1. EQUIPOS DE CONTROL CONTROL DE DE SOLIDOS SOLIDOS La función primaria de esta área es remover los recortes indeseables y cualquier gas que haya ingresado al lodo. Las ventajas de la eliminación de los sólidos del lodo son:
Menor desgaste de los elementos que entran en contacto con el lodo: camisas, pistones, válvulas de las bombas de perforación, bombas centrifugas, mangueras, protectores de goma de las las barras, etc. Incrementa la vida útil del trepano (mejor lubricación y refrigeración). Mejora la penetración. Costos menores en el tratamiento del lodo. Los sólidos del lodo aumentan la densidad del mismo y eventualmente pueden dar origen a perdidas de circulación.
Los cuales están compuestos por:
Separador gas del lodo. Zaranda vibratoria. Hidrociclones. Desgasificador (desgasser). Desarenador (desander). Desarcillador (desilter). Limpiador de lodo (mud cleaner). Centrifugas . Fosa de lodo.
1.2. SEPARADOR DE GAS DEL LODO Existen dos métodos básicos para remover los recortes y gases: El primero utiliza la gravedad para evadir los fluidos a través de la zaranda a la fosa del lodo. El segundo es mecánico donde los equipos especializados de remoción montados en las partes superiores de los cajones de lodo mueven los recortes indeseables y los gases. El separador de gas de lodo es montado del equipo acondicionamiento próximo a la zaranda vibratoria este es usualmente vertical (algunas veces horizontal) los contenedores del tanque se encuentran unidos con el choque manifold por las altas presiones sobre las líneas. Sus funciones principales son: Eliminar las grandes cantidades de gas que vienen junto al fluido de perforación Rescatar algo de fluido de perforación para pasarlo al Desgasificador Conducir cualquier gas inflamable y/o venenoso hasta una distancia segura del arreglo.
1.3. ZARANDA VIBRATORIA La zaranda vibratoria es usualmente montada al final del primer tanque del lodo, su función primaria es eliminar la fracción más gruesa de los recortes con la finalidad de optimizar el uso de los restantes del quipo de control de sólidos. Una zaranda se compone de una o varias mallas separadas que están montadas en una caja vibratoria que esta movida por un motor eléctrico, el cual a través de poleas o un eje excéntrico (zarandas convencionales) les imprime la vibración necesaria para el proceso de separación de una parte fluida y de los recortes de formación. Existen dos tipos: El convencional: usa una malla gruesa de 20x20. Aparentemente la malla más fina que puede usar es 30x30. El de alto impacto: usa una malla fina, normalmente 80x80 se coloca a continuación del vibrador convencional y a nivel más bajo (en desnivel o cascada) En el caso de zarandas de alta vibración vibración esta es dada por dos motores en giros opuestos. Según Overock la capacidad de procesamiento de una zaranda (caudal que la zaranda puede procesar si n botar lodo) depende de una serie de factores que van desde la fabricación de la misma (tipos de zarandas, mallas utilizadas, inclinación de las mallas), formación perforada (arenas, arcillas, etc.), el tipo de lodo usado, del caudal de circulación y de velocidad de penetración. El volumen de lodo que se puede manejar manejar y la capacidad de separación dependen de las las revoluciones por minuto (rpm) y la capacidad de retención de las mallas.
