Estimation of Caving volumetric-flow using the ultrasonic Doppler method

espanolRESUMEN La estimacion del flujo volumetrico de recortes y derrumbes de perforacion (cavings) que son extraidos y transportados por el lodo de perforacion a traves de las lineas de flujo hacia la superficie durante la perforacion de un pozo petrolero, es de interes para los perforadores ya que permite entender las condiciones de perforacion que son requeridas para mantener la estabilidad del pozo perforado. En este articulo se presenta un nuevo metodo para estimar el flujo volumetrico de cavings y cuttings o ripios de perforacion a partir de la aplicacion del Efecto Doppler; el metodo propuesto es una tecnica no invasiva que utiliza dos sensores piezo-electricos acusticos de ultrasonido ubicados en la linea de flujo del pozo conocida como flow line; uno de los sensores actua como emisor y el otro es un receptor de la senal acustica; los resultados obtenidos en las pruebas de laboratorio evidenciaron un error maximo de 10.5% para los cavings de tamano pequeno y de 34.7% para los cavings de tamano grande. De acuerdo con estos resultados, el metodo puede ser aplicado a nivel industrial para estimacion del flujo volumetrico de cavings con el objeto de evaluar la estabilidad del pozo perforado en tiempo real. EnglishABSTRACT Estimating the volumetric flow of cuttings and cavings that are extracted and transported by the drilling mud into the flow line while drilling a well is of major interest to for drillers so that they can understand the drilling conditions and maintain the wellbore stability. In this paper, a new method to estimate the volumetric flow of cavings via the Doppler effect is proposed. The proposed method is a non-invasive method that uses two piezo-electric acoustic sensors located on the flow line, one acting as an emitter and the other acting as a receiver. The system device estimates cavings and cuttings by measuring the mud and solids flow on a real-time basis. Results obtained at a laboratory experimental level reflected a maximum volumetric-flow error of 10.5% for small-sized cavings and 34,7% for large-sized cavings. According to those results, the method may be suitable for estimating caving volumetric-flow with acoustical techniques at the flow line while drilling and it might be used as a real-time operation method to evaluate wellbore stability.