAD DEL LODO ( Sacos de 100 lbs) ➢ Utilizando Barita (sacos por cada 100 Barriles) ➢ Utilizando Carbonato de calcio (sacos por cada 100 Barriles) ➢ Utilizando Hematita (sacos por cada 100 Barriles) ➢ Utilizando Galena (sacos por cada 100 Barriles) (^17)

x -

Densidad del lodo de control (lpg)

Densidad del lodo actual (lpg)

÷ 35 -

Densidad del lodo de control (lpg)

x -

Densidad del lodo de control (lpg)

Densidad del lodo actual (lpg)

÷ 22,5 -

Densidad del lodo de control (lpg)

x -

Densidad del lodo de control (lpg)

Densidad del lodo actual (lpg)

÷ 40 -

Densidad del lodo de control (lpg)

x -

Densidad del lodo de control (lpg)

Densidad del lodo actual (lpg)

÷ 63,4 -

Densidad del lodo de control (lpg)

37. CALCULO DE LA PRESIÓN DE FONDO (BHP)

➢ Pozo estático ➢ Pozo circulando ➢ Pozo cerrado con arremetida ➢ Circulando arremetida (^19)

Presión de fondo (psi) Presión hidrostática (psi)

Presión de fondo (psi) Presión hidrostática (psi)

AFPL

(psi)

Presión de fondo (psi) Presión hidrostática (psi)

SIDPP

(psi)

Presión de fondo (psi) Presión hidrostática (psi)

AFPL

(psi)

Contrapresión con el choke (psi)

37. PRESION INICIAL DE CIRCULACION (ICP)

38. PRESION FINAL DE CIRCULACION (FCP)

38. CAÍDA DE PRESIÓN POR CADA 100 STK

39. CAIDA DE PRESION CADA DECIMA PARTE DE LOS

STROKES DESDE SUPERFICIE HASTA LA BROCA

(^20)

SIDPP (Psi) (^) Inicial dePresión Circulación (psi)

P@SCR (Psi)

x ÷^ =

Presión final de Circulación (psi) Densidad de lodo de control (lpg) Densidad del lodo inicial (lpg) P@SCR (Psi)

Presión Inicial de Circulación (psi)

Presión final de Circulación (psi)

x 100 ÷^

Stk desde superficie hasta fondo Caída de presión (psi) Presión Inicial de Circulación (psi)

Presión final de Circulación (psi)

÷ 10 =

Caída de presión (psi)