1.4. HIDROCICLONES
Existen muchos tipos de conos para la remoción de sólidos de diversos tamaños. Todos los separadores de sólidos de tipo como funciona sobre la base del mismo tipo. Los hidrociclones son recipientes de forma cónica en los cuales la energía de presión es transformada en fuerza centrifuga. El lodo se alimenta, por medio de una bomba centrifuga, a través de una entrada que la envía tangencialmente a la cámara de alimentación. Una corta tubería llamada tubo de vórtice se extiende hacia abajo en el cuerpo del cono y fuerza a la corriente en forma de remolino al dirigirse hacia abajo en dirección al vértice es decir hacia el extremo delgad0o del cono. Los hidrociclones están diseñados para separar sólidos de diferentes tamaños, de acuerdo al principio de asentamientos de partículas. El principio básico del funcionamiento consiste en hacer pasar tangencialmente el lodo por la parte superior del cono o ciclón, dando origen a una rotación similar a un torbellino que a la vez crea una fuerza centrifuga que hace que las partículas se concentren hacia la pared del cono. Las partículas de mayor tamaño y densidad se precipitan hacia abajo y son eliminadas al llegar al fondo del cono. El resto del lodo rebosa por arriba y sale por la abertura sobre el vértice. Los hidrociclones tienen diferentes diámetros. El de 6pulgadas elimina la mitad de las partículas de 30 a 35 micrones, el de 4 pulgadas descarte el 50% de las partículas de 15 a 20 micrones y el de 2 pulgadas elimina la mitad de las partículas de 5 a 10 micrones. Los hidrociclones operan eficientemente cuando la descarga es en forma de rocío intermitente. Por el contrario, cuando es en forma de chorro continuo, indica que no se están eliminando los sólidos indeseables y que además se están botando el lodo. En este caso se debe ajustar la presión de operación y la abertura en el fondo del cono. Cuando los conos descargan muy poco están tapados, es necesario destaparlos con la ayuda de una varilla. Generalmente las varillas de soldadura son muy efectivas para estos casos. Existen como metálicos y de poliuretanos. Los de poliuretano son más económicos, manuables y requieren menos mantenimiento que los metálicos. Además, no son afectados por la acción abrasiva de los sólidos pero si por las alta temperaturas. Normalmente a temperaturas mayores de 160ºF se daña la boquilla de descarga. Por esto, es conveniente verificar esporádicamente el estado de deterioro de esta pieza. Finalmente, no es recomendable el uso de hidrociclones para lodos con densidad mayor de 10 lb/gal, excepto cuando los equipos de control de sólidos están operando deficientemente y sea necesario recurrir al sistema por dilución para controlar sólidos.
1.5. DESGASIFICADOR (DESGASSER)
El Desgasificador en usualmente montado sobre los cajones del lodo. Su función primaria es continuar removiendo las entradas de gas que aun existen el fluido de perforación. Este Desgasificador emplea el principio de vacio para extraer todo tipo de gas (incluso aire) del lodo de perforación. Se aspira cilíndrico donde se elimina el gas mediante vacio y luego se lo descarga. Las burbujas de gas escapan fácilmente del lodo cuando se hallan próximas a la superficie libre del lodo. Para facilitar el escape en estas circunstancias, se derrama lodo en finas capas sobre placas metálicas. Esto es lo que hace dentro del tanque del Desgasificador. Los gases son removidos porque ellos: Reducen la densidad del fluido de perforación. Reducen la eficiencia de la bomba. Decrecen la presión hidrostática del fluido de perforación. Incrementan el volumen del fluido.
1.6. DESARENADOR (DESANDER)
El desarenador consiste de un numero de conos superpuestos cilíndricos estos remueven pequeñas partículas solidas que pasaron por las mallas de la zaranda vibratoria. El fluido es forzado a pasar por el cilindro bajo presión con las partículas, después es removido y descargado por las fuerzas centrifugas. Un buen funcionamiento de la unidad se puede observar a través de: Presión de trabajo de 30 a 50 PSI Flujo de salida en forma de cono invertido Existencia de un vacio o succión de aire en el centro del cono invertido. La posición correcta de esta unidades colocarla después de las zarrandas y su función principal es eliminar arenas.
1.7. DESARCILLADOR (DESILTER)
Es similar al desarenador en cuanto a su operación y función, excepto en que este puede remover partículas de formación muy diminutas. El uso efectivo del desarenador y desarcillador reduce significativamente el gasto de la bomba de lodo. Cantidades reducidas de sólidos de formación en el fluido afectan al sistema entero. Gracias a ellos se utilizaran menos aditivos y químicos incrementándose la velocidad de penetración. El desarcillador está diseñado para remover los sólidos que han sido descartados por el desarenador (partículas mayores de 60 micrones).Los conos son por la general de 4 pulgadas de diámetro y cado uno procesa más o menos de 50 gal/min. A una presión de 40 -50 PSI. El número total de conos de ser suficiente para procesar 125 al 150% del volumen total de lodo en circulación. Es eficiente cuando se perfora con lodos sin baritina, de más o menos 10 Lb/gal. 1.8. LIMPIADOR DE LODO (MUD CLEANER)
Si los desechos del desarcillador caen sobre una zaranda vibratoria, el conjunto se conoce con el nombre de mud cleaner o limpia lodo. Esta unidad es utilizada para procesar lodo de alta densidad ya que en la malla utilizada permite recuperar la baritina desechada (material densificante del lodo) por los conos, y eliminar los recortes de formación. La zaranda debe llevar mallas muy finas desde 150 a 270 mesh según sea las condiciones de trabajo. Está diseñado para manejar lodo de 10-18 lb/gal a una presión de 40-45PSI. El principio básico de funcionamiento consiste en hacer pasar la descarga de lodo a través de una malla fina (150-200mesh), recuperar la baritina y eliminar los sólidos indeseables. La malla 200 permite recuperar, según el API, un porcentaje de baritina mínimo del 97%. El mudcleaner puede utilizarse para conservar la fase de cloruro de potasio ó de petróleo cuando se perfora con un lodo que no contenga baritina. Remueve los sólidos perforados mayores de 74-105 micrones antes que se degraden a sólidos ultra finos que causan aumento de viscosidad. Retorna los sólidos más pequeños, incluyendo la baritina, al sistema activo de lodo. Opera en todo el volumen circulatorio.
