Curso de Control de Solidos MI
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Curso de Control de Sólidos
CONTENIDO
INTRODUCCION1. Contenido del Curso2. Efectos e Importancia de la Optimización de Sistemas de Control de Sólidos3. Prueba Inicial
LODOS Y CORTES DE PERFORACION1. Fluido de perforación2. Funciones de los fluidos de perforación3. Propiedades de los fluidos de perforación4. Clases de fluidos de perforación5. Métodos de control de sólidos5.1 Dilución5.2 Desplazamiento5.3 Tanques de asentamiento (Trampas de Arena)5.4 Separación Mecánica6. Métodos de control de sólidos7. Clasificación de los sólidos8. Puntos de corte de los equipos de control de sólidos9. Configuraciones de los equipos de control de sólidos
CONTENIDO
TEMBLORINAS1. Componentes básicos2. Principios de Operación3. Normas de Vibración3.1 Movimiento Circular3.2 Movimiento Lineal3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico3.4 Movimiento Elíptico Simétrico4. Dinámica de Vibración5. Configuración de la cubierta5.1 Sistemas de Temblorinas5.2 Manifolds de Distribución6. Fallas – Averías7. Reglas y cuidados operacionales8. Ventajas y Desventajas9. Mantenimiento
MALLAS1. Desarrollo de las mallas2. Punto de Corte3. Designación de la malla4. Tipos de mallas4.1 Mallas tensionadas4.2 Mallas Pre-tensionada plana4.3 Mallas Pre-tensionadas piramidales5. Ajuste de las mallas6. Parámetros para la selección de mallas7. Tramados (Tejidos) comunes en las mallas8. Grados de Alambre9. Área Abierta de la malla10. Configuración de la cubierta según el tamaño de la malla11. Curvas de eficiencia12. Taponamiento: Problema común en la malla13. Reglas y cuidados operacionales
DESGASIFICADORES1. Tipos de Desgasificadores1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum)2. Instalación y Operación3. Mantenimiento
CONTENIDO
HIDROCICLONES
1. Teoría del Hidrociclón
2. Características del diseño
2.1 Diámetro del cono
2.2 Angulo del cono
2.3 Diámetro del vértice
2.4 Parámetros de flujo
2.5 Cabeza de alimentación
2.6 Tamaño de las partículas
3. Parámetros ajustables
4. Unidades de los Hidrociclones
5. Eficiencia de separación
LIMPIA FLUIDOS (MUD CLEANER)1. Instalación y operación2. Mantenimiento3. Aplicación4. Ventajas y desventajas5. Tres en uno
CONTENIDO
CENTRIFUGAS DECANTADORAS1 Introducción2 Separación por sedimentación3 Separación centrifuga4 Principales componentes5 Principios de Operación6 Desempeño de las centrifugas7 Velocidad de las centrifugas8 Velocidad de transporte de los sólidos9 Aplicaciones9.1 Centrifugas de Baja Velocidad9.2 Centrifugas de Alta Velocidad9.3 Operación Dual de Centrifugas – Lodo no densificado9.4 Operación Dual de Centrifugas – Lodo densificado9.5 Operación para deshidratación de lodos9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
CONTENIDO
BOMBAS CENTRIFUGAS1 Componentes de una bomba centrifuga2 Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba3 Cavitación3.1 Cavitación por succión3.2 Cavitación por descarga4. Relación entre presión y altura de un liquido5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga6. Selección del Tamaño de una Bomba7. Diseños de Succión8. Curvas de Desempeño de una Bomba9. Leyes de Afinidad10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
METODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS
1. Evaluación experimental para determinar el contenido de sólidos en el lodo de acuerdo a su peso.
2. Calculo del diámetro promedio del hueco por lavado (washout)3. Calculo de los sólidos generados por el hueco por hora / sección.4. Evaluación de la eficiencia del equipo de control de sólidos (API. Practica 13C5. Evaluación de la eficiencia de los conos de los Hidrociclones
CONTENIDO
TANQUES DE FLUIDO
1 Áreas de tanques1.1 Sistema de tratamiento1.2 Tanque de Viaje2. Sistema de Ecualización2.1 Líneas de ecualización3. Sistema de agitación3.1 Agitadores3.2 Pistolas
PROGRAMA DE CALCULOS DE VOLUMENES
EXAMEN FINAL
CONTENIDO
Optimización de Sistemas de Control de Sólidos
Jerarquía de Manejo Ambiental
Minimizaciónde Residuos
Reducción de FuenteReducción de FuenteReciclaje & ReuReciclaje & Reutil.til.
TratamientoTratamiento
Disposición Disposición ResponsableResponsable
RecuperaciónRecuperación
• CDR = VRG x (CM + CAT + CT + CdT + CD)– Costos de Disposición de Residuos– Volumen de Residuos Generados
• Factores– CM: Costos de Manejo – Sitio de Perforación– CAT: Costos de Almacén Temporal (Tanques,
Fosas, etc.)– CT: Costos de Transporte (Volteos, Vacuum, etc.)– CdT: Costos de Tratamiento– CD: Costos de Disposición
Costos de Manejo y Disposición de Residuos de Perforación
Optimización de Sistemas de Control de Sólidos
HERRAMIENTAS
• Configuración de Línea de Flujo
• Configuraciones de Temblorinas
• Mallas de Temblorinas
• Trampas de Arena
• Limpia Fluidos (Mud Cleaners)
• Centrifugas (Sistemas Dobles/Simples)
• Mejores Practicas para optimizar todos
los componentes
Eficiencia de Sistemas de CS
BENEFICIOS
• Reduce la necesidad de botar y diluir
• Reduce Tratamiento Químico (Tolerancia de Sólidos)
• Reduce el volumen de residuos producidos
• Reduce dramáticamente el costo total de Manejo
Ambiental
Eficiencia de Sistemas de CS
• Temblorinas Secadoras
• Secadores Verticales de Recortes
• Secadores Horizontales de Recortes
• Succión Directa de Residuos
Recuperación Secundaria
Reciclaje y Reutilización
• Fluidos de Perforación
• Fluidos de Completacion
• Agua de Perforación / Lavado
• Químicos
• Estibas/Cubetas/Latas
• Sacos
• Mallas usadas
l De-watering
l Tratamiento de Agua
l Filtración
l Envirocenters
l Sistemas Neumáticos
l Sistemas al vació (vacuum)
l Sistemas de Tornillos
l Contenedores, Bolsas de Recortes
Manejo de Cortes
l Ingeniería Integral de Fluidos
l Fluido de Perforaciónl Control de Sólidosl Recolección y Transportel Tratamiento
l Trabajo en Equipo, tanques, piletas (fosas) y Diseños de Sistemas de CS
Soluciones Integrales
Servicio Técnico de C.S.
l Mejoramiento Técnico a Nivel de Campo
l Evaluaciones Técnicas de Sistemas
l Trabajos Técnicos de Resultados de Campo
l Mejoramiento Continuo
l Divulgación de Experiencias
Servicio Técnico de C.S.
Mejoramiento Técnico
l Incremento en el requisito de nivel de personal
l Entrenamiento Técnico Interno/Externo
l Desarrollo de Personal de Campo
l Desarrollo Continuo de Personal Mexicano
Servicio Técnico de C.S.
Evaluaciones Técnicas de Sistemas
l Evaluación de los equipos existentes
l Recomendaciones de equipos o sistemas complementarios
Servicio Técnico de C.S.Evaluaciones Técnicas de Sistemas
Operador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
Nombre de la Plataforma
HAKURYU - 5 Ubicación
Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Línea de Gasto
Ø Tiene un diámetro de 12” Ø Se divide en dos secciones. Las direcciones del flujo es
permitido con la apertura y cierre de válvulas. Una de ellas descarga directamente al mar y la otra va hacia el primer frente de temblorinas.
Ø La línea de gasto que va hacia la temblorina tiene un trayecto muy tortuoso que puede originar posibles taponamientos.
Ø Se recomienda que la división de la línea de gasto que entrega el lodo al primer frente sea más directo. Si no es así instalar jets como contingencia en caso de taponamientos.
Ø Es muy importante asegurar que la distribución de
flujo a las temblorinas de primer frente sea igual, por ello se recomienda que la línea de gasto llegue a un manifold de distribución.
Operador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
Nombre de la Plataforma
HAKURYU - 5 Ubicación
Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Servicio Técnico de C.S.
Evaluaciones Técnicas de SistemasOperador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
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Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Presas
o La plataforma cuenta con 10 presas distribuidas así: 1. Una presa de asentamiento (la cual mal tiene la succión y
descarga del desgasificador, desander, desilter y centrifugas).
2. Cuatro presas para el sistema activo ( en estas deben estar distribuidos secuencial mente los equipos)
3. Una presa para baches. 4. Cuatro presas de reserva. o Todas las presas del sistema activo, bache y reservas
tienen sistema de pistolas y agitadores de muy buena capacidad. Igualmente hay líneas de distribución hacia todas estas presas y tres bombas centrifugas Misión de 6”x8” con impeler de 14” con motores de 100 HP.
o Para el mezclado existen dos embudos convencionales. Estos tienen lineas de distribución a cualquier presa.
o Ubicar en las presas del sistema activo los puntos de succión y descarga de los equipos de control de sólidos.
o Elaborar el sistema de distribución de líneas y de capacidad de las presas, pues en el momento de la visita ase argumento que no se poseía tal diagrama.
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Evaluaciones Técnicas de SistemasOperador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
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EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Separador Gas - Lodo
• El equipo tiene un separador de gas –lodo hechizo, el cual no tiene las especificaciones necesarias para el manejo de lodo y separación de gas.
• La línea de venteo del separador es de 6” y va hasta la corona de la torre de perforación.
• La línea de descarga inferior llega hasta un tanque circular. Este tanque tiene un rebose de donde sale una línea de 8” que dirige el flujo hacia las temblorinas. Este tanque igualmente tienen un drenaje que permite evacuar el flujo fuera de la plataforma.
• El separador es alimentado del Choke manifold a través de una línea de 4”.
• Estudiar la posibilidad de cambio de este separador gas-lodo que no cumple con las especificaciones por su construcción artesanal.
• La descarga de lodo (salida inferior del separador) debe ir directamente a las temblorinas no sin antes tener un sello liquido (tubo en “U”) y garantizar con este sello no tener nunca en superficie presencia de gas.
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EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Temblorinas de Primer Frente
o El equipo tiene tres temblorinas marca Brandt – Tandem para doble tendido de mallas. Cada tendido de mallas corresponde a dos unidades de mallas no pre-tensionadas con dimensiones de 48” x 60”. Su canasta solo es horizontal y su movimiento es circular y puede alcanzar una fuerza G de 6.8 a 1760 rpm.
o Las temblorinas se encuentran en buen estado en cada uno de sus componentes (Tornillos tensores, cauchos vibratorios, mallas, etc).
o Estas tres temblorinas vienen acopladas en conjunto y es por ello que comparten un mismo cajón receptor de lodo. Este tipo de diseño no facilita el cambio de mallas. Si hay que hacerse necesariamente se debe desviar le flujo de lodo.
o Acondicionar cajones receptores por cada temblorina y manifold con válvulas que permitan el mantenimiento o cambio de mallas en cualquiera de ellas sin suspender el trabajo en las otras dos. (Ver foto).
o Ampliar el cajón inferior que recibe el lodo de las temblorinas para evitar que se presenten derrames por la poca capacidad de volumen que tiene.
o Contar con un inventario mínimo de mallas disponibles en la plataforma.
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Evaluaciones Técnicas de Sistemas
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EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Temblorinas de Segundo Frente
♦ Son tres temblorinas marca Derrick Flo Line. El ángulo de la canasta es positivo (aproximadamente de 3 °) para garantizar usar al máximo las mallas piramidales que tienen. El tipo de movimiento de estas temblorinas son lineal y sus motores de 1800 rpm ofrecen una fuerza G de 5.7.
♦ Las tres temblorinas poseen válvulas para by-pass y el flujo es recibido de un muy buen difusor de flujo hexagonal derrick.
♦ Cada una de sus partes están en buenas condiciones operacionales (Tornillos tensores, cauchos vibratorios, sistema de levantamiento, etc.)
♦ En el momento de la inspección contaban con malla nuevas de mesh 110 y en una las temblorinas fue acondicionada para que reciba la descarga de los dos desarcilladores que posee el equipo.
♦ Cajón receptor de la temblorina para garantizar una buena distribución del flujo sobre la temblorina.
♦ Usar mallas de mesh mas alto de 140 a 175 para aprovechar la máximo este equipo. Las mallas de la temblorina que recibe la descarga de los desarcilladores deben poseer como mínimo mallas de mesh 210, pues lo que se elimina en los conos de desilter se pasa a través del mesh 110.
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EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Desgasificador
• La plataforma cuenta con un degasificador de aspiración o atmosférico marca Derrick y un desgasificador de tipo atmosférico.
§ El degasificador Derick esta ubicado en la presa de asentamiento y su succión y descarga en este mismo compartimiento. La descarga de gas de los dos desgasificadotes se unen en una línea de venteo que se erige hasta la corona de la torre de perforación.
§ La bomba centrifuga usada par el funcionamiento del desgasificador Derrick es una misión 6x8x11 con un motor de 100HP y 1780 rpm.
§ En el evento de que el lodo presenta gas no va ser muy efectivo el proceso de desgasificacion debido a que el punto de descarga y de succión están en el mismo punto y es así que a ese momento ya va estar contaminado todo el sistema de gas. (Abajo instalación correcta)
§ De igual forma la centrífuga que alimenta el eductor del desgasificador se alimenta del tanque de succión y muy fácilmente su desempeño será pobre producto de la cavitacion.
§ Se debe realizar mantenimiento a los componentes del desgasificador, especialmente de la válvula de tres vías.
Operador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
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Nombre de la Plataforma
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Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Desarenador
v El equipo cuenta con un desarenador marca Sweco compuesto por 2 conos de 12 “.
v La succión y la descarga de este equipo se encuentra en la misma presa (presa de sedimentación).
v La bomba centrífuga a usarse para el desarenador es una Mission de 6” x 8” de tamaño de impeler de 11” con un motor de alta velocidad (1750 rpm) y de potencia de 100 HP.
v La descarga inferior de los conos aun no se había instalado. v El equipo no cuenta con manómetro a la entrad de la
alimentación.
v La descarga de este equipo debe estar ubicado en la presa siguiente a la usada en la succión y de esta forma garantizar el buen uso de este equipo.
v Contar al menos con un cono de repuesto como
stock, pues con los que cuenta el equipo se encuentran bien deteriorados.
v Instalar manómetro para poder hacer seguimiento a
las condiciones de operación del equipo.
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Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Desarcilladodres
Ø El taladro cuenta con dos desarcilladores de marca Sweco. El primero de ellos tiene 12 conos de 4” y el otro 16 de 4”.
Ø El desarcillador debe ser alimentado con una bomba centrífuga, la cual no se encontraba ubicada en el área de los tanques en el momento de la visita.
Ø La bombas centrífugas con que cuentan estos desarcilladores son muy similares a la usada en el desarenador : Misión 6” x 8” de tamaño de impeler de 11” con un motor de alta velocidad (1750 rpm) y de potencia de 100 HP.
Ø Los manómetros no se encuentran ubicados en los puntos de entrada del lodo a los conos.
Ø La succiones y descargas de estos desracilladores se encuentran en la misma presa y pero aun es la mima donde se encuentran las desarenador.
Ø Re-ubicar los puntos de succión y descarga de estos desarcilladores. La Succión debe estar localizada en la presa de descarga del desarenador y la descarga en la presa siguiente. En la forma que se encuentra se van presentar continuos taponamientos de los conos y definitivamente la ubicación actual de la succión y descarga del equipo no permite hacer la separación secuencial de los sólidos de perforación.
Ø Los conos de estos se encuentran en muy mal estado. En su interior presentan bastante desgaste.
Ø Reubicar manómetros para poder hacer seguimiento a las condiciones de operación del equipo.
Ø Tener en el pozo inventario de partes nuevas.
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Evaluaciones Técnicas de SistemasOperador PEMEX – SCHULUMBERGER IPM Fecha Septiembre 25 de 2003
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Pozo CAÑONERO 1 Elaborado por Francisco Ortegón / Jorge Lizarazo MI Drilling Fluids
EQUIPO DESCRIPCION RECOMENDACIONES
Centrifugas Decantadoras
o El equipo cuenta con dos centrifugas de baja velocidad marca Brandt modelo SC4.
o En el momento de la inspección están siendo instaladas y no se pudo constatar el sitio de descarga de estas. La succión es en el mismo punto del desander y desilters.
o Las bombas de alimentación son bombas centrifugas de 3” x 4”, las cuales en su descarga tienen by-pass para regular el flujo hacia centrifugas.
o Las centrifugas decantadoras son el ultimo equipo de control de sólidos, los cuales son los encargados de eliminar los sólidos perforados por debajo de 10 micrones de los cuales no se han podido eliminar de los equipos de control de sólidos anteriores, por tanto deben tomar el lodo descargado por los desarcilladores y su descarga, la cual es un lodo limpio y libre de sólidos de baja gravedad en la presa de succión del sistema.
o Las centrifugas de baja velocidad son recomendadas especialmente para recuperar sólidos de alta gravedad (Barita) y su efluente debe ser procesado por centrifugas de alta velocidad para la eliminación de sólidos de baja gravedad. Por lo anterior recomendamos que una de estas sea remplazada por una centrifuga de alta revolución (2500 rpm hacia arriba).
o Usar bombas de cavidades positivas para alimentar las centrifugas. Estas dan un flujo constante exacto y no producen la degradación mecánica de los sólidos como si ocurre en las bombas centrifugas.
