PERDIDAS DE PRESION

E1 TIPOS DE FLUJO

1.1 Flujo Laminar..............................................................................................99

1.2 Flujo Turbulento.........................................................................................99

1.3 Determinación de los tipos de flujo.............................................................99

E2 PERDIDAS DE PRESION EN EL CASING Y TUBING..............................100

2.1 En unidades SI...........................................................................................100

2.2 En unidades U.S.........................................................................................101

2.3En unidades métricas practicas...................................................................101

E3 PERDIDAS DE PRESION EN EL ANULAR...............................................102

3.1 En unidades SI...........................................................................................102

3.2 En unidades U.S........................................................................................103

3.3En unidades métricas practicas...................................................................103

Referencias......................................................................................................104

PERDIDAS DE PRESION

E1 TIPOS DE FLUJO

Fluidos de producción son en general fluidos newtonianos donde el esfuerzo cortante es directamente proporcional al esfuerzo cortante

El flujo es continuo , y pueden ser los siguientes tipos:

1.1 Flujo Laminar

Cualquier capa laminar de fluido es desplazado con respecto a otras capas laminares, en paralelo la dirección del flujo, se está moviendo a su velocidad especifica.

1.2 Flujo Turbulento

Pequeños remolinos se forman en todo el volumen del liquido

1.3 Determinación de los Tipos de Flujo

El tipo de flujo del liquido es caracterizado por el numero de Reynolds Re, luego que es comparado con un valor critico Re

Ecuaciones E1 y E2 mostradas en la expresión del numero de Reynolds y es en general de aceptar valores críticos para líquidos de varios modelos reo lógicos que circulan en tuberías o anulares

Dentro del Casing y Tubing

Donde las unidades en SI

V velocidad de circulación del liquido(m/s)

D diámetro interno del casing o del tubing(m)

ρDensidad del liquido(kg/m3)

μ Viscosidad dinámica (Pa*s)

Anulares

Donde las unidades en SI :

DO Diámetro externo anular(m)

DI Diámetro interior anular(m)

Velocidad Critica

La velocidad critica Vc es la velocidad critica dentro el número de Reynolds

si V ≤ Vc el liquido es de tipo laminar.

Densidad del Liquido

Viscosidad

Figura M1 (Capitulo M) representa la viscosidad del petróleo crudo versus la temperatura.

E2 PERDIDAS DE PRESION EN EL CASING Y TUBING

2.1 en unidades SI

*Velocidad Critica: V c (m/s)

(E4)

*Liquido Critico del Caudal: QC (m3/s)

(E5)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido laminar)(Pa)

(E6)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido Turbulento)(Pa)

(E7)

Donde:

L Longitud(m)

V Velocidad de circulacion(m/s)

Q Caudal (m3/s)

D diámetro interno (m)

μ Viscosidad dinámica (Pa*s)

ρDensidad del Fluido (kg/m3)

2.2 En unidades U.S

*Velocidad Critica: V c (ft/min)

(E8)

*Liquido Critico del Caudal: QC (gal/min)

(E9)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido laminar)(psi)

(E10)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido Turbulento)(psi)

(E11)

Donde:

L Longitud(ft)

V Velocidad de circulacion(ft/min)

Q Caudal (gal/min)

D diámetro interno (in)

μ Viscosidad dinámica (cp)

ρDensidad del Fluido (lbm/gal)

2.3 En Unidades Practicas Métricas

*Velocidad Critica: V c (m/min)

(E12)

*Liquido Critico del Caudal: QC (l/min)

(E13)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido laminar)(bar)

(E14)

*Perdidas de presión dentro del casign o tubing : ∆ Pi(Liquido Turbulento)(bar)

(E15)

Donde:

L Longitud(m)

V Velocidad de circulacion(m/min)

Q Caudal (l/min)

D diámetro interno (m)

μ Viscosidad dinámica (mPa*s)

ρDensidad del Fluido (Kg/dm3)

E3 PERDIDAS DE PRESION EN EL ANULAR

3.1 en unidades SI

*Velocidad Critica: V c (m/s)

(E16)

*Liquido Critico del Caudal: QC (m3/s)

(E17)

*Perdidas de presión en anular: ∆ Pa(Liquido laminar)(Pa)

(E18)

*Perdidas de presión en anular : ∆ Pa(Liquido Turbulento)(Pa)

(E19)

Donde:

L Longitud(m)

V Velocidad de circulacion(m/s)

Q Caudal (m3/s)

Do & Di diámetro interno (m)

μ Viscosidad dinámica (Pa*s)

ρDensidad del Fluido (kg/m3)

3.2 En unidades U.S

*Velocidad Critica: V c (ft/min)

(E20)

*Liquido Critico del Caudal: QC (gal/min)

(E21)

*Perdidas de presión en anular: ∆ Pa(Liquido laminar)(psi)

(E22)

*Perdidas de presión en anular: ∆ Pa(Liquido Turbulento)(psi)

(E23)

Donde:

L Longitud(ft)

V Velocidad de circulacion(ft/min)

Q Caudal (gal/min)

Do & Di diámetro externo y interno (in)

μ Viscosidad dinámica (cp)

ρDensidad del Fluido (lbm/gal)

3.3 En Unidades Practicas Métricas

*Velocidad Critica: V c (m/min)

(24)

*Liquido Critico del Caudal: QC (l/min)

(E25)

*Perdidas de presión en anular: ∆ Pa(Liquido laminar)(bar)

(E26)

*Perdidas de presión en anular: ∆ Pa(Liquido Turbulento)(bar)

(E27)

Donde:

L Longitud(m)

V Velocidad de circulacion(m/min)

Q Caudal (l/min)

Do & Di diámetro externo y interno (m)

μ Viscosidad dinámica (mPa*s)

ρDensidad del Fluido (Kg/dm3)

Referencia

Publicación de la Chambre Syndicale de la Recherche et de la Production du Petrole et du gaz naturel(1982)Drilling mud and Cement Slurry Rheology Manual , 24-28 Edicion tecnica Paris