1.9. CENTRIFUGAS
Está diseñada para remover sólidos de baja gravedad especifica y baritina de menos de 3.5 micrones. Elimina a demás, de sólidos, parte de la fase liquida del lodo que contiene material químico en solución, tales como lignosulfonato soda caustica y otros. Las centrifugas de decantación, está compuesta de dos conos, uno externo que gira a baja velocidad y el otro que gira a muy alta velocidad de revolución. Las centrifugas rotan el lodo a altas velocidades separando partículas de acurdo a su peso, estas unidades pueden extraer partículas pequeñas de hasta 2 micrones, lo que incluye material densificante como la baritina, la centrifuga a veces es operada velocidades especificas con el fin de extraer baritina para ser usados; algunas veces se utiliza dos centrifugas, la primera remueve baritina la segunda remueve partículas más finas, de esta manera pueden agregarse al sistema, tiene una capacidad máxima de 20-35rpm y puede ser utilizado con lodo de peso mayor de 13 lb/gal
2. THE BRANDT COMPANY El buen control de sólidos ha aumentado en importancia, pero eso no significa que haya aumentado su complejidad. Desde su comienzo en 1971, la compañía Brandt ha dedicado todos sus recursos y aptitudes para mejorar y simplificar la tecnología del control de sólidos. Como resultado, fabrica y vende uno de los surtidos más completos de equipos para el control de sólidos y tratamiento mecánico, desde agitadores hasta sistemas auto contenidos para el control de sólidos. Mientras los productos Brandt han desarrollado una gran reputación por su fuerte construcción y simplicidad de operación y mantenimiento, la compañía misma se ha dado a conocer por sus innovaciones técnicas, asistencia en aplicaciones y servicio al cliente. Cualesquiera que sean las necesidades, un representante de ventas o de arrendamiento de la compañía Brandt puede ayudar a simplificar y mejorar su programa de control de sólidos, y ahorrar en el costo del lodo. Y debido a que puede suministrar todo el equipo para el manejo de lodo que se pueda necesitar, para simplificar toda la operación, especialmente cuando se trata de servicio.
2.2. ESQUEMAS DE LOS EQUIPOS DE THE BRANTDT COMPANY EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS SIN DENSIFICAR REMOVEDORA DE LIMO
CENTRIFUGA
DESARENADORA
CRIBA VIBRADORA DE TAMIZ FINO, B120
CRIBA VIBRADORA ESTANDARD, B40
80 RIPIO
L A70 T O T 60 N E M U50 L O V40 L E D 30 O T N 20 E I C R O10 P
SOLIDOS COMERCIALES
0 0
10
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220 420 440 460 480
TAMAÑO DE PARTICULAS EN MICRONES
EQUIPO PARA EL CONTROL DE SOLIDOS EN LODOS DENSIFICADOS DEPURADORA DE LODOS
CENTRIFUGA
CRIBA VIBRADORA TAMIZ FINO
CRIBA VIBRADORA ESTANDARD
90
RIPIO
L80 A T O T70 N E 60 M U L O50 V L E40 D O30 T N E I 20 C R O10 P
SOLIDOS COMERCIALES DE BARITA
0 0
10
20
30
40
50
60
80 100 120 140 160 180 200 220 420 440 460 480
TAMAÑO DE PARTICULAS EN MICRONES
3. SEPARADORES ESTÁNDAR Los separadores estándar Brandt de un solo tamiz reducen el costo de lodo y disminuyen el mantenimiento de la bomba de lodos. Los altos regímenes de flujo aceleran las operaciones de perforación, según se indica en el grafico. Los tamices son fáciles de obtener y de intercambiar y para conveniencia y rapidez, la tensión puede graduarse de un solo lado. Los componentes estándar de eje y cojinete también se gradúan y mantienen fácilmente. Para mayor seguridad del operario, todos los separadores estándar tienen mecanismo vibrador protegido, accionada por correa. Los separadores se ofrecen en modelos pequeños, sencillos y dobles. Las superficies de las piezas estructurales de los separadores Brandt estándar son curvas para reducir la adherencia y la acumulación de lodo.