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Trabajos Técnicos de
Resultados de Campo
Un Nuevo Concepto en elDiseño de Equipo deControl de Sólidos
Veracruz, 04 de Septiembre del 2003
Asociación de Ingenieros Petroleros de MéxicoDelegación Veracruz
XVII Jornadas Técnicas
RESUMEN
1. Estrategia de mejora continua
2. Inspección en campo de los equipos existentes
3. Evaluación de las eficiencias actuales
4. Diseño de sistemas de control de sólidos y manejo de fluidos que
resulten en la optimización de la operación de perforación por medio de un
diseño optimo, combinado de estos sistemas
5. Asesoramiento a PEMEX en el rediseño de las presas de fluido
6. Introducción de nuevas tecnologías y metodologías de Sistemas de
Control de Sólidos
7. Temblorinas de Movimiento Elíptico Balanceado BEM-3
8. Sistema de Embudo Mezclador “Lobestar Mixer” y Pistolas de Fondo
Vortex con Eductores Radiales
9. Resultados de experiencias durante la perforación de pozos en el área
de Burgos
Pozos Evaluados (Equipos PEMEX 325, 324, 210)
• Sultán 16
• Azabache 1
• Forastero 1
• Kriptón 3
• Reloj 1
Página 1 de 1 JULIO, 2001
Primera experiencia del uso de la zaranda de
movimiento elíptico balanceado
BEM-3 /SWACO
Pozo:MSP-1X Loc. Macal A.
Distrito Punta de Mata
En el año 2001, se ha observado el desarrollo en tecnologías de optimización
en los equipos de control de sólidos; entre ellas tenemos las zarandas de
nueva generación, tal como es la BEM-3.
La zaranda BEM-3, es una zaranda
de movimiento elíptico balanceado,
la cual permite obtener un mayor o
menor grado de humedad de ripios,
ampliando o disminuyendo su
movimiento elíptico.
El diseño de la BEM-3, incrementa el tiempo de residencia del ripio en la
zaranda, lo que permite reducir el mayor volumen de cortes del fluido en la
primera fase de limpieza del mismo, reduciendo el tratamiento del fluido y
extendiendo la vida de las mallas. Además permite utilizar un alto galonaje con
un tamaño de mallas pequeño, tanto en formaciones blandas como en arena.
Por primera vez en el mundo se
está utilizando esta tecnología como
equipos de separación primarios.
En el pozo Macal A, se sustituyeron
las zarandas lineales
convencionales por las BEM-3.
PDVSA
Informe de Rendimiento
INTRODUCCION.-
El objetivo de este reporte es la evaluación del desempeño de la zaranda BEM 600 con fluido de emulsión inversa y con trepano tipo PDC de 14 ¾”. El tipo de formación predominante fue de lutita con características gris verdosa semidura y dura . Este intervalo estuvo comprendido entre 806 mt y 2419 mt con caudales de circulación de hasta 590 gpm y se llegaron a optimizar el tamaño de mallas en el transcurso de la perforación obteniendo resultados satisfactorios. Aquí nuevamente se obtuvieron comentarios favorables por parte del personal de plataforma principalmente del sistema rápido de cambio de mallas.
Por parte de Rafael Perez Caro, Company Man de PEMEX se tuvieron comentarios positivos sobre este equipo, principalmente resaltó el sistema de torque de la tension de las mallas ya que puede leerse directamente en el manómetro, el cambio rápido de mallas menos de 3 min las 6 mallas así mismo recalco no tener ningún problema en la operación por fallas o paradas en el equipo.
INFORMACION DEL POZO
Operadora : PEMEX Pozo : Cantarell 1031D Diámetro : 14 ¾” Trepano : PDC Plataforma : AKAL TM Velocidad de penetración : 15 a 36.8 mt/hr Litología : lutita 100% Equipos : 2 Zarandas Primarias BEM-600, 2 Zarandas Secundarias BEM-3, Doble Centrifuga 414/518
PRUEBA
El equipo TM 4046 perforó con trepano PDC de 14 ¾” a través de la formación predominante lutita 100%, las ratas promedios de penetración alcanzaron 37 mt/hr y ratas instantáneas de hasta 69 mt/hr las propiedades del fluido de perforación se
Informes de Desempeño
FLUIDOS Y SÓLIDOS DE PERFORACION
1. Fluido de Perforación
2. Funciones de los Fluidos
3. Propiedades de los Fluidos
4. Clases de Fluidos
5. Métodos de control de sólidos
6. Clasificación de los sólidos
7. Puntos de corte de los equipo de control de sólidos
8. Configuraciones de los equipos de control de sólidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
FLUIDOS DE PERFORACION
ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y SSÓÓLIDOS.LIDOS.
LOS SLOS SÓÓLIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL LIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL (ADICIONADOS PARA ALCANZAR PROPIEDADES (ADICIONADOS PARA ALCANZAR PROPIEDADES DESEADAS) O SDESEADAS) O SÓÓLIDOS PERFORADOS (NO LIDOS PERFORADOS (NO COMERCIALES Y CONTAMINANTES)COMERCIALES Y CONTAMINANTES)
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
v TRANSPORTAR LOS CORTES DE TRANSPORTAR LOS CORTES DE PERFORACION Y DERRUMBES A LA PERFORACION Y DERRUMBES A LA SUPERFICIE.SUPERFICIE.
vvMANTENER EN SUSPENSION LOS MANTENER EN SUSPENSION LOS CORTES Y DERRUMBES EN EL ANULAR CORTES Y DERRUMBES EN EL ANULAR CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION.CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION.
vvCONTROLAR LA PRESION CONTROLAR LA PRESION SUBTERRANEA.SUBTERRANEA.
vvENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y SARTA.SARTA.
FUNCIONES DE LOS FLUIDOSFUNCIONES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
v DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL POZO.POZO.
vvAYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE LA SARTA Y REVESTIMIENTO.LA SARTA Y REVESTIMIENTO.
••TRANSMITIR POTENCIA TRANSMITIR POTENCIA HIDARULICA SOBRE LA FORMACION, HIDARULICA SOBRE LA FORMACION, POR DEBAJO DE LA BROCA.POR DEBAJO DE LA BROCA.
vvPROVEER UN MEDIO ADECUADO PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA LA EVALUACION DE LA PARA LA EVALUACION DE LA FORMACION.FORMACION.
vvMINIMIZAR EL IMPACTO MINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTAL.AMBIENTAL.
FUNCIONES DE LOS FLUIDOSFUNCIONES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
qq Densidad:Densidad:
Se mide mediante la balanza. Los Fluidos se Se mide mediante la balanza. Los Fluidos se consideran livianos hasta un peso de 10.5 lpg (Libras consideran livianos hasta un peso de 10.5 lpg (Libras por galpor galóón) y pesados con pesos mayores. Los Fluidos n) y pesados con pesos mayores. Los Fluidos con pesos mayores de 14 lpg son considerados muy con pesos mayores de 14 lpg son considerados muy pesados y costosos por la cantidad de barita usada. pesados y costosos por la cantidad de barita usada. Los densificantes le dan un mayor peso al Fluido.Los densificantes le dan un mayor peso al Fluido.
qq Contenido de sContenido de sóólidos: lidos:
Se mide por retorta en laboratorio es (%) Volumen Se mide por retorta en laboratorio es (%) Volumen total de stotal de sóólidos / Volumen total del Fluido. lidos / Volumen total del Fluido.
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qq FiltraciFiltracióón y Torta: n y Torta:
Es la pEs la péérdida de fluido a travrdida de fluido a travéés del tiempo (Volumen s del tiempo (Volumen de filtrado / Tiempo de filtracide filtrado / Tiempo de filtracióón). Se mide por n). Se mide por medio de una filtroprensa en donde se simula las medio de una filtroprensa en donde se simula las condiciones del pozo bajo cierta presicondiciones del pozo bajo cierta presióón y n y temperatura. La torta es el resultado final de temperatura. La torta es el resultado final de filtracifiltracióón que queda al pasar el ln que queda al pasar el lííquido por el filtro quido por el filtro de papel a preside papel a presióón en donde se obtiene cierta n en donde se obtiene cierta consistencia y espesor semejante a la pared del consistencia y espesor semejante a la pared del pozo que depende de la fase spozo que depende de la fase sóólida del Fluido.lida del Fluido.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qq Viscosidad : Viscosidad :
Es la resistencia del Fluido a fluir. A mayor cantidad Es la resistencia del Fluido a fluir. A mayor cantidad de sde sóólidos mayor serlidos mayor seráá la resistencia al flujo o la resistencia al flujo o viscosidad. La unidad de medida es Centipoises viscosidad. La unidad de medida es Centipoises (Cp). (Cp).
qq Punto de cedencia : Punto de cedencia :
Es la resistencia del flujo debido a las fuerzas Es la resistencia del flujo debido a las fuerzas elelééctricas o la capacidad de acarreo del Fluido por ctricas o la capacidad de acarreo del Fluido por áárea de flujo. Se mide en Libras / 100 piesrea de flujo. Se mide en Libras / 100 pies2 2 con la con la lectura del viscoslectura del viscosíímetro metro
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qq Viscosidad PlViscosidad Pláásticastica (VP)(VP): :
Es la resistencia al flujo debido al tamaEs la resistencia al flujo debido al tamañño, forma y o, forma y nnúúmero de partmero de partíículas. Se mide en el laboratorio por culas. Se mide en el laboratorio por medio del viscosmedio del viscosíímetro y la unidad es el centipoise.metro y la unidad es el centipoise.
VP (cp) = VP (cp) = ΘΘ 600 600 -- ΘΘ 300 300
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qq Resistencia de Gel: Resistencia de Gel:
Es la consistencia tixotrEs la consistencia tixotróópica del Fluido o la pica del Fluido o la propiedad del Fluido de ser gel (gelatina) y propiedad del Fluido de ser gel (gelatina) y mantener las partmantener las partíículas en suspensiculas en suspensióón cuando no n cuando no exista circulaciexista circulacióón. La unidad de medida es Libras / n. La unidad de medida es Libras / 100 pies100 pies22..
qq pH y Alcalinidad: pH y Alcalinidad:
Todo Fluido debe ser alcalino con rango entre 9.0 Todo Fluido debe ser alcalino con rango entre 9.0 ––10.5 generalmente. Se mide por un m10.5 generalmente. Se mide por un méétodo todo colorcoloríímetrico o directamente por pH metrico o directamente por pH –– metro, es metro, es adimensional.adimensional.
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qq MBT (Capacidad de intercambio catiMBT (Capacidad de intercambio catióónico): nico):
Es la capacidad total de absorciEs la capacidad total de absorcióón de las arcillas n de las arcillas (bentonita + arcilla de formaci(bentonita + arcilla de formacióón). Se mide por el n). Se mide por el mméétodo de azul de metileno. (Lbs / bbl de Fluido). todo de azul de metileno. (Lbs / bbl de Fluido).
qq Cloruros y Calcio: Cloruros y Calcio:
Indica aguas de formaciIndica aguas de formacióón entrando al pozo y n entrando al pozo y contaminacicontaminacióón por cemento y yeso. Se mide por n por cemento y yeso. Se mide por medio de reactivos qumedio de reactivos quíímicos en el laboratoriomicos en el laboratorio..
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
Los Fluidos de PerforaciLos Fluidos de Perforacióón se clasifican segn se clasifican segúún n la naturaleza de la fase lla naturaleza de la fase lííquida en cuatro quida en cuatro grandes grupos principales:grandes grupos principales:
ØØ Fluidos Base Agua Fluidos Base Agua §§Fluidos agua bentonitaFluidos agua bentonita
§§Fluidos Naturales Fluidos Naturales
§§Fluidos Fosfato Fluidos Fosfato
§§Fluidos tratados con Calcio Fluidos tratados con Calcio
§§Fluidos de cal. Fluidos de cal.
§§Fluidos de Yeso. Fluidos de Yeso.
§§Fluidos de lignosulfonato Fluidos de lignosulfonato
§§Fluidos de agua salada Fluidos de agua salada
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
ØØ Fluidos Base Aceite Fluidos Base Aceite
ØØ Emulsiones InvertidasEmulsiones Invertidas
ØØ Fluidos NeumFluidos Neumááticosticos §§Aire Seco Aire Seco
§§Niebla Niebla
§§Fluidos aireadosFluidos aireados
§§ EspumaEspuma
CLASES DE FLUIDOSCLASES DE FLUIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
oo DILUCION DILUCION
La diluciLa dilucióón reduce la concentracin reduce la concentracióón de sn de sóólidos perforados adicionando un lidos perforados adicionando un volumen al Fluido de perforacivolumen al Fluido de perforacióón. n.
oo DESPLAZAMIENTODESPLAZAMIENTO
Es la remociEs la remocióón o descarte de grandes cantidades de Fluido por Fluido nuevo n o descarte de grandes cantidades de Fluido por Fluido nuevo con optimas propiedades reologicas.con optimas propiedades reologicas.
oo PISCINAS DE ASENTAMIENTO (GRAVEDAD)PISCINAS DE ASENTAMIENTO (GRAVEDAD)
Es la separaciEs la separacióón de partn de partíículas sculas sóólidas por efecto de la gravedad, debido a la lidas por efecto de la gravedad, debido a la diferencia en la gravedad especdiferencia en la gravedad especíífica de los sfica de los sóólidos y el llidos y el lííquido. Depende del quido. Depende del tamatamañño de parto de partíículas, gravedad especifica y viscosidad del Fluido.culas, gravedad especifica y viscosidad del Fluido.
oo SEPARACION MECANICASEPARACION MECANICA
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOSMETODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
oo PISCINAS DE ASENTAMIENTO PISCINAS DE ASENTAMIENTO –– TRAMPA DE ARENATRAMPA DE ARENA
Es el primer compartimiento localizado en la secciEs el primer compartimiento localizado en la seccióón de remocin de remocióón del n del
sistema activo. La trampa de arena bsistema activo. La trampa de arena báásicamente es un compartimiento sicamente es un compartimiento
de asentamiento que esta localizado directamente debajo de las de asentamiento que esta localizado directamente debajo de las
Temblorinas. La trampa de arena recibe el Fluido y lo entrega alTemblorinas. La trampa de arena recibe el Fluido y lo entrega al
siguiente tanque por rebose. La trampa de arena actua como un apsiguiente tanque por rebose. La trampa de arena actua como un aparato arato
de asentamiento para remover sde asentamiento para remover sóólidos grandes que puedan ocasionar lidos grandes que puedan ocasionar
taponamientos en los Hidrociclones. Estos grandes staponamientos en los Hidrociclones. Estos grandes sóólidos llegan a la lidos llegan a la
trampa cuando hay mallas rotas o se ha hecho bytrampa cuando hay mallas rotas o se ha hecho by--pass en las pass en las
Temblorinas.Temblorinas.
DiseDiseñño:o:Pendiente en el fondo con mPendiente en el fondo con míínimo 30nimo 3000 o mo máás.s.
La longitud y ancho de la trampa debe ser menor que la La longitud y ancho de la trampa debe ser menor que la profundidad total con la pendiente hacia la vprofundidad total con la pendiente hacia la váálvula de lvula de descarga (12descarga (12”” o mayor). o mayor).
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOSMETODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
oo SEPARACION MECANICASEPARACION MECANICA
SeparaciSeparacióón selectiva de los sn selectiva de los sóólidos perforados del Fluido por lidos perforados del Fluido por diferencias de tamadiferencias de tamañño y masa. Hay varios tipos de equipos o y masa. Hay varios tipos de equipos los cuales son diselos cuales son diseññados para operar eficientemente bajo ados para operar eficientemente bajo condiciones especificas. condiciones especificas.
El objetivo de diseño de cualquier equipo de control de sólidos El objetivo de diseño de cualquier equipo de control de sólidos es alcanzar, paso a paso, la remoción progresiva de los sólidos es alcanzar, paso a paso, la remoción progresiva de los sólidos perforados. Esto permite que cada equipo optimice el perforados. Esto permite que cada equipo optimice el desempeño del equipo siguiente. Además, el sistema debe desempeño del equipo siguiente. Además, el sistema debe tener la habilidad para diferenciar entre los sólidos perforadostener la habilidad para diferenciar entre los sólidos perforados y y el valioso material pesante.el valioso material pesante.
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOSMETODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
COLOIDAL MENOR DE 2
ULTRA FINO 2 A 44
FINO 44 A 74
MEDIO 74 A 250
INTERMEDIO 250 &
ClasificaciClasificacióón API del taman API del tamañño de los so de los sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
BENTONITA SÓLIDOS PERFORADOS
BARITE
ALTA BAJABARITE BENTONITA
HEMATITA SÓLIDOS PERFORADOS
ARCILLA
ARENAISCA, ETC.
