1. Asignatura:
Termodinámica
Alumno:
Carlos Eduardo Prados Izquierdo
Ingeniería Petrolera
Grado: V Grupo: B
Profesora:
Dra. Maria Guadalupe Gregori
Andrade
1

2. Modelado Termodinámico del Sistema de
Circulación de un Pozo (Bomba de lodo)
El sistema de circulación de un pozo
es de gran importancia en la
industria del petróleo debido a que
gracias a este sistema, en conjunto
con otros se puede hacer la
perforación.
Su función principal es la de
remover los recortes de la roca del
agujero durante el proceso de
perforación.
El Sistema funciona de la siguiente
manera: De los tanques o presas el
lodo es succionado por las
bombas, pasa por el interior de las
tuberías y regresa por el espacio
anular nuevamente a los tanques.
Introducc
ión
Objetivo
Se quiere realizar un análisis termodinámico sobre una de las partes de este sistema
que es de gran importancia para llevar acabo su función. La cual es la bomba de lodo
que es la que succiona y transporta el lodo a la tubería.
Front
era
M.
C.

3. En estas imágenes se puede apreciar la
bomba de lodo como se ve físicamente y
de igual forma sus planos como esta
conformada y detalles de sus partes.
Composición
Las bombas de lodo consisten en dos
grandes subconjuntos, el fin de fluido y el
final de energía.
Fin del fluido
El extremo del fluido produce el proceso de
bombeo con válvulas, pistones y camisas.
Dado que estos componentes son
elementos de gran desgaste, bombas
modernos están diseñados para permitir la
rápida sustitución de estas piezas.
Para reducir la vibración severa causada
por el proceso de bombeo, estas bombas
incorporar tanto una aspiración y
amortiguador de pulsaciones de descarga.
Estos están conectados a la entrada y la
salida del extremo de fluido.
Fin de energía
El extremo de alimentación convierte la
rotación del eje de accionamiento para el
movimiento de vaivén de los pistones. En la
mayoría de los casos una cruceta
mecanismo de manivela se utiliza para
esto.

4. Una bomba de lodo es un movimiento alternativo del pistón / émbolo dispositivo
diseñado para hacer circular el fluido de perforación a alta presión por la cadena de
perforación y la copia de seguridad de la corona circular.
La bomba de lodo es un gran vaivén de la bomba empleada para hacer circular el
lodo (fluido de perforación) en una plataforma de perforación . Es una parte
importante de los pozos de petróleo equipo de perforación.

5. Bomba de
LodoEste sistema termodinámico muestra las
siguientes características:
Es un Sistema Abierto: Debido a que
intercambia materia en este caso el
Lodo o Fluido de Perforación.
Es un Proceso Adiabático: Por que
intercambia materia, ya que su
principal función es succionar el lodo y
distribuirlo, requiere de un trabajo para
realizar otro, de igual manera no
comparte calor (energía) con el medio
circundante.
Es un Proceso Irreversible.

6. Aplicación de la 1 Ley de la
Termodinámica
q  Calor específico
w  Trabajo específico
c2/2  Energía Cinética por unidad de masa
g(z)  Energía Potencial por unidad de masa
Aplicando la 1ra ley a este sistema abierto podemos ver la ecuación
de la Energía y por consiguiente mostrar como se aplica a este
modelo termodinámico.
Ecuación de la
Energía.
Es un proceso adiabático
Q=0
C1≈C2 Ya que la energía
cinética es casi la misma.
Z2-Z1 Se desprecia ya que
es casi la misma altura.
La entalpia h2-h1 no la
tomamos en cuenta por
ser una bomba por lo
tanto.

7. Aplicación de la 2 Ley de la
TermodinámicaTomando en cuenta este proceso Termodinámico como un proceso
no espontaneo se tiene las siguientes notaciones:
Es un proceso Irreversible.
Es un proceso Isotérmico donde la temperatura permanece
constante.
Es un Proceso Cíclico
El trabajo tomado del exterior es igual al trabajo mecánico
producido por la bomba: W = W m
 Según el primer principio, en un proceso
cíclico
Q = W
Q Calor entregado al sistema
W Trabajo neto

8. ConclusiónCon este trabajo hemos visto como se puede aplicar la termodinámica en el campo
de la Ingeniera Petrolera y los beneficios que se tiene al obtener la capacidad de usar
estos conocimientos para reducir tiempos y costos con el fin de Maximizar las
ganancias. En este caso seria elegir e identificar una bomba de lodo adecuada para
un sistema de circulación con el fin de aprovecharla a toda su capacidad.
En Conclusión llegamos a los siguientes puntos conforme a la 1 y 2 Ley de la
Termodinámica:
Es un Sistema Abierto: Debido a que intercambia materia en este caso el Lodo o
Fluido de Perforación.
Es un Proceso Adiabático: Por que intercambia materia, ya que su principal función
es succionar el lodo y distribuirlo, requiere de un trabajo para realizar otro, de igual
manera no comparte calor (energía) con el medio circundante.
Es un proceso no espontaneo.
Es un Proceso Irreversible.
El trabajo es igual a la diferencia de presiones entre la densidad.
Es un proceso Isotérmico
Es un Proceso Cíclico
Bibliografía
http://en.wikipedia.org/wiki/Mud_pump
http://www.whitestarpump.com/ES/pump_trip.html
http://www.whitestarpump.com/docs/ad-article_sp.pdf
http://www.youtube.com/watch?v=586BKXEUEo8&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=C2VOcfkGNY4&feature=related