ML3.5.1A_pressure_concepts 2 2010 (Traducido en Es) (2)

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FEB 2010

Conceptos de presión

Prueba de la de para de Apoyo ML3.5.1, ML3.5.



2

Pesar más que:

Presión de lodo más que la presión

en los fluidos de poro

Controlado por densidad fluida y / o

altura de columna; la condición requerida

para el barrenado convencional

Und

erbalanc

e:Embarre presión menos de presión en los

fluidos de poro

Presiones fluidas de formación de equilibrio




3

M antener cosa fundamental bien control


En la mayor parte de las operaciones de

barrenado de máquina rotativa, un

objetivo importante es mantener un estado de bueno primario control.

Primary well control is the process of

maintaining an effective hydrostatic

pressure above formation pressure but

less than the formation breakdown

pressure.



Pérdida de bueno primario control


If primary well control is lost, a kick

(unwanted intrusion of f luids into the

wellbore) may occur. A k ick can turn

into an uncontrolled blowout.

In such a case, secondary well control

measures come into effect. This primarilyinvolves the use of surface well control

equipment.



5

1. Como dirija la medida en las unidades diferen

( psi, barra, kg / cm2 , etc .)

2. EMD (el equivalente embarra la densidad)

3. El gradiente (psi / f t, kg / cm2 por 10 m)

4. Potential

Ex presiones diferentes de la presión




6

una presión es una f uerza dividida por la superf icie sobre

que esta f uerza se aplica.

Ejerza presión sobre el PASCAL = Force Newton/allane m2

La unidad oficial de presión es el PASCALEs una unidad muy pequeña: 1 PASCAL = 1 Newton/m2

1 = 105 PASCAL de barra

1 atm = 1,013 *105 Pascal

una unidad práctica en el aparejo es el kgf / cm2:1 = 0.981 barra de kgf / cm2

En interfaz de programación de aplicaciones, la unidad es la libra

por pulgada cuadrada (psi):

1 = 14.4988 psi de barra




7

E jercite 1 ± conversiones de unidad


Convierta los valores siguientes

para

las unidades pedidas:

25 kgf / cm2 = barras

15 barras =

psi

155 psi = barras

1 = 0.981 barra de kgf / cm2 1 = 14.4988

psi de barra

217.48

10.69

24.53



8

La presión hidrostática es la presión

ejercida por el peso de una columna

estática del f luido.

Función de:

- Altura de la columna

- La densidad f luida sólo.

Presión hidrostática


La geometría y dimensiones de la

columna fluida no tienen ningún

efecto en la presión hidrostática.



9





10

^

La apuesta dePASCAL de científicoque pudo destruir un

barril con sólo unapinta del agua:Él fijó un tubo largo y

delgado en el barril y llegó

en abundancia el agua.

A pesar del volumen pequeño

del agua, la altura fue

suficiente para hacer explode

del barril !

*También acreditado para el sicentist flamenco SimonStevinus

La demostración de PASCAL




11

Ph = d * g * la h

Con Ph = la presión hidrostática

(PASCAL)

l a d = l a gravedad específica f luida

(kg / m3)

la h = la altura vertical del f luido

(m)

F órmula de presión hidrostática:




12

F órmula de presión hidrostáticaunidad es d e int erfaz d e

programación d e a pl icaciones:

Ph = 0.052*H*d

Dónde:

Ph = la presión hidrostática (psi)

la d = la densidad fluida (ppg)

la h = la altura vertical del f luido (f t )


M etric unit s:

H*d

10Where:

Ph= hydrostatic pressure (bar or kg/cm2)

d = Fluid specif ic gravity (kg/l)

H = Vertical height of f luid (m)

NB : the term 10is approx

imate;

f or pre

cis

io

n, you

should use 10.2 with pressure in bars and 9.6

f or pressure in kg/cm2

Ph =



13

E jercite 2 ± la presión hidrostática


Calcule Ph en los ejemplos siguientes:

Altura del fluido (m): 1000 La densidad fluida (kg / L): 1.5

Ph (barra):

Altura del fluido (ft ): 5000 La densidad fluida (ppg): 10

Psi de Ph:

unidad es d e int erfaz d e


Ph = 0.052*H*d

M etric unit s:

H*d

10

Ph =

150

2600



14

Si los pesos de lodoen las gaitas y anilloson diferentes, un

µU-tube " efectoocurre debido a ladiferencia de Ph,como el sistemabusca equilibrio.