3.1.
ESPECIFICACIONES DIMENSIÓN TOTAL (en, mm)
MODELO
ANCHURA
LONGITUD
ALTURA
Peso Aproximado (lbs, Kg)
Entrada DE (en, mm)
PEQUEÑA
44
1118
50
1270
41½
1054
980
445
6
152
SENCILLA
64½
1638
79
2006
44
1118
1800
816
10
254
DOBLE
146½
3718
82
2083
46
1168
4200
1905
12
305
3.2. REGIMENES DE FLUIDOS Seleccione el peso del lodo en la escala horizontal inferior; luego, seleccione el régimen de flujo en la escala vertical izquierda. La malla Unidad adecuada del tamiz se indica con la línea diagonal arriba de la Sencilla intersección del peso de lodo con el régimen de flujo.
Galones por Minuto Unidad Unidad Pequeña Sencilla
500
1000
2000
375
750
1500
B20, S14
250
500
1000
S18
125
250
500
S10
S24 B40, S30
Peso del lodo (lb/gal)
3.3. GRAFICOS DE LOS SEPARADORES
4. SEPARADORES BRANDT DE TAMICES EN TANDEM Los separadores Brandt de tamices en tándem, para el control positivo de sólidos, son los favoritos de las empresas petroleras y de los contratistas de perforación en todo el mundo por su capacidad para manejar grandes volúmenes y porque requieren poco mantenimiento. Todas las unidades incorporan tamices horizontales y un movimiento positivo orbital, para optima separación d e los líquidos y sólidos sin sacrificar el acarreo de los cortes. Los dos tamices están instalados en la parte inferior para proporcionar un área de colador mas efectiva y mayor duración de los tamices. Ambos son fáciles de inspeccionar y reemplazar. Al igual que los separadores Brandt estándar, los tamices pueden cambiarse en menos de cinco minutos porque tienen una barra tensora fija y otra graduable. Además de unidades sencillas, dobles y triples, también suministramos separadores para usos especiales incluso el DT/ST, el cual consiste en un separador doble de tamices e tándem y el DS/DT, que es un separador estándar doble instalado sobre un separador doble de tamices en tándem.
4.1. ESPECIFICACIONES Dimension Total (en, mm) Modelo Sencilla Doble Triple DT/ST DS/DT
Anchura 72 *153 232 213 153
2026 3886 5893 5410 3886
Longitud 79¾ 82 82 82 91½
2026 2083 2083 2083 2324
Altura 52⅝ 52⅝ 64
1337 1337
92⅝
2353
86
2184
1626
Peso Entrada DE Aproximado (en, mm) (lbs, kg) 2865 1300 10 254 5400 2449 12 305 8600 3901 14 356 11400 5171 12/10* 305/254* 9600 4355 14 356
4.2. REGIMENES DE FLUJO Galones por Minuto Unidad Unidad Unidad Simple Doble Triple
800 700 600 500 400 300 200 100 50 25
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 100 50
Seleccione el peso del lodo en la escala horizontal inferior; luego, seleccione el régimen de flujo en la escala vertical izquierda. La malla adecuada del tamiz se indica con la línea diagonal directamente arriba de la intersección del peso de lodo con el régimen de flujo. El tamiz superior deberá ser uno o dos tamaños más grandes.
2400 2100 1800 1500 1200 900 600 300 150 75 10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
4.3. GRAFICOS DE LOS SEPARADORES BRANDT
5. DEPURADORES DE LODO BRANDT Para ahorrar barita en lodos densificados y para conservar los costosos fluidos, además de reducir los volúmenes de desechos en lodos sin densificar, el depurado de lodos Brandt es parte importante del sistema de control de sólidos. Su uso resulta en costra del lodo de mejores características, menos abrasión, menos viscosidad del lodo y muchas otras ventajas. Fabricado en unidades sencillas y dobles, el depurador de lodos Brandt incorpora una malla ultrafina apareada al régimen de flujo de los ocho hidrociclones. La unidades estándar puede procesar 400 gmp., pero pueden fabricarse unidades especiales de hasta 16 hidrociclones sobre un tamiz sencillo para procesar 800 gpm. Los conos de las removedoras de limo también pueden usarse por separado. El tamiz pre tensionado y visible en todo momento, puede cambiarse sin necesidad de graduar. La forma rectangular del tamiz y de la canasta permite máxima descarga de sólidos a través del frente de la unidad. Un dispositivo patentado para limpieza del tamiz evita se obturación y le ayuda a sostener el peso del lodo.
