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Static and fluid dynamic analysis of an oil well cementing head

Authors

Luis Alberto Ramírez López Tecnológico Superior de México Author https://orcid.org/0009-0009-8286-3371
Jesus Bermudez Vilchiz Tecnológico Superior de México Author https://orcid.org/0009-0000-0137-0458
Iván Enrique Martínez Merlín Tecnológico Superior de México Author https://orcid.org/0000-0001-9030-5024
Víctor Augusto Castellanos Escamilla Tecnológico Superior de México Author https://orcid.org/0000-0001-8511-4477
Apolinar Albiter Hernández Instituto Mexicano del Petróleo Author https://orcid.org/0000-0002-9097-5981

DOI:

https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v28n1a09

Keywords:

fluid dynamics, finite element analysis, cementing, simulation, SolidWorks®

Abstract

Based on the design of a double plug cementing head for oil wells, a fluid dynamic analysis was carried out considering the minimum and maximum flows and pressures of a high-pressure unit (HPU) as well as finite element analysis to observe the behavior of the device when applying different internal pressures, simulating the operating and hydrostatic test pressure. The fluid analysis allowed observing and detecting the points where the fluid presents accumulations to modify the geometry and reduce this effect, improving the flow of cement and avoiding the generation of clogging and possible damage to the cement pumping system, the results obtained validated the cementing head design, ensuring compliance with the specific requirements of resistance to operating pressures and cement flow values in an efficient way for its implementation in wells.

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