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Bomba de transferencia de lodos de perforación

El lodo de perforación es el lodo espeso y viscoso utilizado en las operaciones de perforación de petróleo y gas. Conozca cómo este lodo es transportado y eliminado con el uso de bombas EDDY.
Aplicaciones de bomba de petróleo / gas y perforaciónContáctenos

Antecedentes de la perforación petrolera

La industria de la perforación tiene raíces que se remontan a la dinastía Han en China. Las mejoras en la potencia de la plataforma y el diseño del equipo han permitido muchos avances en la forma en que el petróleo crudo y el gas natural se extraen del suelo. Las plataformas de perforación diesel / eléctricas ahora pueden perforar pozos a más de 4 millas de profundidad. El fluido de perforación, también llamado lodo de perforación, se utiliza para ayudar a transferir la suciedad o los recortes de perforación de la acción de la broca de perforación a la superficie para su eliminación. Los recortes de perforación pueden variar en forma y tamaño dependiendo de la formación o diseño de la broca utilizada en el proceso.

Mire el video a continuación para ver cómo la bomba EDDY supera a las bombas tradicionales cuando se trata de materiales con alto contenido de sólidos y alta viscosidad que se encuentran comúnmente en las plataformas petroleras.

Equipos de control de sólidos utilizados en operaciones de perforación.

Los equipos de control de sólidos, incluidos los agitadores, los hidro-ciclones y las centrífugas, se utilizan para limpiar los recortes de perforación del fluido de perforación, lo que luego permite su reutilización y recirculación. El circuito incluye la mezcla del fluido de perforación en los tanques de la plataforma.

El fluido de perforación está preparado para controlar la pérdida de fluido en la formación mediante la adición de productos químicos o agentes minerales. Se agregan barita comercial u otros agentes de ponderación para controlar la presión hidrostática exudada en el fondo del pozo que controla las presiones de formación evitando la entrada de fluido o gas en el pozo.

El fluido se carga en bombas de lodo de alta presión que bombean el lodo de perforación a lo largo de la sarta de perforación y salen a través de las boquillas de la broca que limpian el orificio y lubrican la broca para que la broca pueda atravesar la formación de manera eficiente. La broca es enfriada por el fluido y se mueve hacia arriba el espacio entre la tubería y el orificio que se llama el anillo. El líquido imparte una capa delgada y resistente en el interior del orificio para proteger contra la pérdida de líquido que puede causar la adherencia del diferencial.

El líquido se eleva a través de los dispositivos de prevención de reventones y desciende por la línea de flujo hacia los agitadores de esquisto. Los agitadores de lutitas están equipados con pantallas finas que separan las partículas de corte de perforación tan finas como las micras 50-74. La sal de mesa es de alrededor de 100 micras, por lo que estos son cortes finos que se depositan en el tanque de captura de media vuelta. El fluido de perforación se limpia más con los hidro-ciclones y las centrifugadoras y se bombea de regreso al área de mezcla de los tanques de lodo donde se repite el proceso.

Los recortes de perforación contienen una capa de fluido de perforación en la superficie de los recortes. A medida que el tamaño de los recortes de perforación se reduce, la superficie se expande exponencialmente, lo que puede causar problemas de propiedades reológicas con el fluido. El fluido se deshidratará y puede volverse demasiado espeso o viscoso para bombear, por lo que el control de los sólidos y la dilución son importantes para todo el proceso de perforación.

Los problemas asociados con los métodos actuales de procesamiento de recortes de perforación

Uno de los problemas más costosos y problemáticos con las operaciones de perforación es el Manejo, procesamiento y circulación de lodos de perforación. Junto con la eliminación de los esquejes no deseados. Los recortes de perforación se depositan en el tanque de media vuelta y, por lo general, se eliminan con una excavadora que debe mover el contenido del contenedor de basura o de la caja rodante. Las excavadoras generalmente se alquilan para este servicio y los cargos por equipo pueden variar desde $ 200-300 / día. Agregue el costo de la mano de obra diurna y nocturna y el costo real de una sola excavadora puede ser de hasta $ 1800 / día.

diseño de plataforma de perforación de petróleo a pie

Usando el método de excavación explicado anteriormente, la descarga de barriles de taladro 50 de media vuelta puede demorar hasta dos horas. Esta tarea es realizada principalmente por los técnicos de control de sólidos. El principal deber de los técnicos de control de sólidos es mantener el equipo de control de sólidos en buen estado de funcionamiento. Esto implica el mantenimiento del equipo, el monitoreo y el cambio de la pantalla, los ajustes de la centrífuga y las pruebas de retorta para preparar un resumen operativo diario del programa de control de sólidos.

La operación de la excavadora aleja al técnico de estas tareas y puede llevar a un equipo de bajo rendimiento. Además, la excavadora tiene posibilidades de abuso, ya que algunos técnicos de control de sólidos usan la cabina con clima controlado como área de descanso o refugio de los elementos. Muchas veces, estos chicos se encuentran dormidos en el trabajo.

