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Lodos de Perforacion Mi SWACO

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MagnusMG
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Control de Lodos de Perforación

Engineering
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Curso de Adiestramiento Mexico 2002 CONTROL DE SOLIDOS
CONTENIDO LODOS Y CORTES DE PERFORACION 1. Lodo de perforación 2. Funciones de los lodos 3. Propiedades de los lodos 4. Clases de lodos 5. Métodos de control de sólidos 5.1 Dilución 5.2 Desplazamiento 5.3 Tanques de asentamiento (Trampas de Arena) 5.4 Separación Mecánica 6. Clasificación de los sólidos 7. Puntos de corte de los equipos de control de sólidos 8. Configuraciones de los equipos de control de sólidos ZARANDAS 1. Componentes básicos 2 Principios de Operación 3 Normas de Vibración 3.1 Movimiento Circular 3.2 Movimiento Lineal 3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico 3.4 Movimiento Elíptico Simétrico 4. Dinámica de Vibración
CONTENIDO 5. Configuración de la cubierta 5.1 Sistemas de Zarandas 5.2 Manifolds de Distribución 6. Fallas – Averías 7. Reglas y cuidados operacionales 8. Ventajas y Desventajas 9. Mantenimiento MALLAS 1. Tipos de Mallas 1. Punto de Corte 2. Parámetros para la selección de las mallas 3. Grados de Alambre 4. Mallas Tensionadas 5. Mallas Pre-Tensionadas 6.1 Mallas Piramidales 7. Curvas de Eficiencia 8. Ajuste de las mallas 9. Sistema de Sujeción 10. Configuración de la Cubierta de la malla 11. Taponamiento 12. Reglas y Cuidados Operacionales
CONTENIDO DESGASIFICADORES 1 Tipos de Desgasificadores 1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico 1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum) 2. Instalación y Operación 3. Mantenimiento HIDROCICLONES 1. Teoría del Hidrociclón 2. Características del diseño 2.1 Diámetro del cono 2.2 Angulo del cono 2.3 Diámetro del vértice 2.4 Parámetros de flujo 2.5 Cabeza de alimentación 2.6 Tamaño de las partículas 3. Parámetros ajustables 4. Unidades de los Hidrociclones 5. Eficiencia de separación
CONTENIDO MUD CLEANER 1 Instalación y operación 2 Mantenimiento 3 Aplicación 4 Ventajas y desventajas 5 Tres en uno CENTRIFUGAS DECANTADORAS 1 Introduccion 2 Separacion por sedimentacion 3 Separacion centrifuga 4 Principales componentes 5 Principios de Operación 6 Desempeño de las centrifugas 7 Velocidad de las centrifugas 8 Velocidad de transporte de los sólidos 9 Aplicaciones 9.1 Centrifugas de Baja Velocidad 9.2 Centrifugas de Alta Velocidad 9.3 Operación Dual de Centrifugas – Lodo no densificado 9.4 Operación Dual de Centrifugas – Lodo densificado 9.5 Operación para deshidratación de lodos 9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
CONTENIDO BOMBAS CENTRIFUGAS 1 Componentes de una bomba centrifuga 2 Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba 3 Cavitación 3.1 Cavitación por succión 3.2 Cavitación por descarga 4. Relación entre presión y altura de un liquido 5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga 6. Selección del Tamaño de una Bomba 7. Diseños de Succión 8. Curvas de Desempeño de una Bomba 9. Leyes de Afinidad 10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas METODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS 1. Evaluación experimental para determinar el contenido de sólidos en el lodo de acuerdo a su peso. 2. Calculo del diámetro promedio del hueco por washout. 3. Calculo de los sólidos generados por el hueco por hora / sección. 4. Evaluación de la eficiencia del equipo de control de sólidos (API. Practica 13C 5. Evaluación de la eficiencia de los conos de los hodrociclones
CONTENIDO TANQUES DE LODO 1 Áreas de tanques 1.1 Sistema de tratamiento 1.2 Tanque de Viaje 2. Sistema de Ecualización 2.1 Líneas de ecualización 3. Sistema de agitación 3.1 Agitadores 3.2 Pistolas
LODOS Y CORTES DE PERFORACION
1. Lodo de Perforación 2. Funciones de los lodos 3. Propiedades de los lodos 4. Clases de lodos 5. Métodos de control de sólidos 6. Clasificación de los sólidos 7. Puntos de corte de los equipo de control de sólidos 8. Configuraciones de los equipos de control de sólidos
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn LODO DE PERFORACION ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QQUUIIMMIICCAA YY SSOOLLIIDDOOSS.. LLOOSS SSOOLLIIDDOOSS PPUUEEDDEENN SSEERR TTIIPPOO CCOOMMEERRCCIIAALL ((AADDIICCIIOONNAADDOOSS PPAARRAA AALLCCAANNZZAARR PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEESSEEAADDAASS)) OO SSOOLLIIDDOOSS PPEERRFFOORRAADDOOSS ((NNOO CCOOMMEERRCCIIAALLEESS YY CCOONNTTAAMMIINNAANNTTEESS))
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn FFUUNNCCIIOONNEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  TRANSPORTAR LLOOSS CCOORRTTEESS DDEE PPEERRFFOORRAACCIIOONN YY DDEERRRRUUMMBBEESS AA LLAA SSUUPPEERRFFIICCIIEE.. MMAANNTTEENNEERR EENN SSUUSSPPEENNSSIIOONN LLOOSS CCOORRTTEESS YY DDEERRRRUUMMBBEESS EENN EELL AANNUULLAARR CCUUAANNDDOO SSEE DDEETTIIEENNEE LLAA CCIIRRCCUULLAACCIIOONN.. CCOONNTTRROOLLAARR LLAA PPRREESSIIOONN SSUUBBTTEERRRRAANNEEAA.. EENNFFRRIIAARR YY LLUUBBRRIICCAARR LLAA BBRROOCCAA YY SSAARRTTAA..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn FFUUNNCCIIOONNEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  DAR SOSTEN AA LLAASS PPAARREEDDEESS DDEELL PPOOZZOO.. AAYYUUDDAARR AA SSUUSSPPEENNDDEERR EELL PPEESSOO DDEE LLAA SSAARRTTAA YY RREEVVEESSTTIIMMIIEENNTTOO.. •TTRRAANNSSMMIITTIIRR PPOOTTEENNCCIIAA HHIIDDAARRUULLIICCAA SSOOBBRREE LLAA FFOORRMMAACCIIOONN,, PPOORR DDEEBBAAJOO DDEE LLAA BBRROOCCAA.. PPRROOVVEEEERR UUNN MMEEDDIIOO AADDEECCUUAADDOO PPAARRAA LLAA EEVVAALLUUAACCIIOONN DDEE LLAA FFOORRMMAACCIIOONN.. MMIINNIIMMIIZZAARR EELL IIMMPPAACCTTOO
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  DDeennssiiddaadd:: SSee mmiiddee mmeeddiiaannttee llaa bbaallaannzzaa.. LLooss llooddooss ssee ccoonnssiiddeerraann lliivviiaannooss hhaassttaa uunn ppeessoo ddee 1100..55 llppgg ((LLiibbrraass ppoorr ggaallóónn)) yy ppeessaaddooss ccoonn ppeessooss mmaayyoorreess.. LLooss llooddooss ccoonn ppeessooss mmaayyoorreess ddee 1144 llppgg ssoonn ccoonnssiiddeerraaddooss mmuuyy ppeessaaddooss yy ccoossttoossooss ppoorr llaa ccaannttiiddaadd ddee bbaarriittaa uussaaddaa.. LLooss ddeennssiiffiiccaanntteess llee ddaann uunn mmaayyoorr ppeessoo aall llooddoo..  CCoonntteenniiddoo ddee ssóólliiddooss:: SSee mmiiddee ppoorr rreettoorrttaa eenn llaabboorraattoorriioo eess ((%%)) VVoolluummeenn ttoottaall ddee ssóólliiddooss // VVoolluummeenn ttoottaall ddeell llooddoo..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  FFiillttrraacciióónn yy TToorrttaa:: EEss llaa ppéérrddiiddaa ddee fflluuiiddoo aa ttrraavvééss ddeell ttiieemmppoo ((VVoolluummeenn ddee ffiillttrraaddoo // TTiieemmppoo ddee ffiillttrraacciióónn)).. SSee mmiiddee ppoorr mmeeddiioo ddee uunnaa ffiillttrroopprreennssaa eenn ddoonnddee ssee ssiimmuullaa llaass ccoonnddiicciioonneess ddeell ppoozzoo bbaajjoo cciieerrttaa pprreessiióónn yy tteemmppeerraattuurraa.. LLaa ttoorrttaa eess eell rreessuullttaaddoo ffiinnaall ddee ffiillttrraacciióónn qquuee qquueeddaa aall ppaassaarr eell llííqquuiiddoo ppoorr eell ffiillttrroo ddee ppaappeell aa pprreessiióónn eenn ddoonnddee ssee oobbttiieennee cciieerrttaa ccoonnssiisstteenncciiaa yy eessppeessoorr sseemmeejjaannttee aa llaa ppaarreedd ddeell ppoozzoo qquuee ddeeppeennddee ddee llaa ffaassee ssóólliiddaa ddeell llooddoo..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  VViissccoossiiddaadd :: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa ddeell llooddoo aa fflluuiirr.. AA mmaayyoorr ccaannttiiddaadd ddee ssóólliiddooss mmaayyoorr sseerráá llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo oo vviissccoossiiddaadd.. LLaa uunniiddaadd ddee mmeeddiiddaa eess CCeennttiippooiisseess ((CCpp))..  PPuunnttoo ddee cceeddeenncciiaa :: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa ddeell fflluujjoo ddeebbiiddoo aa llaass ffuueerrzzaass eellééccttrriiccaass oo llaa ccaappaacciiddaadd ddee aaccaarrrreeoo ddeell llooddoo ppoorr áárreeaa ddee fflluujjoo.. SSee mmiiddee eenn LLiibbrraass // 110000 ppiieess22 ccoonn llaa lleeccttuurraa ddeell vviissccoossíímmeettrroo
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  VViissccoossiiddaadd PPlláássttiiccaa ((VVPP)):: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo ddeebbiiddoo aall ttaammaaññoo,, ffoorrmmaa yy nnúúmmeerroo ddee ppaarrttííccuullaass.. SSee mmiiddee eenn eell llaabboorraattoorriioo ppoorr mmeeddiioo ddeell vviissccoossíímmeettrroo yy llaa uunniiddaadd eess eell cceennttiippooiissee.. VVPP ((ccpp)) == Q 660000 -- Q 330000
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  RReessiisstteenncciiaa ddee GGeell:: EEss llaa ccoonnssiisstteenncciiaa ttiixxoottrróóppiiccaa ddeell llooddoo oo llaa pprrooppiieeddaadd ddeell llooddoo ddee sseerr ggeell ((ggeellaattiinnaa)) yy mmaanntteenneerr llaass ppaarrttííccuullaass eenn ssuussppeennssiióónn ccuuaannddoo nnoo eexxiissttaa cciirrccuullaacciióónn.. LLaa uunniiddaadd ddee mmeeddiiddaa eess LLiibbrraass // 110000 ppiieess22..  ppHH yy AAllccaalliinniiddaadd:: TTooddoo llooddoo ddeebbee sseerr aallccaalliinnoo ccoonn rraannggoo eennttrree 99..00 –– 1100..55 ggeenneerraallmmeennttee.. SSee mmiiddee ppoorr uunn mmééttooddoo ccoolloorríímmeettrriiccoo oo ddiirreeccttaammeennttee ppoorr ppHH –– mmeettrroo,, eess aaddiimmeennssiioonnaall..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  MBT (Capacidad de intercambio ccaattiióónniiccoo)):: EEss llaa ccaappaacciiddaadd ttoottaall ddee aabbssoorrcciióónn ddee llaass aarrcciillllaass ((bbeennttoonniittaa ++ aarrcciillllaa ddee ffoorrmmaacciióónn)).. SSee mmiiddee ppoorr eell mmééttooddoo ddee aazzuull ddee mmeettiilleennoo.. ((LLbbss // bbbbll ddee llooddoo))..  CClloorruurrooss yy CCaallcciioo:: IInnddiiccaa aagguuaass ddee ffoorrmmaacciióónn eennttrraannddoo aall ppoozzoo yy ccoonnttaammiinnaacciióónn ppoorr cceemmeennttoo yy yyeessoo.. SSee mmiiddee ppoorr mmeeddiioo ddee rreeaaccttiivvooss qquuíímmiiccooss eenn eell llaabboorraattoorriioo..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn LLooss llooddooss ddee PPeerrffoorraacciióónn ssee ccllaassiiffiiccaann sseeggúúnn llaa nnaattuurraalleezzaa ddee llaa ffaassee llííqquuiiddaa eenn ccuuaattrroo ggrraannddeess ggrruuppooss pprriinncciippaalleess::  LLooddooss BBaassee AAgguuaa LLooddooss aagguuaa bbeennttoonniittaa LLooddooss NNaattuurraalleess LLooddooss FFoossffaattoo LLooddooss ttrraattaaddooss ccoonn CCaallcciioo LLooddooss ddee ccaall.. LLooddooss ddee YYeessoo.. LLooddooss ddee lliiggnnoossuullffoonnaattoo LLooddooss ddee aagguuaa ssaallaaddaa CCLLAASSEESS DDEE LLOODDOOSS
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCLLAASSEESS DDEE LLOODDOOSS  LLooddooss BBaassee AAcceeiittee  EEmmuullssiioonneess IInnvveerrttiiddaass  LLooddooss NNeeuummááttiiccooss AAiirree SSeeccoo NNiieebbllaa LLooddooss aaiirreeaaddooss  EEssppuummaa
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o DDIILLUUCCIIOONN LLaa ddiilluucciióónn rreedduuccee llaa ccoonncceennttrraacciióónn ddee ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss aaddiicciioonnaannddoo uunn vvoolluummeenn aall llooddoo ddee ppeerrffoorraacciióónn.. o DDEESSPPLLAAZZAAMMIIEENNTTOO EEss llaa rreemmoocciióónn oo ddeessccaarrttee ddee ggrraannddeess ccaannttiiddaaddeess ddee llooddoo ppoorr llooddoo nnuueevvoo ccoonn ooppttiimmaass pprrooppiieeddaaddeess rreeoollooggiiccaass.. o PPIISSCCIINNAASS DDEE AASSEENNTTAAMMIIEENNTTOO ((GGRRAAVVEEDDAADD)) EEss llaa sseeppaarraacciióónn ddee ppaarrttííccuullaass ssóólliiddaass ppoorr eeffeeccttoo ddee llaa ggrraavveeddaadd,, ddeebbiiddoo aa llaa ddiiffeerreenncciiaa eenn llaa ggrraavveeddaadd eessppeeccííffiiccaa ddee llooss ssóólliiddooss yy eell llííqquuiiddoo.. DDeeppeennddee ddeell ttaammaaññoo ddee ppaarrttííccuullaass,, ggrraavveeddaadd eessppeecciiffiiccaa yy vviissccoossiiddaadd ddeell llooddoo.. o SSEEPPAARRAACCIIOONN MMEECCAANNIICCAA
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o PISCINAS DE ASENTAMIENTO –– TTRRAAMMPPAA DDEE AARREENNAA EEss eell pprriimmeerr ccoommppaarrttiimmiieennttoo llooccaalliizzaaddoo eenn llaa sseecccciióónn ddee rreemmoocciióónn ddeell ssiisstteemmaa aaccttiivvoo.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa bbaassiiccaammeennttee eess uunn ccoommppaarrttiimmiieennttoo ddee aasseennttaammiieennttoo qquuee eessttaa llooccaalliizzaaddoo ddiirreeccttaammeennttee ddeebbaajjoo ddee llaass zzaarraannddaass.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa rreecciibbee eell llooddoo yy lloo eennttrreeggaa aall ssiigguuiieennttee ttaannqquuee ppoorr rreebboossee.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa aaccttuuaa ccoommoo uunn aappaarraattoo ddee aasseennttaammiieennttoo ppaarraa rreemmoovveerr ssóólliiddooss ggrraannddeess qquuee ppuueeddaann ooccaassiioonnaarr ttaappoonnaammiieennttooss eenn llooss hhiiddrroocciicclloonneess.. EEssttooss ggrraannddeess ssóólliiddooss lllleeggaann aa llaa ttrraammppaa ccuuaannddoo hhaayy mmaallllaass rroottaass oo ssee hhaa hheecchhoo bbyy--ppaassss eenn llaass zzaarraannddaass.. DDiisseeññoo:: PPeennddiieennttee eenn eell ffoonnddoo ccoonn mmíínniimmoo 330000 oo mmááss.. LLaa lloonngguuiittuudd yy aanncchhoo ddee llaa ttrraammppaa ddeebbee sseerr mmeennoorr qquuee llaa pprrooffuunnddiiddaadd ttoottaall ccoonn llaa ppeennddiieennttee hhaacciiaa llaa vváállvvuullaa ddee ddeessccaarrggaa ((1122”” oo mmaayyoorr))..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o SSEEPPAARRAACCIIOONN SSMMeeEpEpaaCCrraaAAccNNiióóIInnCC ssAAeelleeccttiivvaa ddee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss ddeell llooddoo ppoorr ddiiffeerreenncciiaass ddee ttaammaaññoo yy mmaassaa.. HHaayy vvaarriiooss ttiippooss ddee eeqquuiippooss llooss ccuuaalleess ssoonn ddiisseeññaaddooss ppaarraa ooppeerraarr eeffiicciieenntteemmeennttee bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess eessppeecciiffiiccaass.. EEll oobbjjeettiivvoo ddee ddiisseeññoo ddee ccuuaallqquuiieerr eeqquuiippoo ddee ccoonnttrrooll ddee ssóólliiddooss eess aallccaannzzaarr,, ppaassoo aa ppaassoo,, llaa rreemmoocciióónn pprrooggrreessiivvaa ddee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss.. EEssttoo ppeerrmmiittee qquuee ccaaddaa eeqquuiippoo ooppttiimmiiccee eell ddeesseemmppeeññoo ddeell eeqquuiippoo ssiigguuiieennttee.. AAddeemmááss,, eell ssiisstteemmaa ddeebbee tteenneerr llaa hhaabbiilliiddaadd ppaarraa ddiiffeerreenncciiaarr eennttrree llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss yy eell vvaalliioossoo mmaatteerriiaall ppeessaannttee..
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Clasificación AAPPII ddeell ttaammaaññoo ddee llooss ssóólliiddooss COLOIDAL MENOR DE 2 ULTRA FINO 2 A 44 FINO 44 A 74 MEDIO 74 A 250 INTERMEDIO 250 &
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Clasificación AAPPII ddeell ttaammaaññoo ddee llooss ssóólliiddooss BENTONITA SOLIDOS PERFORADOS BARITE ALTA BAJA BARITE BENTONITA HEMATITA SOLIDOS PERFORADOS ARCILLA ARENAISCA, ETC.
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llooss ssóólliiddooss ACTIVOS INERTES BENTONITA ARCILLAS GUMBO ARENISCA LIMO GRANITO ARENA BENTONITA
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn TTaammaaññoo ddee llaass ppaarrttííccuullaass // PPuunnttooss ddee ccoorrttee DDIIAAMMEETTRROO DDEE PPAARRTTIICCUULLAA 1 Micrón (μ) 1 mm 1 cm 1 10 2 3 4 5 6 7 89 100 2 3 4 5 6 7 89 1000 2 3 4 5 6 7 89 10000 2 3 4 5 6 7 89 51 54 57 051 081 052 003 024 73 595 148 002 523 002 001 08 06 05 04 004 03 02 01 Micrón Screen Mesh LIMOt ARENA FINA ARENA CUARZO Barite CEMNETO ULTARFINO CEMENTO ESTANDAR GRAVA CENTRIFUGAS HIDROCICLONES ZARANDA
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Efecto del tamaño ddee llaa ppaarrttííccuullaa eenn llaa vviissccoossiiddaadd
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPuunnttooss ddee ccoorrttee eenn eeqquuiippooss ddee ccoonnttrrooll ddee ssóólliiddooss 50 100 500 1000 0 Particle Size (μ) Linear Shaker: 74 μ D / Sander: 44 μ D / Silter: 25 μ Centrifuge: 5 to 10 μ Scalping Shakers: 600 μ Dewatering Unit: 0 to 10 μ
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Configuraciones del Equipo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss CCoonnffiigguurraacciióónn LLooddoo NNoo DDeennssiiffiiccaaddoo
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCoonnffiigguurraacciioonneess ddeell EEqquuiippoo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss Configuración Lodo Densificado hhaassttaa 1122 ppppgg
LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCoonnffiigguurraacciioonneess ddeell EEqquuiippoo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss CCoonnffiigguurraacciióónn LLooddoo DDeennssiiffiiccaaddoo mmaayyoorr ddee 1122 ppppgg
CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss
CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss 1 Componentes básicos 2 Principios de Operación 3 Normas de Vibración 3.1 Movimiento Circular 3.2 Movimiento Lineal 3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico 3.4 Movimiento Elíptico Simétrico 4. Dinámica de Vibración 5 Configuración de la cubierta 5.1 Sistemas de Zarandas 5.2 Manifolds de Distribución 6. Fallas – Averías 7. Reglas y cuidados operacionales 8. Ventajas y Desventajas 9. Mantenimiento
CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss ZARANDAS EL DESEMPEÑO DE LAS ZARANDAS DETERMINA LA EFICIENCIA TOTAL DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS. UUNN PPOOBBRREE DDEESSEEMMPPEEÑÑOO AAQQUUII NNOO PPUUEEDDEE SSEERR RREEMMEEDDIIAADDOO MMAASS TTAARRDDEE
Componentes Básicos ZZaarraannddaass • Tanque receptor • Motores vibradores • Mallas • Bolsillo o taza de desagüe • Canasta (una o mas cubiertas)
Principio de Operación ZZaarraannddaass Las zarandas es el único aparato removedor de sólidos que hace una separación basado en el tamaño físico de las partículas. La operación de la zaranda es función de: • Norma de la vibración • Dinámica de la Vibración • Tamaño de la cubierta y su configuración • Características de las mallas(Mesh & Condición superficie) • Reología del lodo (Especialmente Densidad y Viscosidad) • Ritmo de carga de Sólidos (ROP,GPM y Diámetro del hueco)
Normas de Vibración ZZaarraannddaass • La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración. CCiirrccuullaarr LLiinneeaall EEllííppttiiccoo Hay tres tipos comunes de movimiento que pueden ser usados:
Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Circular - Su canasta se mueve en un movimiento circular uniforme - Patrón de Vibración Balanceado - Diseño Horizontal (Capacidad limitada) - Transporte rápido y mayores fuerzas G’s. - Vibradores colocados a cada lado de la canasta en su centro de gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta. - Recomendados en zarandas primarias para remover sólidos gruesos (Scalper) o para Arcillas tipo gumbo.
ZZaarraannddaass Zaranda movimiento Circular
Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Lineal - El movimiento lineal obtenido usando dos vibradores contra-rotativos. - Patrón de Vibración Balanceado dinámicamente. La fuerza neta en la canasta es cero excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad. - Angulo de esta línea de movimiento es normalmente a 45-50 grados en relación a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de sólidos máximo. - Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos. Recomendadas para todo tipo de operación que requiera el uso de mallas finas.
Zaranda Movimiento Lineal ZZaarraannddaass
DDeerrrriicckk FFlloo -- LLiinnee CClleeaanneerr ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal
Sweco LM 3 ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal AAnngguulloo ddee CCaannaassttaa VVaarriiaabbllee..
Zaranda Movimiento Lineal Secondary Screen Thule VSM 100 ZZaarraannddaass Header Tank Feed Chute Drive Head Assembly Scalping Deck Primary Deck ‘Pneumoseal’ Clamping System
ZZaarraannddaass Thule VSM 100 Linear Shaker MMaallllaa SSccaallppeerr MMaallllaa PPrriimmaarriiaa SSiisstteemmaa ddee AAjjuussttee DDee MMaallllaa
Zaranda Movimiento Lineal Broadbent DT2000 Linear Shaker ZZaarraannddaass •EEssttaa ZZaarraannddaa ooffrreeccee: •DDoobbllee ccuubbiieerrttaa •AAjjuussttee RRááppiiddoo ddee áánngguulloo..
CCaammbbiioo RRááppiiddoo eenn mmaallllaass ppoorr ssuuss tteennssiioonnaaddoorreess.. Brandt ATL - 1000 ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal
Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Elíptico  Movimiento Elíptico Desequilibrado - Patrón de Vibración Desbalanceado. Diferentes tipos de mov. sobre su canasta. - Vibradores no rotan en el centro de gravedad de la zaranda aplicándose el torque sobre esta. - Operada con inclinación hacia la descarga de sólidos diminuyendo la capacidad. - Recomendados para remover sólidos gruesos (Scalper) o pegajosos (Arcillas)
ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Elíptico Asimétrico Brandt Single Deck Shakers • Zarandas pioneras con solo una malla en su canasta. • Por su pendiente negativa de su canasta tiene poco tiempo de retención y pobre separación
Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Elíptico  Movimiento Elíptico Equilibrado - Su canasta se mueve en un movimiento Elíptico uniforme - Mejor transporte de los cortes (> Lineal) - Las mallas duran mas debido a que el mov. Elip. Provee un patron de aceleramiento mas suave. - Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operación en especial con lodos base aceite.
ZZaarraannddaass True Balanced Elliptical Motion Shaker Swaco BEM 3 1 2 2 3 4 5 6 7 Vibrating Basket Vibrator Motor Screen Area 33.7 sq ft. (3 Screens) Deck Angle Adjustments 1 2 3 4 Rapid Action Tensioners 5 6 Base Skid 7 Detachable Header Box
ZZaarraannddaass BEM-600 TM High Performance Shale Shaker
ZZaarraannddaass Motores Vibradores
Dinámica de Vibración ZZaarraannddaass • La masa de los contrapesos y la frecuencia determina la dinámica de la vibración. G’s = [Stroke (in) x RPM2] / 70400  Aceleración •La mayoría de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0. •La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleración. •Las zarandas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamente proporcional a la aceleración.