El haragán del lodo cargado

con peso bombeó sólo antes

de un viaje aproveche de

este efecto para mantener el

en menos de la sequedad de

tubo en taladro derribenivel.

T he µU-tube " efectoPipe Annulus Pipe Annulus

Weighted

Mud




15

E jercite 3 ± golpee con fuerzaentrehierro


¿Para los datos siguientes, lo que es la

longitud del entrehierro creado por el

haragán?Toque en el caramillo el volumen

interno: 9.1 L / m

Volumen de haragán:

3000 l

Densidad de haragán: 1.7

kg / L

Densidad de lodo: 1.1

kg / L

Entrehierro

F órmul a (métrica)

Golpee con f uerza la altura = golpee con f uerza el volumen interno

del volumen/tubo, L / m

Altura de entrehierro (métrico) = golpee con f uerza la altura * (

golpee con f uerza densidad - MW )MW

179.8



16

E jercite 4 ± golpee con fuerza volumen dedesalojamiento


F órmul a (métrica):

Golpee con f uerza la altura = golpee con f uerza el volumen

interno del volumen/tubo, L / m

Altura de entrehierro (métrico) = golpee con f uerza la altura * (

golpeec

on

f uerza

d

en

sid

ad

-M

W )MW

Volumen de desalojamiento = entrehierro * tocan en el caramillo

volumen interno, L / m

Para los datos siguientes, lo que es el

¿volumen desplazado al foso de lodo por el

haragán?Toque en el caramillo el volumen interno: 9.1 L

/ m

Volumen de haragán: 2000 l

Densidad de haragán: 1.6 kg / L

Densidad de lodo: 1.08

Volumen desplazado para ahoyar:

L

963



17

Presión versus. Lote de profundidad

1.03 1.20 1.30

Pf & Ph (due to MW) in kgf/cm2

Depth(m)

El lote de prof undidad

de vs. de presión

proporciona unosmedios convenientes

para mostrar cambios

en el gradiente de

presión

co

nlaprof undidad.




18

Presión versus. Lote de profundidad

Profundida

d

(m)

Presión de RFT (kgf / cm2)

Contactode gas /aceite

(m)

Contactode aceite /

agua

(m)

Otro propósito de este

tipo del lote es

determinar loscontactos entre f luidos

en un depósito trazando

las lí neas de tendencia

de los

datos

de pres

ión

de RFT.




19

Presión versus. Lote de profundidad El lote de prof undidad de vs.

de presión también permite

la comparación f ácil de los

parámetros de presión cuya

interacción pueda resultar altaladrar los problemas, tales

como presión de f ormación y

gradiente de f ractura.




20

Presión hidrostática normal El peso ejercido por una columna del agua depende de la prof undidad y

densidad del agua. No depende de morf ología de poro o camino f luido.

La presión de f ormación expresó como EMW, SG, el poro ejerce presión sobre e

depe

nda

de sal

inida

d, que a

f e

cta

de

ns

ida

d.


Range of hydrostatic gradients at 20rC , 1 Atm :

Fresh water 0.433psi/ft 8.345ppg 1.0 g/cc

Normal Sea Water 0.446 psi/ft 8.60 ppg 1.03 g/cc

Usual Range for Brines 0.45 to 0.465 8.66 to 8.95 1.04 - 1.08

Saturated BrineNACl 0.519 psi/ft 10.0 ppg 1.20 g/cc



21

La formación (poro ) la presiónLa presión de f ormación es la presión del f luido contenida en el poro

espacios de los sedimentos.

0 500 1000 1500

Presión de sobrecarga

la d = 2.31


la d = 1.08


la d = 1.00

Negativa

presión

anomalía

Positivo

presión

anomalía

0

5000

DepT

h

Presión

Anomal ía d e pr esión ne gativaE jerza presión sobre menos de hidrostático

pressure.

Z ona hidro státicaLos restos de presión en el estado normal

régimen hidrostático.

