Este documento describe los sistemas de control de sólidos, cuyo objetivo es remover eficientemente los sólidos del lodo de perforación de manera rentable. Cada equipo, como las zarandas vibratorias y los hidrociclones, está diseñado para separar gradualmente partículas de un rango específico. La eficiencia de estos equipos se evalúa en términos de su capacidad para remover sólidos y conservar el fluido. El documento también proporciona detalles técnicos sobre varios equipos como zarandas vibrator

1. Control de Sólidos
El objetivo de los sistemas de control de sólidos modernos es
reducir los costos, removiendo eficientemente los sólidos
perforados y minimizando las pérdidas de fluido.
Para alcanzar este objetivo cada equipo removerá una porción de
sólidos mediante mallas colocadas en una cesta vibratoria. Cada
equipo está diseñado para separar gradualmente partículas de un
rango específico.
La eficiencia de los equipos usados para remover sólidos
perforados de los fluidos (lodo) pueden ser evaluados de dos
maneras:
1. La eficiencia en remover los sólidos perforados.
2. La eficiencia en la conservación del fluido (lodo).
El mayor porcentaje de sólidos removidos da como resultado la
mayor eficiencia de remoción. Cuando utilizamos un Desilter
(deslimador), se trabaja muy bien removiendo los sólidos pero el
costo por pérdida de fluido puede ser significativo, Para evitar
estas pérdidas se utiliza una zaranda con mallas que recupera
esta cantidad de lodo, en ocasiones, hasta del 80% del líquido
que sale impregnado con los sólidos descartados por el Desilter.
Equipos
Zaranda Vibratoria AWD (III)

2. Utiliza dos (2) motores vibradores súper "G" de 1800 RPM de 440
Voltios montados sobre la cesta de las mallas. Estos motores
giran uno de cara opuesta al otro, para crear un movimiento lineal
completo con una fuerza G superior a 7. La zaranda cuenta en la
cesta, con un pivote central (AWD) que le permite al personal
técnico cambiar el ángulo de inclinación de la cesta sin mayor
esfuerzo, llegando el mismo a un ángulo de -15° y una pendiente
de +5°.
Especificaciones Técnicas
Acondicionador de Lodo o 3 en 1
Utiliza dos (2) motores vibradores súper "G" 1800 RPM de 440
voltios montados sobre la cesta de las mallas. Estos motores
giran uno de cara opuesta al otro para crear un movimiento lineal
completo con una fuerza G superior a 7.
Desander

3. Este equipo consta de dos conos (hidrociclones) de 10" capaz de
procesar 500 gpm con un punto de corte entre 60-40 micrones.
Para su máxima eficiencia debemos mantener una presión no
menor de 75 pies de carga o cuatro veces el peso del lodo.
Especificaciones Técnicas
Desilter
Este equipo consta de 16 o 20 conos (hidrociclones) de 4" capaz
de procesar 60 gpm con un punto de corte entre 40-15 micrones.
Para su máxima eficiencia debemos mantener una presión no
menor de 75 pies de carga o cuatro veces el peso del lodo.
Especificaciones Técnicas
Centrifuga Decantadora
Las centrifugas son excelentes para descartar sólidos de baja
gravedad para la recuperación de barita, y Dewatering. Las
Centrifuga son equipos de tecnología avanzada, con un motor de
60Hp 440 voltios y un tablero electrónico.
Especificaciones Técnicas

4. CONTROL DE SOLIDOS
RUMBAS Y CENTRIFUGAS
RUMBAS
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
GENERALIDADES
CAPACIDAD
TERMINOLOGIA DE TAMICES Y SELECCIÓN
BLINDING
REGLAS DE OPERACIÓN
6. MANTENIMIENTO
RUMBAS
INTRODUCCION
Durante el proceso de perforación de un pozo, gran cantidad de
fragmentos de diversos tamaños son desprendidos y se
transportan a superficies a través de los fluidos de perforación.
Estos fluidos deben, sin embargo, mantener en óptimo estado las
cualidades con las que fueron preparados para seguir cumpliendo
sus objetivos, lo cual seria muy difícil si no le son retirados todos
aquellos sólidos que ha recogido.
Además la vida de las bombas puede afectarse drásticamente
por la presencia de estos sólidos y en general, los daños a lo
largo del sistema de circulación serian numerosos y críticos.
Por esta razón se ha diseñado una gran gama de aparatos que
constituyen el equipo de control de sólidos; estos aparatos a
través de trabajo mecánico remueven todas o casi todas las
partículas que llevan el lodo desde el hueco hasta la superficie. El
mas usado de estos aparatos es la zaranda vibratoria, la cual se
encuentra en todos los equipos de perforación y es la mínima