Dinámica de Vibración ZZaarraannddaass  Frecuencia (RPM) • Los vibradores de las zarandas giran normalmente con RPM’s entre 1200 a 1800 a 60Hz. • La prolongación del golpe varia en forma inversa con los RPM. • Longitud del golpe: Distancia vertical de desplazamiento de la canasta de la zaranda. •Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la capacidad de flujo en presencia de sólidos a baja RPM’s (Aumento del golpe prolongado), sin embargo, al bajar la frecuencia genera que los lodos tienden a rebotar mas alto que la altura de las cortinas derramando algo de lodo en los costados.
ZZaarraannddaass Configuración de la Cubierta • La cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar el procesamiento de fluido y variar la acción de transporte y secado de los cortes. DDeerrrriicckk FFlloo-- LLiinnee • Al usar ángulos > 3 hay que tener cuidado con los cortes acumulados en la región liquida… La acción vibratoria y la residencia extendida generara mas finos.
Configuración de la Cubierta #1 #2 #3 #4 Superior Inferior (#3 / #4) +10 +7.5 +5.0 +2.5 0 (#1 / #2) 0 -2.5 -5.0 -7.5 -10 1 2 3 4 5 Angulo de la malla Variaciones Brandt ATL - 1000 ZZaarraannddaass
ZZaarraannddaass Configuración de la Cubierta Solids Removed on Scalping Screen Pool of Fluid Hydrostatic Pressure Solids Crawl out of Pool Beach Liquid to sand traps Fixed screen angle Flowback panel
Sistema de zarandas SSiisstteemmaa CCaassccaaddaa Lodo del hueco Scalpers Línea de flujo Primary Shakers Línea de flujo Descarga de sólidos ZZaarraannddaass
Típico arreglo de Zarandas ZZaarraannddaass
Zaranda con Movimiento Elíptico Balanceado y lineal. Zaranda en Desarrollo ZZaarraannddaass
Manifolds de distribuicion ZZaarraannddaass  Consideraciones de diseño o Distribucion pareja. o No acumulacion de sólidos (1 ft de caida por cada 12 ft de long.)  Alimentacion a la zaranda o Sólidos o Liquido  Evitar muchas Tees ramificadas.  Arreglos preferidos o Tees sin salida. o Manifolds circulares o manifolds con descarga superior.  Distribuicion de flujo a igual nivel.
Manifolds Convencionales ZZaarraannddaass Muchos taladros tienen estos ttiippooss ddee aarrrreegglloo..
Manifold Ramificado ZZaarraannddaass
Manifold Circular ZZaarraannddaass
ZZaarraannddaass Manifold con Descarga Superior
Fallas / Averias Falla / Averia Posible causa Solucion Desgarre o rajadura en la malla. Tension insuficiente Reemplace la malla y tensionela apropiadamante Caucho en mal estado Reemplace caucho. Malla suelta, no ajusta. Tornillos Tensores en mal estado Reemplace los tornillos malos (torcidos/rosca mala) Malla en mal estado. Reemplace Malla. Falta Caucho en la bandeja o esta Reemplace caucho. en mal estado zaranda produce alto inusual Arandelas o tornillos sueltos. Chequee y ajustelos. ruido al operar Tornillos Tensores sueltos. Chequee y ajustelos. Rodamientos de Vibradores malos Reemplace Rodamientos. Valvula o manija del By-pass valvula o manija con solidos y lodo.Limpie cuerpo de manija o valvula atascada. con agua o diesel. Vibradores demasiado calientes Rodamientos sin grasa. Agrege grasa a rodamientos. Rodamientos en mal estado. Reemplace los rodamientos. Lodo acumulado sobre la malla Malla con tamizado muy pequeno Cambie a una malla de tamizado o derrame de mucho lodo en la mas grande o ajuste el angulo de descarga solida. la bandeja de la zaranda Malla suelta. Ajuste malla con el torque apro-piado ( 50 ft/lb ) Acumulacion de lodo en los bor- Los Vibradores no estan rotando Cambie la posicion de un cable des traseros de las mallas en direcciones opuestas. de alimentacion electrica Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas. ZZaarraannddaass
ZZaarraannddaass Reglas y Cuidados Operacionales • Nunca haga By-pass en las zarandas. • En lo posible use siempre Mallas de tamizado fino. • Regule el flujo y monitorelas continuamente. • Ajuste el angulo para cubrir el 75 % de la longuitud de la malla (Beach) • Lleve inventario y control de las horas que se usan las mallas. • Turne las zarandas cuando halla viajes de tuberia para prolongar la vida de las mallas.
ZZaarraannddaass Reglas y Cuidados Operacionales • En stand by limpie las mallas y repare con silicona o masilla epoxica las partes rotas. • Cerciorese que los motores y el ajuste de los contrapesos en los vibradores sean iguales. • Al transportar las zarandas ajuste los contrapesos de los vibradores a cero y use los seguros en los resortes.
ZZaarraannddaass Seleccion del numero de zarandas
ZZaarraannddaass VENTAJAS • 'Simple' para operar. •Disponibilidad. •Si el tamizado de la malla es conocido, el punto de corte es predecible. • Capaz de procesar el volumen total de lodo circulado. •Facil de inspeccionar •Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier degradacion mecanica.
ZZaarraannddaass DESVENTAJA S • Son costosas (compra y operación). • Su montaje necesita gran espacio. • La inspecion de mallas del fondo en zarandas dobles son dificiles de inspeccionar. • Produce sólidos humedos en su descarga .
Conclusion Final LAS ZARANDAS SON PARTE ESENCIAL DEL PARTE ESENCIAL DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN TALADRO. ZZaarraannddaass
MMaallllaass 1. Desarrollo de las mallas 2. Punto de Corte 3. Designación de la malla 4. Tipos de mallas 4.1 Mallas tensionadas 4.2 Mallas Pre-tensionada plana 4.3 Mallas Pre-tensionadas piramidales 5. Ajuste de las mallas 6. Parámetros para la selección de mallas 7. Tramados (Tejidos) comunes en las mallas 8. Grados de Alambre 9. Área Abierta de la malla 10. Configuración de la cubierta según el tamaño de la malla 11. Curvas de eficiencia 12. Taponamiento: Problema común en la malla 13. Reglas y cuidados operacionales
MMaallllaass Desarrollo de las mallas • Las mallas para zarandas han tenido un gran desarrollo desde la primera que se conoció, la cual no era mas sino una malla de corral de pollos. • Sin embargo, los principios no han cambiado e igual se usa alambres entretejidos con un tamizado a un cierto tamaño de apertura. • Esto define el punto de corte de la malla o el tamaño de sólidos que la malla puede remover.
MMaallllaass Punto de Corte Las ppaarrttííccuullaass aa llaa iizzqquuiieerrddaa ddee llaa ccuurrvvaa rreepprreesseennttaann llooss ssóólliiddooss ddee mmeennoorr ttaammaaññoo rreettoorrnnaaddooss ccoonn eell llooddoo.. LLaass ppaarrttííccuullaass aa llaa ddeerreecchhaa ddee llaa ccuurrvvaa rreepprreesseennttaann llooss ssóólliiddooss rreemmoovviiddooss.. EEll DD5500 oo ppuunnttoo ddee ccoorrttee mmeeddiioo eess ddeeffiinniiddoo ccoommoo eell ppuunnttoo ddoonnddee eell 5500%% ddee cciieerrttoo ttaammaaññoo ddee ssóólliiddooss ssoonn yy rreemmoovviiddooss
PPuunnttooss ddee CCoorrttee
MMaallllaass Designacion ddee llaa MMaallllaa • SSeeggúúnn eell AAPPII RRPP1133 hhaa rreeccoommeennddaaddoo qquuee ttooddaass llaass MMaallllaass sseeaann iiddeennttiiffiiccaaddooss ccoonn llaa ssiigguuiieennttee iinnffoorrmmaacciióónn:: NNoommbbrree ddee llaa MMaallllaa PPootteenncciiaall ddee sseeppaarraacciióónn ((dd5500,,dd1166,,dd8844)) CCaappaacciiddaadd ddee fflluujjoo ((CCoonndduucccciióónn,, áárreeaa ttoottaall nnoo vvaaccííaa))..
Tipos de Mallas Las variaciones en los tipos de mallas incluyen: - Mallas Tensionadas - Mallas Pre-Tensionadas - Mallas planas - Mallas piramidales MMaallllaass
Mallas Tensionadas Soporte y ajuste de las mallas Tensionadas Overslung Method (Center High) Hook Strip Tension Bar Support Stringer s Lug Tension Bar Underslung Method (Center Low) Screen Support Stringers Form Fluid Channels MMaallllaass
MMaallllaass TTeennssiioonnaaddaass Sin Soporte Con Soporte MMaallllaass
MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPllaannaa
MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPllaannaa
MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPiirraammiiddaall NNuueevvooss ddeessaarrrroollllooss ddee llaass ffoorrmmaass ddee llaass mmaallllaass hhaann tteenniiddoo lluuggaarr.. EEll nnuueevvoo ddiisseeññoo iinncclluuyyee uunnaa ffoorrmmaa ppiirraammiiddaall ddee llaa mmaallllaa ppaarraa ddaarr uunn áárreeaa ssuuppeerrffiicciiaall mmaass ggrraannddee ppaarraa llaass ddiimmeennssiioonneess ddee llaa mmaallllaa..
MMaallllaass Ajuste de las mallas • Las Mallas Tensionadas cuentan con un sistema de tornillos para sostener la malla a la cubierta a la tensión indicada. • Las Mallas pre-tensionadas pueden ser ajustadas con tornillos pero muchas veces utilizan un sistema neumático de ajuste. Este sistema permite hacer cambios de malla más rápido y prevenir el daño de las mallas por un torque inapropiado que pueda ser aplicado.
Ajuste Neumático ddee mmaallllaass PPrree-- TTeennssiioonnaaddaass Mallas Primaria s Cierre Neumático Cortes MMaallllaass
MMaallllaass Ajuste de mmaallllaass TTeennssiioonnaaddaass
MMaallllaass Parámetros para la selección de mallas - Tamaño promedio de apertura - Depende del tipo de tejido y el calibre del alambre - Capacidad - Depende del tejido y la textura - Forma de la apertura - Refuerzo de la malla: Usualmente en las mallas pre-tensionadas. - Tamaño de la apertura - Área total de la superficie de la malla.
MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa AAllgguunnooss ddee llooss llooss ttrraammaaddooss mmaass ccoommuunneess ddiissppoonniibblleess eenn llaa iinndduussttrriiaa ppeettrroolleerraa ssoonn::  TTrraammaaddoo ccuuaaddrraaddoo ppllaannoo (( PPSSWW ))  TTrraammaaddoo rreeccttaanngguullaarr ppllaannoo (( PPRRWW ))  TTrraammaaddoo rreeccttaanngguullaarr ppllaannoo mmooddiiffiiccaaddoo (( MMRRWW ))  EEll ttrraammaaddoo ccuuaaddrraaddoo ccrruuzzaaddoo ((TTSSWW)) eess uussaaddoo ppaarraa sseeppaarraa rr ggrraannooss ttaammaaññoo ccuuaarrzzoo eenn llaa iinndduussttrriiaa mmiinneerraa..  EEll ttrraammaaddoo hhoollaannddééss ppllaannoo ((PPDDWW)) eess uussaaddoo pprriinncciippaallmmeennttee ccoommoo tteellaa ffiillttrroo ssuuss aappeerrttuurraass ssoonn ttrriiaanngguullaarreess qquuee nnoo ppeerrmmiitteenn ppaassaarr mmuucchhoo fflluujjoo..
MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa TTeejjiiddoo ppllaannoo ccuuaaddrraaddoo TTeejjiiddoo ccrruuzzaaddoo ccuuaaddrraaddoo TTeejjiiddoo ppllaannoo rreeccttaanngguullaarr
MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa TTeejjiiddoo ppllaannoo rreeccttaanngguullaarr TTeejjiiddoo rreeccttaanngguullaarr eessppeecciiaall
MMaallllaass Grados del Alambre - Grados Extra Fuerte – Fuerte o Medio - Grado Comercial (MG) – Comúnmente usado - Tensile Bolting Cloth (TBC) – Usado a menudo - Grado Comercial (MG) proporciona una buena combinación entre el área abierta y la resistencia Tensores para el tamiz son frecuentemente menos usados debido al reducido espesor del alambre. Sin embargo, estos son encontrados en ciertos tipos de zarandas de alta capacidad como es el caso de las Thule VSM-100.
MMaallllaass Área abierta de la Malla Es el área efectiva de la malla por donde se hace el crivado (El área adicional es ocupado por los alambres). Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo Pretensionada), punto de corte y área abierta para mallas estándar Thule : 52 mesh - 338μ - 48% Área Abierta 84 mesh - 212μ - 49% Área Abierta 105 mesh - 162μ - 45% Área Abierta 120 mesh - 149μ - 50% Área Abierta 145 mesh - 112μ - 41% Área Abierta 165 mesh - 104μ - 47% Área Abierta 200 mesh - 87μ - 46% Área Abierta 230 mesh - 74μ - 45% Área Abierta
MMaallllaass Configuración de la cubierta según el tamaño de malla • Las mallas mas gruesas deberán ser aseguradas en la cubierta superior y las mallas mas finas en la cubierta inferior. • Si el tamaño de la malla superior es muy fina el fluido puede caer en la segunda malla muy cerca del lado de la descarga de los sólidos. Los sólidos serán muy húmedos. • Si son usadas mallas de diferente tamaño en el mismo nivel, la malla mas fina deberá ser usada en el frente de la zaranda.
Configuración de la cubierta según el Los ddiiffeerreenntteess ttaammaaññooss ddee mmaallllaa ddaarráánn ddiiffeerreenntteess ttaammaaññooss eenn llooss ssóólliiddooss sseeppaarraaddooss.. MMaallllaass ppaarraa llaass zzaarraannddaass ssccaallppeerr ((PPaarraa ttaammaaññoo ccuuaarrzzoo)) MMaallllaass ppaarraa llaass zzaarraannddaass pprriimmaarriiaass ((FFiinnaass)) tamaño de malla MMaallllaass
Curvas de Eficiencia: Zarandas lineales 120 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps 120 Mesh-Oil base, 9 ppg 34 cps Particle sizes in microns % Feed solids referring to overflow 100 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps 20 30 40 50 100 120 160 200 300 100 80 60 40 20 0 MMaallllaass
MMaallllaass Curvas de Eficiencia: Mallas piramidales
MMaallllaass Taponamiento : Problema común en la malla • El ttaappoonnaammiieennttoo ppuueeddee sseerr oorriiggiinnaaddoo ppoorr llaa aaccuummuullaacciióónn ddee ssóólliiddooss eenn llaass aabbeerrttuurraass ddee llaa mmaallllaa.. • UUnnaa ssoolluucciióónn eess rreemmoovveerr llaa mmaallllaa yy llaavvaarrllaa aa pprreessiióónn ppoorr llaa ppaarrttee ppoosstteerriioorr.. • LLaa ccoollooccaacciióónn ddee mmaallllaass mmaass ffiinnaass ppuueeddee ppeerrmmiittiirr eell ppaassoo ddee llooss ssóólliiddooss ssoobbrree llaass aabbeerrttuurraass ,, ssii nnoo eess ppoossiibbllee llaa ccoollooccaacciióónn ddee mmaallllaass mmaass ggrruueessaass.. Taponamiento de la malla
MMaallllaass Reglas y cuidados operacionales  Nunca haga by-pass en las zarandas  Siempre use el tamaño de malla mas fino posible.  Regule el flujo y monitoree las zarandas continuamente.  Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra el 75% de la longitud de las malla.  Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada una. Mantenga el inventario actualizado.  Durante los viajes para sacar tubería apague las zarandas para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes para meter tubería no use todas las zarandas.
Reglas y cuidados operacionales MMaallllaass  Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Debe informar al ingeniero de lodos.  Las reparaciones en las mallas pueden ser hechas con silicona o macilla epóxica .  Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha sido reparada, cámbiela por una nueva.  Mantenga un registro de que tipos de mallas están siendo usadas (Inventario).  Para lodo OBM, lave las mallas con diesel a presión. No utilice agua.  Mantenga las mallas usadas correctamente almacenadas (Horizontalmente) y marcadas.
ATMOSFERICO DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess TIPO VACIO
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess 1. Tipos de Desgasificadores 1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico 1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum) 2. Instalación y Operación 3. Mantenimiento
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificado r • La 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 Atmosféricos: Aceptable en lodos sin peso y baja viscosidad.  Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : 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.
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificado r • El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de arena y los primeros hidrociclones (Desander). • Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta excenta de taponamientos. • Siempre probar el desgasificador antes de iniciar cualquier operación de perforación.
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificador ((TTiippoo vvaaccííoo)) EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo SSaalliiddaa ddee llooddoo ddeessggaassiiffiiccaaddoo
BOMBA DE VACIO TUBO DE SUCCION DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess DDIIAAGGRRAAMMAA TUBO DE DESCARGA
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificador (Tipo vacío) PPllaattooss SSeeppaarraaddoorreess EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo
DIAGRAMA OOppeerraacciióónn ddee uunn ddeessggaassiiffiiccaaddoorr EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificador ((TTiippoo AAttmmoossfféérriiccoo))
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess DIAGRAMA
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Instalación y Operación • Los degasificadores atmosféricos deben descargar horizontalmente a través de la superficie del tanque para que permita el rompimiento de las burbujas de gas. • Los tipo vacío deben descargar abajo de la superficie del lodo. • Para la operación de los desgasificadores se usan, por lo general, bombas centrífugas (más comerciales). • La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza alimentadora necesaria. La ubicación de la succión de esta centrifuga debe ser lo más lejos de la succión del desgasificador. • Instalar un manómetro para controlar la cabeza alimentadora en el eductor.
ZARANDAS TRAMPA DE ARENA ENTRADA LODO CON CORTE DE GAS DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess SALIDA LODO DESGASIFICADO IInnssttaallaacciióónn TANQUE DE SUCCION
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Instalación
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Instalación y Operación • Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al menos el total del volumen de la tasa de circulación. • Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo de las zarandas y corrriente arriba de cualquier equipo que requiera bomba centrífuga. El succionador debe estar ubicado corriente abajo del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del compartimiento (Bien agitado). • El flujo para igualar la succión y la descarga debe ser alta (Rebose visible). Igualación baja no asegura el buen funcionamiento del proceso del gasificador.
DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess SSiisstteemmaa ccoommbbiinnaaddoo ((AAttmmoossfféérriiccoo//vvaaccííoo))
HHiiddrroocciicclloonneess LIMPIADOR DE LODO DESARCILLADOR DESARENADOR
HHiiddrroocciicclloonneess 1. Teoría del Hidrociclón 2. Características del diseño 2.1 Diámetro del cono 2.2 Angulo del cono 2.3 Diámetro del vértice 2.4 Parámetros de flujo 2.5 Cabeza de alimentación 2.6 Tamaño de las partículas 3. Parámetros ajustables 4. Unidades de los Hidrociclones 5. Eficiencia de separación
HHiiddrroocciicclloonneess QQUUEE SSOONN??  SSoonn rreecciippiieenntteess ddee ffoorrmmaa ccoonniiccaa eenn llooss ccuuaalleess llaa eenneerrggiiaa ddee pprreessiioonn eess ttrraannssffoorrmmaaddaa eenn ffuueerrzzaa cceennttrriiffuuggaa.. CCOOMMOO TTRRAABBAAJJAANN??  El lodo ssee aalliimmeennttaa ppoorr uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa,, aa ttrraavveess ddee uunnaa eennttrraaddaa qquuee lloo eennvviiaa ttaannggeenncciiaallmmeennttee eenn llaa ccaammaarraa ddee aalliimmeennttaacciioonn..  UUnnaa ccoorrttaa ttuubbeerriiaa llllaammaaddaa ttuubbeerriiaa ddeell vvoorrttiiccee ffoorrzzaa aa llaa ccoorrrriieennttee eenn ffoorrmmaa ddee rreemmoolliinnoo aa ddiirriiggiirrssee hhaacciiaa aabbaajjoo eenn ddiirreecccciioonn ddeell vveerrttiiccee ((PPaarrttee ddeellggaaddaa ddeell ccoonnoo))..
CCOOMMOO TTRRAABBAAJJAANN??  La fuerza centrifuga ccrreeaaddaa ppoorr eessttee mmoovviimmiieennttoo ddeell llooddoo eenn eell ccoonnoo ffoorrzzaann llaass ppaarrttííccuullaass mmaass ppeessaaddaass hhaacciiaa ffuueerraa ccoonnttrraa llaa ppaarreedd ddeell ccoonnoo..  LLaass ppaarrttííccuullaass mmaass lliivviiaannaass ssee ddiirriiggeenn hhaacciiaa aaddeennttrroo yy aarrrriibbaa ccoommoo uunn vvoorrttiiccee eessppiirraallaaddoo qquuee llaass lllleevvaa hhaacciiaa eell oorriiffiicciioo ddee llaa ddeessccaarrggaa oo ddeell eefflluueennttee..  LLaa ddeessccaarrggaa eenn eell eexxttrreemmoo iinnffeerriioorr eess eenn ffoorrmmaa ddee sspprraayy ccoonn uunnaa lliiggeerraa ssuucccciioonn eenn eell cceennttrroo HHiiddrroocciicclloonneess
HHiiddrroocciicclloonneess FFLLUUJJOO DDEE CCUUEERRDDAA  Si la concentraccion ddee ssóólliiddooss eess aallttaa,, ttaallvveezz nnoo hhaayyaa eessppaacciioo ssuuffiicciieennttee ppaarraa llaa ssaalliiddaa ddee ttooddooss llooss ssóólliiddooss.. EEssttoo ccaauussaa uunnaa ccoonnddiicciioonn ccoommoo ddeessccaarrggaa ddee ccuueerrddaa  EEll fflluujjoo ddee cchhoorrrroo oo ccuueerrddaa,, llooss ssóólliiddooss ssee aaggrruuppaann cceerrccaa ddee llaa ssaalliiddaa yy ssoollaammeennttee llaass ppaarrttííccuullaass mmaass ggrraannddeess ssaallddrraann ddeell ccoonnoo hhaassttaa ttaappaarr eell ccoonnoo..  AAnntteess ddeell ttaappoonnaammiieennttoo llaa vveelloocciiddaadd ddee ssaalliiddaa sseerraa lleennttaa yy llooss mmuucchhooss ssóólliiddooss qquuee nnoo ppuueeddeenn ssaalliirr ddeell ccoonnoo rreeggrreessaarraann ccoonn eell fflluuiiddoo.. ((DDeessggaassttee ppaarrttee iinnff.. DDeell ccoonnoo))..
HHiiddrroocciicclloonneess TEORIA DEL HIDROCICLON • Todos los hidrociclones utilizan la ley de Stokes para alcanzar la separación de sólidos del lodo. K x G x Dp (fs -fl) Vs = j Vs = velocidad de Separacion K = Constante de Stokes G = Fuerza de Aceleracion Dp = Diámetro de la Particula fs = Densidad de Sólidos fl = Densidad del Liquido j = Viscosidad del Liquido
HHiiddrroocciicclloonneess Características de diseño • Las Variables de diseño que controlan el desempeño de un hidrociclon son: – Diámetro del Cono. – Angulo del Cono. – Longuitud del Cilindro. – Diámetro de la entrada de alimentacion. – Diámetro del vertice (underflow). – Vortice generado. – Material del Cono.
HHiiddrroocciicclloonneess Diámetro del Cono • Los conos con diametros grandes permiten manejar altos galonajes, sin embargo la eficiencia de separación y rendimiento es baja. La siguiente ecuacion nos da una aproximacion del punto de corte de un cono: Diametro del Cono Capacidad del cono d50 Pulgadas GPM micrones 2 30 10 a 20 4 50 20 a 40 6 100 40 a 60 12 500 60 a 80 d50 = Punto de corte
HHiiddrroocciicclloonneess Angulo del Cono • Un pequeño angulo del cono generara una reducida zona de arrastre. • Esto significa que pocas partículas pequenas seran arrastradas por el vortice generado obteniendose mejor punto de corte. • Sin embargo largos conos tienden a taparse muy facilmente. DDiiáámmeettrroo ddee eennttrraaddaa  La eficiencia del cono es inversamente proporcional al diametro de la entrada de alimentacion.  Por tanto un pequeño diametro mejorara el punto de corte. Sin embargo el diametro debe ser lo suficiente para manejar el flujo al cono.
HHiiddrroocciicclloonneess Diámetro del Vertice • El diametro del vertice determinara la humedad de los sólidos descargados: –Demasiado grande: Mucho liquido sera descargado. –Demasiado pequeño: Taponamientos pueden presentarsen. Busque una “descarga en Spray"
HHiiddrroocciicclloonneess Vortice Generado • Este tendra que tener un diametro lo suficiente pequeño para facilitar una entrada suave de fluido en el cono. • Sera lo suficiente grande para manejar la cantidad liquida. • Un Vortice demasiado pequeño generara sólidos muy humedos.
HHiiddrroocciicclloonneess Parámetros de Flujo • Los parámetros de flujo que afectan la eficiencia del hidrociclón son: – Galonaje . – Velocidad tangencial – Cabeza de alimentacion • Estos parámetros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el hidrociclón. • Una optima cabeza de alimentación es uno de los factores para una óptima descarga del cono. • Lo optimo es una descarga en spray, lo cual implica que hay una buena remoción de solidós con minima pérdida de fluido.
HHiiddrroocciicclloonneess Eficiencia de la Separación • La eficiencia de separación del hidrociclón depende de cuatro factores: – Parámetros de diseño del Hidrociclón Diámetro/Longuitud/entrada/Vertice, etc.. – Parámetros de Flujo – Cabeza de Alimentación – Propiedades del Fluido- Viscosidad. – Propiedades de las Particulas - Densidad.