Una compañía de control de sólidos informó que el tiempo de inactividad para la excavadora puede ser más de 8 horas por un período de 24-hora con 8 horas de operación y 8 horas de tiempo de apagado. El combustible y el tiempo perdido pueden causar un lastre económico en las operaciones de la plataforma. Y, por último, ha habido varios accidentes en cada plataforma que causan un potencial de lesiones, pérdida de producción y pérdida de ingresos, ya que la excavadora debe ser reparada.

Otros métodos de eliminación de lodos de perforación y recortes de perforación

lodo de perforación a cielo abierto Actualmente, la mayoría de las plataformas de perforación en tierra desechan el lodo de perforación cargando mecánicamente el lodo de perforación usado en los camiones a través de una excavadora o contratan camiones de vacío para transportar el lodo. Otro método de eliminación consiste en cargar mecánicamente el lodo de perforación en estanques con revestimiento de polietileno hasta que se alcance un umbral, antes de transportarlo en camiones para su eliminación permanente. Ambas opciones son caras y requieren mucha mano de obra. Las bombas convencionales no pueden mover el lodo de perforación debido a la alta viscosidad de hasta 1000 cp y la gravedad específica de hasta 1.9. Esto, junto con los grandes cortes ocasionales, causan una pesadilla para las bombas centrífugas. La mayoría de las bombas ni siquiera pueden mover el material y los que pueden tener sus impulsores y volutas masticados por la naturaleza abrasiva del lodo de perforación, acortando en gran medida la vida útil de la bomba, lo que conduce a frecuentes reparaciones costosas de la bomba junto con un tiempo de inactividad operativo no programado.

Las plataformas de perforación costa afuera siguen un proceso similar en el que el lodo se carga en tambores vacíos y se mantiene en la plataforma petrolera. Cuando se alcanza una cierta cantidad de tambores llenos, los tambores se cargan en barcazas o embarcaciones que llevan el lodo de perforación a la orilla para descargar y eliminar.

La solución: Tratamiento y transporte de los recortes de perforación con bombas EDDY

Las operaciones de perforación en yacimientos petrolíferos producen un tremendo volumen de recortes de perforación que requieren tanto remoción como manejo. En la mayoría de los casos, los administradores del sitio también necesitan separar los recortes de los fluidos de perforación para que puedan reutilizar los fluidos. El almacenamiento de los recortes proporciona una fuente gratuita de material de relleno estable para los pozos terminados, mientras que otras compañías optan por enviarlos a vertederos especializados. Independientemente del destino o uso final para los recortes, las operaciones de perforación y dragado deben tener el derecho bombas de lodos de alto contenido de sólidos para moverlos para su transporte, almacenamiento o procesamiento in situ. Explorar las diferencias en los diversos fluidos de perforación, las complicaciones de corte y las opciones de procesamiento revelará por qué el Bomba EDDY Es la mejor opción para el trabajo.

El Bomba de remolino está diseñado para mover lodos con contenido sólido tan alto como 70-80% dependiendo del material. Esta es una aplicación ideal para el bombeo de recortes de perforación. Los recortes de perforación de los agitadores primarios son típicamente 50% de sólidos y 50% de líquidos. La bomba Eddy mueve estos fluidos de manera eficiente y, debido a la gran cámara de voluta y al diseño del rotor geométrico, la bomba sufre muy poco desgaste, lo que garantiza una larga vida útil y un costo de mantenimiento muy reducido durante toda la vida útil de la bomba.

Las líneas de recirculación aseguran una mezcla homogénea de los recortes y el fluido de perforación residual. Las lineas son
conectado para barrer el fondo del tanque de recolección y la bomba se empotra en un sumidero que permite un tanque relativamente limpio cuando se eliminan los sólidos. La bomba Eddy está dimensionada para cargar una caja rodante en minutos 10-12. El beneficio es que el manejo de los recortes es más rápido, más fácil, más seguro y permite una planificación previa de la carga donde el trabajo del técnico de control de sólidos no está monopolizado por los recortes de carga. Aquí, en la imagen de abajo, estamos cargando papeleras de recogida de residuos 4 que permitirán la eliminación segura de los recortes sin temor a que el tanque de captura de media vuelta esté corriendo.

Carga de contenedores rodantes con recortes de perforación

Tipos de fluidos de perforación

Los fluidos de perforación, también conocidos como lodo de perforación, muestran niveles variables de abrasividad y alta viscosidad. Los tres tipos principales de fluidos de perforación son:

* Mezclas a base de agua: lodo con la menor oportunidad de recuperación y reciclaje.
* Fluidos de perforación sintéticos: una mezcla avanzada de aceite altamente reciclado que se utiliza principalmente en operaciones de perforación y dragado en alta mar
* Lodo a base de aceite: una mezcla estándar de petróleo que contiene abundante arcilla y minerales en forma de barita, lignita y cal.

agitador de bomba de lodo de perforaciónDado que los lodos de perforación a base de petróleo y sintéticos presentan una mayor lubricidad incluso a altas temperaturas y niveles de viscosidad, generalmente se eligen para los procedimientos de dragado y perforación con niveles elevados de recortes de perforación.

