1. Hidráulica de la
Broca
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2. Hidráulica de la Broca
Las siguientes “reglas” no son absolutas y tampoco se aplican
a todos los casos. Cada vez que se excedan los valores
máximos, existe la posibilidad de reducir la vida útil de la
broca.
1. Pérdida de Presión en la Broca: Esta ecuación permite
obtener la presión circulante total que se consume en la
broca. REGLA: En general, cuando se utiliza entre el 50% y
el 65% de la presión superficial en la broca, se obtiene
normalmente una hidráulica adecuada.
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3. Hidráulica de la Broca
2. Caballaje de Fuerza Hidráulica en la Broca: Calcula
el total de caballos de fuerza hidráulica disponibles a lo
largo de la cara de la broca. Los caballos de fuerza
hidráulica son una medida del trabajo que se realiza al
moverse el fluido.
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4. Hidráulica de la Broca
3. Caballaje Hidráulico por Pulgada Cuadrada del Área
de la Broca: convierte el total de los caballos de fuerza
hidráulica en la mecha a caballos de fuerza hidráulica
disponibles por pulgada cuadrada de la cara de la broca.
REGLA: Un intervalo general de HPb/in2 para la perforación
optimizada es 2,5 a 5,0.
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5. Hidráulica de la Broca
4. Velocidad de las Boquillas de la Broca: calcula la
velocidad a la cual se mueve el fluido a través de las boquillas
de la broca a la tasa existente de flujo.
REGLA: La velocidad de las boquillas varía entre 250 y 450
pies/seg para la mayoría de las operaciones de perforación.
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6. Hidráulica de la Broca
5. Fuerza de Impacto: proporciona el total de la fuerza en
libras que se ejerce en la cara de la formación al hacer
circular el fluido a través de las boquillas de la broca.
REGLA: En la mayoría de las operaciones de perforación se
maximiza la Fuerza de Impacto cuando el 50% de la presión
superficial se consume en la broca.
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7. Hidráulica de la Broca
6. Fuerza de Impacto por Pulgada Cuadrada del Área
de la Broca: convierte la Fuerza total de Impacto en la
fuerza disponible por pulgada cuadrada del área de la cara
de la mecha.
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8. Hidráulica de la Broca
7. Porcentaje de la Pérdida de Presión en la Broca:
proporciona el porcentaje de la presión total superficial que se
consume en la broca.
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9. Hidráulica de la Broca
8. Caballaje Hidráulico total del Sistema Circulante:
Permite calcular el caballaje hidráulico total que se consume
en todo el sistema
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10. Optimización Hidráulica de la
Broca
Después de establecer la hidráulica de la mecha, es
necesario optimizarla para cada situación de perforación
específica. Esta optimización de la hidráulica se inicia
estableciendo la caída máxima de presión a través de la
mecha y que se puede lograr con los equipos y fluidos de
perforación utilizados.
Paso 1. Determine la pérdida de presión a través del equipo
de superficie
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11. Optimización Hidráulica de la
Broca
Paso 2. Establezca la presión disponible para la selección de
la boquilla. Esta presión es la diferencia entre el límite de la
presión de operación del sistema y las pérdidas reales de presión
en el mismo, donde:
PB =pérdida de presión en la mecha, psi.
PMAX =presión máxima del tubo vertical, psi
PaT =pérdida total de presión en el anular, psi
PpT =pérdida total de presión en la sarta de perforación, psi
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12. Optimización Hidráulica de la
Broca
Paso 3. Calcule el área total óptima de las boquillas: At =área
total óptima de las boquillas, in2.
C = una constante:
• 0,65 para HHP máximo
• 0,48 para fuerza de impacto máxima
• 0,59 para la solución intermedia HHP- fuerza de impacto
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13. Optimización Hidráulica de la
Broca
Paso 5. Utilice los algoritmos del tamaño del chorro para
calcular cada tamaño de boquilla, donde:
J1, J2, etc = tamaño del chorro para chorro #1, chorro # 2, etc,
en 1/32avos. de una pulgada, lo cual debe redondearse al
número entero más cercano.
N = número total de chorros
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