HHiiddrroocciicclloonneess Cabeza de alimentación Se calcula como: P = 0.052 x Mw x H P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi). Mw = Densidad del Lodo (ppg). H = cabeza de alimentación * (Pies). *Normalmente 75 ft de cabeza.  Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga).  Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentará los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos)  Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza.
HHiiddrroocciicclloonneess Parámetros de flujo • Las propiedades del fluido que tienen un impacto directo en la operación de un Hidrociclon son: – Viscosidad - Factor más importante. – Densidad
HHiiddrroocciicclloonneess Tamaño y Forma de las Particulas • Las caracteristicas de las partículas juegan un papel importante en la eficiencia de la separación. Estas incluye: – Tamaño y forma de las partículas – Densidad de las partículas – Concentraccion de sólidos • La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Particulas de forma rectangular debido a su altos coeficientes de friccion se asentaran mas despacio que partículas cilindricas. • La concentraccion Volumetrica de sólidos generan varias problemas de asentamiento como: – Incremento de la Viscosidad. – Interferencia entre partículas. – Saturacion de sólidos.
HHiiddrroocciicclloonneess Parametros Ajustables  Solo el diametro del apice o vertice del cono puede ser ajustado para obtener un descarga en forma de spray.  Si el hidrociclon esta en buenas condiciones y la operación es aun muy pobre entonces puede existir problemas en la bomba centrifuga designada para el hidrociclon: - Impeller esta bloqueado, deteriorado o no es el el optimo. - Las lineas de succion o descarga estan bloqueadas parcialmente. - Etc……
Desarenadores • Los desarenadores son usados en lodos con poco peso para separar partículas tamañño arena de 74 micrones o mas grandes. • Los hidrociclones separan sólidos de acuerdo a su densidad. • El punto de corte de estos hidrociclones aproximadamente esta entre 50 a 80 micrones. •En lodos pesados no es muy recomendable usar este equipo debido a que la densidad de la barita es sustancialmente mas alta que la de los sólidos perforados. HHiiddrroocciicclloonneess
HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarreennaaddoorreess • La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipos siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeñño (Desilter, centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamañño y Numero de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada. •El desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) han eliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros grandes y altas ratas de perforacion) en que las zarandas no pueden separar hasta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados. • La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser desechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimeros, etc) cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser dirigida hacia una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74 micrones).
HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarreennaaddoorreess • Este equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antes del desilter. El lodo de alimentacion debe ser tomado del tanque donde descarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a su succion. •Debe existir una equalizacion entre los tanques del desander, por ello es recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques.
Desarcilladores • Los conos de los desarcilladores son fabricados en una gran variedad de tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas. • Son usados para separar sólidos perforados en un rango de 12 a 40 micrones. • El desarcillador difiere del desander en el tamañño de los conos y punto de corte pero su funcionamiento es igual. • Gran cantidad del tamañño de particula de la barita se encuentra en el rango de “Limo” es por esta razon que en lodos densificaods no es muy recomendable el uso de los desarcilladores. HHiiddrroocciicclloonneess
HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarrcciillllaaddoorreess • Los desarcilladores son usados en lodos densificados cuando su desague (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.
HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarrcciillllaaddoorreess •Debe existir una equalizacion entre los tanques del desilter, por ello es recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques. • Nunca el lodo para alimentar al desilter debe ser del tanque donde se adicionan los quimicos del lodo.
HHiiddrroocciicclloonneess Ventajas - Operación Simple – facil mantenimiento – Barato – No tienen partes moviles. – Su operación permite reducir costos, pues es reducido el desecho de lodo. – Incrementan la vida de la broca y aumantan las ratas de perforacion. Desventajas - Las propiedades del lodo afectan su desempeño. - Su operación genera degradacion de los sólidos – Uso de bomba centrifuga.
HHiiddrroocciicclloonneess Desventajas - Voluminoso. – Los puntos de corte generados se pueden obtener con optimas zarandas. – La descarga solida es bastante humedad. No puede usarse en lodos con fase liquida costosa. – Requieren correctos tamaño de bomba. – Sus conos facilmente se tapan. – El mal funcionamiento de sus conos generan excesivas perdidas de lodo.
HHiiddrroocciicclloonneess Marcas Comunes – Demco. – Pioneer/Geolograph (Economaster). – Baroid. – Sweco. – Oiltools. – Swaco (Bajo y alto Volumen). – Brandt. – Chimo. – Krebs.
HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales – No haga By-pass en las shakers. Este mal habito origina taponamiento en los hidrociclones. – El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad de la circulacion. – Use el desander cuando en las zarandas no pueda usar mallas mayores a140 (Punto de corte 100 micrones). – No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desander y desilter. Cada unidad debe tener su propia bomba. – Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados para procesar el desagues de los hidrociclones. – Entre pozos o en periodos de stand by largos limpie los manifolds de los hidrociclones. Chequee el desgaste interior de los conos.
HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales – Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de los desarcilladores se tapan mas facilmente que el de los desarenadores. Use una varilla de soldar para destaparlos. – La succion de las bombas centrifugas deben tener la longuitud menos posible. No juege con los diametros de la tuberia, use diametros contantes de acuerdo con las especificaciones de la bomba. – La descarga de las bombas centrifugas deben tener una longuitud maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidad de accesorios posibles (Codos,Tee’s,etc), para evitar muchas perdidas por friccion. – Ubique un medidor de presion en la línea de alimentacion de los manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza suministrada por la bomba es la correcta.
HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales • No permita usar conos con vertices o entradas tapadas. • Presión de trabajo (Regla de la mano derecha): Desarenador: 35 psi o 4 veces la densidad del lodo Desarcillador: 40 psi o 4.5 veces la densidad del lodo
Falla / Aver ia Posible causa Uno o mas conos no estan descargando-otros O.K. Bloqueado en la entrada del alimentador o a la salida-remueva el cono y limpie las lineas. Algunos conos perdiendo lodo entero en una co- Flujo de regreso de derrame en manifold, la entrada rriente. al cono tapada. Alta perdida de lodo,figura cónica en alguno conos- Velocidad baja al ingreso debido al bloqueo parcial otros normal. de la entrada o cuerpo del cono. Repetido bloqueos de los vértices. Las aperturas del desagüe muy pequeñas. By-pass en Za-ruido al operar. randas o mallas rotas. Altas pérdidas de lodo, corriente debil,figura cónica. Bajo cabeza de alimento -chequee por obstruccion, Tamano de bomba y rpm,valvula parcialmente cerrada. La descarga del cono no es uniforme, cabeza del Gas o aire en el lodo de la centrifuga, lineas de succion alimentador variando. de la de lacentrifuga muy pequenas. Baja vida del Impeller. Cavitacion en la bomba - Taza de flujo muy altas - nece-sita lineas mas largas. Linea de succion bloqueada - Chequear obstrucciones. Conos descargando una pesada corriente moviendose Los conos estan sobrecargados - usese un tamano de lentamente. vertice mas grande, insuficientes conos para manejar la cantidad de solidos en el lodo. By-pass en equipos corriente arriba. Altas perdidas de lodo. Apertura inferior muy grande - Ajuste el vertice del cono. Considere bombear el desague hacia las centrifugas o hacia una zaranda. Continuamente se apaga la bomba centrifuga. Aumento del amperaje de la capacidad nominal de la bomba - Nivel de lodo por debajo de la succion - entrada de aire en la succion. Caballos de fuerza por encima de la capacidad del motor. Chequear taponamientos en lineas de descarga o uso adicional de la entrega normal de lodo (Tee's). HHiiddrroocciicclloonneess
3 EN 1 MUD CLEANER MMuudd CClleeaanneerr
MMuudd CClleeaanneerr 1. Instalación y operación 2. Mantenimiento 3. Aplicación 4. Ventajas y desventajas 5. Tres en uno
MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner •MMuuddcclleeaanneerr oo LLiimmppiiaaddoorr ddee llooddoo eess bbaassiiccaammeennttee uunnaa ccoommbbiinnaacciioonn ddee uunn ddeessiilltteerr ccoollooccaaddoo eenncciimmaa ddee uunn ttaammiizz ddee mmaallllaa ffiinnaa yy aallttaa vviibbrraacciióónn(( zzaarraannddaa )).. •EEll pprroocceessoo rreemmuueevvee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss ttaammaaññoo aarreennaa aapplliiccaannddoo pprriimmeerroo eell hhiiddrroocciicclloonn aall llooddoo yy ppoosstteerriioorrmmeennttee pprroocceessaannddoo eell ddeessaagguuee ddee llooss ccoonnooss eenn uunnaa zzaarraannddaa ddee mmaallllaa ffiinnaa..
DDeerrrriicckk MMuudd CClleeaanneerr MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner •SSeegguunn eessppeecciiffiiccaacciioonneess AAPPI eell 9977 %% ddeell ttaammaaññoo ddee llaa bbaarriittaa eess iinnffeerriioorr aa 7744 mmiiccrroonneess yy ggrraann ppaarrttee ddee eessttaa eess ddeessccaarrggaaddaa ppoorr llooss HHiiddrroocciicclloonneess ((DDeessiilltteerr //DDeessaannddeerr)).. EEll rreeccuuppeerraarr llaa bbaarriittaa yy ddeessaarreennaarr uunn llooddoo ddeennssiiffiiccaaddoo eess llaa pprriinncciippaall ffuunncciióónn ddee uunn lliimmppiiaaddoorr ddee llooddooss oo MMuudd cclleeaanneerr..
MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner • El proposito del mud-cleaner es tamizar la descarga inferior de los (underflow) hidrociclones para: – Recuperar la fase liquida. – Recuperar la barita descartada. – Producir relativamente cortes mas secos.
MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner • El tamaño de malla usado normalmente varia entre 100 y 200 mesh (325 mesh raramente usada debido a taponamiento y rápido daño de la malla) • La descarga limpia de los conos (overflow) y el fluido tamizado por las mallas (underflow) es retornado al sistema activo. • Los parametros que pueden ser ajustadas durante la normal operación de un mud-cleaner son los siguientes: – Cantidad de conos. – Tamaño / tipo de cono – Tamano de la malla. – Velocidad de vibración.
MMuudd CClleeaanneerr Tamaño de la malla uussaaddaass eenn llooss MMuudd CClleeaanneerr
MMuudd CClleeaanneerr Aplicaciones • La principal aplicacion del limpiador de lodo es para sistemas de lodo liviano donde la fase liquida es cara o ambientalmente no muy manejable (OBM). • En sistemas de lodo pesado el costo de barita perdida es considerable y es por ello que se deben tener en cuenta su uso. • El mud cleaner no remueve finos ni ultrafinos, parte de su descarga debe ser procesada por centrifugas. • La descarga de los hidrociclones pueden ser bombeada hacia una zaranda para alcanzara el mismo resultado que un Mud Cleaner. Esto se debe hacer solo si hay suficientes zarandas. • Todas las observaciones operacionales y mantenimiento de las zarandas y de los hidrociclones son aplicables a los Mud Cleaner.
MMuudd CClleeaanneerr Tipos y Marcas • Existen dos tipos de Mud Cleaner disponibles: unidades rectangulares y circulares. Las mas frecuentemente usadas son: • Rectangular: – Baroid SE-16. – Thule VSM-200. • Circular: – Sweco. – Swaco. – Oiltools.
MMuudd CClleeaanneerr Ventajas • Las ventajas de los mud-cleaners son: – Recuperar la fase liquida costosa (ej. Diesel) y algo de la barita descartada por los hidrociclones. – Produce relativamente cortes mas secos. – Facil de operar. – Es una unidad Compacta.
MMuudd CClleeaanneerr Desventajas – Recicla sólidos finos a traves de sus mallas. – Descarga Barita con los cortes. – Capacidad Limitada. – Degradacion de los sólidos producido en la succion y entrega de la bomba centrifuga usada para su alimentacion. – Separacion en parte depende de los conos. Desempeño (normalmente pobre). – Requiere para su operación de una bomba centrifuga.
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CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass CENTRIFUGA DECANTADORA OPERACIÓN DUAL DE CENTRIFUGAS CENTRIFUGA VERTICAL
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 1. Introduccion 2. Separacion por sedimentacion 3. Separacion centrifuga 4. Principales componentes 5. Principios de Operación 6. Desempeño de las centrifugas 7. Velocidad de las centrifugas 8. Velocidad de transporte de los sólidos 9. Aplicaciones 9.1 Centrifugas de Baja Velocidad 9.2 Centrifugas de Alta Velocidad 9.3 Operación Dual de Centrifugas – Lodo no densificado 9.4 Operación Dual de Centrifugas – Lodo densificado 9.5 Operación para deshidratación de lodos 9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 1. Introducción - Separación 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 90 rpm. - La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrifuga. - El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de separación.
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass Diagrama General de las Centrifugas
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 2. Separacion por sedimentación  La separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanque de sedimentacion abierto.  El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el otro.  El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que los sólidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su separación,  La separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicamente por: - La diferencia de densidad entre el solido y el liquido - La fuerza de gravedad - El tiempo  Las diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan este proceso estan definidos por la LEY DE STOKES
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass LEY DE STOKES V = (1.55 x 10-7)xD2x(Pp – Pl)g u En donde: V = Velocidad de sedimentacion (ft/min) D = Diámetro de las partículas (micrones) Pp= Densidad de las partículas (ppg) Pl = Densidad del liquido (ppg) u = Viscosidad (cps) g = Aceleracion gravitacional (32.2 ft/seg2) De acuerdo con la Ley de Stokes, la velocidad de sedimentacion es afectada por: - El diametro de las partículas - La viscosidad del fluido - La diferencia de densidad entre las partículas y el liquido y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las partículas
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 3. Separación centrífuga  Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para aumentar la fuerza de gravedad o fuerza “G”  Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la gravedad aumenta de un “G” en el eje de rotacion a cierta fuerza G maxima de la perifaria del objeto. FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142 en donde, D = diametro del bowl (in) rpm = velocidad del bowl Por tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarse por sedimentacion, pueden separarse en segundos con una centrifuga, y el punto de corte en la separación centrifuga depende de la fuerza G y del tiempo.
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 4. Principales componentes de las centrífugas MOTOR ELÉCTRICO BOWL TUBO DE ALIMENTACIÓN CONVEYOR GEAR BOX COMPONENTES PARA LA DESCARGA DE LÍQUIDOS
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass  Los sólidos son separados por grandes fuerzas centrifugas , las cuales son generadas por la rotacion del bowl.  El fluido libre de sólidos es descargado desde el deposito en el otro extremo del bowl. 5. Principios de Operación PROFUNDIDAD ESTANQUE TUBO DE ALIMENTACION COMPUERTAS DE LIQUIDO DISTANCIA ENTRE-ASPAS (PITCH) ESTANQUE PLAYA DESCARGA SOLIDA  El conveyor gira a una velocidad menor creando una velocidad diferencial que permiten la acumulacion de los sólidos hacia las paredes del bowl y su descarga por los los extremos del mismo.
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 6. Desempeño de las centrífugas Los siguientes son los parametros que determinan el desempeno de las centrifugas:  La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad del bowl.  La viscosidad del fluido  La rata de procesamiento  La profundidad del deposito  La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor  La posicion del tubo de alimentacion de la centrifuga
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 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 de frecuencia variable. Se realizan en el panel de control  Hidraulico: Utiliza una transmicion hidraulica. Se realizan en el panel de control.  Los 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
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 7. Velocidad de las centrífugas El ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades de operación son: Velocidad del Bowl Fuerza G 1900 rpm 720 2500 rpm 1250 3200 rpm 2100 Los cambio de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la posicion de las poleas 8. Velocidad de transporte de los sólidos Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen los sólidos de la centrifuga. Esta depende de:  La velocidad relativa del bowl  La distancia de separación de los alabes
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 9. Aplicación de las centrífugas decantadoras Centrifuga de Baja Velocidad  Los parámetros de operación normal son: Velocidad del bowl 1250 - 2500 rpm Profundidad del deposito 2.1 pulgadas Rata de Alimentación Puede variar Velocidad diferencial 23 – 44 rpm Tubo 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.
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 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),
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass Operación Dual de Centrifugas – Lodo no Densificado
Operación Dual de Centrifugas – Lodo Densificado 1 2 3 4 5 6 7 Centrífuga 414 Centrífuga 518 Bomba de Alimentación de la Centrifuga Bomba de Alimentación del Desander Tolva para recuperación de barita Boquilla para la recuperación de barita Catch Tank para la fase Liquida A B C D E F G H J Alimentación de la centrifuga 414 Alimentación de la centrífuga 518 Alimentación Centrifuga 518 desde sistema (Opcional) (DOepstciaorngaal )d e sólidos Centrifuga 414 (Opcional) Retorno de Barita al Sistema Activo Efluente al Sistema Activo Descarga de sólidos Centrifuga 518 Dilución alimentación de la centrifuga 414 Fase Liquida de las Centrifugas Layout General Configuración dual de Centrífugas - Serie 1 2 3 3 4 5 6 7 A B C D E F G H J J CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass
CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass Operación para deshidratación de lodos
CCeennttrriiffuuggaass VVeerrttiiccaalleess Centrifugas Verticales – Secadora de Cortes Generalidades  Utilizada en operaciones con lodos sinteticos o base aceite  Reduce el contenido de aceite en los cortes  Reduce la cantidad de desechos generados durante las operaciones de perforacion  Recupera fluidos de perforacion Características  Buen desempeño ambiental.  Mejora la recuperacion de fluidos de perforacion.  Seguridad  Facil instalacion  Ventajas operacionales  Facil mantenimiento
CCeennttrriiffuuggaass VVeerrttiiccaalleess Centrifugas Verticales – Secadora de Cortes Funcionamiento  Incorpora alta velocidad a una centrifuga de canasta vertical logrando una maxima separación solido / liquido a unos altos volumenes de procesamiento.  Los sólidos humedos entran por el tope de la centrifuga.  Los sólidos secos salen por el fondo de la centrifuga.  El fluido de perforacion es recuperado por las ventanas laterales.
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass PRINCIPIOS DE OPERACION Y SELECCION DE TAMAÑO
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass 1. Componentes de una bomba centrifuga 2. Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba 3. Cavitación 3.1 Cavitación por succión 3.2 Cavitación por descarga 4. Relación entre presión y altura de un liquido 5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga 6. Selección del Tamaño de una Bomba 7. Diseños de Succión 8. Curvas de Desempeño de una Bomba 9. Leyes de Afinidad 10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
Componentes ddee uunnaa BBoommbbaa CCeennttrriiffuuggaa Los dos principales componentes de una bomba centrifuga son la rueda impulsora ( impeller) y la carcaza (Voluta). El impeller produce una velocidad en el liquido y la voluta forza el liquido para descargarse de la bomba convertiendo la velocidad a presion. Impeller Voluta BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass MMEEDDIICCIIOONN DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA • LLaa eenneerrggííaa ddee llaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa ssee mmiiddee eenn llaa ffoorrmmaa ddee ccaarrggaa pprroodduucciiddaa uussaannddoo ppiieess ccoommoo uunniiddaadd.. •• LLaa ccaarrggaa pprroodduucciiddaa eess llaa aallttuurraa vveerrttiiccaall ((ppiieess)) ssoobbrree llaa ccuuaall uunnaa bboommbbaa hhaaccee ssuubbiirr eell fflluuiiddoo ddeennttrroo ddee uunn ttuubboo vveerrttiiccaall,, aanntteess ddee ccoonnssuummiirr ttooddaa ssuu eenneerrggííaa.. •• UUnnaa vveezz qquuee ssee llooggrraa llaa ccaarrggaa mmaaxx.. ((PPiieess)),, ssee ccoonnssuummee llaa eenneerrggííaa ttoottaall pprroodduucciiddaa ppoorr llaass bboommbbaass.. •• NNiinnggúúnn fflluuiiddoo aaddiicciioonnaall ssaallddrráá ppoorr llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass UUTTIILLIIZZAACCIIOONN DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA  La carga (pies) ddeebbiiddaa aa llaa eenneerrggííaa ddee llaa bboommbbaa ssee ccoonnssuummee ddee ddooss ((22)) mmaanneerraass:: ••AAssppiirraacciioonn--mmoovviimmiieennttoo vveerrttiiccaall ddeell fflluuiiddoo.. AAuummeennttaa sseeggúúnn llaa aallttuurraa ••FFrriicccciióónn -- rreessiisstteenncciiaa ddeell fflluuiiddoo aall fflluujjoo aa ttrraavvééss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, llaass ccoonneexxiioonneess yy llaass ttoobbeerraass ((rreeqquuiissiittoo ddee llaa aapplliiccaacciióónn)) AAuummeennttaa sseeggúúnn eell rreennddiimmiieennttoo ddee llaa bboommbbaa((GGPPMM))