ClasificaciClasificacióón API del taman API del tamañño de los so de los sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
ACTIVOS INERTES
BENTONITA
ARCILLAS
GUMBO
ARENISCA
LIMO
GRANITO
ARENA BENTONITA
ClasificaciClasificacióón de los sn de los sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
1
5 86 97432
10
5 86 97432
100
5 86 97432
1000
5 86 97432
10000
1 Micrón (µ) 1 mm 1 cm
15 45 75 150
180
250
300
420
37 595
841
2000
325
200
100
80 60 50 40400
30 20 10
Micrón
ScreenMesh
LIMOt ARENA CUARZOARENA FINA
BaritaCEMNETO ULTARFINO
CEMENTO ESTANDAR
GRAVA
CENTRIFUGAS
HIDROCICLONES
TEMBLORINA
DIAMETRO DE PARTICULADIAMETRO DE PARTICULA
TamaTamañño de las parto de las partíículas / Puntos de corteculas / Puntos de corte
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
Efecto del tamaEfecto del tamañño de la parto de la partíícula en la viscosidadcula en la viscosidad
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
100050010050
0
Particle Size
(µ)
Linear Shaker: 74 µ
D / Sander: 44 µ
D / Silter: 25 µ
Centrifuge: 5 to 10 µ
Scalping Shakers: 600 µ
Dewatering Unit: 0 to 10 µ
Puntos de corte en equipos de control de sPuntos de corte en equipos de control de sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
Configuraciones del Equipo de Control de SConfiguraciones del Equipo de Control de SóólidoslidosqqConfiguraciConfiguracióón Fluido No Densificadon Fluido No Densificado
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qqConfiguraciConfiguracióón Fluido Densificado hasta 12 ppgn Fluido Densificado hasta 12 ppgConfiguraciones del Equipo de Control de SConfiguraciones del Equipo de Control de Sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
qqConfiguraciConfiguracióón Fluido Densificado mayor de 12 ppgn Fluido Densificado mayor de 12 ppgConfiguraciones del Equipo de Control de SConfiguraciones del Equipo de Control de Sóólidoslidos
Fluidos y Sólidos de PerforaciónFluidos y Sólidos de Perforación
TemblorinasTemblorinas
1 Componentes básicos2 Principios de Operación3 Normas de Vibración3.1 Movimiento Circular3.2 Movimiento Lineal3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico3.4 Movimiento Elíptico Simétrico4. Dinámica de Vibración5 Configuración de la cubierta5.1 Sistemas de Temblorinas5.2 Manifolds de Distribución6. Fallas – Averías7. Reglas y cuidados operacionales8. Ventajas y Desventajas9. Mantenimiento
TemblorinasTemblorinas
EL DESEMPEÑO DE LAS Temblorinas DETERMINA LA EFICIENCIA TOTAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS.
UN POBRE DESEMPEUN POBRE DESEMPEÑÑO AQUI NOO AQUI NO
PUEDE SER REMEDIADO MAS TARDEPUEDE SER REMEDIADO MAS TARDE
Temblorinas
TemblorinasTemblorinas
Componentes Básicos
TemblorinasTemblorinas
1
2
2
3
4
5
6
7
Tanque receptorMotores Vibradores
Area de la malla
Ajuste del angulode la bandeja
Tensionadoresrapidos
Skid
Principio de OperaciónLas Temblorinas es el único aparato removedor de sólidos que hace una separación basado en el tamaño físico de las partículas.
La operación de la zaranda es función de:• Norma de la vibración
• Dinámica de la Vibración
• Tamaño de la cubierta y su configuración
• Características de las mallas(Mesh & Condición superficie)
• Reología del Fluido (Especialmente Densidad y Viscosidad)
• Ritmo de carga de Sólidos (ROP,GPM y Diámetro del hueco)
TemblorinasTemblorinas
LinealLineal
ElípticoElíptico
CircularCircular
Hay tres tipos comunes de movimiento que pueden ser usados:
Normas de Vibración
• La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración.
TemblorinasTemblorinas
Movimiento Circular
Normas de Vibración
- Su canasta se mueve en un movimiento circular uniforme
- Patrón de Vibración Balanceado
- Diseño Horizontal (Capacidad limitada)
- Transporte rápido y mayores fuerzas G’s.
- Recomendados en Temblorinas primarias para remover sólidos gruesos (Scalper) o para Arcillas tipo gumbo.
- Vibradores colocados a cada lado de la canasta en su centro de gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta.
TemblorinasTemblorinas
Zaranda movimiento Circular
TemblorinasTemblorinas
Movimiento Lineal
Normas de Vibración
- El movimiento lineal obtenido usando dos vibradores contra-rotativos.
- Angulo de esta línea de movimiento es normalmente a 45-50 grados en relación a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de sólidos máximo.
- Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos. Recomendadas para todo tipo de operación que requiera el uso de mallas finas.
- Patrón de Vibración Balanceado dinámicamente. La fuerza neta en la canasta es cero excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad.
TemblorinasTemblorinas
Zaranda Movimiento Lineal
TemblorinasTemblorinas
Derrick Derrick FloFlo -- Line CleanerLine Cleaner
TemblorinasTemblorinasZaranda Movimiento Lineal
Sweco LM 3
Angulo de Canasta Angulo de Canasta Variable.Variable.
TemblorinasTemblorinasZaranda Movimiento Lineal
Thule VSM 100
Header Tank Feed ChuteDrive Head Assembly
Scalping Deck
Primary Deck
Secondary Screen
‘Pneumoseal’ Clamping System
TemblorinasTemblorinasZaranda Movimiento Lineal
Thule VSM 100 Linear Shaker
Malla Malla ScalperScalper
Malla PrimariaMalla Primaria
Sistema de AjusteSistema de Ajuste
De MallaDe Malla
TemblorinasTemblorinas
Broadbent DT2000 Linear Shaker
••Esta Zaranda ofrece:Esta Zaranda ofrece:
••Doble cubiertaDoble cubierta
••Ajuste Rápido de Ajuste Rápido de ángulo.ángulo.
TemblorinasTemblorinasZaranda Movimiento Lineal
Cambio Rápido en Cambio Rápido en mallas por sus mallas por sus tensionadorestensionadores..
Brandt ATL - 1000
TemblorinasTemblorinasZaranda Movimiento Lineal
Normas de VibraciónMovimiento Elíptico
q Movimiento Elíptico Desequilibrado
- Patrón de Vibración Desbalanceado. Diferentes tipos de mov. sobre su canasta.
- Recomendados para remover sólidos gruesos (Scalper) o pegajosos (Arcillas)
- Operada con inclinación hacia la descarga de sólidos diminuyendo la capacidad.
- Vibradores no rotan en el centro de gravedad de la zaranda aplicándose el torque sobre esta.
TemblorinasTemblorinas
Brandt Single Deck Shakers
• Temblorinas pioneras con solo una malla en su canasta.
• Por su pendiente negativa de su canasta tiene poco tiempo de retención y pobre separación
Zaranda Movimiento Elíptico Asimétrico
TemblorinasTemblorinas
Movimiento Elíptico
Normas de Vibración
q Movimiento Elíptico Equilibrado
- Su canasta se mueve en un movimiento Elíptico uniforme
- Mejor transporte de los cortes (> Lineal)
- Las mallas duran mas debido a que el mov. Elip. Provee un patron de aceleramiento mas suave.
- Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operación en especial con Fluidos base aceite.
TemblorinasTemblorinas
True Balanced Elliptical Motion ShakerSwaco BEM 3
1
2
2
3
4
5
6
7
Vibrating Basket
Vibrator Motor
Deck AngleAdjustments
Screen Area33.7 sq ft.(3 Screens)
1
2
3
4
Rapid ActionTensioners
5
Base Skid6
DetachableHeader Box
7
TemblorinasTemblorinas
TemblorinasTemblorinas
BEM-600TM
High Performance Shale Shaker
Motores Vibradores
TemblorinasTemblorinas
Dinámica de Vibración
• La masa de los contrapesos y la frecuencia determina la dinámica de la vibración.
G’s = [Stroke (in) x RPM2] / 70400
v Aceleración
•La mayoría de las Temblorinas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0.
•Las Temblorinas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamenteproporcional a la aceleración.
•La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleración.
TemblorinasTemblorinas
Indicador de Movimiento
Dinámica de Vibración
Indicador de Movimiento
Dinámica de Vibración
Movimiento Lineal: Busque una Movimiento Lineal: Busque una forma de ocho. Los dos círculos forma de ocho. Los dos círculos deberían apenas tocarse en un deberían apenas tocarse en un punto. Se trata del diámetro que punto. Se trata del diámetro que más se aproxima a la longitud más se aproxima a la longitud de la carrera.de la carrera.CORRECTOCORRECTO INCORRECTOINCORRECTO
Movimiento Circular: Busque Movimiento Circular: Busque un círculo con un pequeño un círculo con un pequeño punto en el centro. El círculo punto en el centro. El círculo en el indicador debería girar en el indicador debería girar alrededor de su diámetro. Se alrededor de su diámetro. Se trata del diámetro que más se trata del diámetro que más se aproxima a la longitud de la aproxima a la longitud de la carrera.carrera.
CORRECTOCORRECTO INCORRECTOINCORRECTO
Indicador de Movimiento - Longitud de la carrera
Dinámica de Vibración
ANALISIS COMPUTARIZADO DE MOVIMIENTO
Dinámica de Vibración
ANALISIS COMPUTARIZADO DE MOVIMIENTO
Dinámica de Vibración
• Desplazamiento Horizontal y Vertical
• Fuerza G• Velocidad del Motor• Fase del Angulo• Aceleración
Estudio de Dinámica de Vibración
Movimiento Elíptico Desequilibrado
Estudio de Dinámica de Vibración
Movimiento Circular
Estudio de Dinámica de Vibración
Movimiento Lineal
Estudio de Dinámica de Vibración
Movimiento Elíptico Equilibrado
Estudio de Dinámica de Vibración
Estudio de Dinámica de Vibración
Estudio de Dinámica de Vibración
Estudio de Dinámica de Vibración
Estudio de Dinámica de Vibración
Estudio de Dinámica de Vibración
• Visualmente demuestra el “Movimiento o Vibracion Verdadera y Operacion” de la temblorina
• Optimización de la operación de la temblorina
• Provee razones para proceder con investigación o estudios mas detallados
• Da herramientas para ajustes o cambios de equipos
• Alerta de mantenimiento o cambio de eficiencia
Beneficio de Realizar un Estudio de Dinámica de Vibración
swaco
Brandt LM3
Triton
Contrapesas
TemblorinasTemblorinas
Posicionadas a 100 %
Contrapesas
TemblorinasTemblorinas
Posicionadas a 0 %
Contrapesas
TemblorinasTemblorinas
Forma Incorrecta a 80 %Forma Correcta a 80 %
Contrapesas
TemblorinasTemblorinas
Forma Correcta a 30 % Forma Incorrecta a 30 %
Contrapesas
TemblorinasTemblorinas
üü Los vibradores de las temblorinas giran Los vibradores de las temblorinas giran normalmente con RPM’s entre 1200 a 1800 a 60Hz.normalmente con RPM’s entre 1200 a 1800 a 60Hz.
üüLa longitud del golpe (distancia vertical de La longitud del golpe (distancia vertical de desplazamiento de la canasta de la temblorina) varia desplazamiento de la canasta de la temblorina) varia en relación inversa con los RPM.en relación inversa con los RPM.
Dinámica de Vibración
Dinámica de Vibración
v Frecuencia (RPM)
• Los vibradores de las Temblorinas giran normalmente con RPM’s entre 1200 a 1800 a 60Hz.
•Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la capacidad de flujo en presencia de sólidos a baja RPM’s (Aumento del golpeprolongado), sin embargo, al bajar la frecuencia genera que los Fluidos tienden a rebotar mas alto que la altura de las cortinas derramando algo de Fluido en los costados.
• La prolongación del golpe varia en forma inversa con los RPM.
• Longitud del golpe: Distancia vertical de desplazamiento de la canasta de la zaranda.
TemblorinasTemblorinas
Configuración de la Cubierta
• La cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar el procesamiento de fluido y variar la acción de transporte y secado de los cortes.
DerrickDerrick FloFlo--LineLine
• Al usar ángulos > 3 hay que tener cuidado con los cortes acumulados en la región liquida… La acción vibratoria y la residencia extendida generara mass finos.
TemblorinasTemblorinas
#1
#2 #3 #4
Superior
Inferior
(#3 / #4)
+10
+7.5
+5.0
+2.5
0
(#1 / #2)
0
-2.5
-5.0
-7.5
-10
1
2
3
4
5
Angulo de la mallaVariaciones
Configuración de la Cubierta
Brandt ATL - 1000
TemblorinasTemblorinas
Solids Removed on Scalping Screen
Poolof
Fluid
Hydrostatic Pressure
Solids Crawl out of Pool
Beach
Liquid to sand trapsFixed screen angle
Flowback panel
Configuración de la Cubierta
TemblorinasTemblorinas
PrimaryShakers
Scalpers
Línea de flujo
Descarga de sólidos
Fluido del huecoSistema CascadaSistema Cascada
Sistema de Temblorinas
Línea de flujo
TemblorinasTemblorinas
Típico arreglo de Temblorinas
TemblorinasTemblorinas
Zaranda con Movimiento Elíptico Balanceado y lineal.
Zaranda en Desarrollo
TemblorinasTemblorinas
q Consideraciones de diseñoManifolds de distribuicion
o Distribucion pareja.o No acumulacion de sólidos (1 ft de caida por cada 12 ft de long.)
q Alimentacion a la zarandao Sólidoso Liquido
q Evitar muchas Tees ramificadas.
q Arreglos preferidoso Tees sin salida.
o Manifolds circulares o manifolds con descarga superior.
q Distribuicion de flujo a igual nivel.
TemblorinasTemblorinas
MuchosMuchos taladrostaladros tienentienen estosestos tipostipos de de arregloarreglo..
Manifolds Convencionales
TemblorinasTemblorinas
Manifold Ramificado
TemblorinasTemblorinas
Manifold Circular
TemblorinasTemblorinas
Manifold con Descarga Superior
TemblorinasTemblorinas
Fallas / AveriasFalla / Averia Posible causa Solucion
Desgarre o rajadura en la malla. Tension insuficiente Reemplace la malla y tensionela apropiadamante
Caucho en mal estado Reemplace caucho. Malla suelta, no ajusta. Tornillos Tensores en mal estado Reemplace los tornillos malos
(torcidos/rosca mala) Malla en mal estado. Reemplace Malla.Falta Caucho en la bandeja o esta Reemplace caucho.en mal estado
zaranda produce alto inusual Arandelas o tornillos sueltos. Chequee y ajustelos.ruido al operar Tornillos Tensores sueltos. Chequee y ajustelos.
Rodamientos de Vibradores malos Reemplace Rodamientos.Valvula o manija del By-pass valvula o manija con solidos y lodo.Limpie cuerpo de manija o valvulaatascada. con agua o diesel.Vibradores demasiado calientes Rodamientos sin grasa. Agrege grasa a rodamientos. Rodamientos en mal estado. Reemplace los rodamientos.Lodo acumulado sobre la malla Malla con tamizado muy pequeno Cambie a una malla de tamizadoo derrame de mucho lodo en la mas grande o ajuste el angulo de descarga solida. la bandeja de la zaranda
Malla suelta. Ajuste malla con el torque apro-piado ( 50 ft/lb )
Acumulacion de lodo en los bor- Los Vibradores no estan rotando Cambie la posicion de un cable des traseros de las mallas en direcciones opuestas. de alimentacion electrica
Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas.
TemblorinasTemblorinas
Reglas y Cuidados Operacionales
• Nunca haga By-pass en las Temblorinas.
• En lo posible use siempre Mallas de tamizado fino.
• Regule el flujo y monitorelas continuamente.
• Ajuste el angulo para cubrir el 75 % de la longuitud de la malla(Beach)
• Lleve inventario y control de las horas que se usan las mallas.
• Turne las Temblorinas cuando halla viajes de tuberia paraprolongar la vida de las mallas.
TemblorinasTemblorinas
Reglas y Cuidados Operacionales
• En stand by limpie las mallas y repare con silicona o masillaepoxica las partes rotas.
• Cerciorese que los motores y el ajuste de los contrapesos en los vibradores sean iguales.
• Al transportar las Temblorinas ajuste los contrapesos de losvibradores a cero y use los seguros en los resortes.
TemblorinasTemblorinas
Selección del numero de Temblorinas
TemblorinasTemblorinas
• 'Simple' para operar.
•Disponibilidad.
•Si el tamizado de la malla es conocido, el punto de cortees predecible.
• Capaz de procesar el volumen total de Fluido circulado.
•Facil de inspeccionar
•Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquierdegradacion mecanica.
VENTAJAS
TemblorinasTemblorinas
• Son costosas (compra y operación).
• Su montaje necesita gran espacio.
• La inspecion de mallas del fondo en Temblorinas dobles son dificiles de inspeccionar.
• Produce sólidos humedos en su descarga .
DESVENTAJAS
TemblorinasTemblorinas
Conclusion Final
LAS Temblorinas SON PARTE ESENCIAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN
TALADRO.
LAS Temblorinas SONPARTE ESENCIAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN
TALADRO.
TemblorinasTemblorinas
1. Desarrollo de las mallas2. Punto de Corte3. Designación de la malla4. Tipos de mallas4.1 Mallas tensionadas4.2 Mallas Pre-tensionada plana4.3 Mallas Pre-tensionadas piramidales5. Ajuste de las mallas6. Parámetros para la selección de mallas7. Tramados (Tejidos) comunes en las mallas8. Grados de Alambre9. Área Abierta de la malla10. Configuración de la cubierta según el tamaño de la malla11. Curvas de eficiencia12. Taponamiento: Problema común en la malla13. Reglas y cuidados operacionales
MallasMallas
Desarrollo de las mallas
• Las mallas para Temblorinas han tenido un gran desarrollo desde la primera que se conocio, la cual no era mas sino una malla de corral de pollos.
• Sin embargo, los principios no han cambiado e igual se usa alambres entretejidos con un tamizado a un cierto tamaño de apertura.
• Esto define el punto de corte de la malla o el tamaño de sólidos que la malla puede remover.