5. protección que se puede proporcionar en cuanto a control de
sólidos se refiere.
A través de este informe se presentan las características mas
importantes de la zaranda, los cuidados que deben
proporcinarsele así como los criterios para la elección de los
tamices adecuados y su mantenimiento.
GENERALIDADES
Rumba, shale shaker, zaranda vibratoria, son términos usados para
describir aparatos vibratorios usados para el tamizado o selección de
sólidos de un lodo .
El rig shaker es el mas simple de los dos tipos de shale shaker
encontrados en rig de perforación. Amenos que sea reemplazado por un
sheker de tamiz fino, el rig shaker (también llamado shaker primario o
shaker de tamiz grueso) debe ser la primera pieza del equipo del control
de sólidos por la que fluye el lodo luego de salir del pozo.
El otro tipo de shale shaker es el shaker fino o shaker de tamiz fino,
que utiliza tamices mucho mas finos que los del rig shaker; este equipo
requiere mas cuidado en su manejo y no es tan frecuentemente usado.
Muchas configuraciones han sido usadas o ensayadas. Esto incluye
de una área de tamizado rectangular con lodo a través de la longitud,
tamiz circular con flujo del centro al exterior. Otras configuraciones han
sido ensayadas pero ahora, la mayoría de las zarandas utilizan
superficies rectangulares de tamizado y flujo a lo largo de dichas
superficies. Los sólidos grandes son removidos y el lodo, junto con los
sólidos mas pequeños, pasa a través de los tamices y continua por el
sistema.
La mayoría de rumbas usan una caja de lodo (mud box) para
distribuir el flujo a la superficie del tamiz. Los tamices son soportados en
una plataforma (deck) que vibra para ayudar a pasar el lodo y a mover
los sólidos separados. La plataforma se soporta sobre miembros de
vibración aislantes; como tales se utilizan resortes helicoidales o bases
de goma; estos miembros descansan en el miembro de apoyo, el cual es
también usado para desviar el flujo como se desea, y es llamado cama
(bed).
Hay muchas configuraciones de deck, que se utiliza dependiendo del
diseño. Este puede ser llano, horizontal o inclinado.

6. En deck inclinado el tamiz puede ser continuo con una malla que cubra
la longitud completa, o tener un deck dividido que utiliza mas de una
malla para cubrir la superficie o con las mallas individuales colocadas en
diferentes inclinaciones.
En unidades de deck múltiple, mas de una capa de malla es empleada.
En una unidad de deck de 2 o3 el lodo pasa a través del tamiz 1 antes
de fluir por el tamiz 2.
La forma y la dirección axial del movimiento de vibración a lo largo
del deck es controlado por la posición relativa del vibrador respecto al
deck y la dirección de rotación del vibrador. Si el vibrador es colocado
centralmente al tamiz, el movimiento es circular.
La dirección de viaje y la velocidad de las partículas sobre un deck
horizontal dependen de la dirección de rotación la frecuencia de
vibración y la amplitud del movimiento. La amplitud del movimiento es
la distancia desde la posición media del movimiento al punto máximo de
desplazamiento. Para un movimiento circular la amplitud es le radio de
un punto sobre el escreen. El stroke es el movimiento total, es decir, el
doble de la amplitud
Si el vibrador se coloca sobre el deck el movimiento es elíptico al
final del deck y circular bajo el vibrador. La ruta de viaje de sólidos es
controlada por el eje de la elipse; la inclinación del tamiz y la dirección
de rotación. Las rumbas que usan un movimiento elíptico usualmente
tienen decks divididos con tamices colocados a diferentes inclinaciones
para una adecuada descarga de los cortes.(cuttings).
Una línea de movimiento recto también puede usarse. La ruta de
viaje de las muestras depende de la inclinación del eje de movimiento, la
inclinación del tamiz y la frecuencia de vibración.
La longitud del stroke para un diseño dado depende del paso
excéntrico empleado y e R P M del vibrador. A mayor excentricidad de
dos pesas y mas alto RPM es mayor el desplazamiento. Hay limites
prácticos en cualquier diseño en cuanto a la potencia que un vibrador
puede utilizar. No se debe exceder nunca los limites de desplazamiento
y/o RPM establecidos por el diseñador.
Los shale shaker convencionales son aparatos de desplazamiento
relativa mente bajo y son capases de usar 30 a 40 mallas bastas. El nuevo
screen shale shaker suministra mas desplazamiento y permite el uso de