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCOONNTTRROOLL DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA  DDeessppuuééss ddee sseerr eenncceennddiiddaass,, llaass bboommbbaass cceennttrriiffuuggaass sseegguuiirráánn bboommbbeeaannddoo uunn vvoolluummeenn ccrreecciieennttee hhaassttaa qquuee ssee llooggrree llaa ccaarrggaa mmááxxiimmaa ((ppiieess)) aa ttrraavvééss ddee llaa aassppiirraacciióónn yy ffrriicccciióónn,, ssii nnoo llaa bboommbbaa ccoommeennzzaarraa aa ccaavviittaarr.. LLaa ccaavviittaacciióónn ooccuurrrree ccuuaannddoo eessttaa ssaalliieennddoo mmaass fflluuiiddoo ddeell qquuee eessttaa eennttrraannddoo.. LLaass bboommbbaass cceennttrriiffuuggaass ddeebbeenn sseerr ddeell ttaammaaññoo aaddeeccuuaaddoo ppaarraa llaa aapplliiccaacciióónn eessppeecciiffiiccaa eenn qquuee sseerráánn uussaaddaass,, ssii nnoo,, llaa eenneerrggííaa pprroodduucciiddaa sseerráá iinnccoorrrreeccttaa,, ccaauussaannddoo rreessuullttaaddooss iinnddeesseeaabblleess..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAAVVIITTAACCIIOONN CCaavviittaacciioonn ppoorr SSuucccciioonn LLaa ccaavviittaacciioonn ppoorr ssuucccciioonn ooccuurrrree ccuuaannddoo llaa ssuucccciioonn ddee llaa bboommbbaa eessttaa bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess ddee bbaajjaa pprreessiioonn oo aallttoo vvaacciioo ddoonnddee eell lliiqquuiiddoo ppaassaa aa vvaappoorr eenn llaa ppuunnttaa uu oojjoo ddeell iimmppeelllleerr ddee llaa bboommbbaa.. EEssttee vvaappoorr eess lllleevvaaddoo ssoobbrree llaa ppaarrttee ddee llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa ddoonnddee nnoo eess mmaass ggrraannddee eell vvaacciioo yy eess nnuueevvaammeennttee ccoommpprriimmiiddoo aa lliiqquuiiddoo ppoorr llaa aallttaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa.. EEssttaa aacccciioonn ddee iimmpplloossiioonn ooccuurrrree vviioolleennttaammeennttee yy aattaaccaa llaa ccaarraa ddeell iimmppeelllleerr.. UUnn iimmppeelllleerr qquuee hhaa ssiiddoo ooppeerraaddoo bbaajjoo llaa ccoonnddiicciioonn ddee ccaavviittaacciioonn ppoorr ssuucccciioonn ttiieennee ggrraannddeess ttrroozzooss ddee mmaatteerriiaall rreemmoovviiddoo ddee ssuu ccaarraa ccaauussaannddoo ffaallllaa pprreemmaattuurraa ddee llaa bboommbbaa..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAAVVIITTAACCIIOONN Cavitacion ppoorr DDeessccaarrggaa LLaa ccaavviittaacciioonn ppoorr ddeessccaarrggaa ooccuurrrree ccuuaannddoo llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa eess eexxttrreemmaaddaammeennttee aallttaa.. LLaa aallttaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa ccaauussaa qquuee llaa mmaayyoorriiaa ddeell fflluuiiddoo cciirrccuullee ddeennttrroo ddee llaa bboommbbaa eenn vveezz ddee sseerr ddeessccaarrggaaddoo.. AA mmeeddiiddaa qquuee eell lliiqquuiiddoo fflluuyyee aallrreeddeeddoorr ddeell iimmppeelllleerr eessttee ppaassaa aa ttrraavveess ddee llaa ppeeqquueennaa ttoolleerraanncciiaa eennttrree eell iimmppeelllleerr yy eell ccoorrttee ddee aagguuaa ddee llaa bboommbbaa aa uunnaa vveelloocciiddaadd eexxttrreemmaaddaammeennttee aallttaa.. EEssttaa vveelloocciiddaadd ccaauussaa uunn vvaacciioo qquuee ssee ddeessaarrrroollllaa eenn eell ccoorrttee ddee aagguuaa ssiimmiillaarr aa lloo qquuee ooccuurrrree eenn uunn vveennttuurrii yy eell lliiqquuiiddoo ssee ccoonnvviieerrttee eenn vvaappoorr.. UUnnaa bboommbbaa qquuee hhaa ssiiddoo ooppeerraaddaa bbaajjoo eessttaass ccoonnddiicciioonneess pprreesseennttaa uunn ddeessggaassttee pprreemmaattuurroo eenn llaass aassppaass ddeell iimmppeelllleerr yy eenn eell ccoorrttee ddee aagguuaa ddee llaa bboommbbaa.. AAddiicciioonnaallmmeennttee,, aa llaass ccoonnddiicciinnoonneess ddee aallttaa pprreessiioonn,, ssee ppuueeddeenn pprreesseennttaarr ddaannooss pprreemmaattuurrooss eenn eell sseelllloo mmeeccaanniiccoo yy llaass bbaalliinneerraass yy bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess eexxttrreemmaass ssee rroommppeerraa eell eejjee ddeell iimmppeelllleerr..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass RReellaacciioonn eennttrree llaa PPrreessiioonn yy llaa aallttuurraa ddee uunn LLiiqquuiiddoo ((CCaarrggaa)) • La carga se mmiiddee eenn ppiieess,, yy sseeggúúnn llaa ddeennssiiddaadd ddeell fflluuiiddoo,, ssee ccoonnvviieerrttee eenn llaa pprreessiióónn mmááxxiimmaa((PPssii)) eenn llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa.. ••LLuueeggoo llaa pprreessiióónn ddiissmmiinnuuiirráá ccoonnttiinnuuaammeennttee hhaassttaa ""00""PPSSII,, sseeggúúnn llaa aassppiirraacciióónn yy llaa ffrriicccciióónn,, hhaassttaa qquuee eell fflluuiiddoo ssaallggaa ddeell ssiisstteemmaa.. PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess)) CCaarrggaa == AAllttuurraa ddee llaa ccoolluummnnaa ddeell fflluuiiddoo ((PPiieess)).. PP == PPrreessiioonn ddee aalliimmeennttaacciioonn aa llaa eennttrraaddaa ddeell ccoonnoo ((ppssii)).. oo..oo5522 == FFaaccttoorr ddee ccoonnvveerrssiioonn
RReellaacciioonn eennttrree llaa PPrreessiioonn yy llaa aallttuurraa ddee uunn LLiiqquuiiddoo ((CCaarrggaa)) 0 psi 7700 fftt ddee ccaabbeezzaa DDiieesseell == 2266..99 ppssii AAgguuaa == 3300..33 ppssii LLooddoo1122..55 ppppgg == 4455..55 ppssii Ejemplo CCuuaall eess llaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa aa uunnaa ccaabbeezzaa ddee 7700’’ ssii ssee bboommbbeeaa:: ••AAgguuaa ((88..3333 ppppgg)) ••DDiieesseell ((77..44 ppppgg)) ••LLooddoo ((1122..55 ppppgg)) BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa eexxpprreessaaddaa ccoommoo aacceelleerraacciioonn CCeennttrriiffuuggaa 1122”” IImmppeelllleerr VV == VVeelloocciiddaadd ddeell IImmppeelllleerr ((ppiieess//SSeegg)) gg == FFuueerrzzaa GGrraavviittaacciioonnaall == 3322..22 fftt // sseecc 22 SSUUCCCCIIOONN 113300 fftt ooff Heeaadd CCaarrggaa == 9911..66 22 ¸ ((22 xx 3322..22)) CCaarrggaa == 113300..22 fftt VV22 CCaarrggaa ((PPiieess)) = 22gg VV == ((rrppmm ¸ 6600)) xx ((ddiiaammeettrroo ((ppuullgg)) ¸ 1122)) xx p VV == ((11,,775500 ¸ 6600)) xx ((1122 ¸ 1122)) xx ((33..11441166)) VV == ((2299..1177)) xx ((11)) xx ((33..11441166)) == 9911..66 fftt // sseecc 11,,775500 rrppmm MMoottoorr Ejemplo ““AAll aauummeennttaarr llooss RRPPMM yy eell ddiiaammeettrroo ddee llaa ttuubbeerriiaa ssee aauummeennttaa llaa ccaarrggaa””
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass Carga ((PPiieess)) && PPrreessiioonn ((PPssii)) • LLaa ccaarrggaa ((PPiieess)) ssoolloo ddeeppeennddee ddee llaa VVeelloocciiddaadd yy ddeell ddiiaammeettrroo ddee llaa rruueeddaa mmoovviill ((iimmppeelllleerr)).. •• LLaa ddeennssiiddaadd ddeell fflluuiiddoo aapprreeccee eenn ffoorrmmaa ddee pprreessiioonn ((PPssii)).. •• LLaa pprreessiióónn mmááxxiimmaa sseerraa oobbsseerrvvaaddaa eenn llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa yy ddiissmmiinnuuiirraa hhaassttaa cceerroo ccuuaannddoo ssee llooggrraa llaa mmaaxxiimmaa ccaarrggaa.. ••LLuueeggoo llaa pprreessiióónn ddiissmmiinnuuiirráá ccoonnttiinnuuaammeennttee hhaassttaa ""00""PPSSII,, sseeggúúnn llaa aassppiirraacciióónn yy llaa ffrriicccciióónn,, hhaassttaa qquuee EEll fflluuiiddoo ssaallggaa ddeell ssiisstteemmaa.. PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess))
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa ((PPiieess)) -- IImmppoorrttaanncciiaa ••Todas las aplicaciones para bombas centrifugas rreeqquuiieerreenn uunnaa ccaarrggaa mmíínniimmaa ppaarraa ffuunncciioonnaarr ccoorrrreeccttaammeennttee.. •• LLaa ccaarrggaa mmíínniimmaa rreeqquueerriiddaa ((ppiieess)) eess aaddeemmááss ddee llaa ccaarrggaa ((ppiieess)) rreeqquueerriiddaa ppaarraa hhaacceerr ssuubbiirr eell fflluuiiddoo vveerrttiiccaallmmeennttee hhaassttaa llaa aapplliiccaacciióónn,, aassíí ccoommoo llaa rreessiisstteenncciiaa ddee llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) aall fflluujjoo ddeennttrroo ddee llaa ttuubbeerrííaa.. EEjjeemmpplloo:: UUnn ddeessaarreennaaddoorr ((sswwaaccoo)) rreeqquuiieerree uunnaa ccaarrggaa ddee 7744 ppiieess.. ••SSii ssee iinnssttaallaa eell ddeessaarreennaaddoorr aa 1155 ppiieess eenncciimmaa ddee llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa yy llaa ppeerrddiiddaa ccaauussaaddaa ppoorr llaa ffrriicccciióónn ddeennttrroo ddee llaa ttuubbeerrííaa eess ddee 66 ppiieess.. ••CCuuááll eess llaa ccaarrggaa mmíínniimmaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa llaa bboommbbaa??..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa eell ddeessaarreennaaddoorr Bomba del ddeessaarreennaaddoorr ddee sswwaaccoo ••CCaarrggaa rreeqquueerriiddaa ppoorr eell ddeessaarreennaaddoorr == 7744 ppiieess ddee ccaarrggaa ••AAllttuurraa ddee aassppiirraacciióónn vveerrttiiccaall hhaassttaa eell ddeessaarreennaaddoorr ==1155 ppiieess ddee ccaarrggaa ••FFrriicccciióónn eenn llaa ttuubbeerrííaa ==66 ppiieess ddee ccaarrggaa ••TToottaall ddee ppiieess ddee ccaarrggaa rreeqquueerriiddooss ==9955 ppiieess ddee ccaarrggaa ••LLaa bboommbbaa ddeebbee sseerr ccaappaazz ddee pprroodduucciirr 9955 ppiieess ddee ccaarrggaa ppaarraa qquuee eell ddeessaarreennaaddoorr ffuunncciioonnee ccoorrrreeccttaammeennttee.. ••SSee uussaann 2211 ppiieess ddee ccaarrggaa ppaarraa ddeessppllaazzaarr eell fflluuiiddoo hhaassttaa eell ddeessaarreennaaddoorr..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass BBoommbbaa ddeell ddeessaarreennaaddoorr ••Un indicador instalado en la descarga ddee llaa bboommbbaa iinnddiiccaarrííaa 9955 ppiieess ddee ccaarrggaa?? ••UUnn iinnddiiccaaddoorr iinnssttaallaaddoo eenn eell ddeessaarreennaaddoorr iinnddiiccaarrííaa 7744 ppiieess ddee ccaarrggaa?? ••SSii eell ppeessoo ddeell llooddoo eess ddee 99,,55 LLBB//GGAALL,, ccuuaall sseerriiaa llaa iinnddiiccaacciióónn ddee llooss iinnddiiccaaddoorreess?? ••DDeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa == PPSSII ••MMúúllttiippllee ddeell ddeessaarreennaaddoorr == PPSSII PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess))
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN((PPiieess)) ••LLaa ccaarrggaa ddee aassppiirraacciióónn ((ppiieess)) eess llaa eenneerrggííaa qquuee llaa bboommbbaa ddeebbee uussaarr ppaarraa eennttrreeggaarr eell llooddoo vveerrttiiccaallmmeennttee hhaassttaa llaa eennttrraaddaa ddee llooddoo ddee llaa aapplliiccaacciióónn.. ••LLaa ddiissttaanncciiaa vveerrttiiccaall ssee mmiiddee aa ppaarrttiirr ddeell eejjee ddee aassppiirraacciióónn ddee llaa bboommbbaa.. CCAARRGGAA DDEE FFRRIICCCCIIOONN ((PPiieess)) ••LLaa ccaarrggaa pprroodduucciiddaa ppoorr llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo ssee llllaammaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) ••LLaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn((PPiieess)) aauummeennttaa eell ccaauuddaall ddee llaa bboommbbaa((GGPPMM)) aauummeennttaa.. •• DDiiáámmeettrrooss mmááss ppeeqquueeññooss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, tteennddiiddooss mmááss llaarrggooss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, mmaayyoorr ccaannttiiddaadd ddee ccoonneexxiioonneess,, ttooddooss ssoonn ffaaccttoorreess qquuee aauummeennttaann llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) ••LLaa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa ((ppiieess ddee ccaarrggaa)) rreeccoommeennddaaddaa ppoorr eell pprroovveeeeddoorr ccoonnssttiittuuyyee uunnaa ffoorrmmaa ddee ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((rreessiisstteenncciiaa aall fflluuiiddoo aa ttrraavvééss ddee llaa ttoobbeerraa ddee aaddmmiissiióónn ddeell eeqquuiippoo))..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AAPPLLIICCAACCIIOONN ••Para todas las aplicaciones que requieren uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa ppaarraa llaa ooppeerraacciióónn,, eell pprroovveeeeddoorr hhaa rreeccoommeennddaaddoo uunnaa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa ddee ffuunncciioonnaammiieennttoo qquuee rreessuullttaarraa eenn uunn rrééggiimmeenn ddee ttrraattaammiieennttoo sseeggúúnn eell ccaauuddaall ((GGPPMM)) nnoommiinnaall ((rreennddiimmiieennttoo mmaaxx..)) ••LLaa ooppeerraacciióónn aa ccuuaallqquuiieerr oottrraa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa pprroodduucciirráá uunn ccaammbbiioo ddeell rrééggiimmeenn ddee ttrraattaammiieennttoo,, ddee aaccuueerrddoo ccoonn llaa ssiigguuiieennttee rreellaacciióónn H11 xx GGPPMM22 22 == H22 xx GGPPMM11 22 H11== PPrreessiioonn ddee ccaarrggaa ddeell pprroovveeeeddoorr GGPPMM11== GGaalloonnaaggee ddee ttrraattaammiieennttoo aa H11 H22== PPrreessiióónn ddee ccaarrggaa eeffeeccttiivvaa GGPPMM22==??
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN NNEETTAA ••DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN DDEE LLAA BBOOMMBBAA PPAARRAA FFOORRZZAARR EELL FFLLUUIIDDOO AA EENNTTRRAARR EENN LLAA BBOOMMBBAA AALL MMIISSMMOO RRIITTMMOO QQUUEE EELL FFLLUUIIDDOO TTRRAATTAA DDEE SSAALLIIRR PPOORR EELL LLAADDOO DDEE LLAA DDEESSCCAARRGGAA.. SSII EESSTTAA CCAARRGGAA NNOO EESS SSUUFFIICCIIEENNTTEE HHAABBRRAA CCAAVVIITTAACCIIOONN ••Haayy ddooss ttiippooss ddee CCaarrggaa ddee AAssppiirraacciioonn NNeettaa PPoossiittiivvaa:: CCAANNPP RREEQQUUEERRIIDDAA -- CCuuaannddoo eell ccaauuddaall ((GGPPMM)) ddee llaa bboommbbaa aauummeennttaa,, ssee rreeqquuiieerree mmaass CCAANNPP.. CCAANNPP DDIISSPPOONNIIBBLLEE -- LLaa PPrreessiioonn aattmmoossffeerriiccaa,, tteemmppeerraattuurraa ddeell llooddoo,, llaa aallttuurraa ddeell llooddoo eenncciimmaa ddeell eejjee ddee llaa bboommbbaa yy llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciioonn ddee llaa ttuubbeerriiaa ddee aassppiirraacciioonn ddeetteerrmmiinnaann llaa CCAANNPP ddiissppoonniibbllee CCAANNPP == CCAANNPPDD -- CCAANNPPRR LLAA CCAANNPP DDEEBBEE SSEERR PPOOSSIITTIIVVAA
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass FACTORES QUE AAFFEECCTTAANN LLAA CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN NNEETTAA PPRREESSIIOONN AATTMMOOSSFFEERRIICCAA •• LLaa pprreessiioonn aattmmoossffeerriiccaa ddiissmmiinnuuyyee ccoonn llaa aallttuurraa.. AALLTTUURRAA DDEELL LLOODDOO EENNCCIIMMAA DDEELL EEJJEE DDEE LLAA BBOOMMBBAA CCAARRGGAA DDEE FFRRIICCCCIIOONN ((PPIIEESS)) EENN LLAA TTUUBBEERRIIAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN ••LLaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciioonn eenn llaa aassppiirraacciioonn ddeebbee sseerr mmiinniimmiizzaaddaa,, ssiinnoo eell fflluuiiddoo ttrraattaarraa ddee ssaalliirr ppoorr llaa ddeessccaarrggaa mmaass rraappiiddaammeennttee qquuee ppoorr llaa ssuucccciioonn pprroovvooccaannddoo ““ccaavviittaacciioonn”” PPRREESSIIOONN DDEE VVAAPPOORR DDEELL LLOODDOO ••CCuuaannddoo llaa pprreessiioonn aauummeennttaa eell aagguuaa ssee vvaappoorriizzaa ((ssee ccoonnvviieerrttee eenn ggaass)) aa uunnaa tteemmppeerraattuurraa mmaass bbaajjaa..
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CANP DDIISSPPOONNIIBBLLEE ((CCAANNPPDD)) YY RREEQQUUEERRIIDDAA ((CCAANNPPRR)) CCAANNPPDD== Haa ++ Hee –– Hff -- Hvvpp •• Haa == CCaarrggaa aattmmoossffeerriiccaa ••Hee == CCaarrggaa ddee aallttuurraa ((BBoommbbaa aa ssuuppeerrffiicciiee ddeell llooddoo)) ••Hff == CCaarrggaa ddee ffrriicccciioonn ((PPeerrddiiddaa ppoorr ffrriicccciioonn eenn llaa aassppiirraacciioonn)) ••Hppvv == PPrreessiioonn ddee vvaappoorr ddeell llooddoo aa llaa tteemmppeerraattuurraa ddee bboommbbeeoo.. CCAANNPPRR ••IInnddiiccaaddaa ddiirreeccttaammeennttee ppoorr llaass ccuurrvvaass ddee rreennddiimmiieennttoo ••FFaaccttoorr lliimmiittaaddoorr ppaarraa eell ccaauuddaall VVoolluummeettrriiccoo
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass TTaabbllaa ddee ppeerrddiiddaass ddee ffrriicccciioonn eenn aacccceessoorriiooss Pipe Valves Diameter Gate Plug Globe Angle Check Foot 1.5" 0.9 - 45 23 11 39 2" 1.10 6.0 58 29 14 47 3" 1.6 8.0 86 43 20 64 4" 2.1 17 113 57 26 71 6" 3.2 65 170 85 39 77 Elbows Tube Turn Pipe Tee Enlrg Contr Diameter 45 90 45 90 Strt Side 1:2 3:4 2:1 4:3 1.5" 1.9 4.1 1.4 2.3 2.7 8.1 2.6 1.0 1.5 1.0 2" 2.4 5.2 1.9 3.0 3.5 10.4 3.2 1.2 1.8 1.2 3" 3.6 7.7 2.9 4.5 5.2 15.5 4.7 1.7 2.8 1.7 4" 4.7 10.2 3.8 6.0 6.8 20.3 6.2 2.3 3.6 2.3 6" 7.1 15.3 5.8 9.0 10.2 31 9.5 3.4 5.6 3.4
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass TTaabbllaa ddee ppeerrddiiddaass ddee ffrriicccciioonn eenn ttuubbeerriiaa Friction Loss of Water in Feet per 100 Feet of Pipe 1"Pipe 2"Pipe 3"Pipe U.S. 4"Pipe 5"Pipe 6"Pipe GPM Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss 10 3.72 11.7 1.02 0.50 0.45 0.07 - - - - - - 20 7.44 42.0 2.04 1.82 0.91 0.25 0.51 0.06 - - - - 30 11.15 89.0 3.06 3.84 1.36 0.54 0.77 0.13 0.49 0.04 - - 40 14.88 152 4.08 6.60 1.82 0.91 1.02 0.22 0.65 0.08 - - 50 - - 5.11 9.90 2.27 1.36 1.28 0.34 0.82 0.11 0.57 0.04 60 - - 6.13 13.9 2.72 1.92 1.53 0.47 0.98 0.16 0.68 0.06 70 - - 7.15 18.4 3.18 2.57 1.79 0.63 1.14 0.21 0.79 0.08 80 - - 8.17 23.7 3.65 3.28 2.04 0.81 1.31 0.27 0.91 0.11 90 - - 9.19 29.4 4.09 4.06 2.30 1.00 1.47 0.34 1.02 0.14 100 - - 10.2 35.8 4.54 4.96 2.55 1.22 1.63 0.41 1.13 0.17 110 - - 11.3 42.9 5.00 6.00 2.81 1.46 1.79 0.49 1.25 0.21 120 - - 12.3 50.0 5.45 7.00 3.06 1.72 1.96 0.58 1.36 0.24 130 - - 13.3 58.0 5.91 8.10 3.31 1.97 2.12 0.67 1.47 0.27 140 - - 14.3 67.0 6.35 9.20 3.57 2.28 2.29 0.76 1.59 0.32 150 - - 15.3 76.0 6.82 10.5 3.82 2.62 2.45 0.88 1.70 0.36
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass SELECCIÓN DEL TTAAMMAAÑÑOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA  LLIIMMIITTEE DDEE CCAAPPAACCIIDDAADD LLiimmiitteess ddee ccaappaacciiddaadd ppaarraa vvaarriiaass bboommbbaass TAMAÑO DE LA BOMBA CAUDAL MAXIMO (GPM) 2x3 450 3x4 750 4x5 1100 5x6 1600 5x6 Magnun 1800 6x8 1600 6x8 Magnun 2400  PPOOTTEENNCCIIAA RREEQQUUEERRIIDDAA ((BBHPPRR)) •LLeeeerr llaa ppootteenncciiaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa eell aagguuaa eenn llaa ccuurrvvaa ddee llaa bboommbbaa.. •LLaa ppootteenncciiaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa llooddooss ((mmaayyoorr ppeessoo)) == [[DDeennssiiddaadd ((llbb//ggaall)) // 88..3333]] xx BBHPP ccuurrvvaa
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass SSEELLEECCCCIIÓÓNN DDEELL TTAAMMAAÑÑOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA  PPOOTTEENNCCIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA SSEE PPUUEEDDEE CCAALLCCUULLAARR LLAA PPOOTTEENNCCIIAA GGPPMM xx ((ppiieess ddee ccaarrggaa))xx((GGrraavveeddaadd EEssppeecc..)) PPOOTTEENNCCIIAA ((HPP)) = ((33996600)) ((EEffiicciieenncciiaa))** GGRRAAVVEEDDAADD EESSPPEECCIIFFIICCAA == [[DDeennssiiddaadd ((llbb//ggaall)) // 88..3333]] **DDEE LLAA CCUURRVVAA DDEE RREENNDDIIMMIIEENNTTOO SSIINNOO HAAYY NNIINNGGUUNN VVAALLOORR DDIISSPPOONNIIBBLLEE UUSSAARR 00,,7755
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass EENN LLAA SSUUCCCCIIOONN DDEE LLAA BBOOMMBBAA HAAYY QQUUEE::  MMiinniimmiizzaarr llaass ppeerrddiiddaass ppoorr ffrriicccciioonn..  RReedduucciirr llaa eennttaarrddaa ddee aaiirree  RReedduucciirr llaa ccaannttiiddaadd ddee vvoolluummeenn mmuueerrttoo aanntteess ddee llaa ssuucccciioonn ppoorrqquuee eessttee vvoolluummeenn eess ppeerrddiiddoo.. NNOO RREECCOOMMEENNDDAADDOO RREECCOOMMEENNDDAADDOO DDIISSEEÑÑOOSS DDEE SSUUCCCCIIOONN
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCuurrvvaa ddee ddeesseemmppeeññoo ddee uunnaa bboommbbaa LLaass ccuurrvvaass ddee ddeesseemmppeennoo ddee uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa eess pprroodduucciiddaa ppoorr eell ffaabbrriiccaannttee ddee pprruueebbaass ddee ddeesseemmppeeññoo yy mmuueessttrraann llaa rreellaacciioonn eennttrree eell ccaauuddaall,, llaa eeffiicciieenncciiaa,, llaa CCAANNPPRR yy BBHPPRR.. AA mmaass ccaabbeezzaa mmeennooss ccaauuddaall AA mmaass bbaajjaa ccaabbeezzaa mmaass ccaauuddaall AA mmaass bbaajjoo ccaauuddaall mmeennooss Hoorrsseeppoowweerr  AA mmaass aallttoo ccaauuddaall mmaass Hoorrsseeppoowweerr
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass Curvas ddee RReennddiimmiieennttoo oo ddeesseemmppeeññoo
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass LLEEYYEESS DDEE AAFFIINNIIDDAADD EEll rreennddiimmiieennttoo ddee uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa eess aaffeeccttaaddaa ppoorr eell ccaammbbiioo eenn vveelloocciiddaadd ((rrppmm)) oo ttaammaaññoo ddeell iimmppeelllleerr ((ddiiaammeettrroo)).. DDeeffiinniicciioonneess:: QQ == CCaauuddaall IIeenn ggppmm DD == DDiiaammeettrroo ddeell iimmppeelllleerr eenn ppuullggaaddaass H == CCaabbeezzaa eenn ppiieess BBHPP == CCaabbaallllooss ddee ffuueerrzzaa NN == VVeelloocciiddaadd eenn rrppmm
BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass LLEEYYEESS DDEE AAFFIINNIIDDAADD LLaa LLeeyy ddee aaffiinniiddaadd ppaarraa uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa CCOONN EELL DDIIAAMMEETTRROO DDEELL IIMMPPEELLLLEERR PPEERRMMAANNEECCEE CCOONNSSTTAANNTTEE yy llaa vveelloocciiddaadd ccaammbbiiaa:: CCaauuddaall :: QQ11 ¸QQ22 == NN11 ¸ NN22 EEjjeemmpplloo:: @@ 11,,775500 rrppmm yy 110000 ggppmm,, CCuuaall eess eell ccaauuddaall aa 33,,550000 rrppmm?? 110000 ¸QQ22 == 11,,775500¸ 33,,550000 QQ22 == 220000 ggppmm
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Lodos de Perforacion Mi SWACO

  • 1. Curso de Adiestramiento Mexico 2002 CONTROL DE SOLIDOS
  • 2. CONTENIDO LODOS Y CORTES DE PERFORACION 1. Lodo de perforación 2. Funciones de los lodos 3. Propiedades de los lodos 4. Clases de lodos 5. Métodos de control de sólidos 5.1 Dilución 5.2 Desplazamiento 5.3 Tanques de asentamiento (Trampas de Arena) 5.4 Separación Mecánica 6. Clasificación de los sólidos 7. Puntos de corte de los equipos de control de sólidos 8. Configuraciones de los equipos de control de sólidos ZARANDAS 1. Componentes básicos 2 Principios de Operación 3 Normas de Vibración 3.1 Movimiento Circular 3.2 Movimiento Lineal 3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico 3.4 Movimiento Elíptico Simétrico 4. Dinámica de Vibración
  • 3. CONTENIDO 5. Configuración de la cubierta 5.1 Sistemas de Zarandas 5.2 Manifolds de Distribución 6. Fallas – Averías 7. Reglas y cuidados operacionales 8. Ventajas y Desventajas 9. Mantenimiento MALLAS 1. Tipos de Mallas 1. Punto de Corte 2. Parámetros para la selección de las mallas 3. Grados de Alambre 4. Mallas Tensionadas 5. Mallas Pre-Tensionadas 6.1 Mallas Piramidales 7. Curvas de Eficiencia 8. Ajuste de las mallas 9. Sistema de Sujeción 10. Configuración de la Cubierta de la malla 11. Taponamiento 12. Reglas y Cuidados Operacionales
  • 4. CONTENIDO DESGASIFICADORES 1 Tipos de Desgasificadores 1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico 1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum) 2. Instalación y Operación 3. Mantenimiento HIDROCICLONES 1. Teoría del Hidrociclón 2. Características del diseño 2.1 Diámetro del cono 2.2 Angulo del cono 2.3 Diámetro del vértice 2.4 Parámetros de flujo 2.5 Cabeza de alimentación 2.6 Tamaño de las partículas 3. Parámetros ajustables 4. Unidades de los Hidrociclones 5. Eficiencia de separación
  • 5. CONTENIDO MUD CLEANER 1 Instalación y operación 2 Mantenimiento 3 Aplicación 4 Ventajas y desventajas 5 Tres en uno CENTRIFUGAS DECANTADORAS 1 Introduccion 2 Separacion por sedimentacion 3 Separacion centrifuga 4 Principales componentes 5 Principios de Operación 6 Desempeño de las centrifugas 7 Velocidad de las centrifugas 8 Velocidad de transporte de los sólidos 9 Aplicaciones 9.1 Centrifugas de Baja Velocidad 9.2 Centrifugas de Alta Velocidad 9.3 Operación Dual de Centrifugas – Lodo no densificado 9.4 Operación Dual de Centrifugas – Lodo densificado 9.5 Operación para deshidratación de lodos 9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
  • 6. CONTENIDO BOMBAS CENTRIFUGAS 1 Componentes de una bomba centrifuga 2 Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba 3 Cavitación 3.1 Cavitación por succión 3.2 Cavitación por descarga 4. Relación entre presión y altura de un liquido 5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga 6. Selección del Tamaño de una Bomba 7. Diseños de Succión 8. Curvas de Desempeño de una Bomba 9. Leyes de Afinidad 10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas METODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE SÓLIDOS 1. Evaluación experimental para determinar el contenido de sólidos en el lodo de acuerdo a su peso. 2. Calculo del diámetro promedio del hueco por washout. 3. Calculo de los sólidos generados por el hueco por hora / sección. 4. Evaluación de la eficiencia del equipo de control de sólidos (API. Practica 13C 5. Evaluación de la eficiencia de los conos de los hodrociclones
  • 7. CONTENIDO TANQUES DE LODO 1 Áreas de tanques 1.1 Sistema de tratamiento 1.2 Tanque de Viaje 2. Sistema de Ecualización 2.1 Líneas de ecualización 3. Sistema de agitación 3.1 Agitadores 3.2 Pistolas
  • 8. LODOS Y CORTES DE PERFORACION
  • 9. 1. Lodo de Perforación 2. Funciones de los lodos 3. Propiedades de los lodos 4. Clases de lodos 5. Métodos de control de sólidos 6. Clasificación de los sólidos 7. Puntos de corte de los equipo de control de sólidos 8. Configuraciones de los equipos de control de sólidos
  • 10. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn LODO DE PERFORACION ES LA MEZCLA DE LIQUIDOS, QQUUIIMMIICCAA YY SSOOLLIIDDOOSS.. LLOOSS SSOOLLIIDDOOSS PPUUEEDDEENN SSEERR TTIIPPOO CCOOMMEERRCCIIAALL ((AADDIICCIIOONNAADDOOSS PPAARRAA AALLCCAANNZZAARR PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEESSEEAADDAASS)) OO SSOOLLIIDDOOSS PPEERRFFOORRAADDOOSS ((NNOO CCOOMMEERRCCIIAALLEESS YY CCOONNTTAAMMIINNAANNTTEESS))
  • 11. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn FFUUNNCCIIOONNEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  TRANSPORTAR LLOOSS CCOORRTTEESS DDEE PPEERRFFOORRAACCIIOONN YY DDEERRRRUUMMBBEESS AA LLAA SSUUPPEERRFFIICCIIEE.. MMAANNTTEENNEERR EENN SSUUSSPPEENNSSIIOONN LLOOSS CCOORRTTEESS YY DDEERRRRUUMMBBEESS EENN EELL AANNUULLAARR CCUUAANNDDOO SSEE DDEETTIIEENNEE LLAA CCIIRRCCUULLAACCIIOONN.. CCOONNTTRROOLLAARR LLAA PPRREESSIIOONN SSUUBBTTEERRRRAANNEEAA.. EENNFFRRIIAARR YY LLUUBBRRIICCAARR LLAA BBRROOCCAA YY SSAARRTTAA..
