Cementacion_liner 7 Pulg
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HIDRÁULICA Y CEMENTACION LINER 7”
DISEÑO HIDRÁULICO PARA LA CEMENTACIÓN DEL LINER DISEÑO HIDRÁULICO PARA LA CEMENTACIÓN DEL LINER
Para la cementación de Liners, el diseño hidráulico es un factor de mucha
importancia debido a las fallas y malos trabajos que se pueden ocasionar por malos
diseños.
Los factores que se deben tomar en cuenta en el diseño hidráulico son:
- Espacio anular entre el liner y la cañería anterior.
- Reología de los fluidos a emplear.
- Caudal de desplazamiento.
- Perdidas por fricción.
La remoción del lodo de las paredes del pozo y la cañería influyen en una
buena cementación. Es por esto que se emplean fluidos espaciadores que
tienen como principales funciones:
• Remover el revoque de lodo de las paredes de la cañería y agujero.
• Evitar la contaminación del cemento con el lodo.
Los principales preflujos empleados son:
• Colchones químicos
• Colchones mecánicos
PREFLUJOS PREFLUJOS
Grafico del Problema Datos cañería a cementar Datos de Fluidos:
Liner 7”, ID=6.184” ; Peso=29
lbs/ft ; Grado = P-110Cr13
Tope Cemento = 3400m.
Tiempo Bombeabilidad = 6 hrs
Presión colapso=8510 psi Dens Lechada = ? lpg
Presión de Reventón = 11220 psi L600 = 394
Zapato @ 4500 m L300 = 214
Fondo Pozo = 4503 m C.M.=30 bbl, Dens = 13 lpg
Boca liner = 3430 m C.Q.=50 bbl, Dens = 8.9 lpg
Overlap = 70 m Cemento Clase “G” 110 (lb/sx)
Collar Flotador = 4480 m Retardador: 0.14% , GE = 1.6
Landing Collar = 4440 m Bloq. de gas: 1.5% , GE = 1.43
Densidad de lodo = 12 lpg Antiespumante: 0.25%, GE = 1
Cañería de producción: Agua: 5.39 (gal/sx)
OD= 9 5/8” ; ID= 8.681”, P-110, 47
lb/ft
Diámetros del Agujero:
Zapato @ 3500 m Diámetro Mayor = 9.78”
Presión colapso = 5090 psi Diámetro menor = 8.75”
Presión de Reventón = 8150 psi Diámetro promedio = 9.50”
Sondeo : 5” x 4.276”, 19.4 lb/ft Exceso = 10%
TARIJAChorro
TUPAMBI
HMP
LOS MONOS
IQUIRI
Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681”, 47 lb/ft p-110, @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
Grafico del Problema
TARIJAChorro
TUPAMBI
HMP
LOS MONOS
IQUIRI
Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681”, 47 lb/ft p-110, @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
1.- Balance de Materia
LECHADA PRINCIPALPRODUCTO ( % ) M (LB) PE V (gal)
Cemento G 100 110 3,14 4,206
Retardador 0,14 0,15 1,60 0,012
Bloqueador de gas 1,50 1,65 1,43 0,139
Antiespumante 0,25 0,28 1,00 0,033
Agua 40,82 44,90 1,00 5,390
156,98 9,78
BL 7” = 3430m
Dens Lechada 16,1 (lpg)
Rend Lechada 0,2328 (bbl/sx)
Rend agua 0,1283 (bbl/sx)
Grafico del Problema
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LOS MONOS
IQUIRI
Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681”, 47 lb/ft p-110, @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
2.- Cálculo de las propiedades reológicas e hidráulica:
)( 180214394
:Plastica Viscosidad1.
300600 cpLLVp =−=−=
−
)100/( 34180214
:Cedente Punto2.
2
300 ftlbVpLPc =−=−=
−
009429.0 )511(100
066.12141
)511(100
066.1
)511(100
066.1)(
:)kia(Consistenc de Indice4.
8801.0
300 =∗
∗∗=
∗
∗∗=′
∗
∗+∗=′
′−
n
n
LNk
PcVpNk
8801.0214
394log*32.3 log*32.3
2
log*32.3
:)nFlujo( de Indice3.
300
600 =
=
=′
+
+=′
′−
L
Ln
PcVp
PcVpn
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
3.- Cálculo de la velocidad crítica
2.111.1686.1
)778.9(
96009429.02100
86.1
96
:Turbulento Flujo
:)/(
8801.02
18801.0
2
1
=
∗
−∗∗
=
∗
∗∗
=
−
−
Vc
DekNre
Vc
segftCriticaVelocidad
nn
ρ
Donde:Nre = Número de Reynolds
Flujo Tapón = 100Flujo Turbulento = 2100
ρρρρ = Densidad de la lechada (lpg).