7. 120 mallas bastas con lodo de perforación. En algunas aplicaciones los
tamices son tan finos que pueden usarse asta 325 mallas
Un método empírico para comparar aparatos tamizando es el factor g
el cual es aproximadamente proporcional al desplazamiento, donde:
Factor g = stroke (pulg) x RPM2
70400
Las rumbas convencionales dan un factor g menor 3. Las rumbas
finas tienen un factor g entre 3 y 6. A mayor valor de g, mayor
posibilidad de separación de sólidos, mas alta capacidad de sólidos,
menor tendencia al taponamiento de los tamices.
CAPACIDAD
La rumba tiene una capacidad limite. Excediendo el limite de
capacidad medio, el lodo excesivo será descargado sobre los
extremos conteniendo aun sólidos.
La capacidad limite puede ser definida cuando los tamices no
están tapados. Hay dos capacidades limites:
Limite de capacidad sólida: cantidad de sólidos que un aparato puede
remover.
o
Limite de capacidad liquida: máxima capacidad en galones por minuto
(gpm) para barios lodos de perforación.
Usual mente el limite de capacidad sólida es encontrado solo
cuando se perforan formaciones suaves o viscosas (hinchadas).
Por lo general el limite liquido controla el mínimo tamaño del
tamiz que puede usarse para una rata de circulación de lodo. A
mayor espesor de lodo mas baja capacidad gpm.
La capacidad sólida y/o la capacidad liquida varian con los
distintos diseños; en la practica el menor tamaño de tamiz que
puede emplearse sin inundación de una unidad puede ser usado.
Se aconseja lavar los tamices antes de cada viaje para reducir el
segamiento.

8. 3 TERMINOLOGIA DE TAMICES Y SELECCION
El tamaño de abertura de un tamiz determina el tamaño de los
sólidos a remover. Cuando se usa en un liquido la abertura en el
tamiz será siempre efectivamente menor a la que la malla
pudiese indicar debido a la formación de una película sobre la
rueda. Este efecto de la pelicula llega a ser mucho mayor cuando
la viscosidad del liquido se incrementa y el numero de materiales
también.
A mas fino el tamiz las partículas mas pequeñas que la abertura
de el serán alladas en la descarga sólida. Esto es mas facil de
observar en tamices finos que en tamices bastos y mas lodo es
transportado fuera de los tamices con sólidos finos.
Las superficies de tamizados son telas de cuerdas entrelazadas
estas telas son fabricadas en variedad de entrelazados y son
comúnmente usados en la industria de la perforación como
tamices de lodo estos comúnmente en la industria el 90 % mayas
cuadradas y rectangulares. El termino mesh count es usado para
escribir telas de tamices cuadradas o rectangulares.
Malla es el numero de aberturas por pulgada en dirección vertical
y horizontal contando des del centro de la cuerda. Una malla de
30x30 indica una malla cuadrada que tiene 30 aberturas por
pulgadas en ambos ejes; una malla de 70 x 30 es rectangular
teniendo 70 aberturas por pulgada en una dirección y 30 en la
otra.
Ya que el espesor (diámetro )de la cuerda usada para entrelazar
un tamiz puede variar para la misma malla, la abertura real o
dimensión de abertura en otra dirección puede también variar por
esta razón, el tamaño de la abertura como el numero de malla es
necesario para describir la capacidad de separación de un tamiz.
Ambas pulgadas y microns son usados donde la cobertura es
pequeña, la escala micron elimina el uso de decimales o
fracciones.
Otra importante consideración es el porcentaje de área abierta en
el tamiz. La máxima rata de flujo de una rumba es directamente