5.1. ESPECIFICACIONES Modelo
Regímenes de Flujo
Simple Doble
400 800
1514 3028
Dimension Total (pg, mm) Anchura 74 159
1880 4039
5.2. GRAFICO DEL DEPURADOR DE LODO Para asegurar la presión de carga adecuada para los hidrociclones, brandt ha creado un singular calibrador Feed Gauge, es fácil de leer y ayuda a determinar con facilidad la presión de carga adecuada para varias densidades del lodo. El Feed Gauge adaptable a unidades de hidrociclones de otras marcas.
Longitud 53 53
1346 1346
Altura 70.75 70.75
1797 1797
Peso Aproximado (lbs, kg) 3800 1724 7600 3447
6. DESARENADORAS Y REMOVEDOREAS DE LIMO Las desarenadoras y removedoras de limo Brandt eliminan eficazmente del sistema de lodos los sólidos finos de perforación. Emplean los hidrociclones diseñados especialmente y fabricados de material polimérico durable desarrollado exclusivamente para la Brandt Company. Estos hidrociclones toleran altas temperaturas y se reemplazan a bajo costo. También tienen conexión preferida de brida que da sello completamente hermético entre el cuerpo del cono y la brida superior. Para fácil limpieza y reemplazo tienen abrazaderas de desconexión rápida en la admisión y en el cado de rebose. La admisión envolvente, en lugar de la entrada tangencial convencional, es otra ventaja de los hidrociclones Brandt. Esta configuración separa los sólidos de perforación más eficazmente, ahorra valioso fluido y reduce el desgaste en la admisión.
6.1. ESPECIFICACIONES Numero de Modelo
Dimensiones Totales (pg., mm)
Reg. De Carga Min. A 75 pies de Alt. De Succión (gpm, Imp)
Longitud
SR-1 SRS-2 SRS-3 SRC-2 SRC-3
500 1000 1500
1893 3785 5678
30.0 63.3 82.8 73.9 73.9
SE-4 SE-6 SE-8 SE-10 SE-12 SE-14 SE-16 SE-20 SE-24
200 300 400 500 600 700 800 1000 1200
757 1135 1514 1893 2271 2650 3028 3785 4542
67.5 67.5 67.5 69.5 69.5 78.3 87.0 104.5 122.0
Tipo de Equipo Desarenadora Removedor de Limo
Capacidad a 75 Pies de Alt. de Succion (gpm., lpm) 1893 500 379 50
Desarenadoras 610 60.7 24.0 787 72.9 33.0 841 72.6 35.2 1448 36.5 57.0 76.0 1930 37.8 Removedoras de Limo 1715 18.0 457 53.0 1715 32.0 813 54.0 1715 32.0 813 54.0 1765 32.0 813 57.0 1765 32.0 813 57.0 1987 32.0 813 58.5 2210 32.0 813 61.5 2654 32.0 813 65.5 3099 32.0 813 69.5 Hidrociclones 762 1524 2324 1877 1877
DI (pg., mm) 12 4
Anchura
1067 102
Altura 1542 1851 1845 927 959
500 950 1650 964 1650
228.0 432.0 750.0 438.0 750.0
1346 1372 1372 1448 1448 1486 1562 1664 1765
330 615 645 740 770 850 1065 1245 1435
149.7 279.0 292.6 335.7 349.3 385.6 483.1 564.7 651.0
Escala de Temperatura de Trabajo (ºF, ºC) -60 a +250 -60 a +250
Peso Aproximado (lbs., kg)
-51 a +121 -51 a +121
DE de Cabezales ( pg., mm)
6⅝ 8⅝
10¾
4½ 6⅝ 6⅝ 6⅝ 6⅝ 6⅝ 8⅝ 8⅝ 8⅝
169 219 273
114 168 168 168 168 168 219 219 219
Peso Aproximado por Hidrociclón Completo (Lbs., Kg) 120.0 11.3
54.4 5.1
6.2. DESARENADORAS Las desarenadoras se recomiendan para lodos sin densificar mientras se perfora el tramo inicial, o cuando se perforan pozos de diámetro grande. Se ofrecen dos estilos de unidades: vertical e inclinado. Cada cono de la desarenadora tiene un ápice economizador de fluido de 1½ pulgadas, noo graduable. También se tiene ápices de 1¾ y 2⅛ pulgadas.
