Método simplificado para calcular la hidráulica en la perforación

Abstract

Los progresos en las prácticas modernas con alta potencia en la perforación han sido adoptados por contratistas quienes han sido controlados en cierto grado de acuerdo a problemas técnicos, pero la influencia más significativa ha sido la parte económica. Los precios por pie han declinado rápidamente y los contratistas han encontrado gran facilidad para pagar las inversiones en maquinarias y equipos con los que se pueden hacer posibles adelantos en la perforación. Este caso ha sido discutido de una manera práctica y de acuerdo a factores económicos y teorías hidráulicas con la que se dirige el probable uso de una alta potencia en la perforación. Básicamente los factores a discutirse son: Problemas económicos fundamentales. - Teorías hidráulicas. - Economía máxima en la presión de superficie. - Economías en un equipo medio y equipos grandes, para altas potencias en la perforación. Por otro lado, el uso de brocas adecuadas y altas presiones en las bombas, combinadas con alto p􀀃 so y velocidad de rotación han sido adoptados y aplicados por contratistas de perforación. Para obtener una alta potencia en la perforación, se necesitan bombas grandes, tuberías de perforación de gran diámetro y además un equipo grande cuya potencia evite o libre a los contratistas de una serie de problemas económi­cos fundamentales dentro de la perforación, estos son: ¿Qué tipo de maquinaria y equipo podrá retornar el lodo con la máxima ventaja en la perforación? - Cuánto de este equipo podrá ser beneficioso en un e quipo particular? - Cuál es el tiempo más útil para la modificación del equipo existente y la compra de un nuevo equipo? - Cuáles son las condiciones de operación más útiles para u.na perforación de esta naturaleza? Los contratistas todavía no han aplicado és­tos conocimientos a su experiencia particular y poder controlar su propia solución de estos problemas críticos. Refiriéndonos únicamente a la hidráulica como aplicación a los sistemas de circulación de lodo en los equipos de perforación rotativa, se puede decir que ha recibido un extenso tratamiento en lo que respecta a literatura; se han hecho muchos estudios y se han escrito tratados acerca de equipos de perforación, bombas, tecnología de lodo, flujo de fluidos y otros temas relacionados con la materia. Entre estos temas tenemos: La de Cole Brook's, Boudreau, Kendall y Goins y Kelly's, que han presentado una serie de publicaciones de gran interés. Kendall y Goins, utilizan el ploteo fundamental Log-Log de presión vs. régimen de flujo, en el cual las líneas de potencia hidráulica estaban superpuestas. Esta daba un nuevo y único método para determinar el diámetro de las boquillas según la profundidad y bajo condiciones máximas de potencia. Presten Moore, en sus programas de entrenamiento en la Universidad de Oklahoma ha proporcionado un ingenioso ploteo, presión-volumen en el cual se plantea la potencia de la bomba, usando coordenadas cartesianas; todos estos han contribuido para un mejor entendimiento de la hidráulica de los equipos rotativos. En muchos casos la máxima potencia en las boquillas está dada de acuerdo a las condiciones límites de presión que son impuestas por el contratista. Más delante se mostrará que el análisis de los sistemas hidráulicos de perforación, pueden ser hechos de la mejor manera, si se considera toda la información disponible, en lugar de seguir rígidamente a las reglas principales. También se mostrará que la máxima economía para el contratista, resultará de un diseño basado en las necesidades actuales para la perforación del hueco; en el presente trabajo se dará una fórmula para determinar estos requerimientos, y el sentido de esta ecuación no está dirigido hacia una gran precisión, si no que se espera que el punto a que se llegue sea el más aproximado para definir esas unidades o requerimientos. Finalmente se dará un método que proporcio­ne un diagrama del sistema hidráulico, desde el cual se puede hacer un análisis para cualquier juego de condiciones dadas.