Presiunea hidrostatică

Presiunea hidrostatică

Hits: 104

O noțiune esențială în forajul sondelor…

Presiunea hidrostatică

Presiunea statică exercitată în interiorul unui lichid, la un anumit nivel, datorită greutății coloanei de lichid aflate deasupra acestui nivel.”

Cuvântul „hidrostatic” provine din „hidro”, ce semnifică apă, care exercită presiune și  „static”, ce semnifică absența mișcării. Prin urmare, orice presiune dezvoltată de o coloană de fluid care nu se mișcă poate fi considerată presiune hidrostatică; desigur, în acest sens, fluidul poate fi fie lichid, fie gazos.

În activitatea de foraj, presiunea hidrostatică este presiunea creată de coloana de fluid de foraj existentă în gaura de sondă. Principalii doi factori care afectează presiunea hidrostatică sunt: greutatea specifică a fluidului de foraj și adâncimea verticală (TVD – True Vertical Depth).

De ce e importantă noțiunea de presiune hidrostatică? Simplu: în condiții statice (fără circulație), doar presiunea hidrostatică va împiedica fluidele din mediul poros-permeabil traversat de sondă să pătrundă în sondă, unde lucrurile pot evolua periculos pentru securitatea lucrărilor de foraj…

Formula de calcul a presiunii hidrostatice:

P_h=\text{Densitate fluid foraj} \times g \times TVD

unde „g” este accelerația gravitațională.

Având în vedere această ecuație, e simplu de observat că presiunea hidrostatică nu este o funcție de geometria găurii sondei, fiind determinată doar de densitatea (respectiv greutatea specifică a) fluidului din sondă și de adâncimea verticală a punctului la care se dorește determinarea acesteia.

Calcularea presiunii hidrostatice

Funcție de unitățile de măsură folosite pentru cele două componente determinante ale presiunii hidrostatice, formula de calcul a acesteia va lua diverse forme, după cum urmează:

Calcularea presiunii hidrostatice în [atm], folosind densitatea fluidului [kg/m3] și TVD în [m]

P_h=9,81 \times \text{densitate fluid} \times TVD \times 9,8692 \times 10^{-6}

unde:

  • densitatea fluidului → în [kg/m3];
  • TVD → în [m].

Formular de calcul 1

Calcularea presiunii hidrostatice în [bar], folosind densitatea fluidului [kg/m3] și TVD în [m]

P_h=\dfrac{9,81 \times \text{densitate fluid} \times TVD}{100.000}

unde:

  • densitatea fluidului → în [kg/m3];
  • TVD → în [m].

Formular de calcul 2

Calcularea presiunii hidrostatice în [Pascal], folosind densitatea fluidului [kg/m3] și TVD în [m]

P_h=9,81 \times \text{densitate fluid} \times TVD

unde:

  • densitatea fluidului → în [kg/m3];
  • TVD → în [m].

Formular de calcul 3

Calcularea presiunii hidrostatice în [psi], folosind densitatea fluidului [ppg] și TVD în [m]

P_h=0,052 \times \text{densitate fluid} \times TVD \times 3,281

unde:

  • densitatea fluidului → în [ppg];
  • TVD → în [m].

Formular de calcul 4

Calcularea presiunii hidrostatice în [psi], folosind densitatea fluidului [lb/ft3] și TVD în [ft]

P_h=0,006944 \times \text{densitate fluid} \times TVD

unde:

  • densitatea fluidului → în [lb/ft3];
  • TVD → în [ft].

Formular de calcul 5

Calcularea presiunii hidrostatice în [psi], folosind gradientul presiunii [psi/ft] și TVD în [ft]

P_h=\text{gradient presiune} \times TVD

unde:

  • gradient presiune  → în [psi/ft];
  • TVD → în [ft].

Formular de calcul 6

Calcularea presiunii hidrostatice în [psi], folosind densitatea fluidului [ppg] și TVD în [ft]

P_h=0,052 \times \text{densitate fluid} \times TVD

unde:

  • densitate fluid  → în [ppg];
  • TVD → în [ft].

Formular de calcul 7

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... Și pentru că în ultima perioadă am descoperit validitatea filosofiei stoice, nu voi evita subiecte asociate. Ca să nu mai vorbim de faptul că printre alte subiecte pe care le consider de interes se numără evenimentele de tip „lebădă neagră” (cu probabilitate mică de apariție, dar cu impact major), sau problematica automatelor celulare...

Lasă un comentariu