6.3. REMOVEDORAS DE LIMO Las removedoras de limo, de conos equilibrados, se ofrecen en nueve modelos para mínimos regímenes de carga de 200 a 1200 GPM con 75 pies de altura de succión. El buje graduable situado en el ápice de los hidrociclones facilita el mantenimiento de la densidad adecuada del flujo inferior y la descarga de los sólidos de perforación. El diseño especial de este buje es otro exclusivo logro de la investigación realizada por Brandt.
6.4. GRAFICOS DE LAS DESARENADORAS Y REMOVEDORAS DE LIMO
7. CENTRIFUGADORAS DECANTADORAS Existen dos modelos de Centrifugadoras Brandt disponibles para ayudar a controlar las propiedades y el costo del lodo. También se usan para satisfacer las restricciones ambientales para descarga de desechos sólidos y líquidos. El modelo CF-2 es principalmente utilizado para sistema sin densificar, y el modelo CF-1 se utiliza para lodos densificados y sin densificar. Ofrecemos sistemas de admisión para fluidos densificados y sin densificar. Nuestro sistema especial de carga, qu comprende un tanque de carga y dos bombas centrifugas, se usa para lodos sin densificar para procesar el flujo interior de la desarenadora, removedora de limo o depuradora de lodo junto el lodo sin tratar. La clave del sistema Brandt es la centrifuga fabricada por Bird Machine Company, líder en la separación de líquidos y sólidos por casi 50 años. Además de incorporar el más avanzado equipo disponible, Brandt diseño un sistema alrededor de este para ofrecer funcionamiento rápido y fiable servicio con mínimo de mantenimiento. El mando totalmente eléctrico elimina los problemas hidráulicos y el conjunto de control está compuesto de tres interruptores, uno para la centrifuga y dos para las bombas de carga. Ningún otro ajuste o control es necesario.
7.1. ESPECIFICACIONES Dimensiones Totales (pg., mm) Modelo CF-1 CF-2
Anchura 62 54
1575 1372
Longitud 109 130
2769 3302
Altura 62 66
1575 1676
7.2. GRAFICOS DE LAS CENTRIFUGAS DECANTADORAS
Peso Aproximado (lbs., kg) 4700 2134 7500 3405
Tamaño del Tazon (pg., mm) 18*28 457*711 24*38 610*965
8. SISTEMA INTEGRADO DE CONTROL DE SOLIDOS (ISCS) ISCS Brandt es un sistema de lodo completamente integrado que puede adaptarse específicamente a su equipo de perforación. El sistema típico incluye nuestro separador doble de tamices en tándem, desgasificadora, desarenadora, removedora de limo y/o depuradora de lodos doble y centrífuga. Los componentes para procesamiento de lodos, instalados en serie para el máximo control de sólidos pueden manejar lodos densificados y sin densificar. Todos los componentes se dimensionan para establecer la máxima eficiencia en la mínima cantidad de espacio, y la unidad se preintegra junto con la tubería, bombas, tanques, agitadores, motores y accesorios necesarios en un patín sencillo. Un sistema ISCS típico, diseñado para 1000 gpm. De lodo de 10 lbs/gal., pesa menos y ocupa menos espacio que otros sistemas comparables. En lugar de los convencionales tanques cuadrados, los tanques ISCS Brandt son cilíndricos para eliminar los asentamientos de sólidos en las esquinas y permitir la agitación fácil y eficiente. Donde un sistema similar requiere tres o más agitadores, el ISCS requiere solo uno. En lugar de colocar las bombas en un extremo del patín, e instalar las líneas de succión y descargar a través de compartimientos, hemos montado las bombas cerca de cada tanque usando líneas y válvulas extremas, a fin de disminuir la pérdida por fricción y el riesgo del asentamiento en las tuberías.
8.1. GRAFICO DEL SISTEMA INTEGRADO DE CONTROL DE SOLIDOS (ISCS)
9.
DESGASIFICADORES PARA LODOS DE PERFORACION
La desgasificadora Brandt para lodos de perforación usa una amplia superficie de laminado múltiple. Esta dispersa el lodo cortado con gas en finas laminas y separa al máximo el gas atrapado en el fluido de perforación. Una fuerte y fiable bomba de vacío, resistente al H2S, desaloja el gas del tanque. Todo el gas liberado sale por el tope de la cámara de vacio mientras que el lodo desgasificado fluye al fondo de la cámara. Debido a la eficiencia de las unidades, el lodo y el gas no se pueden volver a mezclar y no se requieren ineficaces ciclones separadores. Las únicas dos piezas móviles son el conjunto de flotación y la bomba de vacío. Todas las piezas interiores son tratadas con productos anticorrosivos. Hay dos modelos disponibles para regímenes típicos de circulación. El modelo DG-5 está clasificado para 500 gpm. y el modelo DG-10 para 1000 gpm. Ambos modelos son compactos y de poca altura , lo que ahorra espacio en la cubierta y para los tanques. La cámara de vacío, las bombas y todas las tuberías necesarias están montadas en un patín sencillo del campo petrolero con argolla de izamiento para facilitar su manejo.