Anomal ía d e pr esión po sitivaE jerza presión sobre más de hidrostático

pressure. normalmente limitado por

tensión de sobrecarga.


Presión normal

régimen



22

Presiones fluidas de formación de equilibrio

FLOW

LINE

SEA BED

MSL

(Mean Sea

Level)

RT

Debemos considerar que la altura de el

las columnas f luidas (f ormación, tubo, anillo)

pueda variar en relación con mutuamente.


Teóricamente ref. de profundidad parael anillo debe ser la línea de flujo.

Pero prácticamente ref. es RT como la

diferencia de altura entre la línea de

flujo y RT es pequeño.



23

E l lodo equivalente pone un peso ( E MW)

Métrico:

EMW = ( kg / cm2 X de Ph 10 )/prof undidad en la m

= (150 X 10) / 1000

= 1.5 SG

0

1000 m150 kg/cm2

Lodo equivalente peso es la presión de la columna f luida a

una prof undidad dada, convertido a un peso de lodo.

INTERFAZ DE PR OGRAMACIÓN DEAPLICACIONES:

EMW = (Ph psi / Depth in f t) / .052


0

4000 ft1750 psi

= (1750 / 4000) / .052

= 8.41 ppg

El peso de lodo de equilibrio de término puede estar acostu

describa el peso medio de lodo necesitó

contrabalancee la f ormación (poro) la presión.



24

E l lodo equivalente pone un peso ( E MW)En dependencia de taladrar condiciones, el peso de lodo

equivalente puede ser mayor o menor que el peso real de

lodo.


EquivalentMW < MW real

EquivalentMW > MW real

Pérdidas de lodo

Swabbing

La afluencia fluida (puntapié)

Escape de la prueba de integridad de prueba / formación

Oleada

La circulación ( la pérdida de presión anular hidrostática de + )



25

2000m de

profundidad

Profundid

ad 0 m

Profundidad

1000 m

200 kgf / cm2 de prensa

de braza

Bien -

A

Bien -

b

EMW para bien No. 1 = 1 SG (200 x 10)/2000

( embarre el peso requerido para balancee la

formación ejerce presión sobre )

EMW para bien No. 2 = 2 SG (200 x 10)/1000

( embarre el peso requerido para balancee la

formación ejerce presión sobre )

El conocimiento que la presión de formación es 200 no es bastante. Tenemos

que verlo en relación con la columna de lodo de equilibrio.

Peso de lodo de equilibrio




26

Densidad ( E C D ) circulante equivalenteEsta es la densidad efectiva del fluido circulante cuandola presióngota en el anillo es considerada:


Métrico:

ECD = APL de + de (( Ph en el kg / cm2 )X 10)/prof undidad

INTERFAZ DE PR OGRAMACIÓN DEAPLICACIONES

ECD = APL de + de (( Ph en el psi )/prof undidad en el f t )/.

La pérdida de presión anular del + de Ph, convierta

para embarrar peso

ECD así implica que la presión a cualquier punto en el

anillo al circular será más alta que cuando el f luido es

en reposo (estático).

StaticCirculating



27

Swab/Surge


La cuerda de taladro puede actuar como un

pistón cuando se movía verticalmente, y este

movimiento puede afectar la presión de

wellbore. S wab: a decrease of effective hydrostatic

caused by mechanical movement upwards

S urg e: a increase of effective hydrostaticcaused by mechanical movement downwards



28

Swab/Surge


El swabbing excesivo, por ejemplo por tirando el tubo

demasiado rápido durante un viaje fuera del agujero, pueda

resultar en un puntapié.

La oleada excesiva, normalmente de correr en demasiado

rápido, pueda resultar en avería de formación y circulación

perdida.

Como estos efectos pueden ser sutiles, debemos controlar los

viajes cuidadosamente, manteniendo un viaje envuelva en

sábanas y observando el volumen diferencial ( + de

volumen/-) el parámetro en el sistema en tiempo real de

adquisición de datos.



