2. CONTENIDO
1.LODOS DE PERFORACION
2.METODOS DE CONTROL DE SÓLIDOS
•DILUCION
•DESPLAZAMIENTO
•PISCINAS DE ASENTAMIENTO
•TRAMPA DE ARENA
•SEPARACION MECANICA
3.CLASIFICACION DE LOS SÓLIDOS
4.PUNTO DE CORTE DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS
5.CONFIGURACION DE LOS EQUIPO DE CONTROL DE SÓLIDOS
3. 5.ZARANDAS
•COMPONENTES BASICOS
•PRINCIPIO DE OPERACION
•TIPO DE VIBRACION
MOVIMIENTO CIRCULAR
MOVIMIENTO LINEAL
MOVIMIENTO ELIPTICO ASIMETRICO
MOVIMIENTO ELIPTICO SIMETRICO
•DINAMICA DE LA VIBRACION
•VENTAJAS Y DESVENTAJAS
•MANTENIMIENTO
4. 6.MALLAS
•TIPOS DE MALLAS
•PUNTO DE CORTE
•SELECCION DE MALLAS
•GRADO DE ALAMBRES
•MALLAS TENSIONADAS
•MALLAS PRETENSIONADAS
•MALLAS PIRAMIDALES
•CURVAS DE EFICIENCIA
•AJUSTE DE MALLAS
•SISTEMA DE SUJECION
•CONFIGURACION DE LA CUBIERTA
•TAPONAMIENTO
6. 8.HIDROCICLONES
•CABEZA DE ALIMENTACION
•TAMAÑO DE LAS PARTICULAS
•PARAMETROS AJUSTABLES
•UNIDADES DE LOS HIDROCICLONES
•EFICIENCIA DE SEPARACION
9.MUD CLEANER
•INSTALACION Y OPERACION
•MANTENIMEITNO
•APLICACION
•TRES EN UNO
7. 10.CENTRIFUGAS DE DECANTACION
•CONCEPTOS
•COMPONENTES PRINCIPALES
•PRINCIPIO DE OPERACION
•DESEMPEÑO
•VELOCIDADES DE APLICACION
•VELOCIDAD DE TRANSPORTE DE SÓLIDOS
•APLICACIONES
•CENTRIFUGAS DE BAJA VELOCIDAD
•CENTRIFUGAS DE ALTA VELOCIDAD
•OPERACION DUAL DE CENTRIFUGAS
LODO BAJO PESO
LODO ALTO PESO
10. LODO DE PERFORACION:
ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y
SÓLIDOS.
LOS SÓLIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL (ADICIONADOS PARA ALCANZAR PROPIEDADES DESEADAS) O SÓLIDOS PERFORADOS
(NO COMERCIALES Y CONTAMINANTES)
11. FUNCIONES DE LOS LODOS
•TRANSPORTAR LOS CORTES DE PERFORACION Y DERRUMBES A LA SUPERFICIE.
•MANTENER EN SUSPENSION LOS CORTES Y DERRUMBES EN EL ANULAR CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION.
•CONTROLAR LA PRESION SUBTERRANEA.
•ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y SARTA.
12. FUNCIONES DE LOS LODOS
•DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL POZO.
•AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE LA SARTA Y REVESTIMIENTO.
•TRANSMITIR POTENCIA HIDARULICA SOBRE LA FORMACION, POR DEBAJO DE LA BROCA.
•PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA LA EVALUACION DE LA FORMACION.
•MINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTAL.
13. PROPIEDADES DE LOS LODOSDensidad: Se mide mediante la balanza. Los lodos se consideran livianos hasta un peso de 10.5 lpg (Libras por galón) y pesados con pesos mayores. Los lodos con pesos mayores de 14 lpg son considerados muy pesados y costosos por la cantidad de barita usada. Los densificantes le dan un mayor peso al lodo. Contenido de sólidos: Se mide por retorta en laboratorio es (%) Volumen total de sólidos / Volumen total del lodo.
14. PROPIEDADES DE LOS LODOSFiltración y Torta: Es la pérdida de fluido a través del tiempo (Volumen de filtrado / Tiempo de filtración). Se mide por medio de una filtro prensa en donde se simula las condiciones del pozo bajo cierta presión y temperatura. La torta es el resultado final de filtración que queda al pasar el líquido por el filtro de papel a presión en donde se obtiene cierta consistencia y espesor semejante a la pared del pozo que depende de la fase sólida del lodo.