9.1. ESPECIFICACIONES Modelo DG - 05 DG -10
Regímenes Area de Peso Dimensiones Totales (pg. , mm) de flujo laminado Aproximado Anchura Longitud Altura (gpm , lpm) (pg² , cm²) (lbs, kg) 500 1893 2489 16058 54 1372 84 2134 62 1575 2390 1084 1000 3785 4580 29548 60 1524 96 2438 75 1905 3900 1769
9.2. GRAFICO DEL DESGASIFICADOR PARA LODOS
10. LAVADORA DE CORTES BRANDT La lavadora Brandt para cortes de perforación (ripio) usa productos químicos limpiadores que no solo limpian a un nivel aceptable sino que son relativamente no tóxicos, difíciles de manejar en una amplia variedad de temperaturas compatibles con los sistemas de perforación en uso. Cuando la solución para limpiar se ha saturado puede desecharse en el sistema activo de lodos. Diseñada para uso en tierra o costa fuera, la lavadora de cortes Brandt es modular. El número de módulos se determina por el grado deseado de limpieza. El régimen de carga varía con el peso del lodo y las condiciones del pozo, pero un solo modulo suele limpiar totalmente el ripio producido por regímenes comunes de penetración.
10.1.
GRAFICO DE LA LAVADORA DE CORTES
11. AGITADORES DE LODO Los agitadores de lodo brandt, disponibles en nueve modelos con potencia de 1 a 25 hp, son muy compactos. Su compactación reduce los requisitos de altura y deja más espacio para otros equipos encima de los tanques de lodo. Igualmente en caso de que el impulsor reciba una inesperada carga de impacto. En lugar de las múltiples reductores que tienen las unidades convencionales de engranajes helicoidales y cónicos, los agitadores de lodo Brandt usan un sencillo y eficiente engranaje, presenta una reducción sencilla que tiene hasta la mitad de pizas móviles. Además de ser 50% más resistentes a golpes y vibraciones que los engranajes helicoidales y conicos, los engranajes sinfín de Brandt se gastan hacia adentro en lugar de hacia afuera. La operación continua manteniendo la forma de los dientes en vez de deformarlos. Las paletas impulsoras Brandt están inclinadas a 60º para producir flujo axial asi como radial. Esto crea un movimiento de abajo hacia arriba que resulta en una mezcla más homogénea. También ofrecemos impulsores tipo turbina con paletas planas o curvas. Debido al mínimo numero de piezas móviles y a su reciedumbre, los agitadores de lodo Brandt ofrecen servicios confiables y prolongados con un mínimo de mantenimiento. Casi todas las piezas son estándar y están disponibles para la entrega inmediata.
11.1. ESPECIFICACIONES Dimensiones (pg., mm) Modelo
Potencia A
MA1 MA2 MA3 MA5 MA7.5 MA10 MA15 MA20 MA25
1.0 2.0 3.0 5.0 7.5 10.0 15.0 20.0 25.0
26⅜ 669.9 31 787.4 34⅝ 879.5 39½ 1003.3 51½ 1308.1 51½ 1308.1 54⅜ 1382.7 60⅝ 1539.9 68 1727.2
B 349.2 371.5 425.4 425.4 616.0 616.0 25⅝ 650.9 27⅛ 689.0 30⅞ 784.2 13¾ 14⅝ 16¾ 16¾ 24¼ 24¼
Anchura 311.2 14⅝ 371.5 16½ 419.1 18¾ 476.2 24½ 622.3 24½ 622.3 711.2 28 30½ 774.7 35⅜ 898.5 12¼
Peso
Diámetro Mínimo del Impulsor 12 20 24 28 32 32 36 40 40
304.8 508.0 609.6 711.2 812.8 812.8 914.4 1016.0 1016.0
Diámetro del eje 1½ 1½ 1½ 2⅜ 2⅜
3 3 3¼ 3½
38.1 38.1 44.4 60.3 60.3 76.2 76.2 82.6 88.9
Eje (lbs/ft ; kg/m) 6.0 6.0 8.2 15.1 15.1 24.0 24.0 28.1 32.7
9.0 9.0 12.4 22.8 22.8 36.2 36.2 42.4 49.4
Agitador menos eje e impulsor (lbs ; kg) 200 90.7 310 140.6 406 184.1 580 263.0 1200 544.2 1224 555.1 1830 830.0 1898 860.7 3130 1418.5
