Desarrollo de un simulador para estimar torque y arrastre sobre tuberías de revestimiento de pozos petroleros

Abstract

Debido a que en la construcción de un pozo petrolero, la tubería de revestimiento puede atascarse, se desarrolló un modelo computacional para estimar las cargas encontradas durante su bajada, reciprocación o rotación. Este modelo, a diferencia de otros, toma en cuenta la rigidez de la tubería y la presencia de centralizadores; modelando así la tubería de manera más real. El principio del modelo es que tanto el torque como el arrastre, son debidos principalmente a la fricción entre el hoyo y la tubería. Se supone que el contacto ocurre en los centralizadores. El método se basa en modelar la sarta como un conjunto de vigas continuas usando la teoría de vigas continuas de Timoshenko. Primero se describe el modelado de la sarta, y luego se desarrollan las ecuaciones analíticas para la determinación de cargas. Las ecuaciones se deducen tanto para bajada como para subida de la tubería, así como para secciones cóncavas y convexas de un hoyo. También se discuten los efectos de la flotación en el peso efectivo de la sarta y el perfil de tensiones de la misma. Además se realizan modificaciones al modelo en función de este estudio. Los resultados obtenidos fueron alentadores en su mayoría, y motivan al autor a seguir desarrollando en este campo de investigación.