15. PROPIEDADES DE LOS LODOSViscosidad : Es la resistencia del lodo a fluir. A mayor cantidad de sólidos mayor será la resistencia al flujo o viscosidad. La unidad de medida es Centipoises (Cp). Punto de cedencia : Es la resistencia del flujo debido a las fuerzas eléctricas o la capacidad de acarreo del lodo por área de flujo. Se mide en Libras / 100 pies2 con la lectura del viscosímetro
16. PROPIEDADES DE LOS LODOSViscosidad Plástica (VP): Es la resistencia al flujo debido al tamaño, forma y número de partículas. Se mide en el laboratorio por medio del viscosímetro y la unidad es el centipoise. VP (cp) = Θ 600 -Θ 300
17. PROPIEDADES DE LOS LODOSResistencia de Gel: Es la consistencia tixotrópica del lodo o la propiedad del lodo de ser gel (gelatina) y mantener las partículas en suspensión cuando no exista circulación. La unidad de medida es Libras / 100 pies2. pH y Alcalinidad: Todo lodo debe ser alcalino con rango entre 9.0 –10.5 generalmente. Se mide por un método colorímetrico o directamente por pH –metro, es adimensional.
18. PROPIEDADES DE LOS LODOSMBT (Capacidad de intercambio catiónico): Es la capacidad total de absorción de las arcillas (bentonita + arcilla de formación). Se mide por el método de azul de metileno. (Lbs / bbl de lodo). Cloruros y Calcio: Indica aguas de formación entrando al pozo y contaminación por cemento y yeso. Se mide por medio de reactivos químicos en el laboratorio.
19. CLASES DE LODOLos lodos de Perforación se clasifican según la naturaleza de la fase líquida en cuatro grandes grupos principales: Lodos Base Agua Lodos agua bentonitaLodos NaturalesLodos FosfatoLodos tratados con CalcioLodos de cal. Lodos de Yeso. Lodos de lignosulfonatoLodos de agua salada
21. 1.METODOS DE CONTROL DE SÓLIDOS
•DILUCION: LaDiluciónconsisteenagregarunvolumendefluidobaseallododeperforación,permitiendolareduccióndelaconcentracióndesólidosenvolumen.
•DESPLAZAMIENTO: Eldesplazamientoconsisteendescartargrandesvolúmenesdelodoporlodonuevoenoptimascondiciones. LaDiluciónconsisteenagregarunvolumenracionadodefluido,eldesplazamientoesagregarunvolumentotaldefluidos.
25. CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOSDESEABLESINDESEABLEBentonitaSólidosPerforadosBaritaGRAVEDAD ESPECIFICAALTABAJAHematitaBentonitaBaritaSólidosperforadosArcillaArena,etc.
26. CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOSREACTIVIDADReactivosInterésBentonitaArenaArcillaLimo,areniscaTAMAÑO (Área Superficial) GrandePequeñaBentonitaArena
27. % 3 12 Particle Size (microns) 44 74 150 300 1000333 83 Specific Surface Area 23 13 6.7 3.3 1
Barita
3% > 74 Micrones
5% > 44 MicronesSólidos de Perforación1000 Micrones = 1 Millimetros = 1/40 inchColoidales Ultra-Finos Finos Medios Intermedios/Grueso
DesarenadoresZarandas Vibratorias de Alto Desempeño
Limpiadores de Fluido y DesarcilladoresCentrífugas de baja VelocidadCentrífugas de Alta Velocidad
PUNTO DE CORTE EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS
29. Cronología del Desarrollo Tecnologico
First penetration drilling
1950 1970 1990 2010
First vacuum degasser
4-inch hydrocyclone
Remotely operated choke
Turbo Flite Centrifuge
First hydrocyclones
Swaco Milestones
Super Choke
First drilling choke
First patented SuperScreen
First FPS
TOGA System
ALS
SMART Systems
SMGS
BEM Shaker
UBD-10
VERTI-G
V-Millennium
TPS
VSB518
First Cuttings Vacuum System
Cuttings Injection
34. MOVIMIENTOCIRCULAR: El movimiento de los sólidos sobre las mallas es circular uniforme:
•Patrón de vibración uniforme
•Pobre transporte de los sólidos
•Recomendados como scalper.
35.
36. MOVIMIENTOLINEAL:
•El movimiento lineal es obtenido usando dos vibradores con sentido de giros contrarios
•Patrón de vibración balanceado, la fuerza neta de la cesta es cero excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad.
•El ángulo con respecto al eje axial es de 45-50 grados
•Buen transporte de sólidos y gran capacidad de manejo de flujo
•recomendado para cualquier operación donde sean necesarias mallas de mesh finos.
38. MOVIMIENTOELIPTICODESEQUILIBRADO:
•Patrón de movimiento desbalanceado
•Diferentes tipos de movimiento a lo largo de la canasta
•Los motores no rotan en el sentido de gravedad de la canasta, aplicándose torque sobre esta.