9. relacionado con el área que el liquido pueda atravesar la
designación API de 80x80 (178x178, 31.9) significa que el tamiz
es un cuadrado de 80x80 malla con aberturas de 178 microns en
ambas direcciones y tiene un área abierta de 31.9%; un tamiz
malla cuadrada, removerá, mas sólidos que una malla rectangular
teniendo una dimensión igual a la cuadrada con la otra mayor.
La ventaja de una malla rectangular es que puede ser
entrelazada con cuerdas mas pesadas las cuales ofrecen un
tamiz de larga vida. Si tiene un alto porcentaje de área abierta se
incrementa la capacidad GPM de una rumba dada. Si también
tiene menor tendencia a taponar con partículas de tamaño
cercano rectangular es algunas veces referido como oblongo.
Hay una gran variedad de opciones en tamices, por ejemplo,
donde una (nominal) 200 micron es deseado los siguientes
tamices se puede obtener.
Designación API Diámetro de la cuerda
60x60 (234x234,30.5) 0.0075
60x40 (200x406,31.1) 0.0090
60x24 (200x8330,41.5) 0.0090
Donde la capacidad GPM y vida del tamiz es una consideración
primaria 60x24 puede tener mérito; este tamiz tiene una abertura
mínima de 200 micron, área abierta de 41.5 y es tejido con
cuerda fuerte.
La selección de un tamiz involucra un compromiso entre la
cantidad de sólidos al remover la rata de circulación y la
expectativa de vida.
Muchos tamices de malla 80 y mas fino tienen un tamiz backing,
el cual es una cuerda de tejido basto grueso para extender la vida
del tamiz.
La selección del tamiz depende del diseño de la rumba,
propiedades de lodo y ratas de flujo.

10. 4. BLINDING
El cegamiento (blinding ) es un termino usado para describir una
reducción de abertura en una área de la superficie de tamizado,
causada por taponamiento o atascamiento (suciedad).
Los tamices son taponados cuando los sólidos son acuñados o
atrancados en la abertura del tamiz. Atascamiento se refiere a la
reducción en el tamaño de la abertura de un tamiz debido a la
aparición y crecimiento de una película en el cable, ya sea de sal,
yeso, etc.
Cuando el factor g es muy alto reduce drásticamente la vida del
tamiz también se debe tener en cuenta una tensión adecuada del
tamiz para asegurar una vida razonable.
5. REGLA DE OPERACION
Cuando se opera cualquier clase o estilo de shale shaker, deben
seguirse las siguientes normas para garantizar un correcto
funcionamiento:
Montar y operar el aparato en su nivel; si esto no se sigue serán
reducidas capacidades sólidas y liquida.
o
Suministrar el voltaje y la frecuencia adecuados. Líneas en bajo voltaje
reducen la vida del voltaje eléctrico. La baja frecuencia reduce el
movimiento y disminuye la capacidad de la maquina.
o
Asegurar que la rotación del vibrador sea en la dirección adecuada Esto
es necesario rara una correcta descarga de sólidos. El extremo de la
flecha debe rotar hacia el extremo de descarga sólida.
o
Tener especial cuidado para instalar el soporte adecuado al tamiz de
acuerdo con las especificaciones del fabricante. Los tamices que rozan
contra acero rápidamente se deterioran. La intensidad de rozamiento es
critica para asentar debidamente al tamiz.
o

