Glossaire des Termes Techniques Utilisé dans Drilling & Well Completion: Bearden Unit of Consistency

Bearden Unit of Consistency

L'unité de consistance de Bearden : une perspective différente sur le flux de boue

Dans l'industrie pétrolière et gazière, le déplacement des boues - mélanges de solides et de liquides - est une pratique courante. Qu'il s'agisse de transporter de la boue de forage, de cimenter des puits ou de manipuler du sable produit, la capacité à prédire et à contrôler le flux de boue est essentielle pour des opérations efficaces et sûres. Bien que la viscosité soit souvent au premier plan, un autre facteur important entre en jeu : **l'unité de consistance de Bearden (BUC).**

La BUC, du nom de son créateur, E.F. Bearden, est un outil de mesure unique et précieux dans le monde du pétrole et du gaz. Contrairement à la viscosité, qui mesure la résistance d'un fluide à l'écoulement, **la BUC quantifie la pompabilité d'une boue.** Elle prend en compte à la fois la **teneur en solides** et la **distribution granulométrique**, offrant une compréhension plus complète du comportement d'une boue dans un système de pompage.

**Comprendre la BUC :**

  • **La BUC n'est pas directement corrélée à la viscosité.** Une boue à haute viscosité peut toujours être facilement pompée si sa teneur en solides et sa distribution granulométrique sont favorables. Inversement, une boue à faible viscosité peut être difficile à pomper si elle contient un pourcentage élevé de fines particules.
  • **La BUC est déterminée expérimentalement.** Elle consiste à mesurer la perte de charge sur une longueur de tuyau connue tout en pompant la boue à un débit constant. Plus la perte de charge est élevée, plus la BUC est faible et plus il est difficile de pomper.
  • **La BUC fournit des informations précieuses pour la manipulation des boues.** Elle aide les ingénieurs à optimiser le choix des pompes, à concevoir les pipelines et à prédire l'énergie nécessaire pour déplacer la boue.

**Avantages de l'utilisation de la BUC :**

  • **Choix amélioré des pompes :** La BUC aide les ingénieurs à choisir des pompes ayant la bonne capacité et la puissance appropriée pour la boue spécifique pompée.
  • **Conception optimisée des pipelines :** En comprenant la BUC, les ingénieurs peuvent concevoir des pipelines qui minimisent les pertes de charge et garantissent un transport efficace de la boue.
  • **Consommation d'énergie réduite :** Connaître la BUC permet d'ajuster le processus de pompage, minimisant ainsi la consommation d'énergie et réduisant les coûts.
  • **Sécurité améliorée :** Comprendre la pompabilité d'une boue permet d'éviter les problèmes potentiels tels que le colmatage, l'érosion et les dommages aux équipements.

**La BUC est un outil précieux pour tous ceux qui travaillent avec des boues dans l'industrie pétrolière et gazière.** Elle offre une compréhension plus complète du comportement du flux de boue, conduisant à une efficacité, une sécurité et des économies améliorées. Bien que la viscosité reste un facteur important, la BUC offre une perspective différente, en se concentrant spécifiquement sur la pompabilité de la boue et son impact sur le processus de pompage global.


Test Your Knowledge

Quiz: The Bearden Unit of Consistency

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does the Bearden Unit of Consistency (BUC) primarily measure?

a) The resistance of a fluid to flow. b) The solid content of a slurry. c) The pumpability of a slurry. d) The particle size distribution of a slurry.

Answer

c) The pumpability of a slurry.

2. How is the BUC determined?

a) By measuring the viscosity of the slurry. b) By analyzing the slurry's chemical composition. c) By measuring the pressure drop across a pipe during pumping. d) By calculating the slurry's density.

Answer

c) By measuring the pressure drop across a pipe during pumping.

3. Which of these factors DOES NOT influence the BUC?

a) Solid content of the slurry. b) Particle size distribution of the slurry. c) Temperature of the slurry. d) Viscosity of the slurry.

