Taller de Arenamiento
-
Upload
wualeska-pacheco -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of Taller de Arenamiento
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
1/17
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE PETRÓLEO
CÁTEDRA: COMPLETACIÓN DE POZOS.
TALLER DE CONTROL DE ARENAS
ELABORADO POR:
Br. ARANGUREN Alfonso. C.I. 20.075.665
Br. CHACIN Deyanis. C.I. 19.987.695
Br. PACHECO Waleska C.I. 21.062.845
MARACAIBO, MAYO 2015.
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
2/17
2
TALLER DE CONTROL DE ARENAS
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
3/17
3
El pozo BA-5565 fue descubierto en Septiembre de 2009 como productor
del miembro Bachaquero de la formación Lagunillas. Se pretende diseñar e
instalar una completación a hoyo desnudo y ampliado a 13 pulgadas, pero con una
técnica de control de arena (empaque con grava combinado con un forro ranurado
a hoyo desnudo). Para cumplir con dicho objetivo, las características de la
configuración mecánica, así como el análisis granulométrico realizado a la
formación a la cual produce dicho pozo se presentan a continuación.
# C.I.Revestidor de
producción Profundidaddel pozo
Tipo demalla
Diámetro delforro ranurado
Espesor(pies)
Qo(BPD)
%Ayespera
Diámetro Profundidad
1 20075665 7 1500 1700 US Mínimo 200 300 2
Base del colgador: 30' por encima del cuello flotador del revestidor de
producción.
Se estima dejar en el fondo del pozo y la base del forro ranurado unos 20' de
bolsillo.
Se pide determinar:
a) Dibujar la configuración mecánica propuesta de manera detallada.
b) Cantidad de sacos de grava. Se debe colocar en el pozo medido en pies
cúbicos y luego trasformar a unidades de sacos.
c) Tamaño mínimo y máximo de la grava a utilizar según el método Schwartz.
d) Tamaño de las ranuras a utilizar (Ancho y largo)
e) Velocidad de flujo.
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
4/17
4
a) Dibujar la configuración mecánica propuesta de manera detallada.
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
5/17
5
En la presente imagen podemos observar las capacidades volumetricas a calcular
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
6/17
6
b) Cantidad de sacos de grava. Se debe colocar en el pozo medido en pies
cúbicos y luego trasformar a unidades de sacos.
Para conocer los sacos de grava se deben conocer los siguientes datos:
El diámetro interno del revestidor se obtuvo por medio de la siguiente tabla.
Los diámetros del forro y del hoyo son datos dados en el ejercicio y las
alturas fueron calculadas por medio del diagrama mecánico.
h forro ranurado 220D forro (pulg) 3,5
D hoyo (pulg) 13
Di revestidor (pulg) 5,920
Base colgador (pie) 1430H R-F (pies) 70
H H-F (pies) 180
H bolsillo (pies) 20
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
7/17
7
Ahora bien lo primero que se debe calcular es las capacidades volumétricas
y se pueden conseguir por medio de las siguientes ecuaciones:
o Capacidad volumétrica Revestidor- Forro:
( )
() ()()
0.1243 pies³/pies
o Capacidad volumétrica Hoyo- Forro:
( )
() ()()
0.8550 pies³/pies
o Capacidad volumétrica Bolsillo:
()
0.9218 pies³/pies
Por último se deben calcular los volúmenes correspondientes:
o Volumen Revestidor-Forro:
V(R-F) = h (R-F)*Cv(R-F)
V(R-F)= (70 pies)*(0.1243 pies3/pies)= 8.701 pies3
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
8/17
8
o Volumen Hoyo-Forro:
V(H-F) = h (H-F)*Cv(H-F)
V(H-F)= (180 pies)*( 0.8550 pies3/pies)= 153.9 pies3
o Volumen Bolsillo:
Vbolsillo = h bolsillo*Cvbolsillo
Vbolsillo
= (20 pies)*(0.9218 pies3/pies)= 18.436pies3
o Volumen total de grava:
Volumen total= (18.436+153.9+8.701) pies³=181.037pies³
Ya que 1 saco de grava =1 pie³ por lo tanto se puede decir que son necesarios 182sacos de grava.
Otra manera de calcular los sacos de grava es la siguiente:
Sacos de grava teórica= 0,0054541*(Dhoyo)²*(h (H-F)+h(bolsillo)) + D(R-F)²*h(R-F)
– D(H-F)²*( h (R-F)+h(H-F))
Sacos de grava teórica= 0,0054541*((13pulg²*(180+20)pies)+( 5,920pulg²*70pies)-(
3,5pulg²*(180+70)pies))= 181.0257 sacos de grava.
c) Tamaño mínimo y máximo de la grava a utilizar según el método Schwartz.
Para el diseño del tamaño de la grava y ranuras del forro, se utilizara el
Método de Schtwartz. Se hace necesario realizar una tabla reportando: Tipo de
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
9/17
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
10/17
10
Luego se debe graficar el diámetro de la malla en pulgadas en una escala
logarítmica en el eje X vs el porcentaje retenido acumulado en escala milimetrada
en el eje Y.