•Operada con inclinacion hacia la descarga de sólidos disminuye su capacidad
•Zarandas recomendadas para remover sólidos gruesos (Scalper)
39. MOVIMIENTOELIPTICOEQUILIBRADO: El movimiento de los sólidos sobre las mallas es elíptico uniforme:
•Patrón de vibración uniforme
•Excelente transporte de sólidos
•Mayordurabilidaddelasmallas,debidoalpatróndeaceleramientomassuave.
•Recomendado para cualquier tipo de operación en especial lodos base aceite
46. MANIFOLD CONVENCIONALES
•Muchos taladros tienen este tipo de manifold
•Mayor probabilidad de taponamiento
•Flujo desigual a los shakers
•Requiere de una mayor pendiente o inclinación.
•No se recomiendan
47. MANIFOLD RAMIFICADO
•Manifold no común en nuestra área
•Mejor diseño que los convencionales
•Requiere de mucho espacio
•Tendencia al taponamiento
•Requiere la colocación de Yet para la limpieza.
48. MANIFOLD CIRCULAR O FLOW DIVIDER
•Distribución pareja a cada shaker
•Eliminación de Tees sin salidas, menor cantidad de accesorios
•Mejor distribución del fluido cuando existe mas de tres shaker
49. MANIFOLD A TRAVES DE CANALES
•Distribución pareja a cada shaker
•Excelente Manifold
•No existe posibilidad de taponamiento, ya que es completamente abierto y el mantenimiento es muy fácil
•Recomendado para cualquier tipo de operación.
51. FALLA/AVERIA
POSIBLE CAUSA
SOLUCION
Desgarre o rajadura en la malla
Tensión insuficiente
Reemplace la malla y tensionela apropiadamente
Caucho en mal estado
Reemplace caucho
Malla suelta, no ajusta
Tornillos tensores en mal estado (torcidos/rosca mala)
Reemplace tornillos malos
Malla en mal estado
Reemplace malla
Falta caucho en la bandeja o esta en mal estado
Reemplace caucho
Zaranda produce alto inusual ruido al operar
Arandelas o tornillos sueltos
Chequee y ajústelos
Tornillos tensores sueltos
Chequee y ajústelos
Rodamientos de vibradores malos
Reemplace rodamientos
Válvula o manija del By-pass atascada
Válvula o manija con sólidos y lodo
Limpia cuerpo de manija o válvula con agua o diesel
Vibradores demasiado caliente
Rodamiento sin causa
Agregue grasa a rodamiento
Rodamiento en mal estado
Reemplace los rodamientos
Lodoacumuladosobrelamallaoderramedemucholodoenladescargasólida
Malla con tamizado muy pequeño
Cambia una malla de tamizado mas grande o ajuste el ángulo de la bandeja de la zaranda
Malla suelta
Ajuste malla con el tope aproximado (50 ft/lb)
Acumulación de lodo en los bordes traseros de las mallas
Los vibradores no están rotando en direcciones opuestas
Cambia la posición de un cable de alimentación eléctrica
Malla mal tensionadas
Ajuste la tensión de la mallas
FALLAS / AVERIAS
52. REGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALES
•Nunca haga By-pass en las zarandas
•Use preferiblemente mallas de mesh finos.
•Regule en caudal de lodo que entra a cada zaranda y monitorearlas continuamente.
•Ajuste el ángulo de la cesta para cubrir el 75% de ola longitud de la malla.
•Lleve inventario y control de las horas de uso de las mallas.
•Turne las zarandas cuando hayan viajes para aumentar la vida de las mallas.
53. PUNTO DE CORTE
•El punto de corte representa el potencial de la malla para diferentes tamaños de partícula
•La curva de separación potencial describe el rango de tamaños de apertura presentes en la malla
•Puntos de corte utilizados son d16,d50 y d84
•Ejemplo:
-d84 para una malla 210 = 94 micrones
-84% del arrea disponible de la malla esta compuesta por aperturas de diámetro menor de 94 micrones.