29

E jercite 5 ± el equivalente embarra densidadesCalcule el EMW para los casos siguientes:


La prof undidad bien total (m) 2000

Peso de lodo en agujerear (kg / L) 1.20

A. Durante un viaje, el taladrador olvidó para llenar el agujero

y el nivel de lodo es más abajo que normal; su

distancia de la lí nea de f lujo es 100m; EMW =

kg/l

B. Durante un escape de la prueba, la presión alcanzó

un máximo de 10 kgf / cm2; EMW = kg/l

C. Principios de circulación; las pérdidas de presión en el

el anillo es 4 kg / cm2; ECD = kg/l

1.14

1.25

1.22



30

un gradiente depresión (g) es elaumento de unidaden la presión paraun vertical crece afondo unidad. E stá aco st umbrado a dar a

un grado d e l a con si st encia

para ejercer pr esión sobr e

dato s: gradi ent e d e pr esión

y MW es com parable.

Métrico: Kg / cm2 por

10m, para ser consistente

con MW

INTERFAZ DE

G radiente de presión

Presión

kg/cm2

(4

(,

Profu

ndida

d

m

LA G = EL

DP

(,

IROKGQQ




31

G radiente de presiónCaso del aparejo

terrestre

500m ---------------------------------------------------------- water table ----------------------

+700

m

0m

Prensa de braza.150 kg / cm2

La agua de poro sale fuera de nivel

hidrostático

R eferencia descendiente. W T ( 150X 10 ) / 1500 = 1.0

R eferencia descendiente. M S L

( 150X 10 ) / 1000 = 1.5

En tierra, el poro ejerce presión sobre referencia es la

parte superior del nivel hidrostático

cruz de EMW verificación es así

útil:EMW = 150 X 10/1700 = 0.88

1000M SS

MSL




32

G radientes de presión de conspiraciónMW y gradientes de presión se pueda conspirar en la misma

gráf ica, permitiendo una comparación entre MW, la f ormación

ejerce presión sobre descendiente, f racture descendiente y

sobrecargue descendiente.

Pressure (kg/cm2)

Depth

(m)

GPf MW FRAC S




33

T ensión de sobrecarga: OVBP


Convención de nombre:

OVBP para la presión de sobrecarga

(a menudo llamar s en la literatura)

OVBg para el gradiente localPara intervalos con la densidad constante

OVBG para el gradiente promediado, ref erencie para hacer f luir línea,

expresado en EMW.



34

T ensión de sobrecarga: OVBP La tensión de sobrecarga es la presión ejercida por el peso de el

descansar sedimentos.

La presión de término es normalmente pedida el f luido por lo tanto la acentuación.

OVBP = la s de + de p

OVBP: La sobrecarga acentúa (presión total)P: Presión de poros: La presión sustentada por la matriz de roca

(tensión efectiva)Cumulative weight of

rocks + fluid

Matriz: El + de ruinas cementa (sólidos)

Contribución para sumar el peso dependerá de la densidad

de matriz.

Fluido: El f luido asumió como el agua; el gas af ectará la densidad.




35

Componentes de tensión de matriz

S 3

S1 (overburden)

S2

A dif erencia de los líquidos, los

sólidos pueden resistir a las

cargas dif erentes en varias

direcciones:

Imagine un cubo de poroso lugar

de roca en el subterráneo«

Podemos dividir las tensiones en

3 f uerzas resultantes según las 3

direcciones del espacio: S1 puede

ser considerado la sobrecarga, S2 y S3 las f uerzas estructurales.

Agujero abierto ovalization

puede dar a una idea de la

dif erencia entre S2 y S3.




36

T erzaghi y ecuación de picotazoEn una roca porosa, el f luido puede soportar la parte de

la tensión (debido a undercompaction) y la tensión total

haya 2 componentes:

OVBP = la s de + de p (ecuación de Terzaghi)

Con OVB = el total acentúa (kgf / cm2)

la p = el poro ejerce presión sobre ( o presión de

f ormación ) (kgf / cm2)

PE W ! PE XIRWMµR IJIGXMZE IR PSW KVERSW HI PE VSGE OKJ GQ

Por lo tan

to:

S1 = s1 de + de p (OVBP)

S2 = s2 de + de p

S3 = s3 de + de p

Así, en teoría, la presión de f ormación se limita por la

sobrecarga !