MallasMallas
Designación de la MallaDesignación de la Malla•• Según el API RP13 ha recomendado que todas las Mallas sean Según el API RP13 ha recomendado que todas las Mallas sean identificados con la siguiente información: identificados con la siguiente información:
Nombre de la MallaNombre de la Malla
Potencial de separación (d50,d16,d84)Potencial de separación (d50,d16,d84)
Capacidad de flujo (Conducción, área total no vacía).Capacidad de flujo (Conducción, área total no vacía).
MallasMallas
MESH O TAMIZADOMESH O TAMIZADOEs un termino genEs un termino genéérico que indica el numero de rico que indica el numero de aperturas en un tejido de mallaaperturas en un tejido de mallaPor ejemplo, una malla 8 Por ejemplo, una malla 8 meshmesh, tendr, tendráá 8 8 aperturas en una pulgada de longitud, (aperturas en una pulgada de longitud, (p.ep.e. 8 . 8 aperturas por pulgada u 8 API)aperturas por pulgada u 8 API)
1 pulgada1
pu
lgad
a
Punto de CorteLas partículas a la izquierda Las partículas a la izquierda de la curva representan los de la curva representan los sólidos de menor tamaño sólidos de menor tamaño retornados con el Fluido.retornados con el Fluido.
Las partículas a la derecha Las partículas a la derecha de la curva representan los de la curva representan los sólidos removidos.sólidos removidos.
El DEl D50 50 o punto de corte o punto de corte medio es definido como el medio es definido como el punto donde el 50% de punto donde el 50% de cierto tamaño de sólidos cierto tamaño de sólidos son removidosson removidos..
MallasMallas
Puntos de CortePuntos de Corte
• Medida de la permeabilidad de la malla– C = 0.014375 x Q x µ / (A / p)
– Unidades en kD/mm (mil darcys / mm)– Variables :
• Volumen de circulación, viscosidad del fluido, Área de la malla (diámetro del alambre, numero de aperturas y numero de capas
• En mallas de varias capas se calcula la conductancia separadamente La conductancia Total es calculada :– Ct = 1/(1/C1 + 1/C2+1/Cn)
Conductancia
••Es el área efectiva o disponible de la malla por donde se Es el área efectiva o disponible de la malla por donde se hace el hace el crivadocrivado (El área adicional es ocupado por los (El área adicional es ocupado por los alambres).alambres).••Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo PrePre--tensionadatensionada), punto de corte y área abierta para mallas ), punto de corte y área abierta para mallas estándar estándar ThuleThule ::
52 mesh - 338µ - 48% Área Abierta
84 mesh - 212µ - 49% Área Abierta105 mesh - 162µ - 45% Área Abierta120 mesh - 149µ - 50% Área Abierta145 mesh - 112µ - 41% Área Abierta165 mesh - 104µ - 47% Área Abierta200 mesh - 87µ - 46% Área Abierta230 mesh - 74µ - 45% Área Abierta
Área Abierta de la malla
Transmitancia
TransmitanciaTransmitancia
= =
Área Neta Disponible x ConductanciaÁrea Neta Disponible x Conductancia
Muy importante para comparar mallas de Muy importante para comparar mallas de diferentes tiposdiferentes tipos
Tipos de Mallas
ü Las variaciones en los tipos de mallas incluyen:
- Mallas Tensionadas
- Mallas Pre-Tensionadas - Mallas planas- Mallas piramidales
MallasMallas
Mallas TensionadasSoporte y ajuste de las mallas Tensionadas
Hook Strip
TensionBar
SupportStringers
Lug
Tension Bar
Screen
Overslung Method (Center High)
Underslung Method (Center Low)
Support StringersForm Fluid Channels
MallasMallas
Mallas Mallas TensionadasTensionadas
Sin Soporte
Con Soporte
MallasMallas
Tipo de Malla Tipo de Malla PrePre--TensionadaTensionada : Plana: Plana
MallasMallas
Mallas Mallas PretensionadasPretensionadas
magnun
´Grey Hex´ South Western
´Blue Hex´ Brandt
MallasMallas
TIPOS DE MALLASMallas Pre-tensionadas : Reparación
Tipo de Malla Tipo de Malla PrePre--TensionadaTensionada : Plana: Plana
MallasMallas
Tipo de Malla Tipo de Malla PrePre--TensionadaTensionada : Piramidal: Piramidal
Nuevos desarrollos de Nuevos desarrollos de las formas de las mallas las formas de las mallas han tenido lugar.han tenido lugar.
El nuevo diseño incluye El nuevo diseño incluye una forma piramidal de una forma piramidal de la malla para dar un área la malla para dar un área superficial mas grande superficial mas grande para las dimensiones de para las dimensiones de la malla. la malla.
MallasMallas
• Las Mallas Tensionadas cuentan con un sistema de tornillos para sostener la malla a la cubierta a la tensión indicada.
MallasMallas
1. Tornillotensor
2. Malla
3. Platina
Ajuste de mallas Ajuste de mallas TensionadasTensionadas
Ajuste de mallas Ajuste de mallas TensionadasTensionadas
MallasMallas
Ajuste de mallas Ajuste de mallas PrePre--TensionadasTensionadas
Cierre Neumático
MallasMallas
Las Mallas pre-tensionadas pueden ser ajustadas con tornillos pero muchas veces utilizan un sistema neumático de ajuste. Este sistema permite hacer cambios de malla más rápido y prevenir el daño de las mallas por un torque inapropiado que pueda ser aplicado.
Parámetros para la selección de mallas
- Tamaño promedio de apertura- Depende del tipo de tejido y el calibre del
alambre
- Capacidad- Depende del tejido y la textura
- Forma de la apertura- Refuerzo de la malla: Usualmente en las
mallas pre-tensionadas.- Tamaño de la apertura- Área total de la superficie de la malla.
MallasMallas
Tramados (Tejidos) comunes de MallaTramados (Tejidos) comunes de MallaAlgunos de los Algunos de los loslos tramados mas comunes tramados mas comunes
disponibles en la industria petrolera son:disponibles en la industria petrolera son:
qq Tramado cuadrado plano ( Tramado cuadrado plano ( PSWPSW ))
qq Tramado rectangular plano ( Tramado rectangular plano ( PRWPRW ))
qq Tramado rectangular plano modificado ( Tramado rectangular plano modificado ( MRW MRW ))
qq El tramado cuadrado cruzado (El tramado cuadrado cruzado (TSWTSW) es usado para ) es usado para separa r granos tamaño cuarzo en la industria minera.separa r granos tamaño cuarzo en la industria minera.
qq El tramado holandés plano (El tramado holandés plano (PDWPDW) es usado ) es usado principalmente como tela filtro sus aperturas son principalmente como tela filtro sus aperturas son triangulares que no permiten pasar mucho flujo.triangulares que no permiten pasar mucho flujo.
MallasMallas
Tramados (Tejidos) comunes de MallaTramados (Tejidos) comunes de MallaMallasMallas
Tejido plano cuadradoTejido plano cuadrado
Tejido cruzado cuadradoTejido cruzado cuadrado
Tejido plano rectangularTejido plano rectangular
Tramados (Tejidos) comunes de MallaTramados (Tejidos) comunes de MallaMallasMallas
Tejido plano rectangularTejido plano rectangular
Tejido rectangular especialTejido rectangular especial
Configuración de la cubierta según el tamaño de malla
• Las mallas mas gruesas deberán ser aseguradas en la cubierta superior y las mallas mas finas en la cubierta inferior.
• Si el tamaño de la malla superior es muy fina el fluido puede caer en la segunda malla muy cerca del lado de la descarga de los sólidos. Los sólidos serán muy húmedos.
• Si son usadas mallas de diferente tamaño en el mismo nivel, la malla mas fina deberá ser usada en el frente de la zaranda.
MallasMallas
Los diferentes tamaños Los diferentes tamaños de malla darán de malla darán diferentes tamaños en diferentes tamaños en los sólidos separadoslos sólidos separados..
Mallas para las Mallas para las Temblorinas Temblorinas scalperscalper
(Para tamaño cuarzo)(Para tamaño cuarzo)
Mallas para las Mallas para las Temblorinas Temblorinas primariasprimarias
(Finas)(Finas)
Configuración de la cubierta según el tamaño de malla
MallasMallas
Curvas de Eficiencia: Temblorinas lineales
Particle sizes in microns
% F
eed
solid
sre
ferr
ing
toov
erflo
w
100 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps
120 Mesh-Oil base, 9 ppg 34 cps
120 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps
20 30 120 200 30040 50 100 160
100
40
80
20
60
0
MallasMallas
Curvas de Eficiencia: Mallas piramidales
MallasMallas
Taponamiento : Problema común en la malla
•• El taponamiento puede El taponamiento puede ser originado por la ser originado por la acumulación de sólidos acumulación de sólidos en las aberturas de la en las aberturas de la malla. malla.
•• Una solución es remover Una solución es remover la malla y lavarla a la malla y lavarla a presión por la parte presión por la parte posterior. posterior.
•• La colocación de mallas La colocación de mallas mas finas puede permitir mas finas puede permitir el paso de los sólidos el paso de los sólidos sobre las aberturas sobre las aberturas , , si no si no es posible la colocación es posible la colocación de mallas mas gruesas. de mallas mas gruesas.
Taponamiento de la malla
MallasMallas
ü Nunca haga by-pass en las Temblorinas
ü Siempre use el tamaño de malla mas fino posible.
ü Regule el flujo y monitoree las Temblorinas continuamente.
ü Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra el 75% de la longitud de las malla.
ü Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada una. Mantenga el inventario actualizado.
ü Durante los viajes para sacar tubería apague las Temblorinas para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes para meter tubería no use todas las Temblorinas.
Reglas y cuidados operacionalesMallasMallas
Reglas y cuidados operacionalesü Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Debe
informar al ingeniero de Fluidos.
ü Las reparaciones en las mallas pueden ser hechas con silicona o macilla epóxica .
ü Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha sido reparada, cámbiela por una nueva.
ü Mantenga un registro de que tipos de mallas están siendo usadas (Inventario).
ü Para Fluido OBM, lave las mallas con diesel a presión. No utilice agua.
ü Mantenga las mallas usadas correctamente almacenadas (Horizontalmente) y marcadas.
MallasMallas
ATMOSFERICO
TIPO VACIO
DesgasificadoresDesgasificadores
1. Tipos de Desgasificadores
1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico
1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum)
2. Instalación y Operación
3. Mantenimiento
DesgasificadoresDesgasificadores
Desgasificador• La presencia de GAS en el Fluido puede ser:
– Dañino para los equipos del taladro ( Corrosivo ),– Un problema potencial de control de pozo, – Letal si es toxico o inflamable.
• Hay dos tipos de Desgasificadores:
v Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en Fluidos sin peso y baja viscosidad.
v Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : Son superiores a losAtmosféricos y muy usados en Fluidos pesados y altaviscosidad.
• Bombas Centrifugas , hidrociclones y bombas del taladropierden eficiencia si el Fluido tiene corte de gas.
DesgasificadoresDesgasificadores
• El desgasificador debe ser instalado entre la trampa
de arena y los primeros hidrociclones (Desander).
• Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta
excenta de taponamientos.
• Siempre probar el desgasificador antes de iniciar
cualquier operación de perforación.
Desgasificador
DesgasificadoresDesgasificadores
SWACO CD HURRICANE SWACO CD HURRICANE DESGASIFICADOR ATMOSFERICODESGASIFICADOR ATMOSFERICO
DesgasificadoresDesgasificadores
Desgasificador (Desgasificador (TipoTipo vacíovacío))EntradaEntrada de de FluidoFluido
SalidaSalida de de FluidoFluidodesgasificadodesgasificado
BombaBomba de de vacíovacío
DesgasificadoresDesgasificadores
TUBO DE SUCCION
BOMBA DE VACIO
TUBO DE DESCARGA
DIAGRAMADIAGRAMADesgasificadoresDesgasificadores
Desgasificador (Tipo vacío)
EntradaEntrada de de FluidoFluido
PlatosPlatos SeparadoresSeparadores
BombaBomba de de vacíovacío
DesgasificadoresDesgasificadores
DIAGRAMAOperaciónOperación de un de un desgasificadordesgasificador
EntradaEntrada de de FluidoFluido
BombaBomba de de
vacíovacío
DesgasificadoresDesgasificadores
Desgasificador (Desgasificador (TipoTipo AtmosféricoAtmosférico))DesgasificadoresDesgasificadores
DIAGRAMADesgasificadoresDesgasificadores
Instalación y Operación• Los degasificadores atmosféricos deben
descargar horizontalmente a través de la superficie del tanque para que permita el rompimiento de las burbujas de gas.
• Los tipo vacío deben descargar abajo de la superficie del Fluido.
• Para la operación de los desgasificadores se usan, por lo general, bombas centrífugas (más comerciales).
• La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza alimentadora necesaria. La ubicación de la succión de esta centrifuga debe ser lo más lejos de la succión del desgasificador.
• Instalar un manómetro para controlar la cabeza alimentadora en el eductor.
DesgasificadoresDesgasificadores
Temblorinas
TR
AM
PA
DE
A
RE
NA
ENTRADA Fluido CON CORTE DE
GAS
SALIDA FluidoDESGASIFICADO
TA
NQ
UE
DE
S
UC
CIO
N
InstalaciónInstalación
DesgasificadoresDesgasificadores
Instalación
DesgasificadoresDesgasificadores
Instalación y Operación• Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al menos
el total del volumen de la tasa de circulación.
• Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo de lasTemblorinas y corrriente arriba de cualquier equipo que requierabomba centrífuga. El succionador debe estar ubicado corrienteabajo del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del compartimiento (Bien agitado).
• El flujo para igualar la succión y la descarga debe ser alta (Rebosevisible). Igualación baja no asegura el buen funcionamiento del proceso del gasificador.
DesgasificadoresDesgasificadores
DESGASIFICADOR TIPO DE VACIO1. LINEA DE DESCARGA
LODO
2. BOQUILLA
3. MANOMETRO BOQUILLA
4. VALVULA DE 3 VIAS
5. MANOMETRO VACIO LINEA
6. MANOMETRO VACIO TANQUE
7. VISOR LINEA VACIO
8. GUARDA CORREA MOTOR
9. MOTOR ELECTRICO
10. CORREA MOTOR
11. BOMBA
12. TAPON PARA DRENAJE
13. LINEA DE SUCCION LODO
14. VALVULA DE 1”
15. VALVULA1
2
5
6
3
4
78
9 10 11
12
13
1
2
5
6
3
4
78
9 10 11
12
13
1
2
5
6
3
4
78
9 10 11
12
13
14 15
VALVULA DE 3 VIAS
VALVULA DE 3 VIAS
SistemaSistema combinadocombinado ((Atmosférico/vacíoAtmosférico/vacío))
DesgasificadoresDesgasificadores
LIMPIADOR DE FLUIDO
DESARCILLADOR
DESARENADOR
HidrociclonesHidrociclones
1. Teoría del Hidrociclón
2. Características del diseño
2.1 Diámetro del cono
2.2 Angulo del cono
2.3 Diámetro del vértice
2.4 Parámetros de flujo
2.5 Cabeza de alimentación
2.6 Tamaño de las partículas
3. Parámetros ajustables
4. Unidades de los Hidrociclones
5. Eficiencia de separación
HidrociclonesHidrociclones
ll El El FluidoFluido se se alimentaalimenta porpor unauna bombabombacentrifugacentrifuga, a , a travestraves de de unauna entradaentradaqueque lo lo enviaenvia tangencialmentetangencialmente en la en la camaracamara de de alimentacionalimentacion..
ll UnaUna cortacorta tuberiatuberia llamadallamada tuberiatuberia del del vorticevortice forzaforza a la a la corrientecorriente en forma en forma de de remolinoremolino a a dirigirsedirigirse haciahacia abajoabajo en en direcciondireccion del del verticevertice ((ParteParte delgadadelgadadel del conocono).).
QUE SON?QUE SON?
ll Son Son recipientesrecipientes de forma de forma conicaconica en en loslos cualescuales la la energiaenergia de de presionpresion esestransformadatransformada en en fuerzafuerza centrifugacentrifuga..
COMO TRABAJAN?COMO TRABAJAN?
HidrociclonesHidrociclones
ll La La fuerzafuerza centrifugacentrifuga creadacreada porpor esteestemovimientomovimiento del del FluidoFluido en el en el conoconoforzanforzan laslas partículaspartículas mas mas pesadaspesadashaciahacia fuerafuera contra la pared del contra la pared del conocono..
ll Las Las partículaspartículas mas mas livianaslivianas se se dirigendirigenhaciahacia adentroadentro y y arribaarriba comocomo un un vorticevortice espiraladoespiralado queque laslas llevalleva haciahaciael el orificioorificio de la de la descargadescarga o del o del efluenteefluente..
ll La La descargadescarga en el en el extremoextremo inferior inferior esesen forma de spray con en forma de spray con unauna ligeraligerasuccionsuccion en el en el centrocentro
COMO TRABAJAN?COMO TRABAJAN?
HidrociclonesHidrociclones
ll SiSi la la concentraccionconcentraccion de de sólidossólidos esesaltaalta, , talveztalvez no no hayahaya espacioespaciosuficientesuficiente parapara la la salidasalida de de todostodosloslos sólidossólidos. . EstoEsto causacausa unaunacondicioncondicion comocomo descargadescarga de de cuerdacuerda
ll El El flujoflujo de de chorrochorro o o cuerdacuerda, , loslossólidossólidos se se agrupanagrupan cercacerca de la de la salidasalida y y solamentesolamente laslas partículaspartículasmas mas grandesgrandes saldransaldran del del conoconohastahasta tapartapar el el conocono..
ll Antes del Antes del taponamientotaponamiento la la velocidadvelocidad de de salidasalida sera sera lentalenta y y loslosmuchosmuchos sólidossólidos queque no no puedenpuedensalirsalir del del conocono regresaranregresaran con el con el fluidofluido. (. (DesgasteDesgaste parteparte inf. Del inf. Del conocono).).