  • 12. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn FFUUNNCCIIOONNEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  DAR SOSTEN AA LLAASS PPAARREEDDEESS DDEELL PPOOZZOO.. AAYYUUDDAARR AA SSUUSSPPEENNDDEERR EELL PPEESSOO DDEE LLAA SSAARRTTAA YY RREEVVEESSTTIIMMIIEENNTTOO.. •TTRRAANNSSMMIITTIIRR PPOOTTEENNCCIIAA HHIIDDAARRUULLIICCAA SSOOBBRREE LLAA FFOORRMMAACCIIOONN,, PPOORR DDEEBBAAJOO DDEE LLAA BBRROOCCAA.. PPRROOVVEEEERR UUNN MMEEDDIIOO AADDEECCUUAADDOO PPAARRAA LLAA EEVVAALLUUAACCIIOONN DDEE LLAA FFOORRMMAACCIIOONN.. MMIINNIIMMIIZZAARR EELL IIMMPPAACCTTOO
  • 13. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  DDeennssiiddaadd:: SSee mmiiddee mmeeddiiaannttee llaa bbaallaannzzaa.. LLooss llooddooss ssee ccoonnssiiddeerraann lliivviiaannooss hhaassttaa uunn ppeessoo ddee 1100..55 llppgg ((LLiibbrraass ppoorr ggaallóónn)) yy ppeessaaddooss ccoonn ppeessooss mmaayyoorreess.. LLooss llooddooss ccoonn ppeessooss mmaayyoorreess ddee 1144 llppgg ssoonn ccoonnssiiddeerraaddooss mmuuyy ppeessaaddooss yy ccoossttoossooss ppoorr llaa ccaannttiiddaadd ddee bbaarriittaa uussaaddaa.. LLooss ddeennssiiffiiccaanntteess llee ddaann uunn mmaayyoorr ppeessoo aall llooddoo..  CCoonntteenniiddoo ddee ssóólliiddooss:: SSee mmiiddee ppoorr rreettoorrttaa eenn llaabboorraattoorriioo eess ((%%)) VVoolluummeenn ttoottaall ddee ssóólliiddooss // VVoolluummeenn ttoottaall ddeell llooddoo..
  • 14. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  FFiillttrraacciióónn yy TToorrttaa:: EEss llaa ppéérrddiiddaa ddee fflluuiiddoo aa ttrraavvééss ddeell ttiieemmppoo ((VVoolluummeenn ddee ffiillttrraaddoo // TTiieemmppoo ddee ffiillttrraacciióónn)).. SSee mmiiddee ppoorr mmeeddiioo ddee uunnaa ffiillttrroopprreennssaa eenn ddoonnddee ssee ssiimmuullaa llaass ccoonnddiicciioonneess ddeell ppoozzoo bbaajjoo cciieerrttaa pprreessiióónn yy tteemmppeerraattuurraa.. LLaa ttoorrttaa eess eell rreessuullttaaddoo ffiinnaall ddee ffiillttrraacciióónn qquuee qquueeddaa aall ppaassaarr eell llííqquuiiddoo ppoorr eell ffiillttrroo ddee ppaappeell aa pprreessiióónn eenn ddoonnddee ssee oobbttiieennee cciieerrttaa ccoonnssiisstteenncciiaa yy eessppeessoorr sseemmeejjaannttee aa llaa ppaarreedd ddeell ppoozzoo qquuee ddeeppeennddee ddee llaa ffaassee ssóólliiddaa ddeell llooddoo..
  • 15. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  VViissccoossiiddaadd :: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa ddeell llooddoo aa fflluuiirr.. AA mmaayyoorr ccaannttiiddaadd ddee ssóólliiddooss mmaayyoorr sseerráá llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo oo vviissccoossiiddaadd.. LLaa uunniiddaadd ddee mmeeddiiddaa eess CCeennttiippooiisseess ((CCpp))..  PPuunnttoo ddee cceeddeenncciiaa :: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa ddeell fflluujjoo ddeebbiiddoo aa llaass ffuueerrzzaass eellééccttrriiccaass oo llaa ccaappaacciiddaadd ddee aaccaarrrreeoo ddeell llooddoo ppoorr áárreeaa ddee fflluujjoo.. SSee mmiiddee eenn LLiibbrraass // 110000 ppiieess22 ccoonn llaa lleeccttuurraa ddeell vviissccoossíímmeettrroo
  • 16. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  VViissccoossiiddaadd PPlláássttiiccaa ((VVPP)):: EEss llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo ddeebbiiddoo aall ttaammaaññoo,, ffoorrmmaa yy nnúúmmeerroo ddee ppaarrttííccuullaass.. SSee mmiiddee eenn eell llaabboorraattoorriioo ppoorr mmeeddiioo ddeell vviissccoossíímmeettrroo yy llaa uunniiddaadd eess eell cceennttiippooiissee.. VVPP ((ccpp)) == Q 660000 -- Q 330000
  • 17. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  RReessiisstteenncciiaa ddee GGeell:: EEss llaa ccoonnssiisstteenncciiaa ttiixxoottrróóppiiccaa ddeell llooddoo oo llaa pprrooppiieeddaadd ddeell llooddoo ddee sseerr ggeell ((ggeellaattiinnaa)) yy mmaanntteenneerr llaass ppaarrttííccuullaass eenn ssuussppeennssiióónn ccuuaannddoo nnoo eexxiissttaa cciirrccuullaacciióónn.. LLaa uunniiddaadd ddee mmeeddiiddaa eess LLiibbrraass // 110000 ppiieess22..  ppHH yy AAllccaalliinniiddaadd:: TTooddoo llooddoo ddeebbee sseerr aallccaalliinnoo ccoonn rraannggoo eennttrree 99..00 –– 1100..55 ggeenneerraallmmeennttee.. SSee mmiiddee ppoorr uunn mmééttooddoo ccoolloorríímmeettrriiccoo oo ddiirreeccttaammeennttee ppoorr ppHH –– mmeettrroo,, eess aaddiimmeennssiioonnaall..
  • 18. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLOOSS LLOODDOOSS  MBT (Capacidad de intercambio ccaattiióónniiccoo)):: EEss llaa ccaappaacciiddaadd ttoottaall ddee aabbssoorrcciióónn ddee llaass aarrcciillllaass ((bbeennttoonniittaa ++ aarrcciillllaa ddee ffoorrmmaacciióónn)).. SSee mmiiddee ppoorr eell mmééttooddoo ddee aazzuull ddee mmeettiilleennoo.. ((LLbbss // bbbbll ddee llooddoo))..  CClloorruurrooss yy CCaallcciioo:: IInnddiiccaa aagguuaass ddee ffoorrmmaacciióónn eennttrraannddoo aall ppoozzoo yy ccoonnttaammiinnaacciióónn ppoorr cceemmeennttoo yy yyeessoo.. SSee mmiiddee ppoorr mmeeddiioo ddee rreeaaccttiivvooss qquuíímmiiccooss eenn eell llaabboorraattoorriioo..
  • 19. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn LLooss llooddooss ddee PPeerrffoorraacciióónn ssee ccllaassiiffiiccaann sseeggúúnn llaa nnaattuurraalleezzaa ddee llaa ffaassee llííqquuiiddaa eenn ccuuaattrroo ggrraannddeess ggrruuppooss pprriinncciippaalleess::  LLooddooss BBaassee AAgguuaa LLooddooss aagguuaa bbeennttoonniittaa LLooddooss NNaattuurraalleess LLooddooss FFoossffaattoo LLooddooss ttrraattaaddooss ccoonn CCaallcciioo LLooddooss ddee ccaall.. LLooddooss ddee YYeessoo.. LLooddooss ddee lliiggnnoossuullffoonnaattoo LLooddooss ddee aagguuaa ssaallaaddaa CCLLAASSEESS DDEE LLOODDOOSS
  • 20. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCLLAASSEESS DDEE LLOODDOOSS  LLooddooss BBaassee AAcceeiittee  EEmmuullssiioonneess IInnvveerrttiiddaass  LLooddooss NNeeuummááttiiccooss AAiirree SSeeccoo NNiieebbllaa LLooddooss aaiirreeaaddooss  EEssppuummaa
  • 21. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o DDIILLUUCCIIOONN LLaa ddiilluucciióónn rreedduuccee llaa ccoonncceennttrraacciióónn ddee ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss aaddiicciioonnaannddoo uunn vvoolluummeenn aall llooddoo ddee ppeerrffoorraacciióónn.. o DDEESSPPLLAAZZAAMMIIEENNTTOO EEss llaa rreemmoocciióónn oo ddeessccaarrttee ddee ggrraannddeess ccaannttiiddaaddeess ddee llooddoo ppoorr llooddoo nnuueevvoo ccoonn ooppttiimmaass pprrooppiieeddaaddeess rreeoollooggiiccaass.. o PPIISSCCIINNAASS DDEE AASSEENNTTAAMMIIEENNTTOO ((GGRRAAVVEEDDAADD)) EEss llaa sseeppaarraacciióónn ddee ppaarrttííccuullaass ssóólliiddaass ppoorr eeffeeccttoo ddee llaa ggrraavveeddaadd,, ddeebbiiddoo aa llaa ddiiffeerreenncciiaa eenn llaa ggrraavveeddaadd eessppeeccííffiiccaa ddee llooss ssóólliiddooss yy eell llííqquuiiddoo.. DDeeppeennddee ddeell ttaammaaññoo ddee ppaarrttííccuullaass,, ggrraavveeddaadd eessppeecciiffiiccaa yy vviissccoossiiddaadd ddeell llooddoo.. o SSEEPPAARRAACCIIOONN MMEECCAANNIICCAA
  • 22. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o PISCINAS DE ASENTAMIENTO –– TTRRAAMMPPAA DDEE AARREENNAA EEss eell pprriimmeerr ccoommppaarrttiimmiieennttoo llooccaalliizzaaddoo eenn llaa sseecccciióónn ddee rreemmoocciióónn ddeell ssiisstteemmaa aaccttiivvoo.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa bbaassiiccaammeennttee eess uunn ccoommppaarrttiimmiieennttoo ddee aasseennttaammiieennttoo qquuee eessttaa llooccaalliizzaaddoo ddiirreeccttaammeennttee ddeebbaajjoo ddee llaass zzaarraannddaass.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa rreecciibbee eell llooddoo yy lloo eennttrreeggaa aall ssiigguuiieennttee ttaannqquuee ppoorr rreebboossee.. LLaa ttrraammppaa ddee aarreennaa aaccttuuaa ccoommoo uunn aappaarraattoo ddee aasseennttaammiieennttoo ppaarraa rreemmoovveerr ssóólliiddooss ggrraannddeess qquuee ppuueeddaann ooccaassiioonnaarr ttaappoonnaammiieennttooss eenn llooss hhiiddrroocciicclloonneess.. EEssttooss ggrraannddeess ssóólliiddooss lllleeggaann aa llaa ttrraammppaa ccuuaannddoo hhaayy mmaallllaass rroottaass oo ssee hhaa hheecchhoo bbyy--ppaassss eenn llaass zzaarraannddaass.. DDiisseeññoo:: PPeennddiieennttee eenn eell ffoonnddoo ccoonn mmíínniimmoo 330000 oo mmááss.. LLaa lloonngguuiittuudd yy aanncchhoo ddee llaa ttrraammppaa ddeebbee sseerr mmeennoorr qquuee llaa pprrooffuunnddiiddaadd ttoottaall ccoonn llaa ppeennddiieennttee hhaacciiaa llaa vváállvvuullaa ddee ddeessccaarrggaa ((1122”” oo mmaayyoorr))..
  • 23. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn MMEETTOODDOOSS DDEE CCOONNTTRROOLL DDEE SSOOLLIIDDOOSS o SSEEPPAARRAACCIIOONN SSMMeeEpEpaaCCrraaAAccNNiióóIInnCC ssAAeelleeccttiivvaa ddee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss ddeell llooddoo ppoorr ddiiffeerreenncciiaass ddee ttaammaaññoo yy mmaassaa.. HHaayy vvaarriiooss ttiippooss ddee eeqquuiippooss llooss ccuuaalleess ssoonn ddiisseeññaaddooss ppaarraa ooppeerraarr eeffiicciieenntteemmeennttee bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess eessppeecciiffiiccaass.. EEll oobbjjeettiivvoo ddee ddiisseeññoo ddee ccuuaallqquuiieerr eeqquuiippoo ddee ccoonnttrrooll ddee ssóólliiddooss eess aallccaannzzaarr,, ppaassoo aa ppaassoo,, llaa rreemmoocciióónn pprrooggrreessiivvaa ddee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss.. EEssttoo ppeerrmmiittee qquuee ccaaddaa eeqquuiippoo ooppttiimmiiccee eell ddeesseemmppeeññoo ddeell eeqquuiippoo ssiigguuiieennttee.. AAddeemmááss,, eell ssiisstteemmaa ddeebbee tteenneerr llaa hhaabbiilliiddaadd ppaarraa ddiiffeerreenncciiaarr eennttrree llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss yy eell vvaalliioossoo mmaatteerriiaall ppeessaannttee..
  • 24. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Clasificación AAPPII ddeell ttaammaaññoo ddee llooss ssóólliiddooss COLOIDAL MENOR DE 2 ULTRA FINO 2 A 44 FINO 44 A 74 MEDIO 74 A 250 INTERMEDIO 250 &
  • 25. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Clasificación AAPPII ddeell ttaammaaññoo ddee llooss ssóólliiddooss BENTONITA SOLIDOS PERFORADOS BARITE ALTA BAJA BARITE BENTONITA HEMATITA SOLIDOS PERFORADOS ARCILLA ARENAISCA, ETC.
  • 26. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCllaassiiffiiccaacciióónn ddee llooss ssóólliiddooss ACTIVOS INERTES BENTONITA ARCILLAS GUMBO ARENISCA LIMO GRANITO ARENA BENTONITA
  • 27. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn TTaammaaññoo ddee llaass ppaarrttííccuullaass // PPuunnttooss ddee ccoorrttee DDIIAAMMEETTRROO DDEE PPAARRTTIICCUULLAA 1 Micrón (μ) 1 mm 1 cm 1 10 2 3 4 5 6 7 89 100 2 3 4 5 6 7 89 1000 2 3 4 5 6 7 89 10000 2 3 4 5 6 7 89 51 54 57 051 081 052 003 024 73 595 148 002 523 002 001 08 06 05 04 004 03 02 01 Micrón Screen Mesh LIMOt ARENA FINA ARENA CUARZO Barite CEMNETO ULTARFINO CEMENTO ESTANDAR GRAVA CENTRIFUGAS HIDROCICLONES ZARANDA
  • 28. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Efecto del tamaño ddee llaa ppaarrttííccuullaa eenn llaa vviissccoossiiddaadd
  • 29. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn PPuunnttooss ddee ccoorrttee eenn eeqquuiippooss ddee ccoonnttrrooll ddee ssóólliiddooss 50 100 500 1000 0 Particle Size (μ) Linear Shaker: 74 μ D / Sander: 44 μ D / Silter: 25 μ Centrifuge: 5 to 10 μ Scalping Shakers: 600 μ Dewatering Unit: 0 to 10 μ
  • 30. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn Configuraciones del Equipo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss CCoonnffiigguurraacciióónn LLooddoo NNoo DDeennssiiffiiccaaddoo
  • 31. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCoonnffiigguurraacciioonneess ddeell EEqquuiippoo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss Configuración Lodo Densificado hhaassttaa 1122 ppppgg
  • 32. LLooddooss yy CCoorrtteess ddee PPeerrffoorraacciióónn CCoonnffiigguurraacciioonneess ddeell EEqquuiippoo ddee CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss CCoonnffiigguurraacciióónn LLooddoo DDeennssiiffiiccaaddoo mmaayyoorr ddee 1122 ppppgg
  • 34. CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss 1 Componentes básicos 2 Principios de Operación 3 Normas de Vibración 3.1 Movimiento Circular 3.2 Movimiento Lineal 3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico 3.4 Movimiento Elíptico Simétrico 4. Dinámica de Vibración 5 Configuración de la cubierta 5.1 Sistemas de Zarandas 5.2 Manifolds de Distribución 6. Fallas – Averías 7. Reglas y cuidados operacionales 8. Ventajas y Desventajas 9. Mantenimiento
  • 35. CCoonnttrrooll ddee SSóólliiddooss ZARANDAS EL DESEMPEÑO DE LAS ZARANDAS DETERMINA LA EFICIENCIA TOTAL DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS. UUNN PPOOBBRREE DDEESSEEMMPPEEÑÑOO AAQQUUII NNOO PPUUEEDDEE SSEERR RREEMMEEDDIIAADDOO MMAASS TTAARRDDEE
  • 36. Componentes Básicos ZZaarraannddaass • Tanque receptor • Motores vibradores • Mallas • Bolsillo o taza de desagüe • Canasta (una o mas cubiertas)
  • 37. Principio de Operación ZZaarraannddaass Las zarandas es el único aparato removedor de sólidos que hace una separación basado en el tamaño físico de las partículas. La operación de la zaranda es función de: • Norma de la vibración • Dinámica de la Vibración • Tamaño de la cubierta y su configuración • Características de las mallas(Mesh & Condición superficie) • Reología del lodo (Especialmente Densidad y Viscosidad) • Ritmo de carga de Sólidos (ROP,GPM y Diámetro del hueco)
  • 38. Normas de Vibración ZZaarraannddaass • La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración. CCiirrccuullaarr LLiinneeaall EEllííppttiiccoo Hay tres tipos comunes de movimiento que pueden ser usados:
  • 39. Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Circular - Su canasta se mueve en un movimiento circular uniforme - Patrón de Vibración Balanceado - Diseño Horizontal (Capacidad limitada) - Transporte rápido y mayores fuerzas G’s. - Vibradores colocados a cada lado de la canasta en su centro de gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta. - Recomendados en zarandas primarias para remover sólidos gruesos (Scalper) o para Arcillas tipo gumbo.
  • 41. Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Lineal - El movimiento lineal obtenido usando dos vibradores contra-rotativos. - Patrón de Vibración Balanceado dinámicamente. La fuerza neta en la canasta es cero excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad. - Angulo de esta línea de movimiento es normalmente a 45-50 grados en relación a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de sólidos máximo. - Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos. Recomendadas para todo tipo de operación que requiera el uso de mallas finas.
  • 42. Zaranda Movimiento Lineal ZZaarraannddaass
  • 43. DDeerrrriicckk FFlloo -- LLiinnee CClleeaanneerr ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal
  • 44. Sweco LM 3 ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal AAnngguulloo ddee CCaannaassttaa VVaarriiaabbllee..
  • 45. Zaranda Movimiento Lineal Secondary Screen Thule VSM 100 ZZaarraannddaass Header Tank Feed Chute Drive Head Assembly Scalping Deck Primary Deck ‘Pneumoseal’ Clamping System
  • 46. ZZaarraannddaass Thule VSM 100 Linear Shaker MMaallllaa SSccaallppeerr MMaallllaa PPrriimmaarriiaa SSiisstteemmaa ddee AAjjuussttee DDee MMaallllaa
  • 47. Zaranda Movimiento Lineal Broadbent DT2000 Linear Shaker ZZaarraannddaass •EEssttaa ZZaarraannddaa ooffrreeccee: •DDoobbllee ccuubbiieerrttaa •AAjjuussttee RRááppiiddoo ddee áánngguulloo..
  • 48. CCaammbbiioo RRááppiiddoo eenn mmaallllaass ppoorr ssuuss tteennssiioonnaaddoorreess.. Brandt ATL - 1000 ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Lineal
  • 49. Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Elíptico  Movimiento Elíptico Desequilibrado - Patrón de Vibración Desbalanceado. Diferentes tipos de mov. sobre su canasta. - Vibradores no rotan en el centro de gravedad de la zaranda aplicándose el torque sobre esta. - Operada con inclinación hacia la descarga de sólidos diminuyendo la capacidad. - Recomendados para remover sólidos gruesos (Scalper) o pegajosos (Arcillas)
  • 50. ZZaarraannddaass Zaranda Movimiento Elíptico Asimétrico Brandt Single Deck Shakers • Zarandas pioneras con solo una malla en su canasta. • Por su pendiente negativa de su canasta tiene poco tiempo de retención y pobre separación
  • 51. Normas de Vibración ZZaarraannddaass Movimiento Elíptico  Movimiento Elíptico Equilibrado - Su canasta se mueve en un movimiento Elíptico uniforme - Mejor transporte de los cortes (> Lineal) - Las mallas duran mas debido a que el mov. Elip. Provee un patron de aceleramiento mas suave. - Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operación en especial con lodos base aceite.
  • 52. ZZaarraannddaass True Balanced Elliptical Motion Shaker Swaco BEM 3 1 2 2 3 4 5 6 7 Vibrating Basket Vibrator Motor Screen Area 33.7 sq ft. (3 Screens) Deck Angle Adjustments 1 2 3 4 Rapid Action Tensioners 5 6 Base Skid 7 Detachable Header Box
  • 53. ZZaarraannddaass BEM-600 TM High Performance Shale Shaker
  • 55. Dinámica de Vibración ZZaarraannddaass • La masa de los contrapesos y la frecuencia determina la dinámica de la vibración. G’s = [Stroke (in) x RPM2] / 70400  Aceleración •La mayoría de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0. •La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleración. •Las zarandas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamente proporcional a la aceleración.
  • 56. Dinámica de Vibración ZZaarraannddaass  Frecuencia (RPM) • Los vibradores de las zarandas giran normalmente con RPM’s entre 1200 a 1800 a 60Hz. • La prolongación del golpe varia en forma inversa con los RPM. • Longitud del golpe: Distancia vertical de desplazamiento de la canasta de la zaranda. •Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la capacidad de flujo en presencia de sólidos a baja RPM’s (Aumento del golpe prolongado), sin embargo, al bajar la frecuencia genera que los lodos tienden a rebotar mas alto que la altura de las cortinas derramando algo de lodo en los costados.
  • 57. ZZaarraannddaass Configuración de la Cubierta • La cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar el procesamiento de fluido y variar la acción de transporte y secado de los cortes. DDeerrrriicckk FFlloo-- LLiinnee • Al usar ángulos > 3 hay que tener cuidado con los cortes acumulados en la región liquida… La acción vibratoria y la residencia extendida generara mas finos.
  • 58. Configuración de la Cubierta #1 #2 #3 #4 Superior Inferior (#3 / #4) +10 +7.5 +5.0 +2.5 0 (#1 / #2) 0 -2.5 -5.0 -7.5 -10 1 2 3 4 5 Angulo de la malla Variaciones Brandt ATL - 1000 ZZaarraannddaass
  • 59. ZZaarraannddaass Configuración de la Cubierta Solids Removed on Scalping Screen Pool of Fluid Hydrostatic Pressure Solids Crawl out of Pool Beach Liquid to sand traps Fixed screen angle Flowback panel
  • 60. Sistema de zarandas SSiisstteemmaa CCaassccaaddaa Lodo del hueco Scalpers Línea de flujo Primary Shakers Línea de flujo Descarga de sólidos ZZaarraannddaass
  • 61. Típico arreglo de Zarandas ZZaarraannddaass
  • 62. Zaranda con Movimiento Elíptico Balanceado y lineal. Zaranda en Desarrollo ZZaarraannddaass
  • 63. Manifolds de distribuicion ZZaarraannddaass  Consideraciones de diseño o Distribucion pareja. o No acumulacion de sólidos (1 ft de caida por cada 12 ft de long.)  Alimentacion a la zaranda o Sólidos o Liquido  Evitar muchas Tees ramificadas.  Arreglos preferidos o Tees sin salida. o Manifolds circulares o manifolds con descarga superior.  Distribuicion de flujo a igual nivel.
