graficos de calculos de correlaciones de sistemas de produccion de petroleo y gas

13. Ecuaciones manejadas en el transporte de fluidos
Reynolds caracterizó los distintos tipos de flujo mediante un parámetro adimensional, llamado
número de Reynolds , que representa la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas
viscosas de un fluido

VL
NRe 
 = Densidad del fluido
V = Velocidad del fluido
D = Longitud característica
 = Viscosidad cinemática
Experimentalmente se acepta que:
Re < 2000  Flujo Laminar.
2000 < Re < 4000  Régimen de
transición.
Re > 4000  Régimen turbulento.
g
g
e
d
g
s
Q
NR

*
.
.
*
*
20100

En ductos, esta longitud característica es el diámetro hidráulico (DH), definido como:
s.g. = gravedad especifica del gas a condiciones
standard (aire = 1)
d = diámetro interior de tubería, in ( pulgadas)
 = viscosidad del gas, cps
Qg = flujo de gas, en MMSCFD
e
f
e
f
m
e
m
NR
f
NR
f
f
NR
f
16
64
*
4
64






En la gran mayoría de los pozos, el flujo es turbulento. Si Re < 2000, Poiseuille (1840) propuso
que f es:
D
r
D
r
r
D
P
A
D H
H
H 




 *
2
*
*
2
*
*
4
*
4 2


El perímetro mojado es igual a la parte del perímetro del ducto que se encuentra en contacto con
el fluido. Para la asignatura, se asume que los conductos son circulares. Para gases se utiliza la
siguiente ecuación:

14. En zona
completamente
turbulenta
 
D
f
f 

En zona de transición
 
D
NR
f
f e

,

Ecuaciones manejadas en el transporte de fluidos
Si el flujo es turbulento (NRe>4000), Colebrook (1939) propuso la siguiente ecuación:











f
N
d
Log
f Re*
187
*
2
*
2
74
,
1
1 

15. P.J. Swamee y A.K. Jain desarrollaron una ecuación para el cálculo directo del factor de fricción
para flujo turbulento:
2
9
,
0
74
,
5
7
,
3
25
,
0


















e
NR
D
Log
f

Para zonas parcialmente turbulentas (tuberías lisas, y /D<0,000001)
6
,
0
1
4
1














f
e
f
f
NR
Log
f
Para zonas completamente turbulentas (se puede utilizar generalmente en gases naturales
“pobres” o secos)
Para zonas en transición (se puede utilizar generalmente en gases condensados)








D
Log
f f
*
7
,
3
*
4
1











m
m f
N
D
Log
f Re*
51
,
2
*
7
,
3
*
2
1 
Ecuaciones manejadas en el transporte de fluidos

16. Ecuaciones manejadas en el transporte de fluidos

20. Ecuaciones de transporte de fluidos. Flujos de una fase (gases)
 Ecuaciones para el flujo de gases. Ecuación de Weymouth.
 
 
667
,
2
5
,
0
2
2
2
1
*
*
*
*
.
.
*
*
*
5
,
433 d
L
T
Z
g
s
P
P
E
P
T
Q
mi
prom
prom
b
b







 









 Ecuaciones para el flujo de gases. Ecuación de Pandhandle A
 
 
6182
,
2
5392
,
0
853
,
0
2
2
2
1
0788
,
1
*
*
*
*
.
.
*
*
*
87
,
435 d
L
T
Z
g
s
P
P
E
P
T
Q
mi
prom
prom
b
b







 









 Ecuaciones para el flujo de gases. Ecuación de Pandhandle B
 
 
53
,
2
51
,
0
961
,
0
2
2
2
1
02
,
1
*
*
*
*
.
.
*
*
*
737 d
L
T
Z
g
s
P
P
E
P
T
Q
mi
prom
prom
b
b







 









 Aplicaciones de las ecuaciones para flujo de gases

21. Factor de corrección
basado en la experiencia.
E (Eficiencia)
 Ecuaciones para flujo de gases. Cambio de elevación.
 
 
5
,
0
5
2
2
2
1
*
*
*
*
.
.
*
*
*







 










L
f
T
Z
g
s
C
d
P
P
P
T
C
Q
prom
h
b
b
Corrección por
nivel
Ecuaciones de transporte de fluidos. Flujos de una fase (gases)
 
T
Z
P
h
h
C
prom
prom
h
*
*
*
0375
,
0
2
1
2 

Consideraciones de la fórmula
general:
 Ch: Factor de corrección por nivel.
 h2 – h1 = Cambio de elevación, pies.
VALOR DE “E” CONDICIONES DE LA TUBERIA
1.00 Completamente nueva
0.95 En buenas condiciones
0.92 En condición promedio
0.85 En condiciones no favorables