FLUJO DE CUERDAFLUJO DE CUERDA
HidrociclonesHidrociclones
TEORIA DEL HIDROCICLON• Todos los hidrociclones utilizan la ley de
Stokes para alcanzar la separación de sólidos del Fluido.
K x G x Dp (φs -φl)Vs =
ϕ
Vs = velocidad de SeparacionK = Constante de Stokes G = Fuerza de AceleracionDp = Diámetro de la Particulaφs = Densidad de Sólidosφl = Densidad del Liquidoϕ = Viscosidad del Liquido
HidrociclonesHidrociclones
Características de diseño• Las Variables de diseño que controlan el desempeño de
un hidrociclon son:
– Diámetro del Cono.
– Angulo del Cono.
– Longuitud del Cilindro.
– Diámetro de la entrada de alimentacion.
– Diámetro del vertice (underflow).
– Vortice generado.
– Material del Cono.
HidrociclonesHidrociclones
Diámetro del Cono• Los conos con diametros grandes permiten manejar altos
galonajes, sin embargo la eficiencia de separación y rendimientoes baja. La siguiente ecuacion nos da una aproximacion del puntode corte de un cono:
d50 = Punto de corte
Diametro del Cono Capacidad del cono d50Pulgadas GPM micrones
2 30 10 a 204 50 20 a 406 100 40 a 6012 500 60 a 80
HidrociclonesHidrociclones
AnguloAngulo del del ConoCono• Un pequeño angulo del cono generara una reducida
zona de arrastre.• Esto significa que pocas partículas pequenas seran
arrastradas por el vortice generado obteniendosemejor punto de corte.
• Sin embargo largos conos tienden a taparse muyfacilmente.
DiDiáámetro de metro de entradaentradal La eficiencia del cono es inversamente proporcional
al diametro de la entrada de alimentacion.l Por tanto un pequeño diametro mejorara el punto de
corte. Sin embargo el diametro debe ser lo suficientepara manejar el flujo al cono.
HidrociclonesHidrociclones
Diámetro del Vertice• El diametro del vertice determinara la humedad
de los sólidos descargados:
– Demasiado grande: Mucho liquidosera descargado.
– Demasiado pequeño: Taponamientospueden presentarsen.
Busque una “descarga en Spray"
HidrociclonesHidrociclones
Vortice Generado
• Este tendra que tener un diametro lo suficiente pequeño para facilitar una entradasuave de fluido en el cono.
• Sera lo suficiente grande para manejar la cantidad liquida.
• Un Vortice demasiado pequeño generarasólidos muy humedos.
HidrociclonesHidrociclones
Parámetros de Flujo• Los parámetros de flujo que afectan la eficiencia del hidrociclón son:
– Galonaje .
– Velocidad tangencial
– Cabeza de alimentacion
• Estos parámetros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el
hidrociclón.
• Una optima cabeza de alimentación es uno de los factores para una óptima
descarga del cono.
• Lo optimo es una descarga en spray, lo cual implica que hay una buena
remoción de solidós con minima pérdida de fluido.
HidrociclonesHidrociclones
Eficiencia de la Separación
• La eficiencia de separación del hidrociclón dependede cuatro factores:
– Parámetros de diseño del Hidrociclón Diámetro/Longuitud/entrada/Vertice, etc..
– Parámetros de Flujo – Cabeza de Alimentación
– Propiedades del Fluido- Viscosidad.
– Propiedades de las Particulas - Densidad.
HidrociclonesHidrociclones
Cabeza de alimentaciónSe calcula como:
P = 0.052 x Mw x H
P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi).Mw = Densidad del Fluido (ppg).H = cabeza de alimentación * (Pies).
*Normalmente 75 ft de cabeza.
ü Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga).
ü Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentarálos costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos)
ü Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza.
HidrociclonesHidrociclones
Parámetros de flujo• Las propiedades del fluido que tienen un
impacto directo en la operación de un Hidrociclon son:
– Viscosidad - Factor más importante.
– Densidad
HidrociclonesHidrociclones
Tamaño y Forma de las Particulas• Las caracteristicas de las partículas juegan un papel importante en la
eficiencia de la separación. Estas incluye:
– Tamaño y forma de las partículas
– Densidad de las partículas
– Concentraccion de sólidos
• La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Particulas de forma rectangular debido a su altos coeficientes de friccion se asentaran mas despacio que partículas cilindricas.
• La concentraccion Volumetrica de sólidos generan varias problemas de asentamiento como:
– Incremento de la Viscosidad.
– Interferencia entre partículas.
– Saturacion de sólidos.
HidrociclonesHidrociclones
Parametros Ajustablesv Solo el diametro del apice o
vertice del cono puede ser ajustado para obtener un descarga en forma de spray.
v Si el hidrociclon esta en buenascondiciones y la operación es aunmuy pobre entonces puede existirproblemas en la bomba centrifugadesignada para el hidrociclon:
- Impeller esta bloqueado, deteriorado o no es el el optimo.
- Las lineas de succion o descarga estan bloqueadasparcialmente.
- Etc……
HidrociclonesHidrociclones
Desarenadores• Los desarenadores son usados en Fluidos con poco peso para separarpartículas tamañño arena de 74 microneso mas grandes.
•En Fluidos pesados no es muyrecomendable usar este equipo debido a que la densidad de la barita essustancialmente mas alta que la de lossólidos perforados.
• Los hidrociclones separan sólidos de acuerdo a su densidad.
• El punto de corte de estos hidrociclonesaproximadamente esta entre 50 a 80 micrones.
HidrociclonesHidrociclones
• La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipossiguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeñño (Desilter, centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamañño y Numero de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada.
DesarenadoresDesarenadores
•El desarrollo y optimo uso de las Temblorinas (con mallas finas) haneliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametrosgrandes y altas ratas de perforacion) en que las Temblorinas no puedenseparar hasta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados.
• La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser desechada, sin embargo, en Fluidos costosos (base aceite, polimeros, etc) cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser dirigida hacia una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74 micrones).
HidrociclonesHidrociclones
DesarenadoresDesarenadores
• Este equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antes del desilter. El Fluido de alimentacion debe ser tomado del tanque dondedescarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a su succion.
•Debe existir una equalizacion entre los tanques del desander, por ello esrecomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques.
HidrociclonesHidrociclones
Desarcilladores• Los conos de los desarcilladores son fabricados en una gran variedad de tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas.
• Gran cantidad del tamañño de particulade la barita se encuentra en el rango de “Limo” es por esta razon que en Fluidos densificados no es muyrecomendable el uso de losdesarcilladores.
• Son usados para separar sólidosperforados en un rango de 12 a 40 micrones.
• El desarcillador difiere del desander en el tamañño de los conos y punto de corte perosu funcionamiento es igual.
HidrociclonesHidrociclones
• Los desarcilladores son usados en Fluidos densificados cuando sudesague (Underflow) posteriormente pueda ser procesada por lascentrifugas o por una zaranda.
• La operación de este equipo igualmente depende de una bombacentrifuga. El Fluido debe ser succionado del tanque que descarga el desarenador y su descarga procesada en el tanque contiguo.
DesarcilladoresDesarcilladoresHidrociclonesHidrociclones
•Debe existir una equalizacion entre los tanques del desilter, por ello es recomendable contar con unavalvula que comunique ambos tanques.
DesarcilladoresDesarcilladores
• Nunca el Fluido para alimentar al desilter debe ser del tanque donde se adicionan los quimicos del Fluido.
HidrociclonesHidrociclones
Ventajas- Operación Simple – facil mantenimiento– Barato– No tienen partes moviles.– Su operación permite reducir costos, pues es reducido
el desecho de Fluido. – Incrementan la vida de la broca y aumantan las ratas
de perforacion.
Desventajas
- Las propiedades del Fluido afectan su desempeño. - Su operación genera degradacion de los sólidos –
Uso de bomba centrifuga.
HidrociclonesHidrociclones
Desventajas- Voluminoso.
– Los puntos de corte generados se pueden obtenercon optimas Temblorinas.
– La descarga solida es bastante humedad. No puede usarse en Fluidos con fase liquida costosa.
– Requieren correctos tamaño de bomba.
– Sus conos facilmente se tapan.
– El mal funcionamiento de sus conos generanexcesivas perdidas de Fluido.
HidrociclonesHidrociclones
Marcas Comunes
– Demco.– Pioneer/Geolograph (Economaster).– Baroid.– Sweco.– Oiltools.– Swaco (Bajo y alto Volumen).– Brandt.– Chimo.– Krebs.
HidrociclonesHidrociclones
Reglas Operacionales
– No haga By-pass en las shakers. Este mal habito originataponamiento en los hidrociclones.
– El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad de la circulacion.
– Use el desander cuando en las Temblorinas no pueda usarmallas mayores a140 (Punto de corte 100 micrones).
– No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desander y desilter. Cada unidad debe tener su propiabomba.
– Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados paraprocesar el desagues de los hidrociclones.
– Entre pozos o en periodos de stand by largos limpie losmanifolds de los hidrociclones. Chequee el desgasteinterior de los conos.
HidrociclonesHidrociclones
– Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de los desarcilladores se tapan mas facilmente que el de los desarenadores. Use una varilla de soldar paradestaparlos.
– La succion de las bombas centrifugas deben tener la longuitud menos posible. No juege con los diametros de la tuberia, use diametros contantes de acuerdo con lasespecificaciones de la bomba.
– La descarga de las bombas centrifugas deben tener unalonguitud maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidadde accesorios posibles (Codos,Tee’s,etc), para evitarmuchas perdidas por friccion.
– Ubique un medidor de presion en la línea de alimentacion de los manifolds, para determinar rapidamente si la cabezasuministrada por la bomba es la correcta.
HidrociclonesHidrociclones
Reglas Operacionales
Reglas Operacionales
• No permita usar conos con vertices o entradastapadas.
• Presión de trabajo (Regla de la mano derecha):
Desarenador: 35 psi o 4 veces la densidad del Fluido
Desarcillador: 40 psi o 4.5 veces la densidaddel Fluido
HidrociclonesHidrociclones
Falla / Averia Posible causa Uno o mas conos no estan descargando-otros O.K. Bloqueado en la entrada del alimentador o a la
salida-remueva el cono y limpie las lineas.
Algunos conos perdiendo lodo entero en una co- Flujo de regreso de derrame en manifold, la entrada rriente. al cono tapada.Alta perdida de lodo,figura cónica en alguno conos- Velocidad baja al ingreso debido al bloqueo parcial otros normal. de la entrada o cuerpo del cono.
Repetido bloqueos de los vértices. Las aperturas del desagüe muy pequeñas. By-pass en Za-ruido al operar. randas o mallas rotas.
Altas pérdidas de lodo, corriente debil,figura cónica. Bajo cabeza de alimento -chequee por obstruccion, Tamano de bomba y rpm,valvula parcialmente cerrada.
La descarga del cono no es uniforme, cabeza del Gas o aire en el lodo de la centrifuga, lineas de succion alimentador variando. de la de lacentrifuga muy pequenas.Baja vida del Impeller. Cavitacion en la bomba - Taza de flujo muy altas - nece-
sita lineas mas largas.Linea de succion bloqueada - Chequear obstrucciones.
Conos descargando una pesada corriente moviendose Los conos estan sobrecargados - usese un tamano de lentamente. vertice mas grande, insuficientes conos para manejar la
cantidad de solidos en el lodo. By-pass en equipos corriente arriba.
Altas perdidas de lodo. Apertura inferior muy grande - Ajuste el vertice del cono.Considere bombear el desague hacia las centrifugas o hacia una zaranda.
Continuamente se apaga la bomba centrifuga. Aumento del amperaje de la capacidad nominal de la bomba - Nivel de lodo por debajo de la succion - entrada de aire en la succion. Caballos de fuerza por encima de la capacidad del motor. Chequear taponamientos en lineas de descarga o uso adicional de la entrega normal de lodo (Tee's).
HidrociclonesHidrociclones
3 EN 1
Limpia Fluidos
LimpiaLimpia FluidosFluidos
1. Instalación y operación
2. Mantenimiento
3. Aplicación
4. Ventajas y desventajas
5. Tres en uno
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Limpia Fluidos••MudcleanerMudcleaner o Limpiador o Limpiador de Fluido es de Fluido es basicamentebasicamenteuna una combinacioncombinacion de un de un desilterdesilter colocado encima colocado encima de un tamiz de malla fina y de un tamiz de malla fina y alta vibración( zaranda ).alta vibración( zaranda ).
••El proceso remueve los El proceso remueve los sólidos perforados tamasólidos perforados tamañño o arena aplicando primero el arena aplicando primero el hidrociclonhidrociclon al Fluido y al Fluido y posteriormente posteriormente procesando el procesando el desaguedesague de de los conos en una zaranda los conos en una zaranda de malla fina.de malla fina.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
DerrickDerrick Limpia Limpia FluidosFluidos
••SegunSegun especificaciones especificaciones API el 97 % del tamaAPI el 97 % del tamañño de o de la barita es inferior a 74 la barita es inferior a 74 micrones y gran parte de micrones y gran parte de esta es descargada por esta es descargada por los Hidrociclones los Hidrociclones ((DesilterDesilter //DesanderDesander). El ). El recuperar la barita y recuperar la barita y desarenar un Fluido desarenar un Fluido densificado es la densificado es la principal función de un principal función de un limpiador de Fluidos o limpiador de Fluidos o Limpia Fluidos.Limpia Fluidos.
Limpia FluidosLimpiaLimpia FluidosFluidos
Limpia Fluidos• El proposito del mud-cleaner es tamizar
la descarga inferior de los (underflow) hidrociclones para:
– Recuperar la fase liquida.– Recuperar la barita descartada.– Producir relativamente cortes mas
secos.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Limpia Fluidos• El tamaño de malla usado normalmente varia entre
100 y 200 mesh (325 mesh raramente usada debido a taponamiento y rápido daño de la malla)
• La descarga limpia de los conos (overflow) y el fluido tamizado por las mallas (underflow) es retornado al sistema activo.
• Los parametros que pueden ser ajustadas durante la normal operación de un mud-cleaner son los siguientes:– Cantidad de conos.– Tamaño / tipo de cono– Tamano de la malla.– Velocidad de vibración.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Tamaño de la malla usadas en los Limpia FluidosTamaño de la malla usadas en los Limpia Fluidos
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Aplicaciones• La principal aplicacion del limpiador de Fluido es para sistemas
de Fluido liviano donde la fase liquida es cara o ambientalmenteno muy manejable (OBM).
• En sistemas de Fluido pesado el costo de barita perdida es considerable y es por ello que se deben tener en cuenta su uso.
• El Limpia Fluidos no remueve finos ni ultrafinos, parte de su descarga debe ser procesada por centrifugas.
• La descarga de los hidrociclones pueden ser bombeada hacia una zaranda para alcanzara el mismo resultado que un Limpia Fluidos. Esto se debe hacer solo si hay suficientes Temblorinas.
• Todas las obsrevaciones operacionales y mantenimiento de las Temblorinas y de los hidrociclones son aplicables a los Limpia Fluidos.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Tipos y Marcas• Existen dos tipos de Limpia Fluidos disponibles: unidades
rectangulares y circulares. Las mas frecuentemente usadas son:
• Rectangular:
– Baroid SE-16.
– Thule VSM-200.
• Circular:
– Sweco.
– Swaco.
– Oiltools.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Ventajas
• Las ventajas de los mud-cleaners son:
– Recuperar la fase liquida costosa (ej. Diesel) y algo de la barita descartada por los hidrociclones.
– Produce relativamente cortes mas secos.– Facil de operar.– Es una unidad Compacta.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
Desventajas
– Recicla sólidos finos a traves de sus mallas.
– Descarga Barita con los cortes.
– Capacidad Limitada.
– Degradacion de los sólidos producido en la succion y entrega de la bomba centrifuga usada para su alimentacion.
– Separacion en parte depende de los conos. Desempeño (normalmente pobre).
– Requiere para su operación de una bomba centrifuga.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
TRES EN UNOTRES EN UNO
Es una Es una adaptacionadaptacionde tres equipos en de tres equipos en uno (uno (Temblorina,DTemblorina,D--siltersilter y Dy D--sandersander).).
Se usa cuando hay Se usa cuando hay poca disponibilidad poca disponibilidad de espacio.de espacio.
LimpiaLimpia FluidosFluidos
CENTRIFUGA DECANTADORA
OPERACIÓN DUAL DE CENTRIFUGAS
CENTRIFUGA VERTICAL
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
1. Introduccion2. Separacion por sedimentacion3. Separacion centrifuga4. Principales componentes5. Principios de Operación6. Desempeño de las centrifugas7. Velocidad de las centrifugas8. Velocidad de transporte de los sólidos9. Aplicaciones9.1 Centrifugas de Baja Velocidad9.2 Centrifugas de Alta Velocidad9.3 Operación Dual de Centrifugas – Fluido no densificado9.4 Operación Dual de Centrifugas – Fluido densificado9.5 Operación para deshidratación de Fluidos9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
1. Introducción
- Separación de los sólidos de la fase liquida, que no han sido removidos ni
por las Temblorinas ni los hidrociclones.