54. DESEMPEÑO DE SEPARACIÓN
•La única forma de comparar mallas basados en desempeño de separación es usando las curvas de eficiencia de separación
•Las curvas de eficiencia de separación pueden ser descritas por los valores d50,d16 y d84Nota: un solo dato de d50 no describe el rango de tamaño de apertura presentes en la malla
55. Clasificación IdealLayered 110D84 = 195 μmD50 = 136 μmD16 = 58 μm
D50 = 136 μm
Para ambas mallasMarket grade100 x 100D84 = 136 μmD50 = 136 μmD16 = 105 μm 30 40 50 60 80 100 200 300 400 500 800
100
80
60
40
20
Eficiencia de Separación %
Tamaño de Partícula, micrones
Multi capas vs una sola capa
56. 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Curva de Potencial de Separación para Market Grade 150x150
70 80 92 100 102 107 110 112 114 120 130
Equivalente esférico de Diámetro Micrométrico
Puntos de Corte
57. Especificaciones APILa Practica API RP-13E especifica la designación Standard para las mallas de zarandas de perforación
-Designación de fabricante
-Potencial de separación (Tamaño Nominal de la malla)
-Puntos de corte d16, d50 y d84 (micrones)
-Conductancia ( Kdmm)
-Area neta disponible
59. Propuesta de Revisión al RP-13E
•Método empírico para determinar puntos de corte.
•En estos métodos no tiene en cuenta efectos de
-Forma real de los sólidos, Aglomeración,Vibración de la Zaranda, Interferencia de sólidos,propiedades del fluido, etc,,
•Análisis “de Tamiz Rotap” usados con tamices standard y muestra seca de arena.
•Diseñado para eliminar discrepancias entre los análisis de imagen y las ranuras reales delas mallas
60. FUNCIONES DE LAS ZARANDAS
•Primera defensa contra la contaminación de sólidos al sistema
•Manejan el 100% de la rata de circulación del sistema activo
•Remueven sólidos incorporados al sistema basados en tamaño de partícula y rata de circulación
•El diseño permite que la barita y otros aditivos del lodo permanezcan en el sistema activo
61. Actualidad
-Mallas XR (diseño patentado)
-Fabricación para la mayoría de Zarandas del mercado actual.
-Se patentó la tecnología de mallas de soporte compuesto para las zarandas de Varco/Rigtech
-Capacidad de ofrecer todo tipo de mallas para los diferentes marcas de zarandas del mercado.
62. Diseño de Gancho
•Diferentes diseños usados por los fabricantes
-Generalmente todos trabajan satisfactoriamente
•Gancho de pliegue sencillo
-Diseño de una sola pieza
-Requiere de un gancho fuerte o de una lamina metálica para conservar la forma
-Permite fácilmente encogimiento y desprendimiento de los alambres
•Gancho de doble pliegue
-Diseño de 1, 2, o 3 piezas
-Asegura contacto optimo de los alambres
-Dificulta que se desprendan los alambres
cuando hay carga de sólidos.
63. •Gancho
-Tres Piezas, Soldado
-Dos Piezas, Soldado
-Una pieza, doblado (preferido por bajo costo, alta calidad)
•Cedazo
-XR ( larga vida, buen punto de corte)
-TBC
-DX
-Rectangular (ranurada)
•Medio de Soporte
-Plástico
-Magnum (preferido debido a mayor area disponible y mejor soporte)
-Metálico
-Malla
Tecnología de Mallas
64. Mallas de tipo gancho sin soporte
•Diseño mas simple en mallas
•Se aplica tensión cuando se instala
•Una o varias capas
65. Mallas tipo gancho -soporte plástico
•Vida útil mas larga que mallas standard
•Superficie Rígida
•Area disponible reducida
66. Mallas tipo gancho -soporte metálico
•Superficie Rígida mas fácil de tensionar
•Area disponible reducida
68. Mallas Alto-flujo (HiFlo)
•Diseño compuesto ultraliviano
•Sub-divisiones para incrementan vida útil
•ReparablesPara Zarandas VSM
69. Soporte de Estructura CompuestaCedazo externo de acero inoxidableMalla de Soporte en acero inoxidableCedazo intermedio de acero inoxidableSoporte Plástico y vidrio reforzadoEstructura de varilla en acero –alta tensión
70. Mallas -XR
•XR se refiere al alambre y a la técnica de tejido:
•Tejido Exclusivo y Patentado
•Alambres Intercalados y asegurados en puntos fijos mediante proceso único
•Alambres mas pesados que las normales
•Apertura Rectangular v/s Cuadrada
71. Malla Magnum
•Magnum es una técnica de pegado y no se refiere al alambre o tejido.
•Las capas de la malla son fundidas, tensionadas y pegadas a un marco.
•Unica técnica de aplicación del pegante en el interior del soporte de la malla
•Reemplaza el método normal de soporte plástico y/o metálico
72. Malla Magnum (BEM600)
•Bloquea menor arrea ( Tipo de Pegado Patentado)
•Soporte ultra liviano
•Paneles sub-divididos para aumentar vida útil
•Reparables
73. Maximizer
•Mallas pre-tensionadas con soporte metálico, para zaranda Derrick modelo 48
•Mejor distribución de sólidos.
