flotacion y calculo de capacidad de equipo

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipos

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Page 1: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

UNIVERSIDAD NACIONAL

DE INGENIERIA

Flotacion y Calculo de

Capacidad de Equipos

Page 2: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Flotacion

• Principio de arquimedes:

• “La Fuerza de Flotacion experimentada por

un cuerpo sumergido es igual al peso del

fluido desplazado.”

Page 3: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Como lo probamos? Que es la flotacion?

Flotacion

Page 4: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Fuerza de Empuje, B = peso del fluido desplazado

(i)

Solido

(ii)

Hueco

(iii)

Hueco pero cerrado en el fondo

LD4

V 2

1

B1 = Vol.*Density

f

2

1 LD4

B

f

2

1

2

22 L)DD(4

B

LD4

V2

23

f22

3 LD4

B

LDDV )(4

2

1

2

22

Note: L=longitud de la seccion sumergida

D

D1

D2

D1

D2

L L

Flotacion

Page 5: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Fuerza de flotacion

• Ejemplo: Caso 1 (cilindro solido)

• D = 7 in

• L = 12,000 ft

• = 14.5 #/gal

• Calcular el Empuje

Page 6: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Fuerza de Flotacion

• Solucion: B1 = Peso fluido desplazado»

» = Vol. cilindro * dens. lodo

» =

LD

4

2

gal

lb

in

gal

ft

inftinB

5.14

23112*000,127

4 3

22

1

B1= 347,860 lbf

Page 7: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Solucion alternativa

Hydrostatic pressure at bottom:

PB= 0.052 * 14.5 * 12,000 = 9,048 psig

• Cross-sectional area =222 in486.38)7(

4D

4

2

21 in*in

lbf486.38*048,9area*pressureforceB

B1 = 348,210 lbf B1= 347,860 lbf (?)

Page 8: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

El casing flota?

12,000-ft de casing 7” 20 lb/ft deberia

pesar 20 * 12,000 = 240,000 lbf

12,000-ft de casing 7” 38 lb/ft deberia

pesar 38 * 12,000 = 456,000 lbf

Fuerza de Flotacion = 348,000 lbf !!

(zapato flotador instalado)

Page 9: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Fuerza de flotacion

Page 10: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Fuerza de flotacion

2511223344 PA - PA - PA - PA PA B

Fuerza de flotacion

= Volumen lodo desplazado

* densidad lodo

= Peso fluido desplazado

Alternativa:

Page 11: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

1        Pozos de poca Profundidad:

No existe límite concreto, pero pueden considerarse como tales los pozos perforados

hasta los 2000 metros de profundidad.

Ellos se perforan rápidamente (10 a 15 días) y sin muchas dificultades.

“Se suelen usar 2 diámetros de perforación y dos medidas de casing.”

2 Pozos de profundidad media

Pueden considerarse así, aquellos que se perforan entre los 2000 a 4000 metros

de profundidad. Su duración depende de las dificultades que puedan hallarse,

pudiéndose estimar su duración entre 30 y 90 días según la profundidad.

“Generalmente pueden requerir de 3 diámetros de perforación y tres medidas de casing"

3. Pozos Profundos

Son aquellos perforados a más de 4000 metros de profundidad, su duración es función

de los problemas que se presenten en profundidad.

“Requieren (por lo general) más de 3 diámetros de Perforación y más de tres medidas

de casing para su entubación.”

Tipos de Pozo

Page 12: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Tipos de Pozo

Page 13: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Equipo Rotary Ideco H-40

Tipos de Equipo

Page 14: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Equipo Rotary National 110-UE

Tipos de Equipo

Page 15: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Ideco H-40

Datos Técnicos: Potencia Instalada: 2 Scania DS-11 317 HP c/u 634 HP

Potencia Entrada al cuadro: 500 HP

Cable Aparejo: 11/8” x 6 líneas (rotura del cable: 130.000 lbs)

Carga Total Aparejo: Fuerza en linea rapida (dato) x Nº lin. x ηAP

= 41.200 lbs x 6 x 0.886 = 219019 lbs

Limite Tiro Perfor. = valor rotura cable (tabla)x Nº lin. ηAP

Fact .seg. Cable (X)

= 130.000 lbs x 6 x 0.886 = 219019 lbs

3.16

Capacidad Nominal Mástil = 420000 lbs

Capacidad Estática Gancho (6 líneas) = 250000 lbs

Capacidad Set-Back = 203000 lbs

Capacidad Mesa Rotary = 305000 lbs

Ejemplo: Calculo Capacidad de Equipos

Page 16: Flotacion y Calculo de Capacidad de Equipo

Ejemplo: Calculo Capacidad de Equipos

Datos Necesarios para Calcular. Potencias Consumidas, Influencia Peso Hta. y Cañerías:

1.      Profundidad Máxima a alcanzar: 7500 pies =2.286 mts

2.      Diámetro Final del Pozo : 8.5"

3.      Porta Mechas Utilizados : 6½" x 2½" 94 lbs/pie 720 pies 67.680 lbs(aire)

4.      Tuberia de Perforacion : 4½" x 3.8" 18.4 lbs/pie 6780 pies 124.752 lbs(aire)

5.      Peso Block + Kelly : 10.000 lbs

6.      Peso del Lodo : 10 lbs x Galón

7.      Factor de Flotación : ( Wacero – Wlodo = 65.5 - 10.0 = 0.85 )

Wacero 65.5

8.      Mínima velocidad de Izaje : 49 pie/min 14.7 mts/min

9.      Rendimiento Gancho : EG = 0.886

10.  Rendimiento Cuadro : ηCM = 0.90

11.  Rendimiento Transm. : ηTR = 0.85

12.  Rendimiento Convertión : ηCON = 0.75