- Consiste en: - Un recipiente de forma cónica o bowl, rotando sobre su eje a diferente
velocidad (Entre 1,200 y 4,000 rpm).
- Un sin fin o conveyor ubicado dentro del bowl gira en la misma dirección
del bowl generando una velocidad diferencial respecto al mismo entre 18 y
90 rpm.
- La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes
del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrifuga.
- El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para
descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de
separación.
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Diagrama General de las Centrifugas
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
ü La separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanque de sedimentacion abierto.
ü El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el otro.
ü El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que los sólidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su separación,
ü La separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicamente por:
- La diferencia de densidad entre el solido y el liquido
- La fuerza de gravedad
- El tiempo
ü Las diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan este proceso estan definidos por la LEY DE STOKES
2. Separacion por sedimentación
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
De acuerdo con la Ley de Stokes, la velocidad de sedimentacion es afectada por:
- El diametro de las partículas- La viscosidad del fluido- La diferencia de densidad entre las partículas y el liquido
y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las partículas
LEY DE STOKES
V = (1.55 x 10-7)xD2x(Pp – Pl)gu
En donde: V = Velocidad de sedimentacion (ft/min)D = Diámetro de las partículas (micrones)Pp= Densidad de las partículas (ppg)Pl = Densidad del liquido (ppg)u = Viscosidad (cps)g = Aceleracion gravitacional (32.2 ft/seg2)
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142
en donde, D = diametro del bowl (in)rpm = velocidad del bowl
Por tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarse por sedimentacion, pueden separarse en segundos con una centrifuga, y el punto de corte en la separación centrifuga depende de la fuerza G y del tiempo.
3. Separación centrífuga
ü Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para aumentar la fuerza de gravedad o fuerza “G”
ü Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la gravedad aumenta de un “G” en el eje de rotacion a cierta fuerza G maxima de la perifaria del objeto.
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
4. Principales componentes de las centrífugas
MOTOR ELÉCTRICO
BOWL
TUBO DE ALIMENTACIÓN
CONVEYOR
GEAR BOX
COMPONENTES PARA LA DESCARGA DE LÍQUIDOS
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
ü Los sólidos son separados por grandes fuerzas centrifugas , las cuales son generadas por la rotacion del bowl.
ü El fluido libre de sólidos es descargado desde el deposito en el otro extremo del bowl.
5. Principios de Operación
PROFUNDIDADESTANQUE
TUBO DEALIMENTACION
COMPUERTASDE LIQUIDO
ESTANQUE PLAYA
DISTANCIAENTRE-ASPAS
(PITCH)
DESCARGASOLIDA
ü El conveyor gira a una velocidad menor creando una velocidad diferencial que permiten la acumulacion de los sólidos hacia las paredes del bowl y su descarga por los losextremos del mismo.
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
6. Desempeño de las centrífugas
Los siguientes son los parametros que determinan el desempeno de las centrifugas:
ü La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad del bowl.
ü La viscosidad del fluido
ü La rata de procesamiento
ü La profundidad del deposito
ü La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor
ü La posicion del tubo de alimentacion de la centrifuga
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Dependiendo del tipo de centrifuga, los ajustes de funcionamiento se pueden hacer:
ü Mecanico: Se necesita detener la maquina y el empleo de herramientas
ü Electrico: Utiliza motores de frecuencia variable. Se realizan en el panel de control
ü Hidraulico: Utiliza una transmicion hidraulica. Se realizan en el panel de control.
ü Los siguientes son las cinco formas de ajustar el funcionamiento de las centrifugas:
ü La velocidad del bowl.ü La velocidad diferencial entre el bowl
y el conveyorü La profundidad del depositoü La posicion del tubo de alimentacionü La rata de procesamiento
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
7. Velocidad de las centrífugas
El ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades de operación son:Velocidad del Bowl Fuerza G
1900 rpm 7202500 rpm 12503200 rpm 2100
Los cambio de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la posicion de las poleas
8. Velocidad de transporte de los sólidos
Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen los sólidos de la centrifuga. Esta depende de:
ü La velocidad relativa del bowlü La distancia de separación de los alabes
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
9. Aplicación de las centrífugas decantadoras
Centrifuga de Baja VelocidadØ Los parámetros de operación normal son:
Velocidad del bowl 1250 - 2500 rpmProfundidad del deposito 2.1 pulgadasRata de Alimentación Puede variarVelocidad diferencial 23 – 44 rpmTubo de Alimentación Completamente introducido
Ø Recupera la barita mientras descarta los sólidos perforados, para fluidos densificados.
Ø Contribuye al control de la viscosidad plástica del Fluido.
Ø Descarta los sólidos perforados para los fluidos no densificados. Se puede aumentar la velocidad del bowl y así obtener un punto de corte mas fino.
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Centrifuga de Alta VelocidadØ Los parámetros de operación normal son:
Velocidad del bowl 2500 - 3400 rpmProfundidad del deposito 2.1 pulgadasRata de Alimentación Puede variarVelocidad diferencial Debe ser mínimaTubo de Alimentación Completamente introducido
Ø Para Fluidos no densificados, descarta y controla los sólidos del Fluido. Se requiere máxima fuerza “G” para obtener un punto de corte mas fino.
Ø Recupera el liquido del efluente de la centrifuga de baja velocidad, en configuraciones duales, permitiendo recuperar fluidos que pueden ser muy costosos.
Ø Deshidratación del Fluido con la ayuda de agentes floculantes (Proceso de dewatering),
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Operación Dual de Centrifugas – Fluido no Densificado
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Operación Dual de Centrifugas – Fluido Densificado
1 2 3 4 5 6 7
Centrífuga 414 Centrífuga 518
Bomba de Alimentación de la Centrifuga Bomba de Alimentación del Desander Tolva para recuperación de barita Boquilla para la recuperación de barita Catch Tank para la fase Liquida
A B C D E F G H J
Alimentación de la centrifuga 414 Alimentación de la centrífuga 518
Alimentación Centrifuga 518 desde sistema (Opcional) (Optional) Descarga de sólidos Centrifuga 414 (Opcional) Retorno de Barita al Sistema Activo Efluente al Sistema Activo Descarga de sólidos Centrifuga 518 Dilución alimentación de la centrifuga 414 Fase Liquida de las Centrifugas
Layout General Configuración dual de Centrífugas - Serie
1
2
3
3
4
5 6
7 A
B
C
D E
F
G
H
J
J
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Operación para deshidratación de Fluidos
Centrifugas DecantadorasCentrifugas Decantadoras
Centrifugas Verticales – Secadora de CortesGeneralidades
ü Utilizada en operaciones con Fluidos sinteticos o base aceite
ü Reduce el contenido de aceite en los cortes
ü Reduce la cantidad de desechos generados durante las operaciones de perforacion
ü Recupera fluidos de perforacion Características
ü Buen desempeño ambiental. ü Mejora la recuperacion de fluidos de
perforacion. ü Seguridadü Facil instalacionü Ventajas operacionalesü Facil mantenimiento
Centrifugas Centrifugas VerticalesVerticales
Centrifugas Verticales – Secadora de Cortes
Funcionamiento ü Incorpora alta velocidad a una
centrifuga de canasta vertical logrando una maxima separación solido / liquido a unos altos volumenes de procesamiento.
ü Los sólidos humedos entran por el tope de la centrifuga.
ü Los sólidos secos salen por el fondo de la centrifuga.
ü El fluido de perforacion es recuperado por las ventanas laterales.
Centrifugas Centrifugas VerticalesVerticales
PRINCIPIOS DE OPERACION Y SELECCION DE
TAMAÑO
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
1. Componentes de una bomba centrifuga
2. Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba
3. Cavitación
3.1 Cavitación por succión
3.2 Cavitación por descarga
4. Relación entre presión y altura de un liquido
5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga
6. Selección del Tamaño de una Bomba
7. Diseños de Succión
8. Curvas de Desempeño de una Bomba
9. Leyes de Afinidad
10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Los dos principalescomponentes de unabomba centrifuga son la rueda impulsora ( impeller) y la carcaza (Voluta).
El impeller produce una velocidad en el liquido y la voluta forza el liquido para descargarse de la bomba convertiendo la velocidad a presion.
Componentes de una Bomba CentrifugaComponentes de una Bomba Centrifuga
Impeller
Voluta
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
• La energLa energíía de la bomba centrifuga se mide en la a de la bomba centrifuga se mide en la forma de forma de cargacarga producida usando producida usando piespies como unidad.como unidad.
•• La carga producida es la La carga producida es la altura verticalaltura vertical (pies) sobre (pies) sobre la cual una bomba hace subir el fluido dentro de un la cual una bomba hace subir el fluido dentro de un tubo vertical, antes de consumir toda su energtubo vertical, antes de consumir toda su energíía.a.
•• Una vez que se logra la carga max. (Pies), se Una vez que se logra la carga max. (Pies), se consume la energconsume la energíía total producida por las bombas.a total producida por las bombas.
•• NingNingúún fluido adicional saldrn fluido adicional saldráá por la descarga de la por la descarga de la bomba.bomba.
MEDICION DE LA ENERGIA DE LA BOMBAMEDICION DE LA ENERGIA DE LA BOMBA
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
q La carga (pies) debida a la energLa carga (pies) debida a la energíía de la bomba se a de la bomba se consume de dos (2) maneras:consume de dos (2) maneras:
••AspiracionAspiracion--movimiento vertical del fluido.movimiento vertical del fluido.
Aumenta segAumenta segúún la alturan la altura
••FricciFriccióón n -- resistencia del fluido al flujo a travresistencia del fluido al flujo a travéés de la s de la tubertuberíía, las conexiones y las toberas (requisito de la a, las conexiones y las toberas (requisito de la aplicaciaplicacióón)n)
Aumenta segAumenta segúún el rendimiento de la bomba(GPM)n el rendimiento de la bomba(GPM)
UTILIZACION DE LA ENERGIA DE LA BOMBAUTILIZACION DE LA ENERGIA DE LA BOMBA
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
q DespuDespuéés de ser encendidas, las bombas centrifugas s de ser encendidas, las bombas centrifugas seguirseguiráán bombeando un volumen creciente hasta que n bombeando un volumen creciente hasta que se logre la se logre la carga mcarga mááximaxima (pies) a trav(pies) a travéés de la s de la aspiraciaspiracióón y friccin y friccióónn, si no la bomba comenzara a , si no la bomba comenzara a cavitar.cavitar.
La cavitaciLa cavitacióón ocurre cuando esta saliendo mas fluido n ocurre cuando esta saliendo mas fluido del que esta entrando.del que esta entrando.
qqLas bombas centrifugas deben ser del tamaLas bombas centrifugas deben ser del tamañño o adecuado para la aplicaciadecuado para la aplicacióón especifica en que sern especifica en que seráán n usadas, si no, la energusadas, si no, la energíía producida sera producida seráá incorrecta, incorrecta, causando resultados indeseables.causando resultados indeseables.
CONTROL DE LA ENERGIA DE LA BOMBACONTROL DE LA ENERGIA DE LA BOMBA
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
CAVITACIONCAVITACIONCavitacionCavitacion por Succionpor Succion
La La cavitacioncavitacion porpor succionsuccion ocurreocurre cuandocuando la la succion succion de lade la bombabomba estaesta bajobajo condicionescondicionesde de bajabaja presionpresion o alto o alto vacio donde vacio donde el el liquido liquido pasa pasa a vapor en la a vapor en la punta punta u u ojo ojo del impeller del impeller de la de la bombabomba. . Este Este vapor vapor es llevado sobre es llevado sobre la la parte parte de la de la descarga descarga de la de la bomba donde bomba donde no no es es mas mas grande grande el el vacio vacio y y es nuevamente es nuevamente comprimido comprimido a a liquido por liquido por la la alta presion alta presion de de descargadescarga. . Esta accion Esta accion de implosion de implosion ocurre ocurre violentamente violentamente y y ataca ataca la la cara cara del impeller. del impeller.
Un impeller Un impeller que que ha ha sido operado bajo sido operado bajo la la condicion condicion de de cavitacion por succion tiene cavitacion por succion tiene grandes trozos grandes trozos de material de material removido removido de de su su cara causando falla prematura cara causando falla prematura de la de la bombabomba. .
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Cavitacion por DescargaCavitacion por DescargaLa La cavitacion por descarga ocurre cuandocavitacion por descarga ocurre cuando la la descarga descarga de la de la bomba es extremadamente altabomba es extremadamente alta. La . La alta alta presionpresion de de descarga causa que descarga causa que la la mayoria mayoria del del fluido fluido circule dentro circule dentro de la de la bomba bomba en en vez vez de ser de ser descargadodescargado. . A A medida que medida que el el liquido fluye alrededor liquido fluye alrededor del impeller del impeller este pasa este pasa a a traves traves de la de la pequena tolerancia entre pequena tolerancia entre el el impeller y el impeller y el corte corte de de agua agua de la de la bomba bomba a a una una velocidad extremadamente altavelocidad extremadamente alta. . Esta velocidad causaEsta velocidad causaun un vacio que vacio que se se desarrolla desarrolla en el en el corte corte de de agua agua similar similar a lo a lo que ocurre que ocurre en un en un venturi venturi y el y el liquido liquido se se convierte convierte en vapor. en vapor. Una bomba que Una bomba que ha ha sido operada bajo estas sido operada bajo estas condiciones presenta condiciones presenta unun desgaste prematurodesgaste prematuro enen las las aspas aspas del impeller y en eldel impeller y en el cortecorte de de aguaagua de lade la bombabomba. .
AdicionalmenteAdicionalmente, a , a las condicinones las condicinones de de alta presionalta presion, , se se pueden presentar danos prematuros pueden presentar danos prematuros en el en el sello sello mecanico mecanico y y las balineras las balineras y y bajo condiciones extremas bajo condiciones extremas se se rompera rompera el el eje eje del impeller. del impeller.
CAVITACIONCAVITACIONBombas CentrifugasBombas Centrifugas
• La carga se mide en pies, y segLa carga se mide en pies, y segúún la densidad del n la densidad del fluido, se convierte en la presifluido, se convierte en la presióón mn mááxima(Psi) en la xima(Psi) en la descarga de la bomba.descarga de la bomba.
••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráá continuamente hasta continuamente hasta "0"PSI, seg"0"PSI, segúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que el n, hasta que el fluido salga del sistema.fluido salga del sistema.
P = 0.052 x P = 0.052 x Densidad Densidad (ppg) x (ppg) x CargaCarga (Pies)(Pies)
Carga Carga == Altura Altura de la de la columna columna del del fluidofluido (Pies).(Pies).
PP == PresionPresion dede alimentacionalimentacion a laa la entradaentrada deldel conocono ((psipsi).).o.o52 o.o52 == Factor de conversion Factor de conversion
Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga) Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga)
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
70 ft de 70 ft de cabezacabeza Diesel = 26.9 psiDiesel = 26.9 psi
AguaAgua = 30.3 psi= 30.3 psi
Lodo12.5 ppg = 45.5 psiLodo12.5 ppg = 45.5 psi
0 psiRelacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga) Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga)
EjemploCual esCual es lala presionpresion dededescargadescarga aa una una cabezacabeza de 70’de 70’ sisi sesebombeabombea::
••AguaAgua (8.33 ppg)(8.33 ppg)
••Diesel (7.4 ppg)Diesel (7.4 ppg)
••LodoLodo (12.5 ppg)(12.5 ppg)
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
12” Impeller12” Impeller
V = V = VelocidadVelocidad del Impeller (pies/del Impeller (pies/SegSeg))g = g = Fuerza GravitacionalFuerza Gravitacional = 32.2 ft / sec = 32.2 ft / sec 22
SUCCIONSUCCION
130 ft of Head130 ft of Head
CargaCarga = 91.6 = 91.6 2 2 ÷÷ (2 x 32.2)(2 x 32.2)
CargaCarga = 130.2 ft= 130.2 ft
Carga expresada como aceleracion CentrifugaCarga expresada como aceleracion Centrifuga
VV22
CargaCarga (Pies)(Pies) = 2g2gVV22
CargaCarga (Pies)(Pies) = 2g2g
V = (rpm V = (rpm ÷÷ 60)60) x (x (diametrodiametro ((pulgpulg) ) ÷÷ 12) 12) x x ππVV = (1,750 = (1,750 ÷÷ 60) x (12 60) x (12 ÷÷ 12) x (3.1416)12) x (3.1416)VV = (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec= (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec
1,750 rpm Motor1,750 rpm Motor
Ejemplo
“Al “Al aumentar los aumentar los RPM y el RPM y el diametro diametro de la de la tuberia tuberia se se aumenta aumenta la la cargacarga””
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Carga (Pies) & Presion (Psi)Carga (Pies) & Presion (Psi)
• La carga (Pies) solo depende de la Velocidad y del La carga (Pies) solo depende de la Velocidad y del diametro de la rueda movil (impeller).diametro de la rueda movil (impeller).
•• La densidad del fluido aprece en forma de presion La densidad del fluido aprece en forma de presion (Psi).(Psi).
•• La presiLa presióón mn mááxima sera observada en la descarga de xima sera observada en la descarga de la bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la la bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la maxima carga. maxima carga.
••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráá continuamente hasta continuamente hasta "0"PSI, seg"0"PSI, segúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que El n, hasta que El fluido salga del sistema.fluido salga del sistema.
P = 0.052 xP = 0.052 x DensidadDensidad (ppg) x(ppg) x CargaCarga (Pies)(Pies)
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
••Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren una carga muna carga míínima para funcionar correctamente.nima para funcionar correctamente.
