EJERCICIO SOBRE CARGAS EN EL CASTILLO

Se requiere perforar un pozo cuyo objetivo se encuentra @ 18000 pies para lo cual se desarrollaron 03 fases se utiliza Drill Pipe 7” DE x 5.827” DI 19.5 lbs/pie

1º Fase :

C/broca de 19” @ 459.2m densidad del lodo 440.99 lbs/bbl se baja casing ” grado N-80

con un peso de 75.7 lbs/pie.BHA a utilizarse:

06 DC DE x DI peso 132 lbs/pie – 09 DC DE x DI peso 69

lbs/pie21 HW 5” DE x 3” DI 53 lbs/pie.

2º Fase:

C/broca de @ 6500 ft densidad del lodo 11.5 lbs/gl se baja casing ” grado N-80

con un peso de 53.5 lbs/pie.BHA a utilizarse:

04 DC DE x DI peso 396 lbs/yardas – 07 DC DE x DI peso 207

lbs/yarda.19 HW 5” DE x 3” DI 17.67 lbs/yardas.

3º Fase :

C/broca de @ profundidad final densidad del lodo 524.99 lbs/bbl se baja casing 7” grado N-

80 con un peso de 26 lbs/pie.BHA a utilizarse:

11 DC DE x DI peso 396 lbs/yardas – 21 HW DE x DI peso

17.67 lbs/yardas.Condiciones operativas:

Castillo marca DRECO altura 149 pies, área de la tubería parada , altura de repisa 84

pies.

Considerar carga del viento 0.2 lbs/ , velocidad mínima en estructura 50 mph.

Área de la estructura 540 , para cálculos de Fza de viento considerar que toda la tubería

incluyendo el BHA está parado sobre el Set Back.Malacate IDECO H-1400Peso del conjunto Aparejo-gancho 26000 lbs considerar igual al peso Aparejo-Swivel.Máxima velocidad en la línea rápida 720 pies/minuto.Numero de poleas estacionarias igual a 05.Longitud promedia de cada barra 90 pies.Punto de anclaje de línea muerta al lado derecho frente al Set Back.Margen de sobretensión 100000 lbs a considerar por atasque de tubería (considerar en todos

los cálculos).

Cable a utilizar:

Calcular:

a)La fuerza del viento sobre el castillo si toda la sarta estuviera parada. (1pto)b)La carga compresiva sobre el castillo, a la profundidad de la 1º y 3º Fase. (1pto)c) Fza total sobre el castillo a la profundidad de la 3º Fase. (1pto)d)FEC a la profundidad de la 2º y 3º Fase. (1pto)

e)Cuál es la potencia que desarrolla el motor cuando se baja el Csg de . (1pto)

f) Hasta que profundidad se puede perforar con la potencia disponible del malacate(1pto)g)CNB del castillo a la potencia disponible del malacate. (1pto)h)La carga sobre el pie derecho más débil para la 2º Fase. (1pto)

1.) Solución:

a.) Carga del viento: *

b.)

1500 = L + 4*30 + 6*30 + 18*30L= 660 piesWg= (660*19.5 + 18*30*50 + 4*30*140 + 6*30*84)(1-0.015*10.5) + 24000 +100000Wg= 184483.075 lbs.

E= donde: #poleas viajeras = #poleas estacionarias -1

#poleas viajeras = 5-1 =4 n = 2 (#poleas viajeras)

n = 8

Hallamos el

Fd = 184483.075*(1 +

Fd = 234963.7 lbs.

.

Prof. Final = 13000 – 1500 – 6500Prof. Final = 50005000 = L + 10*30 + 21*30L = 4070 pies.

= (4070*19.5 + 10*30*84 + 21*30*50)(1-0.015*11.5) + 24000 + 100000

= 236593.79 lbs.

E = 0.841Hallamos el Fd.

Fd = 236593.79*

Fd = 301333.56 Lbs.

c.) . en la tercera Fase:

12000 = L + 11*30 + 21*30L = 11040

. (11*30*132 + 21*30*53 + 11040*19.5) Sen. (2.5) = 12746.89 Lbs.

.

Fza =

Wg = (11*30*132 + 21*30*53 + 11040*19.5)*(1-0.015*12.5)+24000+100000Wg = 361436.875 lbs.

Fd =

Fd = 460337.78 lbs.

d.) FEC. En la 2º Fase:

FEC =

Pero: Fde = 4*Wg (

Fde = 4*184483.075*

Fde = 331565 lbs.

FEC =

FEC en la 3º Fase:

FEC =

Fde = 4*236593.79*

FEC =

e.)

Pot. Gancho HP =

Pot. Malacate HP =

Pot. Motor HP =

f.) Pot. Malacate (entrada) = 1200 HPPot. De salida = 1200*0.9=1080 HPPot. Gancho = 1080*E= 1080*0.841 = 908.28 HP

Pot. Gancho =

.

g.) Potencia de entrada = 1400 HP.Pot. De salida = 1400 x 0.9 = 1260 HP.Pot. En el gancho = 1260 x 0.841 = 1059.66 HP.Pot. En el gancho HP = 1260 HP.Pot. En el gancho = 1260 x 0.841 = 1059.66 HP.

Pot. En el gancho HP = entonces Wg=

388542 = (11*132*30 + 21*30*53.5 + (L-11*30-21*30)*19.5) (1-.015* ) +

26000 + 100000Despejando L:L = 16027.65 ft.Profundidad total: 16027.65 + 11*30 + 21*30Profundidad total: 16987.65 ft.

h.) Realizando la distribución de cargas de la siguiente manera: A B C D

Carga en el gancho W W/4 W/4 W/4 W/4Carga en el malacate W/nE W/2nE W/2nECarga en la línea muerta W/n W/n

Fd W/4+ W/n+ W/2nECarga C= Wg* (1/4 + 1/n + 1/2nE)6500 = L + 4*30 + 7*30 + 19*30L = 5600 pies.Wg = (5600*19.5 + 4*30*132 + 7*30*69) (1- 0.015*11.5) + 100000 + 26000Wg = 241461.08 lbs.Carga C = 241461.08*(1/4 + 1/8 + 1/2*8*0.841)Carga C = 108492.4 lbs.