Pompe de transfert de boue de forage
La boue de forage est la boue épaisse et visqueuse utilisée dans les opérations de forage pétrolier et gazier. Découvrez comment cette boue est transportée et éliminée à l’aide des pompes EDDY. Applications de pompes pétrolières/gazières et de forageNous contacterContexte du forage pétrolier
L’industrie du forage a des racines qui remontent à la dynastie Han en Chine. L’amélioration de l’énergie de la plate-forme et de la conception de l’équipement a permis de nombreuses avancées dans la façon dont le pétrole brut et le gaz naturel sont extraits du sol. Les plates-formes de forage pétrolier diesel / électrique peuvent maintenant forer des puits de plus de 4 miles de profondeur. Le fluide de forage, également appelé boue de forage, est utilisé pour aider à transférer la saleté ou les boutures de forage de l’action du foret à la surface pour élimination. Les boutures de forage peuvent varier en forme et en taille en fonction de la formation ou de la conception du foret utilisé dans le processus.
Regardez la vidéo ci-dessous pour voir comment la pompe EDDY surpasse les pompes traditionnelles en ce qui concerne les solides élevés et les matériaux à haute viscosité que l’on trouve couramment sur les plates-formes pétrolières.
Équipement de contrôle des solides utilisé dans les opérations de forage
L’équipement de contrôle des solides, y compris les agitateurs, les hydrocyclones et les centrifugeuses, est utilisé pour nettoyer les boutures de forage du fluide de forage, ce qui permet ensuite de le réutiliser et de le recirculer. Le circuit comprend le mélange du fluide de forage dans les réservoirs de l’engin.
Le fluide de forage est préparé pour contrôler la perte de fluide dans la formation par l’ajout de produits chimiques ou d’agents minéraux. De la baryte commerciale ou d’autres agents de pondération sont ajoutés pour contrôler la pression hydrostatique exsudée au fond du puits, ce qui contrôle les pressions de formation empêchant l’intrusion de fluide ou de gaz dans le puits de forage.
Le fluide est chargé dans des pompes à boue à haute pression qui pompent la boue de forage le long de la chaîne de forage et à travers les buses de trépan en nettoyant le trou et en lubrifiant le foret afin que le foret puisse couper efficacement à travers la formation. Le mors est refroidi par le fluide et se déplace dans l’espace entre le tuyau et le trou qui s’appelle l’anneau. Le fluide confère une couche mince et résistante à l’intérieur du trou pour protéger contre la perte de fluide qui peut provoquer un collage différentiel.
Le fluide monte à travers les obturateurs de soufflage et descend le long de la ligne d’écoulement jusqu’aux agitateurs de schiste. Les agitateurs de schiste sont équipés de tamis fins qui séparent les particules de coupe de forage aussi fines que 50-74 microns. Le sel de table est d’environ 100 microns, ce sont donc des boutures fines qui sont déposées dans le réservoir de capture demi-rond ou de boutures. Le fluide de forage est ensuite nettoyé avec les hydrocyclones et les centrifugeuses et est pompé vers la zone de mélange des réservoirs de boue où le processus se répète.
Les boutures de forage contiennent une couche de fluide de forage à la surface des boutures. Au fur et à mesure que la taille des boutures de forage diminue, la surface se dilate de manière exponentielle, ce qui peut causer des problèmes de propriétés rhéologiques avec le fluide. Le fluide se déshydrate et peut devenir trop épais ou visqueux pour être pompé, de sorte que le contrôle et la dilution des solides sont importants pour l’ensemble du processus de forage.
[/et_pb_text]Les problèmes associés aux méthodes actuelles de traitement des boutures de forage
L’un des problèmes les plus coûteux et les plus troublants liés aux opérations de forage est la manipulation, le traitement et la circulation de la boue de forage ainsi que l’élimination des boutures de forage indésirables. Les boutures de forage déposées dans le réservoir demi-rond sont généralement enlevées avec une excavatrice qui doit déplacer le contenu de la poubelle ou de la boîte de déversoir. Les excavatrices sont généralement louées pour cette tâche et les frais d’équipement peuvent varier de 200 à 300 $ / jour. Ajoutez à cela le coût de la main-d’œuvre de jour et de nuit et le coût réel d’une seule excavatrice peut atteindre 1800 $ / jour.
En utilisant la méthode de l’excavatrice expliquée ci-dessus, le déchargement de 50 barils de boutures de forage à partir du demi-tour peut prendre jusqu’à deux heures. Cette tâche est principalement effectuée par les techniciens de contrôle des solides. La tâche principale des techniciens en contrôle des solides est de maintenir l’équipement de contrôle des solides en bon état de fonctionnement. Cela comprend l’entretien de l’équipement, la surveillance et le changement d’écran, les ajustements de centrifugeuse et les essais d’autoclave pour préparer un résumé opérationnel quotidien du programme de contrôle des solides.
L’utilisation de l’excavatrice éloigne le technicien de ces tâches et peut entraîner des équipements peu performants. De plus, la pelle peut être utilisée de manière abusive, car certains techniciens en contrôle des solides utilisent la cabine climatisée comme zone de rupture ou refuge contre les éléments. Souvent, ces gars sont trouvés endormis au travail.