S 3

S 1

S2




37

F órmula de tensión de sobrecarga


U nidad es métrica s:

Hrb

10Dónde:

Ph = la presión hidrostática ( excluya o kg

/ cm2 )

rb = promedie la formación hincha densidad

(ninguna unidad)

la h = el grosor vertical de descansar

sedimentos (m)

OVBP =

unidad es d e int erfaz d e


OVBP = H*rb*0.433

Dónde:

Ph = la presión hidrostática (psi)

rb = promedie la formación hinchadensidad

(ninguna unidad)

la h = el grosor vertical de descansar

sedimentos (f t )



38

F órmula de densidad de magnitud


La densidad de magnitud de un sedimento es una función de la

densidad de matriz,

la porosidad y la densidad del fluido en los poros.

VF!PEJIPVJHIJIPVQDónde:

rb = hinche la densidad (ninguna unidad)

rf = la densidad f luida de la f ormación (ninguna

unidad)

la f = la porosidad ( de 0 a 1 )

el rm = la densidad de matriz (ninguna unidad)



39

G radiente de sobrecargaSedimentos f undamentados en la vasi ja son enterrados prof undos y prof u

con la continuación del proceso sedimentario.

LOS I NREASES DE ENTIERRO LA SOBRECARGA

AU MENTOD E L A SOBRECARGALL EVA A COMPRESIÓN

L A COMPRESIÓN D ISMIN UY E POROSI D A D

Arenisca

Arcilla / pizarra

Porosidad

DepT

h

C om portami ento d e arci ll a / pizarra

La disminución de porosidad es rápida en la

parte superior de la prof undidad curva --

somera y sección unconsolidated.

La curva se nivela para aterrizar en la arcilla

f irme queprogresivamente cambios a claystone y

pizarra.

Ar eni sca

Para la compresión de arenisca se debe a

realineación de granos y los ef ectos de los




40

G radiente de sobrecargaEl gradiente de sobrecarga se calcula promediando

densidad del superficie a la profundidad del interés.

Conocimiento del gradiente de sobrecarga esnecesario:

Para la evaluación de presión de formación

Para el cálculo de gradiente de fractura

Hinche aumentos de densidad con profundidad y

también varie en dependencia de fluido y litología.

Por lo tanto promediar es necesario.


(métrico) (INTERFAZ DE PROGRAMACIÓN DE APLICAOVBG OVBG



41

G radiente de sobrecargaConsidere 3 colocadores de las densidades diferentes:

Intervalo de densidad de Interval Thickness app. ovbgradiente de presión de ovb de rb de m de m

0 -- 100 100 2.1 21 2.1100 -- 200 100 2.3 23 2.2200 -- 400 200 2.5 50 2.35

Gr = apriete 10/Int de x

1) 100 x 2.1/10 = 21 kg / cm2 (21) x 10/100 = 2.1

2) 100 x 2.3/10 = 23 kg / cm2 (21+23) x 10/200 = 2.2

3) 200 x 2.5/10 = 50 kg / cm2 (21+23+50) x 10/400 = 2.35




42

G radiente de sobrecargaEl ejemplo sobrecarga la densidad se

curvan

(Mouchet and Mitchell, 1989)

Ciertos de literatura promedian la

d

en

sid

ad

d

e magni

tud

c

omo 2.31 kg /L,

o 1 psi / f t

Esto es un aproximado

sólo valor.

Para la interpretación exacta es

necesario calcular valores reales.




43

G radiente de sobrecarga

Note la dif erencia:

Sobrecarga de tierra

exceda 2.31.

Sobrecarga de costa

restos debajo de 2.31.


Onshore curve Offshore curve

Density 2.31 Density 2.31

Sea Bed

D e p t h

D e p t h

A lo largo bien tenga una columna de agua que los sentimientos hinchan densidad.

Este ef ecto puede ser muy importante en moderado -- a las áreas de agua prof unda



44

E stimar el gradiente de fractura

Detección de presión cuantitativa

Es esencial para aumentar el peso de lodo durante hacer un hueco de un anormal ejercido presión sobre

sección.

Existe un límite al que MW se puede crecer.

Partes someras de la f uente son las capas mas débiles que lo prof undo, más f irme.

El punto más débil en la f uente es justo debajo de embalar.

Aumento en MW más allá del límite puede abrir f racturas, posiblemente guiando para embarrar

pérdida

y puntapié.