12. SOPLADORES PORTATILES PARA EQUIPOS DE PERFORACION Brandt desarrollo estos silenciosos y eficaces sopladores específicamente para más comodidad y seguridad en equipos de perforación. Los sopladores pueden colocarse para dispersar gases nocivos. Todos cumplen las especificaciones de seguridad de OSHA. Disponibles en tres tamaños: 15000 cfm (modelo B-150), 25000 cfm (modelo B-250) y 40000 cfm (modelo B-400). Cada uno mueve gran volumen de aire a bajo nivel de ruido. La energía para los motores eléctricos a prueba de explosión es de 230V. ó 460V. CA, trifásica, de 1 hp (modelo B150), 2 hp (modelo B-250) y 5 hp (modelo B-400). El modelo B-150 también está disponible con motores de 115/230V, corriente unifasica de 60 hz. Para garantizar su seguro funcionamiento se usan paletas de aluminio a prueba de chispas, confinadas dentro de recias defensas protectoras concéntricas, frontales y traseras. Los dispositivos de arranque son a prueba de explosión y tienen una conveniente argolla de izamiento en todos los bastidores de acero para seguridad en las maniobras de manejo y colocación.
12.1. ESPECIFICACIONES
Modelo B-150 B-250 B-400
Tamaño del Soplador (cfm; m³/min)
Tamaño del Impulsor (pg ; mm)
15000 424.8 36 25000 707.6 48 40000 1320.0 54
Dimensiones Totales (pg ; mm) Anchura
914.0 39.0 121.9 50.0 137.2 56.3
991 1270 1430
12.2. GRAFICO DE LOS SOPLADORES PORTATILES
Altura 59.0 67.0 77.0
1499 1702 2149
Profundidad Total 622 24.5 28.5 724 32.5 826
Peso Aprox. (lbs ; kg) 344 485 732
156 220 332
13. CONCLUSION DE LA INVESTIGACIÓN Conociendo que una de las funciones primarias de un fluido de perforación es transportar los recortes sólidos (ripio) producto de la perforación desde el pozo, tales recortes son considerados como contaminantes, si se dejan en el sistema pueden causar numerosos problemas en las operaciones. Actualmente se conoce tres maneras de controlar la acumulación de sólidos perforados con el fin de mantener las propiedades aceptables del fluido de perforación, definitivamente la mejor opción es retirar los sólidos perforados utilizando los equipos de control de sólidos, otorgando considerables beneficios como: -
Menor costo de tratamiento de fluido. Menor torque y arrastre. Mayores tasas de penetración. Menor perdida de presión del sistema, lo que genera una menor densidad equivalente de circulación y menos casos de pérdida de circulación. Se requiere menos agua. Mejores trabajos de cementación. Menos pegamiento o atascamiento deferencial. Menos desperdicios, lo cual implica un menor impacto ambiental y menos costos de eliminación de desperdicios. Menos daño a la formación.
Si no se trata o controla la acumulación de ripio, se notaran cambios en las propiedades del fluido a medida que aumentan los sólidos indeseables en este, dependiendo del tamaño y la forma de los recortes, la perdida de fluido puede aumentar o disminuir, se hará mas espeso y más suave en general la calidad de deteriorará; los cambios que se notaran con mayor rapidez son los de las propiedades reológicas del fluido como: la viscosidad plástica, el punto cedente y la resistencia gel. Entre los equipos de control de sólidos más utilizados tenemos: -
Separador gas del lodo. Zaranda vibratoria. Hidrociclones. Desgasificador (desgasser). Desarenador (desander). Desarcillador (desilter). Limpiador de lodo (mud cleaner). Centrifugas. Fosa de lodo.
Todos forman parte del sistema de circulación, este sistema cerrado tiene la principal función de hacer circular el fluido durante la perforación hacia el interior y fuera del agujero, con el propósito de remover los recortes de roca del agujero a medida que se perfora además de proveer un medio para controlar el pozo mediante la presión hidrostática que este en función de la densidad del lodo y la profundidad, por tanto:
-
Mientras más ligero y liviano sea el fluido de perforación más rápido será la penetración. Mientras más viscoso y pesado sea el fluido, se tendrá mejor control de algunas condiciones de pozo como la intrusión de fluidos de formación debida a la presión en el pozo.