11. Tener especial cuidado para tencionar al tamiz de la manera adecuada de
acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Si los tamices son
inconvenientemente tensionados su vida es drásticamente reducida
(como de 6 a 10 días pasar a 2 o 3 horas).
o
Los tamices deben ser medidos de forma tal que el lodo cubra el 75 a
80% de la longitud total. Esto permite usar la capacidad entera de la
zaranda con suministro para crecer manualmente, con deck múltiple
debe utilizarse la combinación de tamaños adecuada; en decks shakers
divididos el mismo tamaño de tamiz puede usarse en todos los deks.
o
Una manguera de agua debe lavar constantemente el tamiz. Todos los
tamices presentan los problemas de taponamiento en diferentes grados.
El lodo permite la depositación de sal (NaCl) anhidrita (CaSo4) y yeso
en algunas áreas y taponar seriamente un tamiz fino, al igual que los
compuestos carbonatados. Pedazos de herramienta o sedimentos grasos
hallados en crudos pesados ocasionan taponamiento. Es necesario
entonces detener frecuentemente la vibración para asegurar la limpieza
del tamiz.
o
Agua espumosa es ocasionalmente empleada en tamices para remover la
humedad y partículas gomosas. El agua espumosa diluye el lodo y ayuda
a conducir partículas pequeñas a través del tamiz que puede tener
partículas mayores adheridas.
o
Nunca se debe pasar por alto el tamiz, aun durante un viaje, a menos que
el material de baja circulación esté en el lodo. Al evitar la rumba
rápidamente se llena la trampa de arena y remueve el apoyo colocado
para sólidos grandes. El equipo de sólidos debajo de la rumba operará
apropiadamente si sólidos grandes entran en succión. Evitar la zaranda
es el mejor camino para taponar un desarenador o un desilter.
6. MANTENIMIENTO
Lubricar de acuerdo a instrucciones del fabricante.

12. o
Chequear la tensión de tamiz diariamente.
o
Chequear la tensión de cintas conductoras semanalmente.
o
Limpiar minuciosamente la caja de lodo y la cama entre trabajo.
o
Si solo un deck de un deck múltiple se usa, estar seguro que la tensión
del riel es firme.
o
Lavar los tamices al comenzar un viaje así como no permitir que le lodo
seque y se endurezca sobre el tamiz.
o
Estar seguro que todos los tornillos y tuercas están apretadas.
o
Inspeccionar frecuentemente el tamiz durante la perforación para huecos
y reemplazar cuando se dañe.
CENTRIFUGAS
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
GENERALIDADES DE LAS CENTRIFUGAS
CENTRIFUGA DE DECANTACION
FACTORES QUE AFECTAN EL DISENO Y EJECUCION
FUERZA CENTRIFUGA
CARACTERISTICA DEL TORQUE
APLICACIONES
Lodos pesados base agua
Lodos pesados base aceite/invertidos

13. Lodos de perforación no pesados
Lodos combinados (no pesados/pesados)
CAPACIDADES
CENTRIFUGAS DE SEPARACION CON ROTOR PERFORADO
PARTES BASICAS
APLICACIONES
4. CONCLUSIONES
CENTRIFUGA
INTRODUCCION
El sistema de control de sólidos de lodo de perforación es de vital
importancia para el correcto funcionamiento de las operaciones
de perforación y las cualidades que se necesitan en el lodo; por
ello es recomendable que el ingeniero de petróleo conozca el
principal funcionamiento y algunas generalidades de los equipos
usados para el control de sólidos.
En este trabajo se pretende obtener un conocimiento básico a
cerca de las centrifugas en el tratamiento del lodo: su función, su
operación y su ubicación en el sistema; lo cual permitirá conocer
este elemento de tal forma que al identificarlo en campo seamos
capases de manejarlo apropiadamente, y en el momento
necesario utilizarlo de la mejor manera posible para una función
especifica.
La información de este trabajo fue conseguida mediante consulta
bibliográfica y gracias a la orientación del profesor se aclararon
los conceptos necesarios.
GENERALIDADES DE LAS CENTRIFUGAS
La centrifuga es un elemento usado en el sistema de control de
sólidos de los lodos de perforación, el cual utiliza como
mecanismo de trabajo la rotación de una estructura central que
transmite al fluido una fuerza centrifuga, la cual permite separar