•Elimina efecto de herradura.
•Puede operar a bajos ángulos de cubierta en la zaranda
75. “Grey Hex” ( South Western)
•Soporte de Aluminio
•Subdivisión de paneles
•Reparable
76. Blue Hex (Brandt)
•Soporte de Acero
•Subdivisión de paneles para alargar vida útil
•Reparables
77. Mallas Piramidales (Derrick)
•Derrick es dueño de Patentes
•Ningún fabricante puede producirlas
•Mayor area disponible
•Reduce efecto de herradura
78. Características de las Mallas
Tipo
Diámetro del Alambre
Tejido
Vida útil
Capacidad
Punto de Corte
Resistencia a Taponamiento
TBC
Medio
Cuadrado
Pobre
Pobre
Preciso
Pobre
DX/TRSF
Fino
Cuadrado
Moderada
Moderada
Moderado
Bueno
XR
Pesado
Rectangular
Muy Buena
Buena
Moderado
Bueno
HD
Fino
Cuadrado
Buena
Moderada
Preciso
Moderado
HC
Fino
Rectangular
Moderada
Excelente
Pobre
Excelente
V-M
Fino
Rectangular
Moderada
Excelente
Pobre
Excelente
81. Caract. Mallas Pre-tensionadas
Soporte
Area Bloqueada
Tensión
Rigidez
Peso
Re- enmallado??
Costo
Compuesto
20%
Yes
Moderada
14
No
Bajo
Aluminio / Lamina Perforada
33%
No
Alto
21
No
Alto
Aluminio Magnum
10%
Yes
Alto
15
Yes
Alto
Acero Inoxidable Magnum
10%
Yes
Alto
16
Yes
Alto
CS w/Lamina Perforada
33%
No
Alto
30
No
Alto
82. Técnicas de Conexión del Cedazo
Técnica
Descripción
Tiempo de Proceso
(mallas/hour)
LaminaPerforada
Laminademetalsumergidaenepoxyyperforada,elcedazoesprensadoporcaloralalamina, elmetalseunealsoporteconpeganteyremaches.
~1
MallaPre-tensionadaconsoportemetálico
Elcedazoestensionado,luegounidoalsoporteconpegante,seesperaqueelpegantesecure
~1
Pretensionado/Compuesto
Elcedazoestensionado,luegoseunealsoportepormediodeprensadoporcalor.
~4(or8)
88. DESGASIFICADORLa presencia de GAS en el lodo 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:
•Desgasificadores Atmosférico: aceptable en lodo sin peso y baja viscosidad.
•Desgasificadores de Aspiración (vacío): son superiores a los atmosféricos y muy usados en lodos pesados y alta viscosidad.
•Bombas centrifugas, hidrociclones y bombas del taladro pierden eficiencia si el lodo tiene corte de gas
104. Parámetros de flujo
•Losparámetrosdeflujoqueafectanlaeficienciadelhidrociclónson:-Galonaje-Velocidadtangencial-Cabezadealimentación
•Estosparámetrossoncontroladosporlabombacentrifugaquealimentaelhidrociclón
•Unaoptimacabezadealimentaciónesunodelosfactoresparaunaóptimadescargadelcono.
•Looptimoesunadescargaenspray,locualimplicaquehayunabuenaremocióndesólidosconmínimapérdidadefluido
105. Eficiencia de la separaciónLaeficienciadeseparacióndelhidrociclóndependedecuatrosfactores:
•Parámetros de diseño del hidrociclón, diámetro / longitud / entrada / vértice, etc...
•Parámetrosdeflujo-cabezadealimentación
•Propiedadesdelfluido-Viscosidad.
•Propiedades de las partículas-Densidad.
106. Cabeza de AlimentaciónSecalculacomo: P=0.052*Mw*HP=Presióndealimentaciónalaentradadelcono(psi). Mw=Densidaddellodo(ppg). H=Cabezadealimentación*(pies). *Normalmente75ft de cabeza
•UnadeficienciadePcabezareducelavelocidaddelfluidodentrodelconoyafectalaeficienciadeseparación(descargadesoga)
•UnexcesodePcabezapuedecausardesgasteprematuroyaumentaráloscostosdemantenimiento(cortesmuysecotaponamiento)
•Manipulandoeldiámetrodelfondodelconosepuederemediarelexcesoodeficienciadecabeza.
108. TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTÍCULASLascaracterísticasdelaspartículasjueganunpapelmuyimportanteenlaeficienciadelaseparación.Estasincluye:
•Tamañoyformadelasparticulas.
•Densidaddelaspartículas.
•Concentracióndesólidos.
