ECD: Densitatea Echivalentă în Circulație

ECD: Densitatea Echivalentă în Circulație

Hits: 52

O noțiune deloc de neglijat…

ECD

Densitatea Echivalentă în Circulație (ECD) este densitatea efectivă a fluidului de foraj care combină densitatea actuală (măsurată static) și căderea de presiune în spațiul inelar. ECD este vital pentru ingineria forajului, deoarece limitează modul săpare a intervalului de adâncimea aferent fiecărei secțiuni a sondei. Ignorarea ECD-ului poate conduce la pierderi de circulație.

ECD – numit și densitate circulantă echivalentă –, este practic densitatea dinamică exercitată de un fluid de foraj (în circulație), în orice punct al găurii sondei. Densitatea circulantă echivalentă sau densitatea dinamică este întotdeauna mai mare decât densitatea statică a fluidului de foraj (fără circulație).

Pentru a înțelege de ce este așa, să analizăm acest aspect: pompele furnizează presiunea ce forțează mișcarea fluidului de foraj prin interiorul garniturii de foraj în mișcarea descendentă spre talpa sondei și înapoi spre suprafață; pe măsură ce fluidul de foraj iese din duzele sapei, acesta trebuie să curgă prin spațiul inelar dintre garnitura de foraj și pereții găuri; urmare a frecărilor ce au loc pe suprafețele de contact, fluidul de foraj pierde o parte din presiunea furnizată de pompă; această pierdere de presiune este absorbită de formațiune. Ca urmare, Densitatea Circulantă Echivalentă (ECD) este suma acestei pierderi de presiune (convertite în densitate) și a densității originale a fluidului de foraj în condiții statice. Acesta este motivul pentru care ECD este întotdeauna mai mare decât densitatea statică a fluidului, deoarece include și pierderea de presiune convertită la densitatea sa echivalentă.

Ca urmare, mai ales în zonele în care fereastra de siguranță a densității fluidului de foraj (a se vedea video mai jos) este foarte îngustă, ignorarea valorii ECD pentru compararea cu gradientul presiunii de fracturare poate duce efectiv la pierderi de circulație.

Formule de calcul ale ECD

Sistemul metric

În sistemul metric, formula de calcul a ECD-ului este:

ECD = \dfrac{\text{Cadere presiune in spatiul inelar} \times 1.000}{9,81*TVD} + \text{Densitate curenta fluid foraj}

unde:

  • ECD → Densitatea Echivalentă în Circulație, în [kg/m3];
  • Căderea de presiune în spațiul inelar, în [kPa];
  • TVD → True Vertical Depth, în [m];
  • Densitatea curentă a fluidului de foraj, în [kg/m3].

Notă: Pentru calculul căderii de presiune în spațiul inelar, se va vedea acest articol dedicat.

Formular de calcul 1

Sistemul  oilfield

Un convertor util între unități ale diverselor sisteme de măsură poate fi găsit și aici.

În acest sistem, formula de calcul a ECD-ului este:

ECD = \dfrac{\text{Cadere presiune in spatiul inelar}}{0,052 \times TVD} + \text{Densitate curenta fluid foraj}

unde:

  • ECD → Densitatea Echivalentă în Circulație, în [ppg];
  • Căderea de presiune în spațiul inelar, în [psi];
  • TVD → True Vertical Depth, în [ft];
  • Densitatea curentă a fluidului de foraj, în [ppg].

Notă: Pentru calculul căderii de presiune în spațiul inelar, se va vedea acest articol dedicat.

Formular de calcul 2

Eh, cum trecut-au anii... După ce în 1984 am absolvit IPG-ul din Ploiești, următorii patru ani am trecut prin Șantierele de foraj ale Schelei de Foraj Tg. Ocna, din zona Matca-Buciumeni a județului Galați. Apoi, anul 1988 mi-a adus (cu eforturi) un transfer la Mediaș, ca proiectant de foraj al sondelor, în cadrul a ceea ce se numea atunci “Centrul de Cercetare și Proiectare”, care ținea pe vremea aceea de Institutul de la Câmpina. Apoi, lucrurile au luat altă turnură, după anii ‘90, când centrul a trecut sub tutela Romgaz-ului... Ulterior, activitatea de proiectare foraj și ingineria de zăcământ a rămas la Romgaz, iar activitatea de proiectare conducte și altele a trecut la Transgaz. Iar eu am rămas devotat activității de proiectare a forajului sondelor, activitate care iată, cel puțin formal, se apropie de final... Dar pentru că forajul sondelor este un domeniu pasionant, și pentru că scopul unui om în viață ar trebui să fie acela de a evita plictiseala, cred că voi mai rămâne un pic în acest domeniu. Chiar cred că aș avea câte ceva de transmis celor ce vin din urmă...

    Lasă un comentariu