•• La carga mLa carga míínima requerida (pies) es ademnima requerida (pies) es ademáás de la carga s de la carga (pies) requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta (pies) requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta la aplicacila aplicacióón, asn, asíí como la resistencia de la carga de friccicomo la resistencia de la carga de friccióón n (pies) al flujo dentro de la tuber(pies) al flujo dentro de la tuberíía.a.
Ejemplo: Un desarenador (swaco) requiere una carga de 74 Ejemplo: Un desarenador (swaco) requiere una carga de 74 pies.pies.
••Si se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga Si se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga de la bomba y la perdida causada por la friccide la bomba y la perdida causada por la friccióón dentro de la n dentro de la tubertuberíía es de 6 pies.a es de 6 pies.
••CuCuáál es la carga ml es la carga míínima requerida para la bomba?.nima requerida para la bomba?.
Carga (Pies) Carga (Pies) -- ImportanciaImportancia
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Bomba del desarenador de swacoBomba del desarenador de swaco
••Carga requerida por el desarenador = 74 pies de cargaCarga requerida por el desarenador = 74 pies de carga
••Altura de aspiraciAltura de aspiracióón vertical hasta el desarenador =15 pies de carga n vertical hasta el desarenador =15 pies de carga
••FricciFriccióón en la tubern en la tuberíía =6 pies de ca =6 pies de carga arga
••Total de pies de carga requeridos =9Total de pies de carga requeridos =95 pies de carga5 pies de carga
••La bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que elLa bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que eldesarenador funcione correctamente.desarenador funcione correctamente.
••Se usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el Se usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el desarenador.desarenador.
Carga requerida para el desarenadorCarga requerida para el desarenador
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
••Un indicador instalado en la descarga de la bomba indicarUn indicador instalado en la descarga de la bomba indicaríía a 95 pies de carga?95 pies de carga?
••Un indicador instalado en el desarenador indicarUn indicador instalado en el desarenador indicaríía 74 pies de a 74 pies de carga?carga?
••Si el peso del lodo es de 9,5 LB/GAL, cual seria la indicaciSi el peso del lodo es de 9,5 LB/GAL, cual seria la indicacióón n de los indicadores?de los indicadores?
••Descarga de la bomba = PSIDescarga de la bomba = PSI
••MMúúltiple del desarenador = PSIltiple del desarenador = PSI
P = 0.052 xP = 0.052 x DensidadDensidad (ppg) x(ppg) x CargaCarga (Pies)(Pies)
Bomba del desarenadorBomba del desarenador
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
••La carga de aspiraciLa carga de aspiracióón (pies) es la energn (pies) es la energíía que la bomba debe usar a que la bomba debe usar para entregar el lodo verticalmente hasta la entrada de lodo de para entregar el lodo verticalmente hasta la entrada de lodo de la la aplicaciaplicacióón.n.
••La distancia vertical se mide a partir del eje de aspiraciLa distancia vertical se mide a partir del eje de aspiracióón de la bomba.n de la bomba.
CARGA DE ASPIRACION(Pies)CARGA DE ASPIRACION(Pies)
••La carga producida por la resistencia al flujo se llama carga deLa carga producida por la resistencia al flujo se llama carga de friccifriccióón n (pies)(pies)
••La carga de fricciLa carga de friccióón(Pies) aumenta el caudal de la bomba(GPM) aumenta.n(Pies) aumenta el caudal de la bomba(GPM) aumenta.
•• DiDiáámetros mmetros máás peques pequeñños de la tuberos de la tuberíía, tendidos ma, tendidos máás largos de la s largos de la tubertuberíía, mayor cantidad de conexiones, todos son factores que aumentana, mayor cantidad de conexiones, todos son factores que aumentanla carga de friccila carga de friccióón (pies)n (pies)
••La presiLa presióón de carga (pies de carga) recomendada por el proveedor n de carga (pies de carga) recomendada por el proveedor constituye una forma de carga de fricciconstituye una forma de carga de friccióón (resistencia al fluido a travn (resistencia al fluido a travéés de s de la tobera de admisila tobera de admisióón del equipo).n del equipo).
CARGA DE FRICCION (Pies)CARGA DE FRICCION (Pies)
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
••Para todas las aplicaciones que requieren una bomba centrifuga Para todas las aplicaciones que requieren una bomba centrifuga para la operacipara la operacióón, el proveedor ha recomendado una presin, el proveedor ha recomendado una presióón de n de carga de funcionamiento que resultara en un rcarga de funcionamiento que resultara en un réégimen de gimen de tratamiento segtratamiento segúún el caudal (GPM) nominal (rendimiento max.)n el caudal (GPM) nominal (rendimiento max.)
••La operaciLa operacióón a cualquier otra presin a cualquier otra presióón de carga producirn de carga produciráá un un cambio del rcambio del réégimen de tratamiento, de acuerdo con la siguiente gimen de tratamiento, de acuerdo con la siguiente relacirelacióónn
HH11 x GPMx GPM2222 = H= H22 x GPMx GPM11
22
HH11= Presion de carga del proveedor= Presion de carga del proveedor
GPMGPM11= Galonage de tratamiento a H= Galonage de tratamiento a H11
HH22= Presi= Presióón de carga efectivan de carga efectiva
GPMGPM22=?=?
CARGA DE APLICACIONCARGA DE APLICACION
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
••DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL MISMO RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA MISMO RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA DESCARGA.DESCARGA.
SI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACIONSI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACION
CARGA DE ASPIRACION NETACARGA DE ASPIRACION NETA
••Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:
CANP REQUERIDA CANP REQUERIDA -- Cuando el caudal (GPM) de la bomba Cuando el caudal (GPM) de la bomba aumenta, se requiere mas CANP.aumenta, se requiere mas CANP.
CANP DISPONIBLE CANP DISPONIBLE -- La Presion atmosferica, temperatura del lodo, La Presion atmosferica, temperatura del lodo, la altura del lodo encima del eje de la bomba y la altura del lodo encima del eje de la bomba y la carga de friccion de la tuberia de aspiracion la carga de friccion de la tuberia de aspiracion determinan la CANP disponibledeterminan la CANP disponible
CANP = CANPCANP = CANPDD -- CANPCANPRR
LA CANP DEBE SER POSITIVALA CANP DEBE SER POSITIVA
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
FACTORES QUE AFECTAN LA CARGA DE FACTORES QUE AFECTAN LA CARGA DE ASPIRACION NETAASPIRACION NETA
qqPRESION ATMOSFERICAPRESION ATMOSFERICA
•• La presion atmosferica disminuye con la altura.La presion atmosferica disminuye con la altura.
qqALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBAALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBA
qqCARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACIONCARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACION
••La carga de friccion en la aspiracion debe ser minimizada, sino La carga de friccion en la aspiracion debe ser minimizada, sino el el fluido tratara de salir por la descarga mas rapidamente que por fluido tratara de salir por la descarga mas rapidamente que por la la succion provocando succion provocando ““cavitacioncavitacion””
qqPRESION DE VAPOR DEL LODOPRESION DE VAPOR DEL LODO
••Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se convierte en Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se convierte en gas) a una temperatura mas baja.gas) a una temperatura mas baja.
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
CANP DISPONIBLE (CANPCANP DISPONIBLE (CANPDD) Y REQUERIDA (CANP) Y REQUERIDA (CANPRR))
qqCANPCANPDD= Ha + He = Ha + He –– Hf Hf -- HvpHvp
•• Ha = Carga atmosfericaHa = Carga atmosferica
••He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)
••Hf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracionHf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracion))
••Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo. Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo.
qqCANPCANPRR
••Indicada directamente por las curvas de rendimientoIndicada directamente por las curvas de rendimiento
••Factor limitador para el caudal VolumetricoFactor limitador para el caudal Volumetrico
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Valves Pipe
Diameter Gate Plug Globe Angle Check Foot
1.5" 0.9 - 45 23 11 39 2" 1.10 6.0 58 29 14 47 3" 1.6 8.0 86 43 20 64 4" 2.1 17 113 57 26 71 6" 3.2 65 170 85 39 77
Elbows Tube
Turn Tee Enlrg Contr Pipe
Diameter 45 90 45 90 Strt Side 1:2 3:4 2:1 4:3
1.5" 1.9 4.1 1.4 2.3 2.7 8.1 2.6 1.0 1.5 1.0 2" 2.4 5.2 1.9 3.0 3.5 10.4 3.2 1.2 1.8 1.2
3" 3.6 7.7 2.9 4.5 5.2 15.5 4.7 1.7 2.8 1.7 4" 4.7 10.2 3.8 6.0 6.8 20.3 6.2 2.3 3.6 2.3 6" 7.1 15.3 5.8 9.0 10.2 31 9.5 3.4 5.6 3.4
Tabla de perdidas de friccion en accesoriosTabla de perdidas de friccion en accesorios
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
F r i c t i o n L o s s o f W a t e r i n F e e t p e r 1 0 0 F e e t o f P i p e
1 " P i p e 2 " P i p e 3 " P i p e 4 " P i p e 5 " P i p e 6 " P i p e U . S .
G P M V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s
1 0 3 . 7 2 11 .7 1 . 0 2 0 . 5 0 0 . 4 5 0 . 0 7 - - - - - - 2 0 7 . 4 4 42 .0 2 . 0 4 1 . 8 2 0 . 9 1 0 . 2 5 0 . 5 1 0 . 0 6 - - - - 3 0 1 1 . 1 5 89 .0 3 . 0 6 3 . 8 4 1.3 6 0 . 5 4 0 . 7 7 0 . 1 3 0 . 4 9 0 . 0 4 - -
4 0 1 4 . 8 8 1 5 2 4 . 0 8 6 . 6 0 1 . 8 2 0 . 9 1 1 . 0 2 0 . 2 2 0 . 6 5 0 . 0 8 - -
5 0 - - 5 . 1 1 9 . 9 0 2 . 2 7 1 . 3 6 1 . 2 8 0 . 3 4 0 . 8 2 0 . 1 1 0 . 5 7 0 . 0 4
6 0 - - 6 . 1 3 13 .9 2 . 7 2 1 . 9 2 1 . 5 3 0 . 4 7 0 . 9 8 0 . 1 6 0 . 6 8 0 . 0 6
7 0 - - 7 . 1 5 18 .4 3 . 1 8 2 . 5 7 1 . 7 9 0 . 6 3 1 . 1 4 0 . 2 1 0 .7 9 0 . 0 8
8 0 - - 8 . 1 7 23 .7 3 . 6 5 3 . 2 8 2 . 0 4 0 . 8 1 1 . 3 1 0 . 2 7 0 . 9 1 0 . 1 1 9 0 - - 9 . 1 9 29 .4 4 . 0 9 4 . 0 6 2 . 3 0 1 . 0 0 1 . 4 7 0 . 3 4 1 . 0 2 0 . 1 4 1 0 0 - - 10 .2 35 .8 4 . 5 4 4 . 9 6 2 . 5 5 1 . 2 2 1 . 6 3 0 . 4 1 1 . 1 3 0 . 1 7 1 1 0 - - 11 .3 42 .9 5 . 0 0 6 . 0 0 2 . 8 1 1 . 4 6 1 . 7 9 0 . 4 9 1 . 2 5 0 . 2 1
1 2 0 - - 12 .3 5 0.0 5 . 4 5 7 . 0 0 3 . 0 6 1 . 7 2 1 . 9 6 0 . 5 8 1 . 3 6 0 . 2 4
1 3 0 - - 13 .3 58 .0 5 . 9 1 8 . 1 0 3 . 3 1 1 . 9 7 2 . 1 2 0 . 6 7 1 . 4 7 0 . 2 7
1 4 0 - - 14 .3 67 .0 6 . 3 5 9 . 2 0 3 . 5 7 2 . 2 8 2 . 2 9 0 . 7 6 1 . 5 9 0 . 3 2
1 5 0 - - 15 .3 76 .0 6 . 8 2 10 .5 3 . 8 2 2 . 6 2 2 . 4 5 0 . 8 8 1 . 7 0 0 . 3 6
Tabla de perdidas de friccion en tuberiaTabla de perdidas de friccion en tuberiaBombas CentrifugasBombas Centrifugas
SELECCISELECCIÓÓN DEL TAMAN DEL TAMAÑÑO DE LA BOMBAO DE LA BOMBA
qq LIMITE DE CAPACIDADLIMITE DE CAPACIDAD
Limites de capacidad para varias bombasLimites de capacidad para varias bombasTAMAÑO DE LA BOMBA CAUDAL MAXIMO (GPM)
2x3 4503x4 7504x5 11005x6 1600
5x6 Magnun 18006x8 1600
6x8 Magnun 2400
qq POTENCIA REQUERIDA (BHPPOTENCIA REQUERIDA (BHPRR))
••Leer la potencia requerida para el agua en la curva de la bomba.Leer la potencia requerida para el agua en la curva de la bomba.
••La potencia requerida para Fluidos (mayor peso)La potencia requerida para Fluidos (mayor peso)
= [Densidad (= [Densidad (lblb//galgal) / 8.33] x BHP curva) / 8.33] x BHP curva
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
qq POTENCIA DE LA BOMBAPOTENCIA DE LA BOMBA
SE PUEDE CALCULAR LA POTENCIASE PUEDE CALCULAR LA POTENCIA
SELECCISELECCIÓÓN DEL TAMAN DEL TAMAÑÑO DE LA BOMBAO DE LA BOMBA
GPM x (pies de GPM x (pies de cargacarga)x()x(Gravedad Gravedad Espec.)Espec.)POTENCIA (HP)POTENCIA (HP) =
(3960) ((3960) (EficienciaEficiencia)*)*
GPM x (pies de GPM x (pies de cargacarga)x()x(Gravedad Gravedad Espec.)Espec.)POTENCIA (HP)POTENCIA (HP) =
(3960) ((3960) (EficienciaEficiencia)*)*
GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33] GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33]
*DE LA CURVA DE RENDIMIENTO*DE LA CURVA DE RENDIMIENTO
SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
EN LA SUCCION DE LA EN LA SUCCION DE LA BOMBA HAY QUE:BOMBA HAY QUE:
üü Minimizar las perdidas Minimizar las perdidas porpor friccionfriccion..
üü Reducir Reducir la la entarda entarda de de aireaire
üü Reducir Reducir la la cantidad cantidad de de volumen muerto volumen muerto antes antes de la de la succion porque succion porque este volumen es este volumen es perdidoperdido..
NO RECOMENDADONO RECOMENDADO RECOMENDADORECOMENDADO
DISEDISEÑÑOS DE SUCCION OS DE SUCCION
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
Las Las curvascurvas de de desempenodesempeno de de unauna bombabomba centrifugacentrifuga esesproducidaproducida porpor el el fabricantefabricante de de pruebaspruebas de de desempedesempeñño y o y muestranmuestran la la relacionrelacion entreentre el el caudal, la caudal, la eficienciaeficiencia, la CANP, la CANPRR y y BHPBHPRR. .
§§A mas A mas cabeza menos cabeza menos caudalcaudal
§§A mas A mas bajabaja cabezacabeza mas caudalmas caudal
§§A mas A mas bajobajo caudal caudal menosmenosHorsepower Horsepower
§§ A mas alto caudal masA mas alto caudal masHorsepowerHorsepower
Curva de desempeCurva de desempeñño de una bombao de una bombaBombas CentrifugasBombas Centrifugas
Curvas de Rendimiento o desempeCurvas de Rendimiento o desempeññooBombas CentrifugasBombas Centrifugas
LEYES DE LEYES DE AFINIDADAFINIDAD
El El rendimientorendimiento de de unauna bombabomba centrifugacentrifuga eses afectadaafectadaporpor el el cambiocambio en en velocidadvelocidad (rpm) o (rpm) o tamatamañño del o del impeller (impeller (diametrodiametro).).
DefinicionesDefiniciones::Q = Caudal IQ = Caudal I\\en gpmen gpmD = D = DiametroDiametro del impeller en del impeller en pulgadaspulgadasH = H = Cabeza Cabeza en piesen piesBHP = BHP = Caballos Caballos de de fuerzafuerzaN = N = VelocidadVelocidad en rpmen rpm
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
La La Ley Ley de de afinidad para una bombaafinidad para una bomba centrifugacentrifugaCON EL DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE CON EL DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE CONSTANTE y la CONSTANTE y la velocidadvelocidad cambia:cambia:
Caudal : QCaudal : Q11 ÷÷ QQ22 = N= N1 1 ÷÷ NN22
EjemploEjemplo: @ 1,750 rpm y 100 gpm, : @ 1,750 rpm y 100 gpm, Cual esCual es el el caudal a 3,500 rpm?caudal a 3,500 rpm?
100 100 ÷÷ QQ22 = 1,750= 1,750 ÷÷ 3,5003,500QQ22 = 200 gpm= 200 gpm
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDADBombas CentrifugasBombas Centrifugas
CabezaCabeza: H: H11 ÷÷ HH22 = (N= (N11))22 ÷÷ (N(N22))22
EjemploEjemplo: @ 100 pies de : @ 100 pies de cabezacabeza y 1,750 rpm, y 1,750 rpm, CualCual eses la la cabezacabeza a 3,500 rpm?a 3,500 rpm?
100 100 ÷÷ HH22 = (1,750)= (1,750)22 ÷÷ (3,500)(3,500)22
HH22 = 400 ft= 400 ft
PotenciaPotencia: BHP: BHP1 1 ÷÷ BHPBHP22 = (N= (N11))33 ÷÷ (N(N22))33
EjemploEjemplo: @ 5 BHP y 1,750 rpm, : @ 5 BHP y 1,750 rpm, Cuantos CaballosCuantos Caballos de de fuerza fuerza son son requeridosrequeridos a 3,500 rpm?a 3,500 rpm?