De = Diámetro equivalente.Flujo Tapón: De = Diámetro menor – ODcsg
Flujo Turbulento:De = Diámetro Mayor – ODcsg
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
06.11.1686.1
)775.8(
96009429.0100
86.1
96
:Tapón Flujo
8801.02
18801.0
2
1
=
∗
−∗∗
=
∗
∗∗
=
−
−
Vc
DekNre
Vc
nn
ρ
3.- Cálculo de la velocidad crítica
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
4.- Cálculo del Caudal de Desplazamiento:
5.3060)(04532.0)(2.11min
60)()(min
:Turbulento Flujo
=××=
××=
ft
bbl
seg
ftbblQopt
ft
bblCAP
seg
ftVc
bblQopt EA
1.5bbl/mininferior alredondear debe Se
7.160)(02677.0)(06.1min
60)()(min
:Tapón Flujo
=
=××=
××=
ft
bbl
seg
ftbblQopt
ft
bblCAP
seg
ftVc
bblQopt EA
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
5.- Cálculo de la velocidad optima de circulación en el EA:
)(93.0
60)4.1029
775.8(
5.1
60
60
22seg
ft
CAP
QV
CAPVcQ
EA
opt
opt
EAopt
=
∗−
=∗
=
∗∗=
8696
86.12
=
∗
∗∗=
−
n
n
opt
Dek
VNre
ρ
5-1.- Cálculo de la velocidad optima de circulación en el EA:
Nre = Flujo Tapón
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
6.- Cálculo de la velocidad optima de circulación en el Interior:
)(673.0
60)4.1029
184.6(
5.1
60
60
2seg
ft
CAP
QV
CAPVQ
INT
opt
opt
INTOPTopt
=
∗
=∗
=
∗∗=
18396
86.12
=
∗
∗∗=
−
n
n
opt
Dek
VNre
ρ
6-1.- Cálculo de la velocidad optima de circulación en el Interior:
Nre = Flujo Laminar
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
7.013
27.023
)(*10*45.610*54.4
:
)(*10*910*4.1
:
−−−
−−−
+=
+=
Nref
sNewtonianoNoFluidos
Nref
sNewtonianoFluidos
De
LfVcPf
××××=∆
− ρ2210*9.3
8.- Pérdida por Fricción:
Donde:
f = factor de fricción , adimensional.
ρ = densidad, lpg.
Vc = Velocidad critica, ft/seg.
De = Diámetro equivalente, pulgadas.
L = Longitud del tramo
ΔPf = Perdidas por fricción, psi/ft.
Para régimen Turbulento
7.- Cálculo del Factor de Fricción:Para régimen Laminar y Tapón
Nref
sNewtonianoNoysNewtonianoFluidos
16
:
=
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
9.- Presiones:
INTEAINTEA PHPHPfPfP −+∆+∆=sup
PRESION EN SUPERFICIE.
EAINT PfPHPPfondo ∆−+= sup
PRESION EN FONDO.
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681” @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
10.- Volumen de Lechada a Utilizar.
� Interior Liner (zpto Flotador - landing collar
)( 6.1441.1281.3)35004500(4.1029
)75.9( 22
2 bblV =∗∗−∗−
=
)( 9.5281.3)34303500(4.1029
)7681.8( 22
3 bblV =∗−∗−
=
)( 8.4281.3)34003430(4.1029
)5681.8( 22
4 bblV =∗−∗−
=
)( 3.7281.3)44404500(4.1029
184.62
1 bblV =∗−∗=
� Anular Liner– Agujero
� Anular Tubería – Cañería a tope de anillo.
Volumen Total = 149.5 (bbl)
� Anular Liner - Cañería (Overlap)
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681” @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
11.- Volumen de Desplazamiento.
65 VVVD +=
)( 1.123281.3)34304440(4.1029
184.6 2
5 bblV =∗−∗=
)( 9.199281.334304.1029
276.4 2
6 bblV =∗∗=
)(3239.1991.123 bbl(bbl)VD =+=
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
12.- Altura de los colchones:
INTEA PhPhP −=∆
CMTOMECCQUIMCLODOEA PhPhPhPhPh +++= ..
)(9.186
)(281.3)4.1029
5681.8(
)(3022. m
m
bbl
bblH MECC =
∗−
=
)(5.311
)(281.3)4.1029
5681.8(
)(5022. m
m
bbl
bblH QMCC =
∗−
=
)()(
)(m
C
bblVH
AP
COLCHON ==
11.- Presión de cierre:
)(4.9849
11001706.01.169.1861706.013
5.3111706.09.86.29011706.012
psiPh
Ph
EA
EA
=
∗∗+∗∗+
∗∗+∗∗=
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681” @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
INTEA PhPhP −=∆
CMTOLODOINT PhPhPh +=
13.- Presión de cierre:
)(6.9089
601706.01.1644401706.012
psiPh
Ph
INT
INT
=
∗∗+∗∗=
)(595
6.90894.9849
psiP
P
=∆
−=∆
Grafico del Problema
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Agujero de 8 ½”@ 4503m.
Cañería 9 5/8” x 8.681” @3500m.
CF = 4480m
ZF = 4500m
BL 7” = 3430m
LC = 4440m
TTC= 3400m
Liner 7”x 6.184”, 29lb/ft,
P-110Cr13 @4500m.
14.- Tiempo Operativo:
(min) (hrs)
1.- Mezclar y bombear 149.5 (bbl) Lechada… 32.1 0.54
2.- Largar Dardo Limpiador de Sondeo … 15.0 0.25
3.- Desplazar c/323 (bbl) lodo …. 215.3 3.59
Qopt (1.5 BPM)
4.- Contingencia / Improvistos … 60.0 1.00
Total …………. 322.4 min
Total ………….. 5.38 hrs
Tiempo de Bombeabilidad = 6.00 hrsTiempo Operativo = 5.38 hrs
*** Para el desplazamiento:
300 (bbl) @ 8 BPM = 37,50 min
15 (bbl) @ 4 BPM = 3,75 min
8 (bbl) @ 1.5 BPM = 5,33 min
Total = 46.58 min
SxxSx
20
min 642