| Revue: | Revista mexicana de ciencias geológicas |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000326364 |
| ISSN: | 1026-8774 |
| Autores: | Gómez Arias, Efraín1 Andaverde, Jorge2 Santoyo, Edgar3 Urquiza, Gustavo2 |
| Instituciones: | 1Universidad Nacional Autónoma de México, Posgrado en Ingeniería, Temixco, Morelos. México 2Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Cuernavaca, Morelos. México 3Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Investigación en Energía, Temixco, Morelos. México |
| Año: | 2009 |
| Periodo: | Ago |
| Volumen: | 26 |
| Número: | 2 |
| Paginación: | 516-529 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Analítico, descriptivo |
| Resumen en español | La perforación de rocas en sistemas geotérmicos para la construcción de pozos es ampliamente reconocida como una tarea complicada y costosa. Los fluidos de perforación de alta viscosidad son requeridos para las operaciones de perforación. Estos fluidos deben ser analizados para la evaluación de sus propiedades reológicas, las cuales son fundamentales para el transporte de recortes de formaciones geológicas a la superficie, entre otras importantes aplicaciones. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar una nueva metodología reológica-estadística para calcular la viscosidad dinámica de fluidos de perforación a partir de 813 series de datos reológicos (velocidad de corte y esfuerzo cortante). La metodología involucra la selección y cálculo mediante programas de cómputo de nueve modelos reológicos de regresión (Plástico de Bingham, Power Law, Robertson-Stiff, Casson, Herschel-Bulkley, Sisko, Cuadrático, Robertson-Stiff modificado, y Sisko Modificado) para encontrar el mejor ajuste entre los datos experimentales. Los residuales estudentizados fueron estimados y posteriormente evaluados mediante la aplicación de trece pruebas de discordancia tipo sencillo. El análisis reológico-estadístico del conjunto de datos mostró que las pruebas de discordancia más eficientes fueron la N14 (skewness), N15 (kurtosis) y N1 (Grubbs). Así mismo, se encontró que la ecuación de Herschel-Bulkley proporciona el mejor modelo de regresión, el cual fue utilizado para estimar la viscosidad dinámica de fluidos de perforación a velocidades de corte establecidas en el intervalo de 100 a 1100 s-1. La viscosidad dinámica de fluidos de perforación y sus incertidumbres fueron estimadas a partir de datos reológicos “normalizados” |
| Resumen en inglés | Drilling the hard-rock found in and around geothermal systems for the completion of wells is widely recognized as a difficult and costly task. Drilling fluids of high viscosity (also called muds) are required for the well drilling operations. These fluids must be analyzed for the evaluation of their rheological properties, which are crucial for transporting geological formation cuttings to the surface, among other important applications. The goal of the present work was to develop a new rheological-statistical methodology to calculate dynamic viscosities of drilling fluids using 813 rheological data sets (i.e., shear stress and shear rate measurements). The methodology involved the selection and computer programming of nine rheological-regression models (Bingham Plastic, Power Law, Robertson-Stiff, Casson, Herschel-Bulkley, Sisko, Quadratic, Modified Robertson-Stiff, and Modified Sisko) for finding out the “best fit” line or curve through the experimental data. “Studentized” residuals were calculated and later used for the data fitting evaluation through the application of thirteen univariate discordant tests of single-outlier types. The rheological-statistical analysis of the data sets showed that the most efficient discordant tests were the N14 (skewness), N15 (kurtosis), and N1 (Grubbs). It was also found that the Herschel-Bulkley equation provided the best regression model which enabled to estimate dynamic viscosities of drilling fluids at shear rates ranging from 100 to 1100 s-1. Drilling fluid viscosities and their uncertainties were estimated using “normalized” rheological data sets. These viscosities together with some physical properties of rocks were finally used for calculating the critical velocities of drilling fluids required to transport the formation cuttings in some wells (of different lithologies) drilled in Los Humeros geothermal field. Details of all the application results obtained in this survey are outlined |
| Disciplinas: | Geociencias, Ingeniería |
| Palabras clave: | Geofísica, Ingeniería de energéticos, Geotermia, Reología, Fluidos no newtonianos, Regresión polinomial, Residuales simples |
| Keyword: | Earth sciences, Engineering, Geophysics, Energy engineering, Geothermics, Rheology, Non Newtonian fluids, Polynomial regression, Studentized residuals |
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