Une entreprise de contrôle des solides a signalé que le temps d’inactivité de l’excavatrice peut être supérieur à 8 heures pour une période de 24 heures avec 8 heures de fonctionnement et 8 heures d’arrêt. Le carburant et le temps perdu peuvent entraîner un frein économique sur les opérations de la plate-forme. Et enfin, il y a eu plusieurs accidents sur chaque plate-forme causant un risque de blessure, de perte de production et de perte de revenus car l’excavatrice doit être réparée.
Autres méthodes d’élimination de la boue de forage et des boutures de forage
Actuellement, la plupart des appareils de forage terrestres éliminent la boue de forage en chargeant mécaniquement la boue de forage usagée sur des camions via une excavatrice ou en louant des camions aspirateurs pour venir transporter la boue. Une autre méthode d’élimination consiste à charger mécaniquement la boue de forage dans des étangs polyfabriqués jusqu’à ce qu’un seuil soit atteint, avant d’être transportée par camion pour une élimination permanente. Ces deux options sont coûteuses et nécessitent beaucoup de main-d’œuvre. Les pompes conventionnelles ne peuvent pas déplacer la boue de forage en raison de la viscosité élevée allant jusqu’à 1000 cp et de la densité allant jusqu’à 1,9. Ceci, ainsi que les grandes boutures occasionnelles, provoquent un cauchemar pour les pompes centrifuges. La plupart des pompes ne peuvent même pas déplacer le matériau et celles qui peuvent avoir leurs roues et leurs volutes mâchées par la nature abrasive de la boue de forage, ce qui raccourcit considérablement la durée de vie de la pompe, ce qui entraîne des réparations fréquentes et coûteuses de la pompe associées à des temps d’arrêt opérationnels imprévus.
Les plates-formes de forage offshore suivent un processus similaire dans lequel la boue est chargée dans des fûts vides et maintenue sur la plate-forme pétrolière. Lorsqu’un certain nombre de fûts remplis sont remplis, les fûts sont ensuite chargés sur des barges ou des navires qui amènent la boue de forage jusqu’au rivage pour la décharger et l’éliminer.
La solution : le traitement et le transport des boutures de forage à l’aide de pompes EDDY
Les opérations de forage pétrolier produisent un volume énorme de coupes de forage qui doivent à la fois être enlevées et gérées. Dans la plupart des cas, les gestionnaires du site doivent également séparer les boutures des fluides de forage afin de pouvoir réutiliser les fluides. Le stockage des boutures fournit une source gratuite de matériau de remplissage stable pour les puits finis, tandis que d’autres entreprises choisissent de les envoyer dans des sites d’enfouissement spécialisés. Quelle que soit la destination finale ou l’utilisation des boutures, les opérations de forage et de dragage doivent disposer des pompes à lisier à haute teneur en solides appropriées pour les déplacer pour le transport, le stockage ou le traitement sur site. L’exploration des différences entre les différents fluides de forage, les complications de coupe et les options de traitement révélera pourquoi la pompe EDDY est la mieux adaptée au travail.
La pompe Eddy est conçue pour déplacer la boue avec une teneur en solides allant jusqu’à 70-80 % selon le matériau. Il s’agit d’une application idéale pour le pompage de boutures de forage. Les boutures de forage des agitateurs primaires sont généralement constituées de 50% de solides et de 50% de liquides. La pompe Eddy déplace ces fluides efficacement et en raison de la grande chambre de volute et de la conception du rotor géométrique, il y a très peu d’usure sur la pompe, assurant une longue durée de vie et des coûts de maintenance considérablement réduits pour la durée de vie de la pompe.
Les lignes de recirculation assurent un mélange homogène des boutures et du fluide de forage résiduel. Les lignes sont
plombé pour balayer le fond du réservoir de collecte et la pompe est encastrée dans un puisard permettant un réservoir relativement propre lorsque les solides sont retirés. La pompe Eddy est dimensionnée pour charger une boîte de roulis en 10-12 minutes. L’avantage est que la manipulation des boutures est plus rapide, plus facile, plus sûre et permet un chargement préalable où le travail du technicien de contrôle des solides n’est pas monopolisé par les découpes de chargement. Ici, dans l’image ci-dessous, nous chargeons 4 bacs à déchets qui permettront d’enlever en toute sécurité les boutures sans craindre que le réservoir de capture demi-rond ne s’écrase.
Types de fluides de forage
Les fluides de forage, également connus sous le nom de boue de forage, présentent différents niveaux d’abrasivité et de viscosité élevée. Les trois principaux types de fluides de forage sont :
* Mélanges à base d’eau – boue avec le moins de possibilités de récupération et de recyclage
* Fluides de forage synthétiques – un mélange de pétrole hautement recyclé avancé principalement utilisé pour les opérations de forage et de dragage en mer
* Boue à base d’huile – un mélange de pétrole standard contenant beaucoup d’argile et de minéraux sous forme de baryte, de lignite et de chaux
Étant donné que les boues de forage à base d’huile et de matière synthétique présentent un pouvoir lubrifiant plus élevé, même à des températures et des niveaux de viscosité élevés, elles sont généralement choisies pour les procédures de dragage et de forage avec de lourds niveaux de coupes de forage.
