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Analisis del efecto de una modificación en el Angulo de boquillas para una broca PDC aplicando dinámica de fluidos computacional

Resumen

La perforación sobrebalance es conocida por ser económica y simple, sin embargo, el alto daño a la formación y la reducida ROP (Rate Of Penetration) son algunas de sus principales desventajas. En contraste, la perforación bajo balance minimiza el daño a la formación y logra una mayor ROP, aunque es costosa, compleja y no puede ser aplicada en muchos casos. En la búsqueda de una nueva técnica que incorpore las ventajas y soslaye las desventajas de estas técnicas se propone la perforación bajo balance dinámica. La caída de presión generada alrededor y debajo de la broca es nuevamente restaurada a valores normales por encima de la misma y estas condiciones requieren de ligeras modificaciones en el diseño de la broca. El objetivo de este proyecto es proponer un diseño para una broca de perforación en 3D de acuerdo a los postulados de la perforación bajo balance dinámica; a partir de estudios fluidodinámicos en estado estable, aplicando las ecuaciones de conservación de masa y cantidad de momento tridimensional, se utilizará el método de volúmenes Finitos para la discretización de las ecuaciones y técnicas de CFD para la solución. Para cada una de las geometrías propuestas se realizó un análisis de diferencial de presión y velocidad donde se obtuvo datos del fluido en varios momentos: al entrar a las boquillas, al atravesarlas y en la salida de estas, así como cuando el fluido está a punto de chocar con la formación; estos los resultados podrían representar un avance en pro a los postulados de la técnica.