  • 64. Manifolds Convencionales ZZaarraannddaass Muchos taladros tienen estos ttiippooss ddee aarrrreegglloo..
  • 67. ZZaarraannddaass Manifold con Descarga Superior
  • 68. Fallas / Averias Falla / Averia Posible causa Solucion Desgarre o rajadura en la malla. Tension insuficiente Reemplace la malla y tensionela apropiadamante Caucho en mal estado Reemplace caucho. Malla suelta, no ajusta. Tornillos Tensores en mal estado Reemplace los tornillos malos (torcidos/rosca mala) Malla en mal estado. Reemplace Malla. Falta Caucho en la bandeja o esta Reemplace caucho. en mal estado zaranda produce alto inusual Arandelas o tornillos sueltos. Chequee y ajustelos. ruido al operar Tornillos Tensores sueltos. Chequee y ajustelos. Rodamientos de Vibradores malos Reemplace Rodamientos. Valvula o manija del By-pass valvula o manija con solidos y lodo.Limpie cuerpo de manija o valvula atascada. con agua o diesel. Vibradores demasiado calientes Rodamientos sin grasa. Agrege grasa a rodamientos. Rodamientos en mal estado. Reemplace los rodamientos. Lodo acumulado sobre la malla Malla con tamizado muy pequeno Cambie a una malla de tamizado o derrame de mucho lodo en la mas grande o ajuste el angulo de descarga solida. la bandeja de la zaranda Malla suelta. Ajuste malla con el torque apro-piado ( 50 ft/lb ) Acumulacion de lodo en los bor- Los Vibradores no estan rotando Cambie la posicion de un cable des traseros de las mallas en direcciones opuestas. de alimentacion electrica Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas. ZZaarraannddaass
  • 69. ZZaarraannddaass Reglas y Cuidados Operacionales • Nunca haga By-pass en las zarandas. • En lo posible use siempre Mallas de tamizado fino. • Regule el flujo y monitorelas continuamente. • Ajuste el angulo para cubrir el 75 % de la longuitud de la malla (Beach) • Lleve inventario y control de las horas que se usan las mallas. • Turne las zarandas cuando halla viajes de tuberia para prolongar la vida de las mallas.
  • 70. ZZaarraannddaass Reglas y Cuidados Operacionales • En stand by limpie las mallas y repare con silicona o masilla epoxica las partes rotas. • Cerciorese que los motores y el ajuste de los contrapesos en los vibradores sean iguales. • Al transportar las zarandas ajuste los contrapesos de los vibradores a cero y use los seguros en los resortes.
  • 71. ZZaarraannddaass Seleccion del numero de zarandas
  • 72. ZZaarraannddaass VENTAJAS • 'Simple' para operar. •Disponibilidad. •Si el tamizado de la malla es conocido, el punto de corte es predecible. • Capaz de procesar el volumen total de lodo circulado. •Facil de inspeccionar •Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier degradacion mecanica.
  • 73. ZZaarraannddaass DESVENTAJA S • Son costosas (compra y operación). • Su montaje necesita gran espacio. • La inspecion de mallas del fondo en zarandas dobles son dificiles de inspeccionar. • Produce sólidos humedos en su descarga .
  • 74. Conclusion Final LAS ZARANDAS SON PARTE ESENCIAL DEL PARTE ESENCIAL DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN TALADRO. ZZaarraannddaass
  • 75. MMaallllaass 1. Desarrollo de las mallas 2. Punto de Corte 3. Designación de la malla 4. Tipos de mallas 4.1 Mallas tensionadas 4.2 Mallas Pre-tensionada plana 4.3 Mallas Pre-tensionadas piramidales 5. Ajuste de las mallas 6. Parámetros para la selección de mallas 7. Tramados (Tejidos) comunes en las mallas 8. Grados de Alambre 9. Área Abierta de la malla 10. Configuración de la cubierta según el tamaño de la malla 11. Curvas de eficiencia 12. Taponamiento: Problema común en la malla 13. Reglas y cuidados operacionales
  • 76. MMaallllaass Desarrollo de las mallas • Las mallas para zarandas han tenido un gran desarrollo desde la primera que se conoció, la cual no era mas sino una malla de corral de pollos. • Sin embargo, los principios no han cambiado e igual se usa alambres entretejidos con un tamizado a un cierto tamaño de apertura. • Esto define el punto de corte de la malla o el tamaño de sólidos que la malla puede remover.
  • 77. MMaallllaass Punto de Corte Las ppaarrttííccuullaass aa llaa iizzqquuiieerrddaa ddee llaa ccuurrvvaa rreepprreesseennttaann llooss ssóólliiddooss ddee mmeennoorr ttaammaaññoo rreettoorrnnaaddooss ccoonn eell llooddoo.. LLaass ppaarrttííccuullaass aa llaa ddeerreecchhaa ddee llaa ccuurrvvaa rreepprreesseennttaann llooss ssóólliiddooss rreemmoovviiddooss.. EEll DD5500 oo ppuunnttoo ddee ccoorrttee mmeeddiioo eess ddeeffiinniiddoo ccoommoo eell ppuunnttoo ddoonnddee eell 5500%% ddee cciieerrttoo ttaammaaññoo ddee ssóólliiddooss ssoonn yy rreemmoovviiddooss
  • 79. MMaallllaass Designacion ddee llaa MMaallllaa • SSeeggúúnn eell AAPPII RRPP1133 hhaa rreeccoommeennddaaddoo qquuee ttooddaass llaass MMaallllaass sseeaann iiddeennttiiffiiccaaddooss ccoonn llaa ssiigguuiieennttee iinnffoorrmmaacciióónn:: NNoommbbrree ddee llaa MMaallllaa PPootteenncciiaall ddee sseeppaarraacciióónn ((dd5500,,dd1166,,dd8844)) CCaappaacciiddaadd ddee fflluujjoo ((CCoonndduucccciióónn,, áárreeaa ttoottaall nnoo vvaaccííaa))..
  • 80. Tipos de Mallas Las variaciones en los tipos de mallas incluyen: - Mallas Tensionadas - Mallas Pre-Tensionadas - Mallas planas - Mallas piramidales MMaallllaass
  • 81. Mallas Tensionadas Soporte y ajuste de las mallas Tensionadas Overslung Method (Center High) Hook Strip Tension Bar Support Stringer s Lug Tension Bar Underslung Method (Center Low) Screen Support Stringers Form Fluid Channels MMaallllaass
  • 82. MMaallllaass TTeennssiioonnaaddaass Sin Soporte Con Soporte MMaallllaass
  • 83. MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPllaannaa
  • 84. MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPllaannaa
  • 85. MMaallllaass TTiippoo ddee MMaallllaa PPrree--TTeennssiioonnaaddaa :: PPiirraammiiddaall NNuueevvooss ddeessaarrrroollllooss ddee llaass ffoorrmmaass ddee llaass mmaallllaass hhaann tteenniiddoo lluuggaarr.. EEll nnuueevvoo ddiisseeññoo iinncclluuyyee uunnaa ffoorrmmaa ppiirraammiiddaall ddee llaa mmaallllaa ppaarraa ddaarr uunn áárreeaa ssuuppeerrffiicciiaall mmaass ggrraannddee ppaarraa llaass ddiimmeennssiioonneess ddee llaa mmaallllaa..
  • 86. MMaallllaass Ajuste de las mallas • Las Mallas Tensionadas cuentan con un sistema de tornillos para sostener la malla a la cubierta a la tensión indicada. • Las Mallas pre-tensionadas pueden ser ajustadas con tornillos pero muchas veces utilizan un sistema neumático de ajuste. Este sistema permite hacer cambios de malla más rápido y prevenir el daño de las mallas por un torque inapropiado que pueda ser aplicado.
  • 87. Ajuste Neumático ddee mmaallllaass PPrree-- TTeennssiioonnaaddaass Mallas Primaria s Cierre Neumático Cortes MMaallllaass
  • 88. MMaallllaass Ajuste de mmaallllaass TTeennssiioonnaaddaass
  • 89. MMaallllaass Parámetros para la selección de mallas - Tamaño promedio de apertura - Depende del tipo de tejido y el calibre del alambre - Capacidad - Depende del tejido y la textura - Forma de la apertura - Refuerzo de la malla: Usualmente en las mallas pre-tensionadas. - Tamaño de la apertura - Área total de la superficie de la malla.
  • 90. MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa AAllgguunnooss ddee llooss llooss ttrraammaaddooss mmaass ccoommuunneess ddiissppoonniibblleess eenn llaa iinndduussttrriiaa ppeettrroolleerraa ssoonn::  TTrraammaaddoo ccuuaaddrraaddoo ppllaannoo (( PPSSWW ))  TTrraammaaddoo rreeccttaanngguullaarr ppllaannoo (( PPRRWW ))  TTrraammaaddoo rreeccttaanngguullaarr ppllaannoo mmooddiiffiiccaaddoo (( MMRRWW ))  EEll ttrraammaaddoo ccuuaaddrraaddoo ccrruuzzaaddoo ((TTSSWW)) eess uussaaddoo ppaarraa sseeppaarraa rr ggrraannooss ttaammaaññoo ccuuaarrzzoo eenn llaa iinndduussttrriiaa mmiinneerraa..  EEll ttrraammaaddoo hhoollaannddééss ppllaannoo ((PPDDWW)) eess uussaaddoo pprriinncciippaallmmeennttee ccoommoo tteellaa ffiillttrroo ssuuss aappeerrttuurraass ssoonn ttrriiaanngguullaarreess qquuee nnoo ppeerrmmiitteenn ppaassaarr mmuucchhoo fflluujjoo..
  • 91. MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa TTeejjiiddoo ppllaannoo ccuuaaddrraaddoo TTeejjiiddoo ccrruuzzaaddoo ccuuaaddrraaddoo TTeejjiiddoo ppllaannoo rreeccttaanngguullaarr
  • 92. MMaallllaass Tramados (Tejidos) ccoommuunneess ddee MMaallllaa TTeejjiiddoo ppllaannoo rreeccttaanngguullaarr TTeejjiiddoo rreeccttaanngguullaarr eessppeecciiaall
  • 93. MMaallllaass Grados del Alambre - Grados Extra Fuerte – Fuerte o Medio - Grado Comercial (MG) – Comúnmente usado - Tensile Bolting Cloth (TBC) – Usado a menudo - Grado Comercial (MG) proporciona una buena combinación entre el área abierta y la resistencia Tensores para el tamiz son frecuentemente menos usados debido al reducido espesor del alambre. Sin embargo, estos son encontrados en ciertos tipos de zarandas de alta capacidad como es el caso de las Thule VSM-100.
  • 94. MMaallllaass Área abierta de la Malla Es el área efectiva de la malla por donde se hace el crivado (El área adicional es ocupado por los alambres). Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo Pretensionada), punto de corte y área abierta para mallas estándar Thule : 52 mesh - 338μ - 48% Área Abierta 84 mesh - 212μ - 49% Área Abierta 105 mesh - 162μ - 45% Área Abierta 120 mesh - 149μ - 50% Área Abierta 145 mesh - 112μ - 41% Área Abierta 165 mesh - 104μ - 47% Área Abierta 200 mesh - 87μ - 46% Área Abierta 230 mesh - 74μ - 45% Área Abierta
  • 95. MMaallllaass Configuración de la cubierta según el tamaño de malla • Las mallas mas gruesas deberán ser aseguradas en la cubierta superior y las mallas mas finas en la cubierta inferior. • Si el tamaño de la malla superior es muy fina el fluido puede caer en la segunda malla muy cerca del lado de la descarga de los sólidos. Los sólidos serán muy húmedos. • Si son usadas mallas de diferente tamaño en el mismo nivel, la malla mas fina deberá ser usada en el frente de la zaranda.
  • 96. Configuración de la cubierta según el Los ddiiffeerreenntteess ttaammaaññooss ddee mmaallllaa ddaarráánn ddiiffeerreenntteess ttaammaaññooss eenn llooss ssóólliiddooss sseeppaarraaddooss.. MMaallllaass ppaarraa llaass zzaarraannddaass ssccaallppeerr ((PPaarraa ttaammaaññoo ccuuaarrzzoo)) MMaallllaass ppaarraa llaass zzaarraannddaass pprriimmaarriiaass ((FFiinnaass)) tamaño de malla MMaallllaass
  • 97. Curvas de Eficiencia: Zarandas lineales 120 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps 120 Mesh-Oil base, 9 ppg 34 cps Particle sizes in microns % Feed solids referring to overflow 100 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps 20 30 40 50 100 120 160 200 300 100 80 60 40 20 0 MMaallllaass
  • 98. MMaallllaass Curvas de Eficiencia: Mallas piramidales
  • 99. MMaallllaass Taponamiento : Problema común en la malla • El ttaappoonnaammiieennttoo ppuueeddee sseerr oorriiggiinnaaddoo ppoorr llaa aaccuummuullaacciióónn ddee ssóólliiddooss eenn llaass aabbeerrttuurraass ddee llaa mmaallllaa.. • UUnnaa ssoolluucciióónn eess rreemmoovveerr llaa mmaallllaa yy llaavvaarrllaa aa pprreessiióónn ppoorr llaa ppaarrttee ppoosstteerriioorr.. • LLaa ccoollooccaacciióónn ddee mmaallllaass mmaass ffiinnaass ppuueeddee ppeerrmmiittiirr eell ppaassoo ddee llooss ssóólliiddooss ssoobbrree llaass aabbeerrttuurraass ,, ssii nnoo eess ppoossiibbllee llaa ccoollooccaacciióónn ddee mmaallllaass mmaass ggrruueessaass.. Taponamiento de la malla
  • 100. MMaallllaass Reglas y cuidados operacionales  Nunca haga by-pass en las zarandas  Siempre use el tamaño de malla mas fino posible.  Regule el flujo y monitoree las zarandas continuamente.  Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra el 75% de la longitud de las malla.  Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada una. Mantenga el inventario actualizado.  Durante los viajes para sacar tubería apague las zarandas para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes para meter tubería no use todas las zarandas.
  • 101. Reglas y cuidados operacionales MMaallllaass  Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Debe informar al ingeniero de lodos.  Las reparaciones en las mallas pueden ser hechas con silicona o macilla epóxica .  Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha sido reparada, cámbiela por una nueva.  Mantenga un registro de que tipos de mallas están siendo usadas (Inventario).  Para lodo OBM, lave las mallas con diesel a presión. No utilice agua.  Mantenga las mallas usadas correctamente almacenadas (Horizontalmente) y marcadas.
  • 103. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess 1. Tipos de Desgasificadores 1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico 1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum) 2. Instalación y Operación 3. Mantenimiento
  • 104. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificado r • La 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 Atmosféricos: Aceptable en lodos sin peso y baja viscosidad.  Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : 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.
  • 105. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificado r • El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de arena y los primeros hidrociclones (Desander). • Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta excenta de taponamientos. • Siempre probar el desgasificador antes de iniciar cualquier operación de perforación.
  • 106. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificador ((TTiippoo vvaaccííoo)) EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo SSaalliiddaa ddee llooddoo ddeessggaassiiffiiccaaddoo
  • 107. BOMBA DE VACIO TUBO DE SUCCION DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess DDIIAAGGRRAAMMAA TUBO DE DESCARGA
  • 108. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Desgasificador (Tipo vacío) PPllaattooss SSeeppaarraaddoorreess EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo
  • 109. DIAGRAMA OOppeerraacciióónn ddee uunn ddeessggaassiiffiiccaaddoorr EEnnttrraaddaa ddee llooddoo BBoommbbaa ddee vvaaccííoo DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess
  • 112. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Instalación y Operación • Los degasificadores atmosféricos deben descargar horizontalmente a través de la superficie del tanque para que permita el rompimiento de las burbujas de gas. • Los tipo vacío deben descargar abajo de la superficie del lodo. • Para la operación de los desgasificadores se usan, por lo general, bombas centrífugas (más comerciales). • La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza alimentadora necesaria. La ubicación de la succión de esta centrifuga debe ser lo más lejos de la succión del desgasificador. • Instalar un manómetro para controlar la cabeza alimentadora en el eductor.
  • 113. ZARANDAS TRAMPA DE ARENA ENTRADA LODO CON CORTE DE GAS DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess SALIDA LODO DESGASIFICADO IInnssttaallaacciióónn TANQUE DE SUCCION
  • 115. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess Instalación y Operación • Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al menos el total del volumen de la tasa de circulación. • Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo de las zarandas y corrriente arriba de cualquier equipo que requiera bomba centrífuga. El succionador debe estar ubicado corriente abajo del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del compartimiento (Bien agitado). • El flujo para igualar la succión y la descarga debe ser alta (Rebose visible). Igualación baja no asegura el buen funcionamiento del proceso del gasificador.
  • 116. DDeessggaassiiffiiccaaddoorreess SSiisstteemmaa ccoommbbiinnaaddoo ((AAttmmoossfféérriiccoo//vvaaccííoo))
  • 117. HHiiddrroocciicclloonneess LIMPIADOR DE LODO DESARCILLADOR DESARENADOR
  • 118. HHiiddrroocciicclloonneess 1. Teoría del Hidrociclón 2. Características del diseño 2.1 Diámetro del cono 2.2 Angulo del cono 2.3 Diámetro del vértice 2.4 Parámetros de flujo 2.5 Cabeza de alimentación 2.6 Tamaño de las partículas 3. Parámetros ajustables 4. Unidades de los Hidrociclones 5. Eficiencia de separación
  • 119. HHiiddrroocciicclloonneess QQUUEE SSOONN??  SSoonn rreecciippiieenntteess ddee ffoorrmmaa ccoonniiccaa eenn llooss ccuuaalleess llaa eenneerrggiiaa ddee pprreessiioonn eess ttrraannssffoorrmmaaddaa eenn ffuueerrzzaa cceennttrriiffuuggaa.. CCOOMMOO TTRRAABBAAJJAANN??  El lodo ssee aalliimmeennttaa ppoorr uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa,, aa ttrraavveess ddee uunnaa eennttrraaddaa qquuee lloo eennvviiaa ttaannggeenncciiaallmmeennttee eenn llaa ccaammaarraa ddee aalliimmeennttaacciioonn..  UUnnaa ccoorrttaa ttuubbeerriiaa llllaammaaddaa ttuubbeerriiaa ddeell vvoorrttiiccee ffoorrzzaa aa llaa ccoorrrriieennttee eenn ffoorrmmaa ddee rreemmoolliinnoo aa ddiirriiggiirrssee hhaacciiaa aabbaajjoo eenn ddiirreecccciioonn ddeell vveerrttiiccee ((PPaarrttee ddeellggaaddaa ddeell ccoonnoo))..
  • 120. CCOOMMOO TTRRAABBAAJJAANN??  La fuerza centrifuga ccrreeaaddaa ppoorr eessttee mmoovviimmiieennttoo ddeell llooddoo eenn eell ccoonnoo ffoorrzzaann llaass ppaarrttííccuullaass mmaass ppeessaaddaass hhaacciiaa ffuueerraa ccoonnttrraa llaa ppaarreedd ddeell ccoonnoo..  LLaass ppaarrttííccuullaass mmaass lliivviiaannaass ssee ddiirriiggeenn hhaacciiaa aaddeennttrroo yy aarrrriibbaa ccoommoo uunn vvoorrttiiccee eessppiirraallaaddoo qquuee llaass lllleevvaa hhaacciiaa eell oorriiffiicciioo ddee llaa ddeessccaarrggaa oo ddeell eefflluueennttee..  LLaa ddeessccaarrggaa eenn eell eexxttrreemmoo iinnffeerriioorr eess eenn ffoorrmmaa ddee sspprraayy ccoonn uunnaa lliiggeerraa ssuucccciioonn eenn eell cceennttrroo HHiiddrroocciicclloonneess
  • 121. HHiiddrroocciicclloonneess FFLLUUJJOO DDEE CCUUEERRDDAA  Si la concentraccion ddee ssóólliiddooss eess aallttaa,, ttaallvveezz nnoo hhaayyaa eessppaacciioo ssuuffiicciieennttee ppaarraa llaa ssaalliiddaa ddee ttooddooss llooss ssóólliiddooss.. EEssttoo ccaauussaa uunnaa ccoonnddiicciioonn ccoommoo ddeessccaarrggaa ddee ccuueerrddaa  EEll fflluujjoo ddee cchhoorrrroo oo ccuueerrddaa,, llooss ssóólliiddooss ssee aaggrruuppaann cceerrccaa ddee llaa ssaalliiddaa yy ssoollaammeennttee llaass ppaarrttííccuullaass mmaass ggrraannddeess ssaallddrraann ddeell ccoonnoo hhaassttaa ttaappaarr eell ccoonnoo..  AAnntteess ddeell ttaappoonnaammiieennttoo llaa vveelloocciiddaadd ddee ssaalliiddaa sseerraa lleennttaa yy llooss mmuucchhooss ssóólliiddooss qquuee nnoo ppuueeddeenn ssaalliirr ddeell ccoonnoo rreeggrreessaarraann ccoonn eell fflluuiiddoo.. ((DDeessggaassttee ppaarrttee iinnff.. DDeell ccoonnoo))..
  • 122. HHiiddrroocciicclloonneess TEORIA DEL HIDROCICLON • Todos los hidrociclones utilizan la ley de Stokes para alcanzar la separación de sólidos del lodo. K x G x Dp (fs -fl) Vs = j Vs = velocidad de Separacion K = Constante de Stokes G = Fuerza de Aceleracion Dp = Diámetro de la Particula fs = Densidad de Sólidos fl = Densidad del Liquido j = Viscosidad del Liquido
  • 123. HHiiddrroocciicclloonneess Características de diseño • Las Variables de diseño que controlan el desempeño de un hidrociclon son: – Diámetro del Cono. – Angulo del Cono. – Longuitud del Cilindro. – Diámetro de la entrada de alimentacion. – Diámetro del vertice (underflow). – Vortice generado. – Material del Cono.
  • 124. HHiiddrroocciicclloonneess Diámetro del Cono • Los conos con diametros grandes permiten manejar altos galonajes, sin embargo la eficiencia de separación y rendimiento es baja. La siguiente ecuacion nos da una aproximacion del punto de corte de un cono: Diametro del Cono Capacidad del cono d50 Pulgadas GPM micrones 2 30 10 a 20 4 50 20 a 40 6 100 40 a 60 12 500 60 a 80 d50 = Punto de corte
  • 125. HHiiddrroocciicclloonneess Angulo del Cono • Un pequeño angulo del cono generara una reducida zona de arrastre. • Esto significa que pocas partículas pequenas seran arrastradas por el vortice generado obteniendose mejor punto de corte. • Sin embargo largos conos tienden a taparse muy facilmente. DDiiáámmeettrroo ddee eennttrraaddaa  La eficiencia del cono es inversamente proporcional al diametro de la entrada de alimentacion.  Por tanto un pequeño diametro mejorara el punto de corte. Sin embargo el diametro debe ser lo suficiente para manejar el flujo al cono.
  • 126. HHiiddrroocciicclloonneess Diámetro del Vertice • El diametro del vertice determinara la humedad de los sólidos descargados: –Demasiado grande: Mucho liquido sera descargado. –Demasiado pequeño: Taponamientos pueden presentarsen. Busque una “descarga en Spray"
  • 127. HHiiddrroocciicclloonneess Vortice Generado • Este tendra que tener un diametro lo suficiente pequeño para facilitar una entrada suave de fluido en el cono. • Sera lo suficiente grande para manejar la cantidad liquida. • Un Vortice demasiado pequeño generara sólidos muy humedos.
  • 128. HHiiddrroocciicclloonneess Parámetros de Flujo • Los parámetros de flujo que afectan la eficiencia del hidrociclón son: – Galonaje . – Velocidad tangencial – Cabeza de alimentacion • Estos parámetros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el hidrociclón. • Una optima cabeza de alimentación es uno de los factores para una óptima descarga del cono. • Lo optimo es una descarga en spray, lo cual implica que hay una buena remoción de solidós con minima pérdida de fluido.
  • 129. HHiiddrroocciicclloonneess Eficiencia de la Separación • La eficiencia de separación del hidrociclón depende de cuatro factores: – Parámetros de diseño del Hidrociclón Diámetro/Longuitud/entrada/Vertice, etc.. – Parámetros de Flujo – Cabeza de Alimentación – Propiedades del Fluido- Viscosidad. – Propiedades de las Particulas - Densidad.
  • 130. HHiiddrroocciicclloonneess Cabeza de alimentación Se calcula como: P = 0.052 x Mw x H P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi). Mw = Densidad del Lodo (ppg). H = cabeza de alimentación * (Pies). *Normalmente 75 ft de cabeza.  Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga).  Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentará los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos)  Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza.
  • 131. HHiiddrroocciicclloonneess Parámetros de flujo • Las propiedades del fluido que tienen un impacto directo en la operación de un Hidrociclon son: – Viscosidad - Factor más importante. – Densidad
  • 132. HHiiddrroocciicclloonneess Tamaño y Forma de las Particulas • Las caracteristicas de las partículas juegan un papel importante en la eficiencia de la separación. Estas incluye: – Tamaño y forma de las partículas – Densidad de las partículas – Concentraccion de sólidos • La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Particulas de forma rectangular debido a su altos coeficientes de friccion se asentaran mas despacio que partículas cilindricas. • La concentraccion Volumetrica de sólidos generan varias problemas de asentamiento como: – Incremento de la Viscosidad. – Interferencia entre partículas. – Saturacion de sólidos.