5 5 ÷÷ BHPBHP22 = (1,750)= (1,750)33 ÷÷ (3,500)(3,500)33
BHPBHP22 = 40= 40
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
LaLa LeyLey dede afinidad para una bomba afinidad para una bomba centrifugacentrifuga CON LA VELOCIDAD CONSTANTE CON LA VELOCIDAD CONSTANTE y el y el cambiadocambiado el impeller:el impeller:
Caudal: QCaudal: Q11 ÷÷ QQ22 = D= D1 1 ÷÷ DD22
Example: @ 100 gpm con un Impeller 8Example: @ 100 gpm con un Impeller 8””, , Cual Cual es es el caudal con un impeller 6el caudal con un impeller 6””??
100 100 ÷÷ QQ22 = 8= 8 ÷÷ 66QQ22 = 75 gpm= 75 gpm
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
CabezaCabeza: H: H11 ÷÷ HH22 = (D= (D11))22 ÷÷ (D(D22))22
EjemploEjemplo: @ 100 ft of : @ 100 ft of cabezacabeza y un Impeller 8y un Impeller 8””, , Cual es Cual es la la cabeza cabeza a un impeller 6a un impeller 6””??
100 100 ÷÷ HH22 = (8)= (8)22 ÷÷ (6)(6)22
HH22 = 56.25 ft= 56.25 ft
PotenciaPotencia: BHP: BHP1 1 ÷÷ BHPBHP22 = (D= (D11))33 ÷÷ (D(D22))33
EjemploEjemplo : @ 5 BHP con un Impeller 8: @ 5 BHP con un Impeller 8””, , Cuantos Cuantos caballos caballos son son requeridos requeridos con un impeller 6con un impeller 6””??
5 5 ÷÷ BHPBHP22 = (8)= (8)33 ÷÷ (6)(6)33
BHPBHP22 = 2.1= 2.1
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
APLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGASAPLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGAS
qq HIDROCICLONESHIDROCICLONES
•• Carga requeridas 75Carga requeridas 75--90 pies (proveedor)90 pies (proveedor)
••Volumenes requeridos 500Volumenes requeridos 500--1500 gpm1500 gpm
••TamaTamañño de la bomba 5x6 o 6x8 a 1750 rpmo de la bomba 5x6 o 6x8 a 1750 rpm
••Problema comunProblema comun Presion de carga inferior a la deseada resulta en una Presion de carga inferior a la deseada resulta en una reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono y por tanto punto de corte mas grueso.y por tanto punto de corte mas grueso.
qq DESGASIFICADORESDESGASIFICADORES
•• Carga requeridas 75 pies (Minimo)Carga requeridas 75 pies (Minimo)
••Volumenes requeridos 700 gpmVolumenes requeridos 700 gpm
••Problema comunProblema comun Presion de carga inferior a la deseada resulta en un Presion de carga inferior a la deseada resulta en un volumen de lodo cortado por gas tratado volumen de lodo cortado por gas tratado disminuyendo eficiencia al proceso.disminuyendo eficiencia al proceso.
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
qq Agitacion del lodoAgitacion del lodo
•• Carga requerida 70 pies (proveedor)Carga requerida 70 pies (proveedor)
••Volumenes requeridos 600Volumenes requeridos 600--900 gpm*900 gpm*
* Una tobera de 1 * Una tobera de 1 1/16 pulgadas producira 150 gpm a una carga de 70 pulgadas producira 150 gpm a una carga de 70 pies.pies.
APLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGASAPLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGAS
Bombas CentrifugasBombas Centrifugas
1. Áreas de tanques
1.1 Sistema de tratamiento
1.2 Tanque de Viaje
2. Sistema de Ecualización
2.1 Líneas de ecualización
3. Sistema de agitación
3.1 Agitadores
3.2 Pistolas
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
• Ni muy grande ni muy pequeño
• Ni somero ni muy profundo
• Ni tan angosto ni tan amplio
• Bien Agitado
Minima Area de Superficie (MADS):MADS(ft2)=Máximo Flujo a manejar (gpm)/40
AREA DE TANQUES
Debe ser:TRAMPA DE
ARENA
31 BBLS
SUCCION DESGASIFICADOR
94 BBLS
SUCCION DESANDER
31 BBLS
SUCCION MUD CLEANER
81 BBLS
SUCCION CENTRIFUGAS
84 BBLS
TANQUE DE PILDORA
43 BBLS
TANQUE DE RESERVA
180 BBLS
TANQUE DE SUCCION
127 BBLS
TANQUE DE MEZCLA
169 BBLS
TANQUE DE COLIDES
84 BBLS
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Flexible entrada de fluídos.
Equalizadores en el fondo.
Buena disposición para la adición y mezcla.
Ubicación de bomba de succión.
Válvulas para desechar Fluido/sólidos.
No debe existir equipo de control de sólidos alli.
SECCION DE TRATAMIENTO / ADICION
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Debe tener el mismo peso del Fluido del hueco.Debe haber continua variación de Fluido entrando y saliendo. Es conveniente medir y registrar la cantidad de Fluidonecesitado para llenar el hueco. Aproximadamente la altura varia un pie por cada barril.
TANQUE DE VIAJE
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
SISTEMA DE EQUALIZACION: LINEAS DE EQUALIZACION
• Son requeridas entre los compartimientos y cada uno de los tanques del sistema activo.
• Permiten el constante flujo de los fluidos, manteniendo constante el nivel de los líquidos entre los tanques o compartimientos
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
SISTEMA DE EQUALIZACION: LINEAS
• Son recomendados entre el tanque de mezcla y el de succión.
• Entre otros tanques deben ser ecualizadores de tipo de fondo o bajos.
• La completa ecualización a través de todo el sistema mantendrá constante
los niveles en los tanques, eliminando la posibilidad de niveles bajos en la
succión que puedan causar cavitación en las bombas centrifugas.
• El tamaño debe ser de mínimo 10 pulgadas de diámetro con el fin de evitar
taponamientos y condiciones turbulentas de flujo.
Diámetro (pulg) = ( Galonaje Máximo (gpm) / 15 )
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Ubicacion EqualizacionSalida de la trampa de Arena AltoDesgasificador AltoDesarenador BajoDesarcillador BajoCentrifugas Alto (Ajustable)Mezcla - Adicion BajoMezcla - Succion Bajo
SISTEMA DE EQUALIZACIONEn la siguiente tabla se recomienda la ecualización que se debetener:
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
• Son necesarios en todos los tanques con excepción de la
trampa de arena
• Permiten una uniforme suspensión de los sólidos y disminuyen
el asentamiento de estos en las esquinas de los tanques.
• El tamaño y tipo de agitador esta definido por el diseño de los
tanques
• La ubicación de los bafles en las esquinas de los tanques es
necesario para disminuir el problema de asentamiento de los
sólidos.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
lDistancia al fondoance from bottom (axial f 1/3 - 3/4 x diámetro cuchilla
lCuchillas con inclinación.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
PATRON DE FLUJO AXIAL
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
lDistancia al fondoance from bottom (axial fLo mas cerca posible
lCuchillas planas.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
PATRON DE FLUJO RADIAL
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Sistemas de Agitación : AGITADORES
INSTALACION DE BAFLES
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Sistemas de Agitación : AGITADORES
EFECTO DE LA TUBERIA EN LA AGITACION
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
SistemasSistemas de de AgitaciónAgitación : : PistolasPistolas
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
EductorEductor radial:radial: Son mezcladores de chorro de alto volumen Son mezcladores de chorro de alto volumen que producen alta turbulencia. La alta velocidad con que el que producen alta turbulencia. La alta velocidad con que el fluido pasa a través del fluido pasa a través del eductoreductor genera una región de baja genera una región de baja presión.presión.
Pistolas de Fondo con Pistolas de Fondo con EductoresEductores RadialesRadiales
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Basado en el Principio de Bernoulli; cuando la presión es alta la velocidad es baja e inversamente, cuando la velocidad es alta lapresión es baja.
Camara mezcladoDifusor
Boquilla
Insertada
Rosca de acero inoxidable
Entrada al
Inductor
Espiral Inductor
ComponentesComponentes del del EductorEductor RadialRadial
Pistolas de Fondo con Eductores Radiales
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
El diseño de los eductores permite que el lodo salga a la presa en forma de torbellino, arrastrando con todos los sólidos que se hubieran depositado en el fondo o en las paredes de la presa.
Pistolas de Fondo con Eductores Radiales
Los Eductores Radiales además de dar excelente mezclado del lodo hacia adelante, tienen un diseño especial que succiona el lodo atrás de ellas, evitando así la depositación de sólidos en las esquinas de la presa.
Tanques de FluidosTanques de Fluidos
Origen deSedimento
Fuildo Presurizado
2” orificio
Polvo
3” Boquilla Jet
descarga
Embudos de lodo convencional – Una boquilla sobresaliente causasedimentacion de material que obstruye y tapona el embudo.
Capa de material grueso
Embudo de lodo Convencional
Fluido Presurizado
Powder
descarga
Aire Entrampado
Aire
Embudos de lodo convencional – El aire entrampado reduce la recuperacionde presion en el difusor originando reduccion en la velocidad de mezcladoy entrega.
Embudo de lodo Convencional
Polvo
Entrada Central
El flujo de lodo presurizado es convertido en velocidad a traves de la boquilla (Jet). La alta velocidad del fluido que pasa a traves del jet genera una zona de baja presion (Vacio). Este proceso se describe como principiode Bernoulli “Cuando la presion es alta, la velocidad es baja y cuando la presion es baja la velocidad es alta”. Un material es mezclado con el flujoprincipal de la corriente . El mezclado ocurre en la camara de mezclado , la boquilla secundaria y la garganta. La presion es gradualmente recuperadaen la seccion del difusor del eductor.
BoquillaCircular
Mezcla
Succion
Boquilla Jet garganta
Camara de mezclado
Difusor
EductorEductor ConvecionalConvecional
Principales componentesLobestar : Boquilla movil, Succion, camara de mezclado y DifusorConico.
BoquillaLobestar®
LOBESTAR® Entrada Central
Mezcla
Succion Difusor
Camara de Mezclado
EductorEductor LOBESTARTLOBESTART
CONFIGURACION ORIFICIO BOQUILLA ELIPTICA
(ELIPTICA - 0.5” EQUIVALENTE)
DISTRIBUCION DE PRESION A 60 PSI
BOQUILLA LOBESTAR®
CONFIGURACION ORIFICIO BOQUILLA(LOBESTAR®
0.5” EQUIVALENTE)
DISTRIBUCION DE PRESION A 60 PSI
BOQUILLA ELIPTICA
DISTRIBUCION DE PRESION A 60 PSI
BOQUILLA CIRCULAR
CONFIGURACION ORIFICIO BOQUILLA CIRCULAR
(ELIPTICA - 0.5” EQUIVALENTE)
BoquillasBoquillas ((configuracionconfiguracion y y distribuciondistribucion de de presionpresion))
Componentes del EductorMezclador Lobestar
•• PremezcladorPremezclador Radial Radial –– VorticeVortice espiraladoespiralado1) Pre1) Pre--mezclamezcla loslos liquidosliquidos & & PolvoPolvo..2) Reduce 2) Reduce entrampamientoentrampamiento de de aireaire..3) 3) EliminaElimina el el polvopolvo durantedurante la la mezclamezcla..
•• BoquillaBoquilla LobestarLobestar –– Patron Patron PatentadoPatentadoqueque produce un produce un rompimientorompimiento dinamicodinamico. .
•• CamaraCamara MezcladoraMezcladora•• DifusorDifusor
(INJECTOR ANULAR)
EL PRE-MEZCLADOR RADIAL PRE-HIDRATA PARTICULAS ANTES DEL ROMPEDOR DINAMICO.
ComponentesComponentes del del EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
PrePre--MezcladorMezclador RadialRadial
Boquilla Jet Lobestar®
Eductor Lobestar® con Mezcador Radial
ComponentesComponentes del del EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
BoquillaBoquilla
Difusor Conico
ComponentesComponentes del del EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
DifusorDifusor
ComponentesComponentes del del EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
Eductor Mezclador Lobestar®
con Premezclador Radial
EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
Caracteristicas:G No Partes MovilesG Durable a alta abrasionG Compatibilidad quimicaG Partes No-corrosivasG Facil armadoValvula de
cuchilla
Premezcladorradial
EDUCTOR LOBESTAR
Difusor de Uretano
Valvula de bola 2”
90° Codo
Tubo URATHANENOZZLE(INSERT)
Cuerpo de acero
LOBESTAR® JET NOZZLEPRESSURE PROFILE
AT 60 PSI.
EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
EductorEductor MezcladorMezclador LobestarLobestar
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
1. EVALUACIÓN EXPERIMENTAL PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE SÓLIDOS EN EL Fluido DE ACUERDO AL PESO
2. CALCULO DEL DIAMETRO PROMEDIO DEL HUECO POR WASHOUT
3. CALCULO DE LOS SÓLIDOS GENERADOS POR EL HUECO POR HORA / SECCION
4. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE SÓLIDOS. (API, PRACTICA 13C)
5. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DE LOS CONOS DE LOS HIDROCICLONES.
1. EVALUACIÓN EXPERIMENTAL PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE SÓLIDOS EN EL FLUIDO DE ACUERDO AL PESO
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
2. CALCULO DEL DIAMETRO PROMEDIO DEL HUECO POR WASHOUT.
Es de gran importancia conocer el diámetro real del hueco por derrumbamiento de las paredes. Para calcular el volumen aproximado de cortes generados por el hueco, hay dos formas para calcular el diámetro del washout: por incremento del área y por incremento del diámetro.
Para calcular el diámetro promedio en un intervalo determinado, se toma el porcentaje de washout promedio para ese intervalo.
Diámetro del Washout (pulgadas) = {Diametro2 * (1 + % Washout)} ½
Diámetro del Washout (pulgadas) = Diámetro (pulgadas) * ( 1 + %washout )
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
3. CALCULO DE LOS SÓLIDOS GENERADOS POR EL HUECO POR HORA.
V sólidos (bls/hr) = {Diámetro del Washout (pulgadas)}2 * Rata promedio (Pies / Hora) / 1029
Nota: Con esta ecuación se puede determinar el volumen de sólidos generados en una sección.
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
4. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE SÓLIDOS. (API, PRACTICA 13C)
El siguiente es el método API de campo para evaluar la eficiencia de separación de sólidos en el equipo de control de sólidos, usando un fluido de perforación y considerando que el porcentaje de sólidos de baja gravedad especifica se mantiene constante y que no hay perdidas de fluido mayores por el equipo de control de sólidos.
§ De una longitud de intervalo deseada (Long) en pies, obtenga diámetro del hueco (Diam) en pulgadas, el agrandamiento del hueco (Washout) en fracción y el porcentaje de sólidos de baja gravedad especifica (%LGS)
§ Calcule el volumen de Fluido construido (VFluido) necesario para llenar el hueco recién perforado y diluir el Fluido para así mantener los LGS constantes.
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
• Calcule el volumen de sólidos de perforación contenidos en el Fluido (Vsólidos) debido a un intervalo perforado, utilizando el diámetro del washout por agrandamiento del hueco (Diámetro del Washout).
Vsólidos (Bbls) = Diámetro del Washout 2 * Long / 1029
• Calcule el volumen de dilución requerido si los sólidos no hubieran sido removidos (Vdilución), suponiendo una eficiencia de 0% del equipo de control de sólidos.
Vdilución = Vsólidos / (%LGS / 100)
• Calcule el factor de dilución (Fdilución)
Fdilución = VFluido / Vdilución
Calcule la eficiencia de remoción total de sólidos (Etotal)
Etotal = 1 - Fdilución
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
5. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DE LOS CONOS DE LOS HIDROCICLONES.
PROCEDIMIENTO
La siguiente es una tabla que muestra los parámetros bajo los cuales debe funcionar un hidrociclón dependiendo del diámetro del cono.
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
• Para determinar la descarga total de sólidos por un cono, se utiliza un embudo o un jarro de ¼ de galón que puede ser el mismo usado para hallar la viscosidad plástica.
• Calcular el tiempo en segundos que dura el embudo en llenarse con sólidos de la descarga de uno de los conos (Tiempo Descarga)
• Hallar el peso en libras por galón de la descarga de sólidos (Densidad)
• Hallar el caudal de descarga de sólidos removidos por el cono en libras por hora (Caudal Removido), utilizando la siguiente ecuación cada cono independientemente, es decir:
Rata de descarga (Lbs/hr) = Dmuestra (Lbs/gal) * 900 * # de conos / T muestra (seg)
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
EVALUACION
• Hallar las densidades del Fluido o sólidos en cada uno de los conos del hidrociclón (Densidad) y su respectivo caudal de descarga (Caudal Removido) para tener una evaluación comparativa de la eficiencia de los conos:
• Si las (Densidad)1 = (Densidad)2 en dos conos evaluados, entonces el cono que tenga el mayor caudal tendrá la mayor eficiencia, dado que un mayor volumen de sólidos esta siendo removido a la misma relación liquido / sólido.
• Si los (Caudal Removido) 1 = (Caudal Removido) 2 en dos conos evaluados, entonces el cono que tenga la mayor densidad será el que tenga mayor eficiencia, dado que más sólidos y menos liquido esta siendo removidos al mismo caudal de descarga.
MÉTODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS