Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

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Alfredo de la Cruz Sánchez
hace 7 años
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1 DISEÑO DE UN BANCO DE PRUEBAS EXPERIMENTALES PARA LA LEY DE DARCY, CON DIFERENTES FLUIDOS DE PERFORACION GEOTÈRMICA Ing. Jesús González Barajas - M.I. Hugo Gutiérrez - Dr. Carlos Rubio - Dr. Jesús Pacheco - Ing. Pablo Tututi. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo Heroica Ciudad Juárez, Chih. 20 de Octubre de 2016.

2 Contenido Introducción Antecedentes Objetivos Diseño del experimento Comentarios finales Bibliografía

3 Introducción

6 Fuente: Schettino & Malave, 2013.

9 Fuente: Javier, S. F. (2010). Flujo en medios porosos : Ley de Darcy. Retrieved from

10 Shettino y Malave [1], analizaron la influencia de la variación de las concentraciones del fluido de perforación, con muestras obtenidas de un campo exploratorio. Se realizaron pruebas de densidad, viscosidad, y cantidad de filtrado por medio de un filtro prensa, determinando que el buen filtrado de un lodo se encuentra en los rangos de 6 a 9 ml por 100 psi. Shishir y Ergun [2], diseñaron un fluido de perforación a base de un afrón de gas coloidal, para minimizar con micro-burbujas, las pérdidas de filtración debido al bloqueo de los poros en la roca. M. Barry y Y. Jung [3], estudiaron la filtración y las propiedades reológicas de fluidos bentoníticos con bajo contenido de sólidos, agregando aditivos de nanopartículas de óxido de hierro y dos tipos de arcillas diferentes, entre otros componentes, bajo condiciones de baja temperatura y presión (25 ºC, 6.9 bar), y condiciones de alta temperatura y presión (200 ºC, 70 bar).

11 Objtivo Contar con el diseño de un banco de pruebas, con documentos que permitan llevar a cabo su construcción, para en un trabajo posterior poder realizar el experimento de darcy y así, comparar el atentado a la permeabilidad de la formación geológica, producida con diferentes fluidos de perforación utilizados en la industria geotérmica.

12 DISEÑO DEL EXPERIMENTO

13 CAUDALÍMETRO MANÓMETROS DE ALTURA DE REFERENCIA INDICADOR DE PRESIÓN INDICADOR DE PRESIÓN P P CONTENEDOR DE MUESTRA GEOLÓGICA VÁLVULA INDICADOR DE TEMPERATURA T BOMBA VÁLVULA INDICADOR DE PRESIÓN P CALDERA CONTENEDOR DE FLUIDO CONTENEDOR DE FLUIDO

14 P-6 CA FUENTE DE CA TERMOPAR P-9 E-1 P-7 Tanque a1 a2 a3 a4 Vcc1 GND 0 0 b1 b2 b3 b TARJETA DE ADQUISICIÓN V-1 VÁLVULA DE ESFERA P-45 dh I-5 P Cámara de arenas PC Cámara de arenas P-40 L P I-6 V-2 Tanque 2 E-3

15 E-8 V-5 E-9 V-6 E-7 P-28 dh L CA P-30 P-24 a1 1 a2 2 3 a3 4 a4 b1 b2 b3 b Vcc1 0 GND 0 P-26 P-29 P-27 TARJETA DE ADQUISICIÓN FUENTE DE CA VÁLVULA DE ESFERA E-10 P-32 V-7 P-34 P-23 COMPRESOR DE AIRE P I-1 P I-2 P I-3 P I-4 P-35 P-25 P-36 P-32 P-37 P-38 P-31 P-41 P-42 P-43 P-44

16 10 40 Base del contenedor 10 z1 z2 10 α

21 Conclusiones Era importante el diseño de un banco de pruebas para realizar el experimento de permeabilidad de Darcy, con el que fuera posible cambiar el tipo de estrato geológico utilizado. Además se podrá añadir la inyección de aire para simular la circulación de un fluido aireado de perforación. Este trabajo deja el camino, para la posterior fabricación del banco, adquisición de materiales y, por supuesto, la experimentación con los diferentes tipos de fluidos, recordando que el presente diseño, corresponde a la primera etapa de un estudio del desempeño de los diferentes fluidos de perforación, al cumplir con sus tareas durante la perforación. Cabe mencionar que se cuenta con diferentes instrumentos para medir la reología de los fluidos, tales como reómetros, densímetros, viscosímetros, tarjetas de adquisición de datos y termopares, instrumentos que se incluirán en el experimento.

22 Bibliografía [1] J. Schettino and K. Malave, Influencia de la Variación de las concentraciones de los inhibidores del fluido Maxdrill en las formaciones Orteguaza, Tiyuyacu, Tena y Napo del Campo Palo Azul, [Online]. Available: bitstream/ /24497 /1/FICT_Influencia de la variación de las concentraciones.pdf. [2] S. Shivhare and E. Kuru, A study of the pore-blocking ability and formation damage characteristics of oil-based colloidal gas aphron drilling fluids, J. Pet. Sci. Eng., vol. 122, pp , [3] M. M. Barry, Y. Jung, J. K. Lee, T. X. Phuoc, and M. K. Chyu, Fluid filtration and rheological properties of nanoparticle additive and intercalated clay hybrid bentonite drilling fluids, J. Pet. Sci. Eng., vol. 127, pp , 2015.

23 Por su atención, gracias. Ing. José Jesús González Barajas Grupo de Eficiencia Energética y Energías Renovables, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.Ciudad Universitaria, Morelia, Mich.

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