14. del lodo sus elementos mas pesados, generalmente Barita o
ripios de perforación.
Esencialmente las centrifugas tiene cinco maneras de usar en el
tratamiento de un lodo, de acuerdo a la actividad especifica que
se vaya a realizar:
a] En lodos pesados base agua
Tratar el sistema activo
Tratar el lodo del tanque de almacenamiento
b] En lodos livianos
Tratar el flujo bajo hidrociclones
Tratar el flujo bajo limpiadores de lodo
Tratar el sistema activo
En lodos pesados la centrifuga disminuye la viscosidad del lodo
de una manera económica, pues retira los sólidos tamaño
coloidal (barita y partículas de arcillas) del liquido que fluye. Este
tratamiento se hace solamente a una parte del fluido, por ello la
centrifuga toma el lodo del tanque para no descartar la mayoría
de dichos sólidos y la parte liquida seguirá en la corriente de
circulación del lodo sin necesidad de hacer dilucion, la cual, no es
recomendable y costosa.
En lodos livianos se busca remover tantos sólidos como sea
posible (excepto polímeros y bentonita), para ello se coloca la
centrifuga en el sistema activo en reemplazo de los hidrociclones;
tomando todo el lodo que circula, separando las partículas mas
finas que las que ellas remueven; los sólidos retenidos se
desechan y los líquidos son enviados al compartimento siguiente.
Como la centrifuga maneja todo el volumen de circulación se
usan dos o más de gran tamaño.
En ciertas ocasiones en que el fluido de perforación es costoso o
posee químicos costosos (polímeros o lodos base aceite) o
cuando no se puede malgastar fluido, el cual es necesario

15. controlar los desechos del hidrociclon, pues ellos salen con cierta
porción de liquido, entonces se usan las centrifugas para que
tomen estos desechos y logren recuperar la mayor cantidad de
fluido posible, en estos casos no se aconseja operar la centrifuga
en el sistema activo, pues son mas económicos y manejan mas
fluidos que los hidrociclones.
Las centrifugas también se usan para procesar el flujo en un
limpiador de lodo, donde se retiran las partículas mas gruesas y
las centrifugas separan las mas finas, por lo tanto la ubicación de
esta seria entre el limpiador y el tanque final de almacenamiento.
Existen dos tipos principales de centrifugas de acuerdo a su
diseño: centrifuga de decantación y la centrifuga de separación.
CENTRIFUGA DE DECANTACION
Una centrifuga consta de una carcasa, un tornillo transportador y
una caja de engranajes, los cuales son llamados ensambles
rotatorios.
En un tratamiento de un lodo, una carga de lodo entra
estacionariamente por medio de un tubo “línea de carga” a la
centrifuga, el lodo es acelerado en el eje del transportador, y por
medio de su aspa y la velocidad centrifuga separa las partículas
más grandes de las mas finas (aproximadamente 2 micrones) en
la cámara de separación. Aquí la carga de lodo es arrojada contra
el interior de la pared de la carcasa. El lodo es dividido en dos
flujos dentro de la carcasa; un subflujo el cual lleva la partícula
más grande (mayor de 2-4 micrones), los cuales son expulsados
por sus respectivos orificios.
Los sólidos más pesados y grandes se asientan contra la pared
de la carcasa y son empujados hacia arriba por la fuerza
centrifuga hasta llegar al orificio del subflujo por medio del tornillo
transportador.
La caja de engranaje hace rotar al tornillo a una velocidad
significativamente diferente a la carcasa. Esta diferencia de
velocidad entre la velocidad de la carcasa y el tornillo

16. transportador es requerida para que los sólidos sean
descargados. En la mayoría de los casos la caja de engranaje
hace girar al tornillo transportador con una relación de 80:1 con
respecto a la carcasa, ósea que por cada 80 revoluciones que da
la carcasa la caja de engranaje de una revolución (el tornillo
transportador).
FACTORES QUE AFECTAN EL DISEÑO Y EJECUCION
Teóricamente la capacidad de las centrifugas para separar
partículas sólidas de una lechada de lodo esta gobernada por las
características de la carga de lechada, la cual esta definida por la
ley de Stoke.
VT = g(Dp)2 (Ds - D1)
18V
Donde:
VT = velocidad final de las partículas pies/seg
g =constante de gravedad lbf.pie/lbm.seg2
Dp =diámetro de la partícula (proyectada) pie
Ds = densidad de los sólidos, lb/pie3
D1 =densidad de los líquidos, lb/pie3
V =viscosidad del liquido lb/pie-seg
Esta ecuación sirve par predecir teóricamente la capacidad de la
centrifuga y la profundidad del "charco". La carcasa puede ser
cónica o la combinación cilindrico-conico. En muchos pozos en
perforación se utilizan los diseños cónicos, sin embargo los
diseños cilindrico-conico provee mas estabilidad en el volumen
interno y el cual permite residir mas tiempo y aumentar la
capacidad de separación, las ventajas que tienen estos diseños
son:
1. Un mismo punto de corte a altas ratas de carga.
2. Un punto bajo de corte a una constante rata de carga.