Los sistemas de limpieza de lodo, como las bombas de agitador de lodo y las bombas de lodo de bentonita, mueven el material sobre las pantallas y a través de secadores y centrifugadoras para recuperar incluso los mejores trozos de piedra y limo. Sin embargo, los operadores de la bomba aún deben llevar la lechada sin procesar al área de tratamiento de los cortes de perforación con una bomba principal eléctrica. Bombas de lodos Diseñado alrededor del poder de una corriente de Foucault. Ofrece el mejor rendimiento para transferir los recortes a través de un sistema de tratamiento.

Opciones de tratamiento para recortes de perforación y fluidos

Las opciones varían dependiendo de si la compañía planea manejar el tratamiento de recortes de perforación en el sitio o transportar los materiales a un relleno remoto o instalación de procesamiento. Si el plan es depositar los recortes en un relleno sanitario o en un contenedor de almacenamiento a largo plazo, es mejor invertir en una bomba capaz de depositar el material directamente en los vehículos de transporte. La mayoría de las operaciones de dragado se basan en varios camiones de vacío costosos, bombas secundarias y equipos adicionales.

El uso de una bomba EDDY permitirá que un proyecto elimine la necesidad de que los excavadores / operadores carguen los recortes de perforación, reduciendo sustancialmente los costos de mano de obra y equipo pesado. La bomba EDDY también permite que una empresa elimine los camiones de vacío una vez utilizados para limpiar el sistema de lodo para desplazar fluidos. Dado que la bomba transfiere lodos de todo tipo a presión y velocidad constantes a través de un sistema de prácticamente cualquier tamaño, hay poca necesidad de equipos adicionales para la transferencia manual o la limpieza en el sitio de la draga.

Limitaciones de los métodos de procesamiento habituales

línea de descarga de la bomba de lodo de perforaciónLa mayoría de las bombas de tratamiento de esquejes y unidades de procesamiento que se utilizan actualmente requieren mucha energía y mantenimiento para manejar los materiales viscosos y abrasivos. Incluso las bombas de agitador de lodo más vanguardistas y otras alternativas son relativamente lentas en comparación con la bomba EDDY.

La bomba EDDY puede llenar un camión en solo 10 minutos (en comparación con una hora) mediante el uso de medios mecánicos, como una excavadora. Por esta razón, la mayoría de las compañías pueden comprar una pieza de equipo que puede reemplazar a media docena de otras unidades.

La bomba de transferencia de lodo de perforación EDDY

Esta aplicación para la bomba Eddy tiene el potencial de revolucionar la industria de la perforación. Mover la excavadora fuera del "patio trasero" (el área detrás de la plataforma de la vivienda) hará que los recortes se manipulen con facilidad. El transporte por camión puede programarse más fácilmente durante las horas de luz, ahorrando en horas extras e incidentes de conducción fatigada. Las carretillas elevadoras del sitio de aparejo pueden mover las cajas rodantes fuera del área de estacionamiento y al área de carga de la bomba. El operador puede ahorrar dinero en el alquiler de excavadoras, daños y mantener al técnico operando el equipo de control de sólidos.

La bomba EDDY es ideal para aplicaciones de bombas de barro de perforación y se puede conectar directamente a las plataformas de perforación para bombear el lodo de perforación a distancias de más de una milla para su eliminación. Esta elimina la necesidad de costosos camiones de vacío y también la mano de obra necesaria para mover mecánicamente el lodo de perforación. Las razones por las que la Bomba EDDY es capaz de mover el lodo de perforación se debe al principio hidrodinámico que crea la bomba, que es similar a la corriente EDDY de un tornado. Este movimiento de tornado permite la mayor viscosidad y la capacidad de bombeo de gravedad específica. Esto, junto con la gran tolerancia entre la voluta y el rotor, permite que objetos grandes como los cortes de rocas pasen a través de la bomba sin obstrucciones. La gran tolerancia de la bomba EDDY también permite que la bomba dure muchas veces más que las bombas centrífugas sin la necesidad de un tiempo de inactividad prolongado o piezas de repuesto. La bomba EDDY es la bomba de ciclo de vida total más baja en el mercado.

Conclusión

Para las plataformas petroleras costa afuera, el costo y el espacio de almacenamiento requerido para la acumulación constante y la eliminación del lodo de perforación es un gran problema. Con la bomba EDDY, el lodo de perforación podría bombearse directamente a los recipientes de eliminación o tanques grandes, evitando la necesidad de almacenar el lodo en el sitio. La Bomba EDDY podría bombear directamente el lodo de perforación desde los tanques a los recipientes e incluso podría acoplarse con otra Bomba EDDY que se puede utilizar para descargar el lodo de los recipientes. En el transcurso de la operación, estos factores ahorrarán mucho en dinero y mano de obra tanto para las plataformas de perforación de petróleo y gas como para las compañías de eliminación de lodo.

CONTÁCTENOS para obtener más información sobre el papel de la bomba EDDY en el manejo de recortes de perforación y otros lodos de alta viscosidad. El tamaño compacto y el diseño patentado ahorran espacio en pozos de dragado con espacio limitado, permitiendo espacio para más equipo.

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