•Laformainfluyeenelcomportamientodeasentamiento. Partículasdeformarectangulardebidoasualtocoeficientedefricciónseasentaránmásdespacioquepartículascilíndricas.
•Laconcentraciónvolumetricadesólidosgeneranvariosproblemasdeasentamientocomo: IncrementodelaviscosidadInterferenciaentrepartículas. Saturacióndesólidos.
113. DESARCILLADORES
•Los desarcilladores son usados en los lodos densificados cuando su desagüe (Underflow) posteriormente pueda ser procesada por las centrifugas o por una zaranda.
•La operación de este equipo igualmente depende de una bomba centrifuga. El lodo debe ser succionado del tanque que descarga el desarenador y su descarga procesada en el tanque contiguo
114. Trampa de ArenaActivo n°1Activo n°2Foso de Aspiración
Desarenador
Deslimador
MicroclonDiagrama del Hidrociclón
115. VENTAJAS
•Operaciones simples-fácil mantenimiento
•Barato.
•No tiene parte móviles.
•Su operación permite reducir costo, pues es reducido el desecho de lodo.
•Incrementalavidadelabocayaumentaralasratasdeperforación. DESVENTAJAS
•Las propiedades del lodo afectan su desempeño.
•Su operación genera degradación de los sólidos-uso de bomba centrifuga
116. DESVENTAJAS
•Voluminoso.
•Los punto de corte generados se puede obtener con optimas zarandas.
•La descarga sólida es bastante húmeda. No puede usarse en lodo con fase líquida costosa.
•Requieren correctos tamaño de bomba.
•Sus conos fácilmente se tapan.
•El mal funcionamiento de sus conos generan excesiva pérdida de lodo.
117. REGLAS OPERACIONALES
•No haga by-pass en las shakers. Este mal habito origina taponamiento en los hidrociclones.
•El número de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad de la circulación
•Use el desander cuando en las zarandas no pueda usar mallas mayores a 140 mesh (punto de corte 100 micrones)
•No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desander y desilter. Cada unidad debe tener su propia bomba.
•Lascentrifugasolosmudcleanerpuedenserusadoparaprocesareldesagüesdeloshidrociclones.
•Entre pozos o en periodos de stand by largo limpie los manifolds de los hidrociclones. Chequee el desgaste interior de los conos.
118. REGLAS OPERACIONALES
•Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de los desarcilladores se tapan más fácilmente que el de los desarenadores. Use una varilla de soldar para destaparlos.
•La succión de las bombas centrifugas debe tener la longitud menos posible. No juegue con los diámetros de la tubería, use diámetros contantes de acuerdo con las especificaciones de la bomba
•La descarga de las bombas centrifugas debe tener una longitud máxima de 75` evitando usar la menos cantidad de accesorios posibles (codos, Tee´s, etc), para evitar muchas pérdidas por fricción.
•Ubique un medidor de presión en la línea de alimentación de los manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza suministrada por la bomba es correcta.
119. Falla/ Averia
Posibles causas
Uno o más conos no están descargados-otros O.K.
Bloqueado en la entrada del alimentador o a la salida-remueve el cono y limpie las líneas
Algunos conos perdiendo lodo entero en una corriente
Flujo de regresa de derrame en manifold, la entrada al cono tapada
Alta pérdida de lodo, figura cónica en algunos conos otros normal
Velocidad baja al ingreso debido al bloqueo parcial de la entrada o cuerpo del cono
Repetido bloqueo de las vértices, ruido al operar
Las aperturas del desagüe muy pequeña. By-pass en zarandas o mallas rotas
Altas pérdidas de lodo, corriente débil, figura cónica
Bajo cabeza de alimento-chequee por obstrucción, tamaño de bomba y rpm, válvula parcialmente cerrada
La descarga del cono no es uniforme, cabeza del alimentador variando
Gas o aire en el lodo de la centrifuga, línea de succión de la centrifuga muy pequeña
Baja vida del Impeiler
Cavitación en la bomba-taza de flujo muy alta-necesita líneas más largas. Línea de succión bloqueada-Chequear obstrucción
Cono descargando una pesada corriente moviéndose lentamente
Los conos están sobrecargados. Use un tamaño de vértices más grande, insuficientes conos para manejar la cantidad de sólidos en el lodo. By-pass en equipos. Corriente arriba
Altas pérdidas de lodos
Apertura inferior muy grande-Ajuste del vértices del cono, considere bombear el desagüe 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 succión-Entrada de aire en la succión. Caballos de fuerza por encima de la capacidad del motor. Chequear taponamiento en línea de descargue o uso adicional de la entrada normal del lodo
120. MUD CLEANER –TRES EN UNO
•Mudcleanerolimpiadordelodoesbásicamenteunacombinacióndeundesiltercolocadoencimadeunmatizdemallayaltavibración(zaranda).
