Científica, ISSN 2594-2921, vol. 28, no. 1, January-June 2024.
DOI: 10.46842/ipn.cien.v28n1a09
Análisis estático y dinámica de fluidos de una cabeza de cementación para pozos petroleros
Static and fluid dynamic analysis of an oil well cementing head
Recibido 02-05-2024, aceptado 19-06-2024.
Resumen
Con base en el diseño realizado de una cabeza de cementación de doble tapón para pozos petroleros, se realizó un análisis fluidodinámico considerando los flujos mínimos, máximos y presiones de una unidad de alta presión (UAP) además de análisis por elementos finitos para observar el comportamiento del dispositivo al aplicar diferentes presiones internas, simulando la presión de operación y de prueba hidrostática. El análisis de fluidos permitió observar y detectar los puntos en donde el fluido presenta acumulaciones con la finalidad de modificar la geometría y reducir este efecto mejorando el flujo del cemento evitando la generación de taponamientos y posibles daños al sistema de bombeo de cemento, los resultados obtenidos validaron el diseño de cabeza de cementación, asegurando el cumplimiento de los requisitos específicos de resistencia a las presiones de operación y los valores de flujo de cemento de manera eficiente para su implementación en pozos.
Abstract
Based on the design of a double plug cementing head for oil wells, a fluid dynamic analysis was carried out considering the minimum and maximum flows and pressures of a high-pressure unit (HPU) as well as finite element analysis to observe the behavior of the device when applying different internal pressures, simulating the operating and hydrostatic test pressure. The fluid analysis allowed observing and detecting the points where the fluid presents accumulations to modify the geometry and reduce this effect, improving the flow of cement and avoiding the generation of clogging and possible damage to the cement pumping system, the results obtained validated the cementing head design, ensuring compliance with the specific requirements of resistance to operating pressures and cement flow values in an efficient way for its implementation in wells.
Palabras clave: dinámica de fluidos, análisis por elemento finito, cementación, simulación, SolidWorks®.
Index terms: fluid dynamics, finite element analysis, cementing, simulation, SolidWorks®.
ISO 690 reference:
Ramírez López, Luis Alberto;
Bermúdez Vilchiz, Jesús;
Martínez Merlín, Iván Enrique;
Castellanos Escamilla, Víctor Augusto;
Albiter Hernández, Apolinar,
2024,
Análisis estático y dinámica de fluidos de una cabeza de cementación para pozos petroleros,
Científica, vol. 28, no. 1,
ISSN 2594-2921, e280109,
DOI: 10.46842/ipn.cien.v28n1a09