Answer

d) Viscosity of the slurry.

4. How can understanding the BUC help optimize pipeline design?

a) By determining the optimal pipe diameter for the slurry. b) By predicting the pressure losses during slurry transport. c) By ensuring efficient slurry flow through the pipeline. d) All of the above.

Answer

d) All of the above.

5. What is one benefit of using the BUC in slurry handling?

a) Reducing the cost of slurry disposal. b) Improving the efficiency of slurry mixing. c) Preventing corrosion in pumping equipment. d) Reducing energy consumption during slurry transport.

Answer

d) Reducing energy consumption during slurry transport.

Exercise: Slurry Pumping Problem

Scenario: You are tasked with pumping a slurry of drilling mud with a high solid content and a wide particle size distribution. The BUC of this slurry is measured to be 0.8.

Problem:

  • You have two pumps available for the job:

    • Pump A: High flow rate, low pressure capacity
    • Pump B: Low flow rate, high pressure capacity
  • Which pump would be the most suitable for this specific slurry?

  • Explain your choice and why the other pump might not be suitable.

Exercice Correction

The most suitable pump for this slurry would be **Pump B: Low flow rate, high pressure capacity.** Here's why: * **High BUC (0.8) indicates a difficult-to-pump slurry.** This means that the slurry will require a higher pressure to overcome its resistance and flow through the pipeline. * **Pump A (high flow rate, low pressure capacity)** is not ideal because it may not be able to generate enough pressure to efficiently move the slurry, resulting in poor flow or even plugging. * **Pump B (low flow rate, high pressure capacity)** is better suited because it can generate the required pressure to move the slurry effectively, even though it will have a lower flow rate. **In conclusion,** while Pump A might be able to move the slurry at a higher volume, it might not be able to overcome the resistance caused by the high solid content and particle size distribution of the slurry. Pump B, with its higher pressure capacity, is the better choice for this scenario.


Books

  • "The Bearden Unit of Consistency (BUC)" by E.F. Bearden (if available): This would be the most direct source, but it may be difficult to find due to its age and specific focus.
  • "Drilling Engineering" by Bourgoyne Jr., et al.: This textbook, widely used in petroleum engineering, may include sections on slurry handling and the BUC.
  • "Petroleum Engineering Handbook" by Tarek Ahmed: This comprehensive handbook may also contain information on slurry transportation and the BUC.
  • "Oil and Gas Production Operations" by P.K.D. Reddy: This book covers various aspects of oil and gas production, potentially including slurry flow characteristics.

Articles

  • Search databases like OnePetro, SPE, and Google Scholar: Use keywords like "Bearden Unit of Consistency," "slurry flow," "pumpability," "pressure drop," "particle size distribution," "drilling mud," and "cementing."
  • "A New Method for Predicting Slurry Pumpability" by E.F. Bearden (if available): This article may be a starting point, although it may be challenging to locate.
  • Articles on "slurry rheology" or "slurry transport": These articles may indirectly address the BUC or mention the concept of slurry pumpability.

Online Resources

  • Oil and gas industry websites (e.g., Schlumberger, Halliburton, Baker Hughes): These websites may offer technical papers or manuals related to slurry handling.
  • ResearchGate and Academia.edu: These platforms allow you to find research papers and connect with experts in the field.
  • Engineering forums (e.g., ASME, AIChE): Search for discussions on slurry flow, pumpability, and related topics.

Search Tips

  • Use precise keywords: Combine keywords like "Bearden Unit of Consistency," "slurry pumpability," "pressure drop," and "oil and gas."
  • Use quotation marks: For specific phrases, such as "Bearden Unit of Consistency," use quotation marks to refine your search.
  • Try different variations: Experiment with different keyword combinations to find relevant articles and resources.
  • Explore related topics: Search for information on "slurry rheology," "particle size distribution," "pressure drop in pipes," and "pump selection for slurries."
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