•Elprocesoremuevelossólidosperforadostamañoarenaaplicandoprimeroelhidrociclónallodoyposteriormenteprocesandoaldesagüedelosconosenunazarandademallafina
122. MUD CLEANER –TRES EN UNOEl propósito del mud-cleaner es tamizar la descarga inferior de los (underflow) hidrociclones para:
•Recuperar la fase líquida
•Recuperar la barita descartada.
•Producir relativamente cortes más secos
123. MUD CLEANER –TRES EN UNOEl tamaño de malla usado normalmente varias entre 100 y 200 mesh (325 mesh raramente usada debido a taponamiento y rápido daño de la malla) Ladescargalimpiadelosconos(overflow)yelfluidotamizadoporlasmallas(underflow)esretornadoalsistemaactivo. Losparámetrosquepuedenserajustadosdurantelanormaloperacióndeunmud-cleanersonlossiguientes:
•Cantidaddeconos.
•Tamaño/tipodecono.
•Tamañodelamalla.
•Velocidaddevibración.
125. VENTAJAS
•Recuperar la faselíquida costosa (ej. Diesel) y algo de barita descartada por los hidrociclones.
•Produce relativamente cortes más secos.
•Fácil de operar.
•Es una unidad compacta.
126. DESVENTAJAS-Recicla sólidos finos a través de sus mallas. -Descarga barita con los cortes. -Degradación de los sólidos producidos en la succión y entrega de la bomba centrifuga para su alimentación. -Separación en parte depende de los conos. Desempeño (normalmente pobre). -Requiere para su operación de una bomba centrifuga.
128. CENTRIFUGAS DECANTADORASSeparación de los sólidos de la fase liquida, que no han sido removidos ni por las zarandas 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 90rpm. La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrifugaEl éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de separación.
130. Separacion por sedimentaciónLa separacion de los solidos de un liquido utilizando un tanque de sedimentacion abierto. El fluido cargado de solidos entra por un extremo y sale por el otro. El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que los solidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su separacion. La separacion entre los solidos y los liquidos se produce basicamente por: -La diferencia de densidad entre el solido y el liquido-La fuerza de gravedad
-El tiempoLas diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan este proceso estan definidos por la LEY DE STOKES
131.
132. Separación centrífuga
Basadaenelprincipiodelaacelaracioncentrifugaparaaumentarlafuerzadegravedadofuerza“G”
Cuandounobjetosehacegiraralrededordeuneje,lagravedadaumentadeun“G”enelejederotacionaciertafuerzaGmaximadelaperifariadelobjeto.
FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142en donde, D = diametro del bowl (in) rpm = velocidad del bowlPortanto,lossolidosquenecesitanhorasodiasparasepararseporsedimentacion,puedensepararseensegundosconunacentrifuga,yelpuntodecorteenlaseparacioncentrifugadependedelafuerzaGydeltiempo.
135. Desempeño de las centrífugasLos siguientes son los parametros que determinan el desempeño de las centrifugas:
•LafuerzaG,lacualdependedeeldiametroylavelocidaddelbowl.
•Laviscosidaddelfluido
•Laratadeprocesamiento
•Laprofundidaddeldeposito
•Lavelocidaddiferencialentreelbowlyelconveyor
•Laposiciondeltubodealimentaciondelacentrifuga
136. Las siguientes son las cinco formas de ajustar el funcionamiento de las centrifugas:
La velocidad del bowl.
La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor.
La profundidad del deposito.
La posicion del tubo de alimentacion.
La rata de procesamiento.
Dependiendo del tipo de centrifuga, los ajustes de funcionamiento se pueden hacer:
Mecanico: Se necesita detener la maquina y el empleo de herramientas
Electrico: Utiliza motores defrecuencia variable. Se realizan en el panel de control
Hidraulico: Utiliza una transmision hidraulica. Se realizan en el panel de control.
137. Velocidad de las centrífugasEl ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades de operacion son: Velocidad del Bowl Fuerza G1900 rpm 7202500 rpm 12503200 rpm 2100
Los cambio de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la posicion de las poleas
138. Velocidad de transporte de los sólidos
Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen los solidos de la centrifuga. Esta depende de: La velocidad relativa del bowlLa distancia de separacion de los alabes
139. Aplicación de las centrífugas decantadorasCentrifuga de Baja VelocidadLos 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
Recupera la barita mientras descarta los sólidos perforados, para fluidos densificados.
Contribuye al control de la viscosidad plástica del lodo.
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.