17. Ya que al aumentar la capacidad del diseño cilindrico-conico
deseado depende de las especificaciones de la profundidad del
"charco". Estas especificaciones están dadas en las
recomendaciones que dan los fabricantes, pero un factor que hay
que tener en cuenta para establecer la profundidad de la "charca"
es la costra húmeda formada por las particular más grandes que
4 micrones.
FUERZA CENTRIFUGA
La fuerza centrifuga aplicada a una lechada de lodo llegaría a ser
más grande que la velocidad centrifuga incrementada por debajo
de las condiciones ideales establecidas por el fabricante. Los
sólidos removidos llegarían a ser más efectivos si la fuerza
centrifuga es aumentada. Seria anotar que la mayor velocidad
traducida en el incremento del uso y mantenimiento de la
centrifuga seria desventajoso. El mantenimiento de las
características de una centrifuga es función de la velocidad y
costo:
Mantenimiento = costo por mantenimiento * (velocidad)3
CARACTERISTICAS DEL TORQUE
Generalmente la fuerza centrifuga es aplicad para poder mover la
costra, que es difícil de remover, dando como resultado un torque
en el tornillo transportador. Para permanecer en esos niveles de
torque permitido es necesario reducir la velocidad de operación y
la rata de carga para que la maquinaria no sufra ningún daño.
APLICACIONES
2.4.1. Lodos pesados base agua
El propósito de la centrifuga es de controlar la viscosidad el cual
es logrado por la concentración de coloides y fracciones sólidas
de tamaño arcilla en una corriente fuente y disponiendo de esta
fase.
La justificación económica es la recuperación del material
pesado. Usando una centrifuga sobre un lodo pesado base aceite

18. elimina el costo arrojado para controlar la viscosidad, el agua
diluida y el exceso de volumen gastado son minimizados. La
centrifuga no separa la barita de los sólidos de gravedad
especifica baja.
2.4.2 Lodos pesados base aceite/invertidos.
Algunas veces la barita y los sólidos de perforación llegan a ser
mojados por el agua o contaminados, los cuales causan
desagradables propiedades al lodo. La centrifuga y los
convenientes tratadores químicos son excelente ayuda para
controlar tales condiciones. El problema que tiene es la
determinación de cualquier fase (sólido o liquido) la cual podría
ser removida del sistema de circulación.
Lodos de perforación no pesados
El uso adecuado de una centrifuga sobre un lodo no pesado ha
llegado a ser mas practico con la ventaja de grandes unidades
con procesos eficientes. La centrifuga de decantación es aplicada
cuando la fase del fluido es valorado, por ejemplo en lodos base
agua en zonas áridas, cuando el costo de los depósitos son altos
y la continua preocupación de la contaminación ambiental.
Lodos combinados (no pesados/pesados)
En muchos casos la centrifuga es más eficiente cuando es
aplicado a pilotes TD en el cual los lodos no pesados forman los
lodos pesados. La mayoría de las centrifugas podría tener la
capacidad de ahorrar o desperdiciar la fase liquida o la fase
sólida dependiendo del tipo de lodo que se este utilizando. Para
lodos no pesados, los sólidos de perforación desechados son
descargados, mientras que el fluido es recuperado.
CAPACIDADES
Hay que tener en cuenta las consideraciones sobre el
funcionamiento de la maquinaria por las siguientes razones: la
capacidad de la carga (liquida inyectada) y la masa de los sólidos
descargados.