  • 133. HHiiddrroocciicclloonneess Parametros Ajustables  Solo el diametro del apice o vertice del cono puede ser ajustado para obtener un descarga en forma de spray.  Si el hidrociclon esta en buenas condiciones y la operación es aun muy pobre entonces puede existir problemas en la bomba centrifuga designada para el hidrociclon: - Impeller esta bloqueado, deteriorado o no es el el optimo. - Las lineas de succion o descarga estan bloqueadas parcialmente. - Etc……
  • 134. Desarenadores • Los desarenadores son usados en lodos con poco peso para separar partículas tamañño arena de 74 micrones o mas grandes. • Los hidrociclones separan sólidos de acuerdo a su densidad. • El punto de corte de estos hidrociclones aproximadamente esta entre 50 a 80 micrones. •En lodos pesados no es muy recomendable usar este equipo debido a que la densidad de la barita es sustancialmente mas alta que la de los sólidos perforados. HHiiddrroocciicclloonneess
  • 135. HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarreennaaddoorreess • La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipos siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeñño (Desilter, centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamañño y Numero de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada. •El desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) han eliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros grandes y altas ratas de perforacion) en que las zarandas no pueden separar hasta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados. • La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser desechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimeros, etc) cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser dirigida hacia una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74 micrones).
  • 136. HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarreennaaddoorreess • Este equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antes del desilter. El lodo de alimentacion debe ser tomado del tanque donde descarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a su succion. •Debe existir una equalizacion entre los tanques del desander, por ello es recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques.
  • 137. Desarcilladores • Los conos de los desarcilladores son fabricados en una gran variedad de tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas. • Son usados para separar sólidos perforados en un rango de 12 a 40 micrones. • El desarcillador difiere del desander en el tamañño de los conos y punto de corte pero su funcionamiento es igual. • Gran cantidad del tamañño de particula de la barita se encuentra en el rango de “Limo” es por esta razon que en lodos densificaods no es muy recomendable el uso de los desarcilladores. HHiiddrroocciicclloonneess
  • 138. HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarrcciillllaaddoorreess • Los desarcilladores son usados en lodos densificados cuando su desague (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.
  • 139. HHiiddrroocciicclloonneess DDeessaarrcciillllaaddoorreess •Debe existir una equalizacion entre los tanques del desilter, por ello es recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques. • Nunca el lodo para alimentar al desilter debe ser del tanque donde se adicionan los quimicos del lodo.
  • 140. HHiiddrroocciicclloonneess Ventajas - Operación Simple – facil mantenimiento – Barato – No tienen partes moviles. – Su operación permite reducir costos, pues es reducido el desecho de lodo. – Incrementan la vida de la broca y aumantan las ratas de perforacion. Desventajas - Las propiedades del lodo afectan su desempeño. - Su operación genera degradacion de los sólidos – Uso de bomba centrifuga.
  • 141. HHiiddrroocciicclloonneess Desventajas - Voluminoso. – Los puntos de corte generados se pueden obtener con optimas zarandas. – La descarga solida es bastante humedad. No puede usarse en lodos con fase liquida costosa. – Requieren correctos tamaño de bomba. – Sus conos facilmente se tapan. – El mal funcionamiento de sus conos generan excesivas perdidas de lodo.
  • 142. HHiiddrroocciicclloonneess Marcas Comunes – Demco. – Pioneer/Geolograph (Economaster). – Baroid. – Sweco. – Oiltools. – Swaco (Bajo y alto Volumen). – Brandt. – Chimo. – Krebs.
  • 143. HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales – No haga By-pass en las shakers. Este mal habito origina taponamiento en los hidrociclones. – El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad de la circulacion. – Use el desander cuando en las zarandas no pueda usar mallas mayores a140 (Punto de corte 100 micrones). – No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desander y desilter. Cada unidad debe tener su propia bomba. – Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados para procesar el desagues de los hidrociclones. – Entre pozos o en periodos de stand by largos limpie los manifolds de los hidrociclones. Chequee el desgaste interior de los conos.
  • 144. HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales – Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de los desarcilladores se tapan mas facilmente que el de los desarenadores. Use una varilla de soldar para destaparlos. – La succion de las bombas centrifugas deben tener la longuitud menos posible. No juege con los diametros de la tuberia, use diametros contantes de acuerdo con las especificaciones de la bomba. – La descarga de las bombas centrifugas deben tener una longuitud maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidad de accesorios posibles (Codos,Tee’s,etc), para evitar muchas perdidas por friccion. – Ubique un medidor de presion en la línea de alimentacion de los manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza suministrada por la bomba es la correcta.
  • 145. HHiiddrroocciicclloonneess Reglas Operacionales • No permita usar conos con vertices o entradas tapadas. • Presión de trabajo (Regla de la mano derecha): Desarenador: 35 psi o 4 veces la densidad del lodo Desarcillador: 40 psi o 4.5 veces la densidad del lodo
  • 146. Falla / Aver ia Posible causa Uno o mas conos no estan descargando-otros O.K. Bloqueado en la entrada del alimentador o a la salida-remueva el cono y limpie las lineas. Algunos conos perdiendo lodo entero en una co- Flujo de regreso de derrame en manifold, la entrada rriente. al cono tapada. Alta perdida de lodo,figura cónica en alguno conos- Velocidad baja al ingreso debido al bloqueo parcial otros normal. de la entrada o cuerpo del cono. Repetido bloqueos de los vértices. Las aperturas del desagüe muy pequeñas. By-pass en Za-ruido al operar. randas o mallas rotas. Altas pérdidas de lodo, corriente debil,figura cónica. Bajo cabeza de alimento -chequee por obstruccion, Tamano de bomba y rpm,valvula parcialmente cerrada. La descarga del cono no es uniforme, cabeza del Gas o aire en el lodo de la centrifuga, lineas de succion alimentador variando. de la de lacentrifuga muy pequenas. Baja vida del Impeller. Cavitacion en la bomba - Taza de flujo muy altas - nece-sita lineas mas largas. Linea de succion bloqueada - Chequear obstrucciones. Conos descargando una pesada corriente moviendose Los conos estan sobrecargados - usese un tamano de lentamente. vertice mas grande, insuficientes conos para manejar la cantidad de solidos en el lodo. By-pass en equipos corriente arriba. Altas perdidas de lodo. Apertura inferior muy grande - Ajuste el vertice del cono. Considere bombear el desague hacia las centrifugas o hacia una zaranda. Continuamente se apaga la bomba centrifuga. Aumento del amperaje de la capacidad nominal de la bomba - Nivel de lodo por debajo de la succion - entrada de aire en la succion. Caballos de fuerza por encima de la capacidad del motor. Chequear taponamientos en lineas de descarga o uso adicional de la entrega normal de lodo (Tee's). HHiiddrroocciicclloonneess
  • 147. 3 EN 1 MUD CLEANER MMuudd CClleeaanneerr
  • 148. MMuudd CClleeaanneerr 1. Instalación y operación 2. Mantenimiento 3. Aplicación 4. Ventajas y desventajas 5. Tres en uno
  • 149. MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner •MMuuddcclleeaanneerr oo LLiimmppiiaaddoorr ddee llooddoo eess bbaassiiccaammeennttee uunnaa ccoommbbiinnaacciioonn ddee uunn ddeessiilltteerr ccoollooccaaddoo eenncciimmaa ddee uunn ttaammiizz ddee mmaallllaa ffiinnaa yy aallttaa vviibbrraacciióónn(( zzaarraannddaa )).. •EEll pprroocceessoo rreemmuueevvee llooss ssóólliiddooss ppeerrffoorraaddooss ttaammaaññoo aarreennaa aapplliiccaannddoo pprriimmeerroo eell hhiiddrroocciicclloonn aall llooddoo yy ppoosstteerriioorrmmeennttee pprroocceessaannddoo eell ddeessaagguuee ddee llooss ccoonnooss eenn uunnaa zzaarraannddaa ddee mmaallllaa ffiinnaa..
  • 150. DDeerrrriicckk MMuudd CClleeaanneerr MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner •SSeegguunn eessppeecciiffiiccaacciioonneess AAPPI eell 9977 %% ddeell ttaammaaññoo ddee llaa bbaarriittaa eess iinnffeerriioorr aa 7744 mmiiccrroonneess yy ggrraann ppaarrttee ddee eessttaa eess ddeessccaarrggaaddaa ppoorr llooss HHiiddrroocciicclloonneess ((DDeessiilltteerr //DDeessaannddeerr)).. EEll rreeccuuppeerraarr llaa bbaarriittaa yy ddeessaarreennaarr uunn llooddoo ddeennssiiffiiccaaddoo eess llaa pprriinncciippaall ffuunncciióónn ddee uunn lliimmppiiaaddoorr ddee llooddooss oo MMuudd cclleeaanneerr..
  • 151. MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner • El proposito del mud-cleaner es tamizar la descarga inferior de los (underflow) hidrociclones para: – Recuperar la fase liquida. – Recuperar la barita descartada. – Producir relativamente cortes mas secos.
  • 152. MMuudd CClleeaanneerr Mud Cleaner • El tamaño de malla usado normalmente varia entre 100 y 200 mesh (325 mesh raramente usada debido a taponamiento y rápido daño de la malla) • La descarga limpia de los conos (overflow) y el fluido tamizado por las mallas (underflow) es retornado al sistema activo. • Los parametros que pueden ser ajustadas durante la normal operación de un mud-cleaner son los siguientes: – Cantidad de conos. – Tamaño / tipo de cono – Tamano de la malla. – Velocidad de vibración.
  • 153. MMuudd CClleeaanneerr Tamaño de la malla uussaaddaass eenn llooss MMuudd CClleeaanneerr
  • 154. MMuudd CClleeaanneerr Aplicaciones • La principal aplicacion del limpiador de lodo es para sistemas de lodo liviano donde la fase liquida es cara o ambientalmente no muy manejable (OBM). • En sistemas de lodo pesado el costo de barita perdida es considerable y es por ello que se deben tener en cuenta su uso. • El mud cleaner no remueve finos ni ultrafinos, parte de su descarga debe ser procesada por centrifugas. • La descarga de los hidrociclones pueden ser bombeada hacia una zaranda para alcanzara el mismo resultado que un Mud Cleaner. Esto se debe hacer solo si hay suficientes zarandas. • Todas las observaciones operacionales y mantenimiento de las zarandas y de los hidrociclones son aplicables a los Mud Cleaner.
  • 155. MMuudd CClleeaanneerr Tipos y Marcas • Existen dos tipos de Mud Cleaner disponibles: unidades rectangulares y circulares. Las mas frecuentemente usadas son: • Rectangular: – Baroid SE-16. – Thule VSM-200. • Circular: – Sweco. – Swaco. – Oiltools.
  • 156. MMuudd CClleeaanneerr Ventajas • Las ventajas de los mud-cleaners son: – Recuperar la fase liquida costosa (ej. Diesel) y algo de la barita descartada por los hidrociclones. – Produce relativamente cortes mas secos. – Facil de operar. – Es una unidad Compacta.
  • 157. MMuudd CClleeaanneerr Desventajas – Recicla sólidos finos a traves de sus mallas. – Descarga Barita con los cortes. – Capacidad Limitada. – Degradacion de los sólidos producido en la succion y entrega de la bomba centrifuga usada para su alimentacion. – Separacion en parte depende de los conos. Desempeño (normalmente pobre). – Requiere para su operación de una bomba centrifuga.
  • 158. MMuudd CClleeaanneerr TTRREESS EENN UUNNOO EEss uunnaa aaddaappttaacciioonn ddee ttrreess eeqquuiippooss eenn uunnoo (ZZaarraannddaa,,DDssiilltteerr yy ddeessaannddeerr)).. SSee uussaa ccuuaannddoo hhaayy ppooccaa ddiissppoonniibbiilliiddaadd ddee eessppaacciioo..
  • 159. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass CENTRIFUGA DECANTADORA OPERACIÓN DUAL DE CENTRIFUGAS CENTRIFUGA VERTICAL
  • 160. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 1. Introduccion 2. Separacion por sedimentacion 3. Separacion centrifuga 4. Principales componentes 5. Principios de Operación 6. Desempeño de las centrifugas 7. Velocidad de las centrifugas 8. Velocidad de transporte de los sólidos 9. Aplicaciones 9.1 Centrifugas de Baja Velocidad 9.2 Centrifugas de Alta Velocidad 9.3 Operación Dual de Centrifugas – Lodo no densificado 9.4 Operación Dual de Centrifugas – Lodo densificado 9.5 Operación para deshidratación de lodos 9.6 Centrifugas Verticales – Secadoras de cortes
  • 161. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 1. Introducción - Separación 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 90 rpm. - La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrifuga. - El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de separación.
  • 163. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 2. Separacion por sedimentación  La separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanque de sedimentacion abierto.  El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el otro.  El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que los sólidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su separación,  La separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicamente por: - La diferencia de densidad entre el solido y el liquido - La fuerza de gravedad - El tiempo  Las diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan este proceso estan definidos por la LEY DE STOKES
  • 164. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass LEY DE STOKES V = (1.55 x 10-7)xD2x(Pp – Pl)g u En donde: V = Velocidad de sedimentacion (ft/min) D = Diámetro de las partículas (micrones) Pp= Densidad de las partículas (ppg) Pl = Densidad del liquido (ppg) u = Viscosidad (cps) g = Aceleracion gravitacional (32.2 ft/seg2) De acuerdo con la Ley de Stokes, la velocidad de sedimentacion es afectada por: - El diametro de las partículas - La viscosidad del fluido - La diferencia de densidad entre las partículas y el liquido y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las partículas
  • 165. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 3. Separación centrífuga  Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para aumentar la fuerza de gravedad o fuerza “G”  Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la gravedad aumenta de un “G” en el eje de rotacion a cierta fuerza G maxima de la perifaria del objeto. FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142 en donde, D = diametro del bowl (in) rpm = velocidad del bowl Por tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarse por sedimentacion, pueden separarse en segundos con una centrifuga, y el punto de corte en la separación centrifuga depende de la fuerza G y del tiempo.
  • 166. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 4. Principales componentes de las centrífugas MOTOR ELÉCTRICO BOWL TUBO DE ALIMENTACIÓN CONVEYOR GEAR BOX COMPONENTES PARA LA DESCARGA DE LÍQUIDOS
  • 167. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass  Los sólidos son separados por grandes fuerzas centrifugas , las cuales son generadas por la rotacion del bowl.  El fluido libre de sólidos es descargado desde el deposito en el otro extremo del bowl. 5. Principios de Operación PROFUNDIDAD ESTANQUE TUBO DE ALIMENTACION COMPUERTAS DE LIQUIDO DISTANCIA ENTRE-ASPAS (PITCH) ESTANQUE PLAYA DESCARGA SOLIDA  El conveyor gira a una velocidad menor creando una velocidad diferencial que permiten la acumulacion de los sólidos hacia las paredes del bowl y su descarga por los los extremos del mismo.
  • 168. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 6. Desempeño de las centrífugas Los siguientes son los parametros que determinan el desempeno de las centrifugas:  La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad del bowl.  La viscosidad del fluido  La rata de procesamiento  La profundidad del deposito  La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor  La posicion del tubo de alimentacion de la centrifuga
  • 169. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 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 de frecuencia variable. Se realizan en el panel de control  Hidraulico: Utiliza una transmicion hidraulica. Se realizan en el panel de control.  Los 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
  • 170. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 7. Velocidad de las centrífugas El ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades de operación son: Velocidad del Bowl Fuerza G 1900 rpm 720 2500 rpm 1250 3200 rpm 2100 Los cambio de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la posicion de las poleas 8. Velocidad de transporte de los sólidos Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen los sólidos de la centrifuga. Esta depende de:  La velocidad relativa del bowl  La distancia de separación de los alabes
  • 171. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 9. Aplicación de las centrífugas decantadoras Centrifuga de Baja Velocidad  Los parámetros de operación normal son: Velocidad del bowl 1250 - 2500 rpm Profundidad del deposito 2.1 pulgadas Rata de Alimentación Puede variar Velocidad diferencial 23 – 44 rpm Tubo 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.
  • 172. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass 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),
  • 173. CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass Operación Dual de Centrifugas – Lodo no Densificado
  • 174. Operación Dual de Centrifugas – Lodo Densificado 1 2 3 4 5 6 7 Centrífuga 414 Centrífuga 518 Bomba de Alimentación de la Centrifuga Bomba de Alimentación del Desander Tolva para recuperación de barita Boquilla para la recuperación de barita Catch Tank para la fase Liquida A B C D E F G H J Alimentación de la centrifuga 414 Alimentación de la centrífuga 518 Alimentación Centrifuga 518 desde sistema (Opcional) (DOepstciaorngaal )d e sólidos Centrifuga 414 (Opcional) Retorno de Barita al Sistema Activo Efluente al Sistema Activo Descarga de sólidos Centrifuga 518 Dilución alimentación de la centrifuga 414 Fase Liquida de las Centrifugas Layout General Configuración dual de Centrífugas - Serie 1 2 3 3 4 5 6 7 A B C D E F G H J J CCeennttrriiffuuggaass DDeeccaannttaaddoorraass
  • 176. CCeennttrriiffuuggaass VVeerrttiiccaalleess Centrifugas Verticales – Secadora de Cortes Generalidades  Utilizada en operaciones con lodos sinteticos o base aceite  Reduce el contenido de aceite en los cortes  Reduce la cantidad de desechos generados durante las operaciones de perforacion  Recupera fluidos de perforacion Características  Buen desempeño ambiental.  Mejora la recuperacion de fluidos de perforacion.  Seguridad  Facil instalacion  Ventajas operacionales  Facil mantenimiento
  • 177. CCeennttrriiffuuggaass VVeerrttiiccaalleess Centrifugas Verticales – Secadora de Cortes Funcionamiento  Incorpora alta velocidad a una centrifuga de canasta vertical logrando una maxima separación solido / liquido a unos altos volumenes de procesamiento.  Los sólidos humedos entran por el tope de la centrifuga.  Los sólidos secos salen por el fondo de la centrifuga.  El fluido de perforacion es recuperado por las ventanas laterales.
  • 178. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass PRINCIPIOS DE OPERACION Y SELECCION DE TAMAÑO
  • 179. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass 1. Componentes de una bomba centrifuga 2. Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba 3. Cavitación 3.1 Cavitación por succión 3.2 Cavitación por descarga 4. Relación entre presión y altura de un liquido 5. Carga expresada como Aceleración Centrífuga 6. Selección del Tamaño de una Bomba 7. Diseños de Succión 8. Curvas de Desempeño de una Bomba 9. Leyes de Afinidad 10. Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
  • 180. Componentes ddee uunnaa BBoommbbaa CCeennttrriiffuuggaa Los dos principales componentes de una bomba centrifuga son la rueda impulsora ( impeller) y la carcaza (Voluta). El impeller produce una velocidad en el liquido y la voluta forza el liquido para descargarse de la bomba convertiendo la velocidad a presion. Impeller Voluta BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass
  • 181. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass MMEEDDIICCIIOONN DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA • LLaa eenneerrggííaa ddee llaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa ssee mmiiddee eenn llaa ffoorrmmaa ddee ccaarrggaa pprroodduucciiddaa uussaannddoo ppiieess ccoommoo uunniiddaadd.. •• LLaa ccaarrggaa pprroodduucciiddaa eess llaa aallttuurraa vveerrttiiccaall ((ppiieess)) ssoobbrree llaa ccuuaall uunnaa bboommbbaa hhaaccee ssuubbiirr eell fflluuiiddoo ddeennttrroo ddee uunn ttuubboo vveerrttiiccaall,, aanntteess ddee ccoonnssuummiirr ttooddaa ssuu eenneerrggííaa.. •• UUnnaa vveezz qquuee ssee llooggrraa llaa ccaarrggaa mmaaxx.. ((PPiieess)),, ssee ccoonnssuummee llaa eenneerrggííaa ttoottaall pprroodduucciiddaa ppoorr llaass bboommbbaass.. •• NNiinnggúúnn fflluuiiddoo aaddiicciioonnaall ssaallddrráá ppoorr llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa..
  • 182. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass UUTTIILLIIZZAACCIIOONN DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA  La carga (pies) ddeebbiiddaa aa llaa eenneerrggííaa ddee llaa bboommbbaa ssee ccoonnssuummee ddee ddooss ((22)) mmaanneerraass:: ••AAssppiirraacciioonn--mmoovviimmiieennttoo vveerrttiiccaall ddeell fflluuiiddoo.. AAuummeennttaa sseeggúúnn llaa aallttuurraa ••FFrriicccciióónn -- rreessiisstteenncciiaa ddeell fflluuiiddoo aall fflluujjoo aa ttrraavvééss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, llaass ccoonneexxiioonneess yy llaass ttoobbeerraass ((rreeqquuiissiittoo ddee llaa aapplliiccaacciióónn)) AAuummeennttaa sseeggúúnn eell rreennddiimmiieennttoo ddee llaa bboommbbaa((GGPPMM))
  • 183. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCOONNTTRROOLL DDEE LLAA EENNEERRGGIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA  DDeessppuuééss ddee sseerr eenncceennddiiddaass,, llaass bboommbbaass cceennttrriiffuuggaass sseegguuiirráánn bboommbbeeaannddoo uunn vvoolluummeenn ccrreecciieennttee hhaassttaa qquuee ssee llooggrree llaa ccaarrggaa mmááxxiimmaa ((ppiieess)) aa ttrraavvééss ddee llaa aassppiirraacciióónn yy ffrriicccciióónn,, ssii nnoo llaa bboommbbaa ccoommeennzzaarraa aa ccaavviittaarr.. LLaa ccaavviittaacciióónn ooccuurrrree ccuuaannddoo eessttaa ssaalliieennddoo mmaass fflluuiiddoo ddeell qquuee eessttaa eennttrraannddoo.. LLaass bboommbbaass cceennttrriiffuuggaass ddeebbeenn sseerr ddeell ttaammaaññoo aaddeeccuuaaddoo ppaarraa llaa aapplliiccaacciióónn eessppeecciiffiiccaa eenn qquuee sseerráánn uussaaddaass,, ssii nnoo,, llaa eenneerrggííaa pprroodduucciiddaa sseerráá iinnccoorrrreeccttaa,, ccaauussaannddoo rreessuullttaaddooss iinnddeesseeaabblleess..
  • 184. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAAVVIITTAACCIIOONN CCaavviittaacciioonn ppoorr SSuucccciioonn LLaa ccaavviittaacciioonn ppoorr ssuucccciioonn ooccuurrrree ccuuaannddoo llaa ssuucccciioonn ddee llaa bboommbbaa eessttaa bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess ddee bbaajjaa pprreessiioonn oo aallttoo vvaacciioo ddoonnddee eell lliiqquuiiddoo ppaassaa aa vvaappoorr eenn llaa ppuunnttaa uu oojjoo ddeell iimmppeelllleerr ddee llaa bboommbbaa.. EEssttee vvaappoorr eess lllleevvaaddoo ssoobbrree llaa ppaarrttee ddee llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa ddoonnddee nnoo eess mmaass ggrraannddee eell vvaacciioo yy eess nnuueevvaammeennttee ccoommpprriimmiiddoo aa lliiqquuiiddoo ppoorr llaa aallttaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa.. EEssttaa aacccciioonn ddee iimmpplloossiioonn ooccuurrrree vviioolleennttaammeennttee yy aattaaccaa llaa ccaarraa ddeell iimmppeelllleerr.. UUnn iimmppeelllleerr qquuee hhaa ssiiddoo ooppeerraaddoo bbaajjoo llaa ccoonnddiicciioonn ddee ccaavviittaacciioonn ppoorr ssuucccciioonn ttiieennee ggrraannddeess ttrroozzooss ddee mmaatteerriiaall rreemmoovviiddoo ddee ssuu ccaarraa ccaauussaannddoo ffaallllaa pprreemmaattuurraa ddee llaa bboommbbaa..
  • 185. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAAVVIITTAACCIIOONN Cavitacion ppoorr DDeessccaarrggaa LLaa ccaavviittaacciioonn ppoorr ddeessccaarrggaa ooccuurrrree ccuuaannddoo llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa eess eexxttrreemmaaddaammeennttee aallttaa.. LLaa aallttaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa ccaauussaa qquuee llaa mmaayyoorriiaa ddeell fflluuiiddoo cciirrccuullee ddeennttrroo ddee llaa bboommbbaa eenn vveezz ddee sseerr ddeessccaarrggaaddoo.. AA mmeeddiiddaa qquuee eell lliiqquuiiddoo fflluuyyee aallrreeddeeddoorr ddeell iimmppeelllleerr eessttee ppaassaa aa ttrraavveess ddee llaa ppeeqquueennaa ttoolleerraanncciiaa eennttrree eell iimmppeelllleerr yy eell ccoorrttee ddee aagguuaa ddee llaa bboommbbaa aa uunnaa vveelloocciiddaadd eexxttrreemmaaddaammeennttee aallttaa.. EEssttaa vveelloocciiddaadd ccaauussaa uunn vvaacciioo qquuee ssee ddeessaarrrroollllaa eenn eell ccoorrttee ddee aagguuaa ssiimmiillaarr aa lloo qquuee ooccuurrrree eenn uunn vveennttuurrii yy eell lliiqquuiiddoo ssee ccoonnvviieerrttee eenn vvaappoorr.. UUnnaa bboommbbaa qquuee hhaa ssiiddoo ooppeerraaddaa bbaajjoo eessttaass ccoonnddiicciioonneess pprreesseennttaa uunn ddeessggaassttee pprreemmaattuurroo eenn llaass aassppaass ddeell iimmppeelllleerr yy eenn eell ccoorrttee ddee aagguuaa ddee llaa bboommbbaa.. AAddiicciioonnaallmmeennttee,, aa llaass ccoonnddiicciinnoonneess ddee aallttaa pprreessiioonn,, ssee ppuueeddeenn pprreesseennttaarr ddaannooss pprreemmaattuurrooss eenn eell sseelllloo mmeeccaanniiccoo yy llaass bbaalliinneerraass yy bbaajjoo ccoonnddiicciioonneess eexxttrreemmaass ssee rroommppeerraa eell eejjee ddeell iimmppeelllleerr..