140. Centrifuga de Alta Velocidad
Los parámetros de operación normal son:
Velocidad del bowl 2500 - 3400 rpm
Profundidad del deposito 2.1 pulgadas
Rata de Alimentación Puede variar
Velocidad diferencial Debe ser mínima
Tubo de Alimentación Completamente introducido
Para lodos no densificados, descarta y controla los sólidos del lodo. Se
requiere máxima fuerza “G” para obtener un punto de corte mas fino.
Recupera el liquido del efluente de la centrifuga de baja velocidad, en
configuraciones duales, permitiendo recuperar fluidos que pueden ser muy
costosos.
Deshidratación del lodo con la ayuda de agentes floculantes (Proceso de
dewatering).
151. Recortes Secos del Verti-G2-4 % R.O.C. (Retención en Recortes) Recortes descargados de las centrifugas dedicadas y de tratamiento de fluido12-18 % R.O.C.
Dos Corrientes de Residuos
85 %15% Total R.O.C. = .03 x .85+ .15 x .15= 4.8%
152. Secador VERTI-G
SISTEMA DE RECOLECCION / ALIMENTO
Gravedad, Tornillos, Sistemas Vació, Bombas
SISTEMA DE RECUPERACION DE FLUIDO
Centrifuga 518 Centrífuga
Tanque de Recuperación, Medidores de Flujo, Retortas
SISTEMA DE DESCARGA
Líneas de Descarga, Bombas, Tornillos, Gravedad?
PERSONAL5 Componentes Principales del Sistema
157. Sistema de Alimentación: Vacío con Embudo de Válvula RotadoraZaranda ScalperZaranda Primaria
Descarga de Sólidos
Embudo de Válvula Rotadora
Tornillo Sin Fin
Caja de Recortes
Unidad de Vació de 100 HP
Secador de Recortes Verti-G
Descarga de Sólidos Secos
Tanque de Efluente del Secador
Bomba de Alimento de la Centrifuga
Dilución del Sistema Activo
Centrifuga
Descarga de Sólidos de la Centrifuga
Retorno de Fluido al Sistema Activo12
3456
78910
11121314
1523
3
115
6128912
11131415
107
4
159. Reportes Diarios y Retortas
Cuttings Treatment Daily Average ROC 44.85 g/kg Verti-G Centrifuge
Bowl Speed RPM 3200.00
Flow rate gpm 45.00
Mixed cuttings, ROC 333.33 g/kg Weight Mud in gpm 11.35
Weight Mud out ppg 8.80
Solids weight ppg 13.50
Hours Run 15.00
Solids/day bbls 9.30
Percentage Cuttings Processed
Verti-G 92 %
%
Solids OOC Centrifuge 8 %
165.00 g/kg
Processed Recovered Mud
Recovered Mud Processed Recovered Mud Total returned For well 218 bbls
Processed Cuttings 34.40 g/kg Oil 54 % Oil 68 % Total returned For 17 1/2 Interval 0 bbls
Hours Run 15 Water 20 % Water 20 % Total returned For 12 1/4 Interval 0 bbls
Solids 26 % Solids 10 % Total returned For 8 1/2 Interval 218 bbls
Daily Volume Recovered 39 bbls
Cone
Motor Rotor
5 Puntos de Muestreo para Retortas
160. 5 Puntos de Muestreo para RetortasMonitoreo del Proceso: Punto de Muestreo para Retortas
1
2
3
456
8
91011
7
Zarandas Primarias
Tornillo Sin Fin
Limpia Fluido (Mud Cleaner)
V
Secador de Recortes Verti-G
Descarga de Recortes
Fluido Recuperado
Bomba de Alimento de la Centrifuga
Tanque de Recepción
Centrifuga
Descarga de Sólidos
Fluido Limpio al Sistema Activo
2
1
3
4
5
6
8910
11
1
7
161. Ejemplo de Curva de Desempeño
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0
7500
8000
8500
9000
9500
Profundidad (Pies)
Porcentaje Aceite por Peso
10000
10500
11000
Verti-G y Centrifugas (Combinado) Zarandas SecundariasZarandas Primarias
Porcentaje Aceite por Peso
vs.
Profundidad (Hoyos de 12 ¼” & 8 ½”)
2287
2439
2592
2744
2896
3049
3201
3354
Profundidad (m)
162. Experiencia Internacional
NigeriaVenezuelaBrasil
Canadá AngolaAsia
Operadores:
ElfBPExxonMobilStatoil
ChevronTexacoNexenEnterprise OilPDVSA
PerezPetroCanadaPanCanadianBHP
Marathon
Locaciones:
Desempeño Comprobado en mas de 200 pozos internacionalmente
5.2-17.9 % ROC menor que las Zarandas