19. La capacidad de la rata de carga es gobernada por los siguientes
factores:
Tamaño de la carcasa y el tornillo transportador
o
Velocidad de la cuenca
o
Potencia disponible
o
Limitaciones en el sistema de carga lodo
o
Profundidad de la charca
o
La tolva
o
El diseño de la línea de carga
Otros factores que hay que tener en cuenta es el manejo del
factor masa-solido que es influenciada por los diseños de la
centrifuga, tales como.
Tamaño de la carcasa y el tornillo transportador
o
Velocidad de la carcasa
o
Características del torque de la caja de engranaje
o
Velocidad relativa del tornillo transportador de la carcasa
o
Numero de aspa guías de tornillo transportador
o
Angulo de las aspas guías del tornillo transportador

20. o
Distancia entre las aspas del tornillo transportador
El otro factor que gobierna la capacidad de la centrifuga son las
características físicas de los sólidos y líquidos en una carga de
lodo. Por ejemplo hay sólidos que son pesados y pegajosos como
la barita, la cual forma costra muy compactada y dura que es
difícilmente transportadas, creando altos torques. Un correcto
diseño de los componentes de la centrifuga y el cumplimiento de
la s recomendaciones de los fabricantes para asegurar la máxima
capacidad de remoción de sólidos.
3. CENTRIFUGAS DE SEPARACION CON ROTOR
PERFORADO
Estas centrifugas están diseñadas específicamente para remover
sólidos de tamaño coloidal de un sistema de lodo activo para
proveer un lodo con el peso apropiado.
Las maquinas son de manejo mecánico e hidráulico; consiste
generalmente en un pequeño remolque en donde se encuentra
instalada la centrifuga lista para ser conectada al sistema de
control de sólidos.
PARTES BASICAS
La cámara de separación consta de un carcasa estacionaria con
medidas estándares de 8" de diámetro y 43" de largo, y un rotor
perforado que se instala dentro de la carcas, este rotor posee
unas venas internas y esta ajustado a un eje ahuecado el cual se
extiende a lo largo de toda la cámara.
El lodo de alimentación de la centrifuga se combina con agua y
entra pro encima de la carcasa fluyendo entre esta y el rotor,
luego este fluido se divide en dos corrientes: Una sale por la parte
inferior, que es la que contiene mayor cantidad de sólidos, y la
otra corriente sale pro el centro del eje y corresponde al fluido con
la menor cantidad de sólidos; estas corrientes son denominadas
subflujo y sobreflujo respectivamente.

21. La separación de sólidos entre las dos corrientes se controla
ajustando el tamaño de la salida inferior. Caso todos los sólidos
mayores de 5 micrones salen por el subflujo y la mayoría de
sólidos de menos de 2 micrones salen por el sobreflujo.
El promedio de dilución lodo-agua en la alimentación, para una
centrifuga de las dimensiones antes anotadas, es 0.7 y la rata
optima de alimentación es de 28 gpm o menos. Es de anotar que
el peso del fluido que sale pro el sobreflujo no debe sobrepasar
20 libras por gallón.
3.2 APLICACIONES
Cuando se tiene un lodo pesado el objetivo que se tiene es
disminuir la cantidad de sólido de tamaño coloidal, para ello la
centrifuga se instala en el sistema activo y solamente las
partículas extremadamente finas continúan en el lodo. La barita
es retenida y devuelta otra vez al sistema.
Las centrifugas de separación permiten también prepara baches
de lodo de alto peso, esto se hace tomando la corriente de
subflujo y se envía a un tanque especial que lo almacena hasta
que sea necesario usarlo.
La centrifuga también es utilizada para construir nuevos
volúmenes de lodo; recuperando la barita de la reserva de lodo y
adicionándola al sistema activo esto permite al mezclar aumentar
al densidad el lodo porque el flujo inferior es el que se conduce al
sistema.
La instalación de la centrifuga de separación en el sistema de
control de sólidos puede observarse, de acuerdo a cada
aplicación.
4. CONCLUSIONES
Las centrifugas son elementos opcionales en el sistema de
control de sólidos de un lodo de perforación; se usan en casos
especiales cuando se justifique el costo de compra y
funcionamiento.

22. En algunos casos varias centrifugas pueden remplazar varios
elementos del sistema de control de sólidos tales como los
hidrociclones y los limpiadores de lodo.
Las centrifugas permiten separar sólidos de tamaño coloidal,
operación que no pueden desarrollar otros elementos del sistema
de control de sólidos.