  • 186. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass RReellaacciioonn eennttrree llaa PPrreessiioonn yy llaa aallttuurraa ddee uunn LLiiqquuiiddoo ((CCaarrggaa)) • La carga se mmiiddee eenn ppiieess,, yy sseeggúúnn llaa ddeennssiiddaadd ddeell fflluuiiddoo,, ssee ccoonnvviieerrttee eenn llaa pprreessiióónn mmááxxiimmaa((PPssii)) eenn llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa.. ••LLuueeggoo llaa pprreessiióónn ddiissmmiinnuuiirráá ccoonnttiinnuuaammeennttee hhaassttaa ""00""PPSSII,, sseeggúúnn llaa aassppiirraacciióónn yy llaa ffrriicccciióónn,, hhaassttaa qquuee eell fflluuiiddoo ssaallggaa ddeell ssiisstteemmaa.. PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess)) CCaarrggaa == AAllttuurraa ddee llaa ccoolluummnnaa ddeell fflluuiiddoo ((PPiieess)).. PP == PPrreessiioonn ddee aalliimmeennttaacciioonn aa llaa eennttrraaddaa ddeell ccoonnoo ((ppssii)).. oo..oo5522 == FFaaccttoorr ddee ccoonnvveerrssiioonn
  • 187. RReellaacciioonn eennttrree llaa PPrreessiioonn yy llaa aallttuurraa ddee uunn LLiiqquuiiddoo ((CCaarrggaa)) 0 psi 7700 fftt ddee ccaabbeezzaa DDiieesseell == 2266..99 ppssii AAgguuaa == 3300..33 ppssii LLooddoo1122..55 ppppgg == 4455..55 ppssii Ejemplo CCuuaall eess llaa pprreessiioonn ddee ddeessccaarrggaa aa uunnaa ccaabbeezzaa ddee 7700’’ ssii ssee bboommbbeeaa:: ••AAgguuaa ((88..3333 ppppgg)) ••DDiieesseell ((77..44 ppppgg)) ••LLooddoo ((1122..55 ppppgg)) BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass
  • 188. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa eexxpprreessaaddaa ccoommoo aacceelleerraacciioonn CCeennttrriiffuuggaa 1122”” IImmppeelllleerr VV == VVeelloocciiddaadd ddeell IImmppeelllleerr ((ppiieess//SSeegg)) gg == FFuueerrzzaa GGrraavviittaacciioonnaall == 3322..22 fftt // sseecc 22 SSUUCCCCIIOONN 113300 fftt ooff Heeaadd CCaarrggaa == 9911..66 22 ¸ ((22 xx 3322..22)) CCaarrggaa == 113300..22 fftt VV22 CCaarrggaa ((PPiieess)) = 22gg VV == ((rrppmm ¸ 6600)) xx ((ddiiaammeettrroo ((ppuullgg)) ¸ 1122)) xx p VV == ((11,,775500 ¸ 6600)) xx ((1122 ¸ 1122)) xx ((33..11441166)) VV == ((2299..1177)) xx ((11)) xx ((33..11441166)) == 9911..66 fftt // sseecc 11,,775500 rrppmm MMoottoorr Ejemplo ““AAll aauummeennttaarr llooss RRPPMM yy eell ddiiaammeettrroo ddee llaa ttuubbeerriiaa ssee aauummeennttaa llaa ccaarrggaa””
  • 189. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass Carga ((PPiieess)) && PPrreessiioonn ((PPssii)) • LLaa ccaarrggaa ((PPiieess)) ssoolloo ddeeppeennddee ddee llaa VVeelloocciiddaadd yy ddeell ddiiaammeettrroo ddee llaa rruueeddaa mmoovviill ((iimmppeelllleerr)).. •• LLaa ddeennssiiddaadd ddeell fflluuiiddoo aapprreeccee eenn ffoorrmmaa ddee pprreessiioonn ((PPssii)).. •• LLaa pprreessiióónn mmááxxiimmaa sseerraa oobbsseerrvvaaddaa eenn llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa yy ddiissmmiinnuuiirraa hhaassttaa cceerroo ccuuaannddoo ssee llooggrraa llaa mmaaxxiimmaa ccaarrggaa.. ••LLuueeggoo llaa pprreessiióónn ddiissmmiinnuuiirráá ccoonnttiinnuuaammeennttee hhaassttaa ""00""PPSSII,, sseeggúúnn llaa aassppiirraacciióónn yy llaa ffrriicccciióónn,, hhaassttaa qquuee EEll fflluuiiddoo ssaallggaa ddeell ssiisstteemmaa.. PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess))
  • 190. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa ((PPiieess)) -- IImmppoorrttaanncciiaa ••Todas las aplicaciones para bombas centrifugas rreeqquuiieerreenn uunnaa ccaarrggaa mmíínniimmaa ppaarraa ffuunncciioonnaarr ccoorrrreeccttaammeennttee.. •• LLaa ccaarrggaa mmíínniimmaa rreeqquueerriiddaa ((ppiieess)) eess aaddeemmááss ddee llaa ccaarrggaa ((ppiieess)) rreeqquueerriiddaa ppaarraa hhaacceerr ssuubbiirr eell fflluuiiddoo vveerrttiiccaallmmeennttee hhaassttaa llaa aapplliiccaacciióónn,, aassíí ccoommoo llaa rreessiisstteenncciiaa ddee llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) aall fflluujjoo ddeennttrroo ddee llaa ttuubbeerrííaa.. EEjjeemmpplloo:: UUnn ddeessaarreennaaddoorr ((sswwaaccoo)) rreeqquuiieerree uunnaa ccaarrggaa ddee 7744 ppiieess.. ••SSii ssee iinnssttaallaa eell ddeessaarreennaaddoorr aa 1155 ppiieess eenncciimmaa ddee llaa ddeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa yy llaa ppeerrddiiddaa ccaauussaaddaa ppoorr llaa ffrriicccciióónn ddeennttrroo ddee llaa ttuubbeerrííaa eess ddee 66 ppiieess.. ••CCuuááll eess llaa ccaarrggaa mmíínniimmaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa llaa bboommbbaa??..
  • 191. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCaarrggaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa eell ddeessaarreennaaddoorr Bomba del ddeessaarreennaaddoorr ddee sswwaaccoo ••CCaarrggaa rreeqquueerriiddaa ppoorr eell ddeessaarreennaaddoorr == 7744 ppiieess ddee ccaarrggaa ••AAllttuurraa ddee aassppiirraacciióónn vveerrttiiccaall hhaassttaa eell ddeessaarreennaaddoorr ==1155 ppiieess ddee ccaarrggaa ••FFrriicccciióónn eenn llaa ttuubbeerrííaa ==66 ppiieess ddee ccaarrggaa ••TToottaall ddee ppiieess ddee ccaarrggaa rreeqquueerriiddooss ==9955 ppiieess ddee ccaarrggaa ••LLaa bboommbbaa ddeebbee sseerr ccaappaazz ddee pprroodduucciirr 9955 ppiieess ddee ccaarrggaa ppaarraa qquuee eell ddeessaarreennaaddoorr ffuunncciioonnee ccoorrrreeccttaammeennttee.. ••SSee uussaann 2211 ppiieess ddee ccaarrggaa ppaarraa ddeessppllaazzaarr eell fflluuiiddoo hhaassttaa eell ddeessaarreennaaddoorr..
  • 192. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass BBoommbbaa ddeell ddeessaarreennaaddoorr ••Un indicador instalado en la descarga ddee llaa bboommbbaa iinnddiiccaarrííaa 9955 ppiieess ddee ccaarrggaa?? ••UUnn iinnddiiccaaddoorr iinnssttaallaaddoo eenn eell ddeessaarreennaaddoorr iinnddiiccaarrííaa 7744 ppiieess ddee ccaarrggaa?? ••SSii eell ppeessoo ddeell llooddoo eess ddee 99,,55 LLBB//GGAALL,, ccuuaall sseerriiaa llaa iinnddiiccaacciióónn ddee llooss iinnddiiccaaddoorreess?? ••DDeessccaarrggaa ddee llaa bboommbbaa == PPSSII ••MMúúllttiippllee ddeell ddeessaarreennaaddoorr == PPSSII PP == 00..005522 xx DDeennssiiddaadd ((ppppgg)) xx CCaarrggaa ((PPiieess))
  • 193. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN((PPiieess)) ••LLaa ccaarrggaa ddee aassppiirraacciióónn ((ppiieess)) eess llaa eenneerrggííaa qquuee llaa bboommbbaa ddeebbee uussaarr ppaarraa eennttrreeggaarr eell llooddoo vveerrttiiccaallmmeennttee hhaassttaa llaa eennttrraaddaa ddee llooddoo ddee llaa aapplliiccaacciióónn.. ••LLaa ddiissttaanncciiaa vveerrttiiccaall ssee mmiiddee aa ppaarrttiirr ddeell eejjee ddee aassppiirraacciióónn ddee llaa bboommbbaa.. CCAARRGGAA DDEE FFRRIICCCCIIOONN ((PPiieess)) ••LLaa ccaarrggaa pprroodduucciiddaa ppoorr llaa rreessiisstteenncciiaa aall fflluujjoo ssee llllaammaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) ••LLaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn((PPiieess)) aauummeennttaa eell ccaauuddaall ddee llaa bboommbbaa((GGPPMM)) aauummeennttaa.. •• DDiiáámmeettrrooss mmááss ppeeqquueeññooss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, tteennddiiddooss mmááss llaarrggooss ddee llaa ttuubbeerrííaa,, mmaayyoorr ccaannttiiddaadd ddee ccoonneexxiioonneess,, ttooddooss ssoonn ffaaccttoorreess qquuee aauummeennttaann llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((ppiieess)) ••LLaa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa ((ppiieess ddee ccaarrggaa)) rreeccoommeennddaaddaa ppoorr eell pprroovveeeeddoorr ccoonnssttiittuuyyee uunnaa ffoorrmmaa ddee ccaarrggaa ddee ffrriicccciióónn ((rreessiisstteenncciiaa aall fflluuiiddoo aa ttrraavvééss ddee llaa ttoobbeerraa ddee aaddmmiissiióónn ddeell eeqquuiippoo))..
  • 194. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AAPPLLIICCAACCIIOONN ••Para todas las aplicaciones que requieren uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa ppaarraa llaa ooppeerraacciióónn,, eell pprroovveeeeddoorr hhaa rreeccoommeennddaaddoo uunnaa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa ddee ffuunncciioonnaammiieennttoo qquuee rreessuullttaarraa eenn uunn rrééggiimmeenn ddee ttrraattaammiieennttoo sseeggúúnn eell ccaauuddaall ((GGPPMM)) nnoommiinnaall ((rreennddiimmiieennttoo mmaaxx..)) ••LLaa ooppeerraacciióónn aa ccuuaallqquuiieerr oottrraa pprreessiióónn ddee ccaarrggaa pprroodduucciirráá uunn ccaammbbiioo ddeell rrééggiimmeenn ddee ttrraattaammiieennttoo,, ddee aaccuueerrddoo ccoonn llaa ssiigguuiieennttee rreellaacciióónn H11 xx GGPPMM22 22 == H22 xx GGPPMM11 22 H11== PPrreessiioonn ddee ccaarrggaa ddeell pprroovveeeeddoorr GGPPMM11== GGaalloonnaaggee ddee ttrraattaammiieennttoo aa H11 H22== PPrreessiióónn ddee ccaarrggaa eeffeeccttiivvaa GGPPMM22==??
  • 195. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN NNEETTAA ••DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN DDEE LLAA BBOOMMBBAA PPAARRAA FFOORRZZAARR EELL FFLLUUIIDDOO AA EENNTTRRAARR EENN LLAA BBOOMMBBAA AALL MMIISSMMOO RRIITTMMOO QQUUEE EELL FFLLUUIIDDOO TTRRAATTAA DDEE SSAALLIIRR PPOORR EELL LLAADDOO DDEE LLAA DDEESSCCAARRGGAA.. SSII EESSTTAA CCAARRGGAA NNOO EESS SSUUFFIICCIIEENNTTEE HHAABBRRAA CCAAVVIITTAACCIIOONN ••Haayy ddooss ttiippooss ddee CCaarrggaa ddee AAssppiirraacciioonn NNeettaa PPoossiittiivvaa:: CCAANNPP RREEQQUUEERRIIDDAA -- CCuuaannddoo eell ccaauuddaall ((GGPPMM)) ddee llaa bboommbbaa aauummeennttaa,, ssee rreeqquuiieerree mmaass CCAANNPP.. CCAANNPP DDIISSPPOONNIIBBLLEE -- LLaa PPrreessiioonn aattmmoossffeerriiccaa,, tteemmppeerraattuurraa ddeell llooddoo,, llaa aallttuurraa ddeell llooddoo eenncciimmaa ddeell eejjee ddee llaa bboommbbaa yy llaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciioonn ddee llaa ttuubbeerriiaa ddee aassppiirraacciioonn ddeetteerrmmiinnaann llaa CCAANNPP ddiissppoonniibbllee CCAANNPP == CCAANNPPDD -- CCAANNPPRR LLAA CCAANNPP DDEEBBEE SSEERR PPOOSSIITTIIVVAA
  • 196. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass FACTORES QUE AAFFEECCTTAANN LLAA CCAARRGGAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN NNEETTAA PPRREESSIIOONN AATTMMOOSSFFEERRIICCAA •• LLaa pprreessiioonn aattmmoossffeerriiccaa ddiissmmiinnuuyyee ccoonn llaa aallttuurraa.. AALLTTUURRAA DDEELL LLOODDOO EENNCCIIMMAA DDEELL EEJJEE DDEE LLAA BBOOMMBBAA CCAARRGGAA DDEE FFRRIICCCCIIOONN ((PPIIEESS)) EENN LLAA TTUUBBEERRIIAA DDEE AASSPPIIRRAACCIIOONN ••LLaa ccaarrggaa ddee ffrriicccciioonn eenn llaa aassppiirraacciioonn ddeebbee sseerr mmiinniimmiizzaaddaa,, ssiinnoo eell fflluuiiddoo ttrraattaarraa ddee ssaalliirr ppoorr llaa ddeessccaarrggaa mmaass rraappiiddaammeennttee qquuee ppoorr llaa ssuucccciioonn pprroovvooccaannddoo ““ccaavviittaacciioonn”” PPRREESSIIOONN DDEE VVAAPPOORR DDEELL LLOODDOO ••CCuuaannddoo llaa pprreessiioonn aauummeennttaa eell aagguuaa ssee vvaappoorriizzaa ((ssee ccoonnvviieerrttee eenn ggaass)) aa uunnaa tteemmppeerraattuurraa mmaass bbaajjaa..
  • 197. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CANP DDIISSPPOONNIIBBLLEE ((CCAANNPPDD)) YY RREEQQUUEERRIIDDAA ((CCAANNPPRR)) CCAANNPPDD== Haa ++ Hee –– Hff -- Hvvpp •• Haa == CCaarrggaa aattmmoossffeerriiccaa ••Hee == CCaarrggaa ddee aallttuurraa ((BBoommbbaa aa ssuuppeerrffiicciiee ddeell llooddoo)) ••Hff == CCaarrggaa ddee ffrriicccciioonn ((PPeerrddiiddaa ppoorr ffrriicccciioonn eenn llaa aassppiirraacciioonn)) ••Hppvv == PPrreessiioonn ddee vvaappoorr ddeell llooddoo aa llaa tteemmppeerraattuurraa ddee bboommbbeeoo.. CCAANNPPRR ••IInnddiiccaaddaa ddiirreeccttaammeennttee ppoorr llaass ccuurrvvaass ddee rreennddiimmiieennttoo ••FFaaccttoorr lliimmiittaaddoorr ppaarraa eell ccaauuddaall VVoolluummeettrriiccoo
  • 198. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass TTaabbllaa ddee ppeerrddiiddaass ddee ffrriicccciioonn eenn aacccceessoorriiooss Pipe Valves Diameter Gate Plug Globe Angle Check Foot 1.5" 0.9 - 45 23 11 39 2" 1.10 6.0 58 29 14 47 3" 1.6 8.0 86 43 20 64 4" 2.1 17 113 57 26 71 6" 3.2 65 170 85 39 77 Elbows Tube Turn Pipe Tee Enlrg Contr Diameter 45 90 45 90 Strt Side 1:2 3:4 2:1 4:3 1.5" 1.9 4.1 1.4 2.3 2.7 8.1 2.6 1.0 1.5 1.0 2" 2.4 5.2 1.9 3.0 3.5 10.4 3.2 1.2 1.8 1.2 3" 3.6 7.7 2.9 4.5 5.2 15.5 4.7 1.7 2.8 1.7 4" 4.7 10.2 3.8 6.0 6.8 20.3 6.2 2.3 3.6 2.3 6" 7.1 15.3 5.8 9.0 10.2 31 9.5 3.4 5.6 3.4
  • 199. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass TTaabbllaa ddee ppeerrddiiddaass ddee ffrriicccciioonn eenn ttuubbeerriiaa Friction Loss of Water in Feet per 100 Feet of Pipe 1"Pipe 2"Pipe 3"Pipe U.S. 4"Pipe 5"Pipe 6"Pipe GPM Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss Vel Loss 10 3.72 11.7 1.02 0.50 0.45 0.07 - - - - - - 20 7.44 42.0 2.04 1.82 0.91 0.25 0.51 0.06 - - - - 30 11.15 89.0 3.06 3.84 1.36 0.54 0.77 0.13 0.49 0.04 - - 40 14.88 152 4.08 6.60 1.82 0.91 1.02 0.22 0.65 0.08 - - 50 - - 5.11 9.90 2.27 1.36 1.28 0.34 0.82 0.11 0.57 0.04 60 - - 6.13 13.9 2.72 1.92 1.53 0.47 0.98 0.16 0.68 0.06 70 - - 7.15 18.4 3.18 2.57 1.79 0.63 1.14 0.21 0.79 0.08 80 - - 8.17 23.7 3.65 3.28 2.04 0.81 1.31 0.27 0.91 0.11 90 - - 9.19 29.4 4.09 4.06 2.30 1.00 1.47 0.34 1.02 0.14 100 - - 10.2 35.8 4.54 4.96 2.55 1.22 1.63 0.41 1.13 0.17 110 - - 11.3 42.9 5.00 6.00 2.81 1.46 1.79 0.49 1.25 0.21 120 - - 12.3 50.0 5.45 7.00 3.06 1.72 1.96 0.58 1.36 0.24 130 - - 13.3 58.0 5.91 8.10 3.31 1.97 2.12 0.67 1.47 0.27 140 - - 14.3 67.0 6.35 9.20 3.57 2.28 2.29 0.76 1.59 0.32 150 - - 15.3 76.0 6.82 10.5 3.82 2.62 2.45 0.88 1.70 0.36
  • 200. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass SELECCIÓN DEL TTAAMMAAÑÑOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA  LLIIMMIITTEE DDEE CCAAPPAACCIIDDAADD LLiimmiitteess ddee ccaappaacciiddaadd ppaarraa vvaarriiaass bboommbbaass TAMAÑO DE LA BOMBA CAUDAL MAXIMO (GPM) 2x3 450 3x4 750 4x5 1100 5x6 1600 5x6 Magnun 1800 6x8 1600 6x8 Magnun 2400  PPOOTTEENNCCIIAA RREEQQUUEERRIIDDAA ((BBHPPRR)) •LLeeeerr llaa ppootteenncciiaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa eell aagguuaa eenn llaa ccuurrvvaa ddee llaa bboommbbaa.. •LLaa ppootteenncciiaa rreeqquueerriiddaa ppaarraa llooddooss ((mmaayyoorr ppeessoo)) == [[DDeennssiiddaadd ((llbb//ggaall)) // 88..3333]] xx BBHPP ccuurrvvaa
  • 201. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass SSEELLEECCCCIIÓÓNN DDEELL TTAAMMAAÑÑOO DDEE LLAA BBOOMMBBAA  PPOOTTEENNCCIIAA DDEE LLAA BBOOMMBBAA SSEE PPUUEEDDEE CCAALLCCUULLAARR LLAA PPOOTTEENNCCIIAA GGPPMM xx ((ppiieess ddee ccaarrggaa))xx((GGrraavveeddaadd EEssppeecc..)) PPOOTTEENNCCIIAA ((HPP)) = ((33996600)) ((EEffiicciieenncciiaa))** GGRRAAVVEEDDAADD EESSPPEECCIIFFIICCAA == [[DDeennssiiddaadd ((llbb//ggaall)) // 88..3333]] **DDEE LLAA CCUURRVVAA DDEE RREENNDDIIMMIIEENNTTOO SSIINNOO HAAYY NNIINNGGUUNN VVAALLOORR DDIISSPPOONNIIBBLLEE UUSSAARR 00,,7755
  • 202. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass EENN LLAA SSUUCCCCIIOONN DDEE LLAA BBOOMMBBAA HAAYY QQUUEE::  MMiinniimmiizzaarr llaass ppeerrddiiddaass ppoorr ffrriicccciioonn..  RReedduucciirr llaa eennttaarrddaa ddee aaiirree  RReedduucciirr llaa ccaannttiiddaadd ddee vvoolluummeenn mmuueerrttoo aanntteess ddee llaa ssuucccciioonn ppoorrqquuee eessttee vvoolluummeenn eess ppeerrddiiddoo.. NNOO RREECCOOMMEENNDDAADDOO RREECCOOMMEENNDDAADDOO DDIISSEEÑÑOOSS DDEE SSUUCCCCIIOONN
  • 203. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass CCuurrvvaa ddee ddeesseemmppeeññoo ddee uunnaa bboommbbaa LLaass ccuurrvvaass ddee ddeesseemmppeennoo ddee uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa eess pprroodduucciiddaa ppoorr eell ffaabbrriiccaannttee ddee pprruueebbaass ddee ddeesseemmppeeññoo yy mmuueessttrraann llaa rreellaacciioonn eennttrree eell ccaauuddaall,, llaa eeffiicciieenncciiaa,, llaa CCAANNPPRR yy BBHPPRR.. AA mmaass ccaabbeezzaa mmeennooss ccaauuddaall AA mmaass bbaajjaa ccaabbeezzaa mmaass ccaauuddaall AA mmaass bbaajjoo ccaauuddaall mmeennooss Hoorrsseeppoowweerr  AA mmaass aallttoo ccaauuddaall mmaass Hoorrsseeppoowweerr
  • 204. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass Curvas ddee RReennddiimmiieennttoo oo ddeesseemmppeeññoo
  • 205. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass LLEEYYEESS DDEE AAFFIINNIIDDAADD EEll rreennddiimmiieennttoo ddee uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa eess aaffeeccttaaddaa ppoorr eell ccaammbbiioo eenn vveelloocciiddaadd ((rrppmm)) oo ttaammaaññoo ddeell iimmppeelllleerr ((ddiiaammeettrroo)).. DDeeffiinniicciioonneess:: QQ == CCaauuddaall IIeenn ggppmm DD == DDiiaammeettrroo ddeell iimmppeelllleerr eenn ppuullggaaddaass H == CCaabbeezzaa eenn ppiieess BBHPP == CCaabbaallllooss ddee ffuueerrzzaa NN == VVeelloocciiddaadd eenn rrppmm
  • 206. BBoommbbaass CCeennttrriiffuuggaass LLEEYYEESS DDEE AAFFIINNIIDDAADD LLaa LLeeyy ddee aaffiinniiddaadd ppaarraa uunnaa bboommbbaa cceennttrriiffuuggaa CCOONN EELL DDIIAAMMEETTRROO DDEELL IIMMPPEELLLLEERR PPEERRMMAANNEECCEE CCOONNSSTTAANNTTEE yy llaa vveelloocciiddaadd ccaammbbiiaa:: CCaauuddaall :: QQ11 ¸QQ22 == NN11 ¸ NN22 EEjjeemmpplloo:: @@ 11,,775500 rrppmm yy 110000 ggppmm,, CCuuaall eess eell ccaauuddaall aa 33,,550000 rrppmm?? 110000 ¸QQ22 == 11,,775500¸ 33,,550000 QQ22 == 220000 ggppmm

Editor's Notes

  1. OVERSLUNG: LESS WEAR AS THE MUD/SOLIDS HOLD THE SCREEN AGAINST THE SUPPORTS. THIS MEANS LESS TENSIONING IS REQUIRED AND IT IS ALSO EASIER TO CHANGE THE SCREENS. HOWEVER, THE MUD FLOWS TO THE SIDE OF THE SCREEN SO IT IS BEST TO KEEP THE CROWN OF THE SCREEN AS LOW AS POSSIBLE. UNDERSLUNG: THE SUPPORTS FORM FLOW CHANNELS SO TEND TO GET BETTER SEPARATION. HOWEVER, THEY ARE MORE DIFFICULT TO INSTALL AND NEED HIGHER TENSION AS THE MUD/SOLIDS WILL TEND TO PUSH THE SCREEN AWAY FROM THE SUPPORTS. THIS LEADS TO MORE RAPID WEAR.
  2. NOTE RAISED FRONT SCREEN
  3. PIGGYBACKING CAN OCCUR. THIS IS WHERE THE SOLIDS STICK TOGETHER AND CAN BE REMOVED BY COARSER SCREENS. MULTIPLE DECKS WILL GIVE BETTER SEPARATIONS CASCADE DECKS WHERE THE MUD FLOWS DOWNWARD ACROSS THE SCREEN WILL GIVE GOOD FLOW RATES BUT LOW SEPARATION DUE TO SHORT RETENTION TIMES. NEGATIVE DECKS WILL GIVE BETTER SEPARATION DUE TO INCREASED RETENTION BUT MAY PLUG AND HAVE GREATER WEAR.
  4. We need to look at each parameter in turn starting with: cone diameter……….
  5. The bigger the diameter then the more fluid that can be handles but the poorer the cut point. EG: desander cones are 10 - 12” and handle 1500 gpm Desilter cones are 4” and handle 50 gpm.
  6. Centrifugal pumps are measured in the amount of ‘head’ they produce. This is done by calculating the height of a column of water that can be supported by the pump.
  7. What are the design features that will affect the operation of a cone???
  8. What are the results of incorrect feed head???