Grafico1. Tamaño del Tamiz, pulg vs Peso retenido acumulado, %
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0010,010,11
Selección del tamaño de la grava
P e s o r e t e n i d o a c u m
u l a d o ,
%
Tamaño del Tamiz, pulg
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
11/17
11
Del grafico 1 deben obtener D10, D40, D70 y D90. De esta manera se tiene:
Los datos arrojados por la gráfica 1 son los siguientes:
Valores
D10 0,0157D40 0,0114D70 0,00769D90 0,00598
Luego de obtener los valores de D40 y D90 se puede calcular el valor de
coeficiente de uniformidad C de la siguiente manera:
1.90635
Se debe calcular el valor de la velocidad de entrada al empaque paradeterminar los tamaños críticos de la arena, según los siguientes criterios:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0010,010,11
Selección del tamaño de la grava
P e s o r e
t e n i d o a c u m u l a d o , %
Tamaño del Tamiz, pulg d10
d40d70
d10
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
12/17
12
a. Si C0.05 pie/seg, el tamaño crítico es igual al d40, el cual indicaque la arena es no uniforme.
c. Si C>10 y V>0.1 pie/seg, el tamaño crítico es igual al d70, el cual indica que laarena es completamente no uniforme.
Se calculara la velocidad de entrada al empaque de la siguiente manera:
Para conseguir la tasa de producción se debe conocer el caudal del agua,
se despejara de la siguiente ecuación:
Despejando se tiene:
() ()
() 6,1224 BPD
Para conseguir la tasa de producción empleamos la siguiente ecuación:
Q=Qw+Qo
Q=6,1224 BPD+ 300 BPD= 306,12245 BPD
= 0,01989pies
3/s
Luego para calcular el área de flujo se debe emplear la siguiente ecuación:
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
13/17
13
Para conseguir el valor del área se debe calcular el valor del número de ranuras.
Para calcular el número de ranuras de debe asumir un ancho de ranura, se
comenzara asumiendo W=0,040 pulg al cual corresponde una longitud de ranura 2
pulg.
49.4802 numerode ranuras/pies
Numero de ranuras requeridas /pie. (Si N32, redondee al múltiplo más cercano de ocho)
Así se tiene que N=56 numero ranuras/pies
Ahora se tiene la información necesaria para calcular el área de flujo
6,8444pies²
Por último se calcula la velocidad de entrada al empaque
= 000,5813pies/s
Debido a que C
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
14/17
14
Luego se debe determinar el coeficiente de uniformidad de la grava: Se
asume Cg=1,5. Al asumir un valor de D40 se obtiene D90.
Se asumirá un D40=0,047, de esta manera se tiene:
Se traza una recta que pase por D40 y D90, y se traza una recta paralela aésta desde el valor de Dcg. Así se obtiene el rango de tamaño de la grava.
Donde, Dmin= 0,0455 Dmax= 0,102
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0010,010,11
Selección del tamaño de la grava
P e s o r e t e n i d o
a c u m u l a d o ,
%
Tamaño del Tamiz, ul
Dmin
D40
D90
Dcg
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
15/17
15
Con el rango de tamaño de la grava, entrar en la tabla con Dmax (0%) yDmin (100%) según la escala U.S. o Tyler. Se determinan los extremos.
NOTA: Si los valores obtenidos no se consiguen en la tabla debe interpolarse.
Interpolando en la calculadora con los valores de Dmin= 0,0455 y Dmax=0,101, se tiene que la apertura de la malla mínima es 0,0455 pulg y la apertura de
la malla máxima es 0,102 pulg
Por último se determina el ancho de la ranura del forro mediante lasiguiente fórmula:
= 0,03033485pulg
Ya que anteriormente se asumió un ancho de la ranura de forro, debe
sacarse el porcentaje de error.
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
16/17
16
| | =31,86153879%
Debido a que el error es mayor al 20% debe tomarse otro valor de ancho de
la ranura de forro asumido y repetir el procedimiento.
Nuevamente se debe calcular la velocidad de entrada al empaque, así que
lo primero que debe calcularse es el número de ranuras, en este caso se asumirá
un ancho de ranura de forro menor.
W=0,028pulg y L=1,5pulg
94,2477numero de ranuras/pies
Numero de ranuras requeridas /pie. (Si N32, redondee al múltiplo más cercano de 8)
Así se tiene que N=96 número de ranuras/pies
Ahora se tiene la información necesaria para calcular el área de flujo
=6,16 pies2
Por último se calcula la velocidad de entrada al empaque
= 0,0064592pies/s
Debido a que C
-
8/19/2019 Taller de Arenamiento
17/17
17
el mismo por lo que las rectas trazadas en el grafico anteriormente no cambiaran
por lo siguiente a realizar es calcular el porcentaje de error del ancho nuevo ya
que el D100 y D0 serán los mismos obtenidos en pasos atrás.
| | =7,696922846%
Como %error de W es menor al 20% el proceso esta correcto y ese será elvalor del ancho del forro de 0,028pulg con longitud de 1,5 pulg.
La Velocidad de flujo es la misma velocidad de entrada al empaque y para
un ancho de 0,028 pulg la velocidad es de 0,0064592 pies/s.
d) Tamaño de las ranuras a utilizar (Ancho y largo)
Apertura de la malla mínima es 0,0455pulg y la apertura de la malla máxima
es 0,102 pulg
e) Velocidad de flujo.
= 0,001068367pies/s