La pérdida de lodo puede ocurrir también al límite de la presión en las ruinas porosas tal como SST

y LST.

MW se limita también por la cubierta y BOP.

¿Por qué necesitamos saber el gradiente de fractura?



45


F rac

d

P F

Equivalent Density

Depth

P F

d

F

rac

EXTRA STRING

OF CASING

REQUIRED

Equivalent Density

Depth

G radiente de fracturaEl dibuja la gráf ica de debajo de mostrar la inf luencia de gradiente de

f ractura y densidad de lodo en embalar las prof undidades de

colocación.

La cubierta debe estar puesto en

aseguran que densidades de lodo

usó no fracturan formaciones a las

profundidades someras

Las densidades de lodo más altas

pueden requerir cubiertas

adicionales encuerde para ponerse



46

G radiente de fractura


El gradiente de f ractura se domina en parte por el gradiente de

sobrecarga. Por lo general, los inf eriores el gradiente de sobrecarga,

los inf eriores el gradiente de f ractura. En barrenado prof undo, el

intervalo de las densidades de lodo útiles puede ser muy estrecho

debido a los gradientes bajos de f ractura envueltos.

The µWaterdepther " hoja de

cálculo muestra esta relación

gráficamente. Note aumente

cómo profundidad de agua y/o

presión de formación tienden a

aumentar el número de lascuerdas de cubierta exigió.



47

G radiente de fractura


En barrenado exploratorio, el gradiente de límite o fractura se

determina por Leak-de probar (LOT) o integridad de formación

prueban (FIT).

LOT/FIT resulta también ayuda a def inir:

1. Ajustes para embalar programa y MW

2. El máximo ejerce presión sobre permisible durante el control

de puntapié para evitar

interno apague se.

3. La presión de f ractura hidráulica requerida por el estímulo.

muchas pruebas la f ormación a la presión de apertura de f ractura,

mientras que un FIT meramente pruebas a un valor pre-determinado

asumió para es ligeramente menos del admisible máximo de presión . FIT

es pref erido cuando las f ormaciones se conocen ya para ser débil.



48

E scape se-de la prueba


Pump«

in a well with

closed BOPs«

until the pressure

in the well

reaches

fracturation

pressure of the

formation.

Se ejecuta normalmente después de

taladrar algunos metros debajo del

último zapato de cubierta

intermedio.

Normalmente, la bomba de cemento

es usada, para controlar mejor el

volumen y bomba de presión.



49

E scape se-de la prueba


A: Impulsión de principio

AB: El comportamiento elástico de la

formación.

B: Escape se fuera - fractura

BC : Embarre penetra formaciónC: Impulsión hecha alto.

CD: La propagación de fractura cesa

La presión toca a un estabilizado

ejerza presión sobre (d) que es

menos de

o igual a la b

E: Sangre-fuera.El lodo recobrado debería estar a la

altura del volumen bombeado. Si el

menos, las fracturas permanecen

abiertas; presión en d en este caso

también será menos de presión a B.

LOT

pressure

B

C D

Pumping

Volume l TimeA

E

P r e s s u r e



50

Prueba de integridad de formación


Volume

P r e s

s u r e

Time

FIT

Pressure

Bleed off

Pump off



51

Calcular la densidad de lodo admisible má x ima


PFRAC = el + de PLOT embarra la presión hidrostática

en

laf ue

nte

El primero calcula el fondo agujeree presión:

Entonces determine EMW:

Métrico:

EMW = ( kg / cm2 X de Ph 10 )/prof undidad en la m

INTERFAZ DE PR OGRAMACIÓN DEAPLICACIONES:

EMW = (Ph psi / Depth in f t) / .052



52

E jercite 6 - gradiente de fractura


Calcule f ractura - LOT-EMW de los datos dados abajo.

Prof undidad taladrada: 1912 m. Embalar zapato a 1900 m.

MW: 1.2 SG

prensa de LOT.: 56 kg / cm2

La presión hidrostática =

LOT ejerce presión sobre =

Sume escape de la presión =

Frac. EMW =

1900 X 1.2/10 = 228 CM2 DE K G/

56 kg / cm2

284 kg / cm2

284 X 10/1900 = 1.49



Gracias por su atención.

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