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Aplicación de modelos matemáticos para la evaluación de hidráulicas durante operaciones de perforación

Resumen

Los cálculos de hidráulica durante operaciones de perforación son esenciales debido a que estos permiten determinar el efecto que tiene el fluido de perforación sobre las presiones del sistema en general, por esto durante las operaciones de perforación siempre se ha tenido la necesidad de tener los cálculos de hidráulica, es decir, los cálculos de las pérdidas de presión y limpieza del pozo, los cuales desempeñan un papel de gran importancia al momento de perforar un pozo petrolero optimizando el tiempo en que se realiza su perforación y ayudando a disminuir los riesgos operacionales evitando condiciones inseguras. Actualmente en la industria se tienen algunos aplicativos que realizan los distintos cálculos de hidráulica, la idea con el presente trabajo es presentar un aplicativo, programado en lenguaje C#, en paralelo a los utilizados actualmente en la industria que sea de libre acceso académico, y así ayudar a que los estudiantes puedan prepararse mejor. Las ecuaciones que se programaron son las de pérdidas de presión con los modelos de Bingham y Ley exponencial con estas ecuaciones se tendrán que realizar los cálculos de pérdidas de presión en la tubería de perforación, el anular entre el pozo y la tubería de perforación y también las pérdidas de presión en la broca. Los cálculos de limpieza de pozo se realizaron con la programación de los modelos de Larsen y Rubiandini con los cuales se podrán determinar la velocidad de deslizamiento de los ripios y la velocidad mínima que se necesita para realizar una óptima limpieza. En el trabajo, se realizó adicionalmente un análisis de sensibilidad detallado de las ecuaciones principales, con el fin de dar un entendimiento global al usuario de que variables afectan el comportamiento de la hidráulica en el pozo.