Les systèmes de nettoyage de la boue tels que les pompes de secoueur de boue et les pompes à boue de bentonite déplacent le matériau sur des écrans et à travers des séchoirs et des centrifugeuses pour récupérer même les plus fins morceaux de pierre et de limon. Cependant, les opérateurs de pompe doivent toujours acheminer la boue brute vers la zone de traitement des boutures de forage avec une pompe principale électrique. Les pompes à lisier conçues autour de la puissance d’un courant de Foucault offrent les meilleures performances pour transférer les boutures dans un système de traitement.
Options de traitement pour les boutures et les fluides de forage
Les options varient selon que l’entreprise prévoit de traiter les boutures de forage sur place ou de transporter les matériaux vers un site d’enfouissement ou une installation de traitement éloignée. Si le plan est de déposer les boutures dans une décharge ou un conteneur de stockage à long terme, il est préférable d’investir dans une pompe capable de déposer le matériau directement dans les véhicules de transport. La plupart des opérations de dragage reposent sur plusieurs camions à vide coûteux, des pompes secondaires et des pièces d’équipement supplémentaires.
L’utilisation d’une pompe EDDY permettra à un projet d’éliminer le besoin d’excavateurs / opérateurs de charger des coupes de forage, réduisant considérablement les coûts de main-d’œuvre et d’équipement lourd. La pompe EDDY permet également à une entreprise d’éliminer les camions aspirateurs une fois utilisés pour nettoyer le système de boue pour déplacer les fluides. Étant donné que la pompe transfère les boues de tous types à pression et à vitesse constantes dans un système de pratiquement toutes les tailles, il n’y a guère besoin d’équipement supplémentaire pour le transfert manuel ou le nettoyage sur le site de dragage.
Limites des méthodes de traitement habituelles
La plupart des pompes de traitement et des unités de traitement des perceuses actuellement utilisées nécessitent beaucoup d’énergie et d’entretien pour manipuler les matériaux visqueux et abrasifs. Même les pompes de secoueur de boue les plus avancées et d’autres alternatives fonctionnent relativement lentement par rapport à la pompe EDDY.
La pompe EDDY peut remplir un camion en seulement 10 minutes (contre une heure) en utilisant un moyen mécanique tel qu’une excavatrice. Pour cette raison, la plupart des entreprises peuvent se permettre une pièce d’équipement qui peut remplacer une demi-douzaine d’autres unités.
La pompe de transfert de boue de forage EDDY
Cette application de la pompe Eddy a le potentiel de révolutionner l’industrie du forage. Déplacer l’excavatrice hors de la « cour arrière » (la zone derrière la plate-forme des quartiers d’habitation) rendra les boutures faciles à manipuler. Le camionnage peut être programmé plus facilement pendant la journée, ce qui permet d’économiser sur les heures supplémentaires et les cas de fatigue au volant. Les chariots élévateurs à fourche peuvent déplacer les boîtes de roulement hors de la zone de rassemblement et dans la zone de chargement de la pompe. L’opérateur peut économiser de l’argent sur la location des excavatrices, les dommages et garder le technicien en fonctionnement de l’équipement de contrôle des solides.
La pompe EDDY est idéale pour les applications de pompe à boue de forage et peut être connectée directement sur les plates-formes de forage pour pomper la boue de forage à des distances supérieures à un kilomètre pour l’élimination. Cela élimine le besoin de camions à vide coûteux et la main-d’œuvre nécessaire pour déplacer mécaniquement la boue de forage. Les raisons pour lesquelles la pompe EDDY est capable de déplacer la boue de forage sont dues au principe hydrodynamique que la pompe crée, qui est similaire au courant EDDY d’une tornade. Ce mouvement de tornade permet une viscosité plus élevée et une capacité de pompage par gravité spécifique. Ceci, associé à la grande tolérance entre la volute et le rotor, permet à de gros objets tels que des boutures de roche de traverser la pompe sans obstruction. La grande tolérance de la pompe EDDY permet également à la pompe de durer plusieurs fois plus longtemps que les pompes centrifuges sans avoir besoin de temps d’arrêt prolongé ou de pièces de rechange. La pompe EDDY est la pompe à cycle de vie total le plus bas du marché.
Conclusion
Pour les plates-formes pétrolières offshore, le coût et l’espace de stockage requis pour l’accumulation et l’élimination constantes de la boue de forage sont un énorme problème. À l’aide de la pompe EDDY, la boue de forage pourrait être pompée directement dans des récipients d’élimination ou de grands réservoirs, évitant ainsi la nécessité de stocker la boue sur place. La pompe EDDY pourrait alors pomper directement la boue de forage des réservoirs vers les navires et pourrait même être couplée à une autre pompe EDDY qui peut être utilisée pour décharger la boue des navires. Au cours de l’exploitation, ces facteurs permettront d’économiser beaucoup d’argent et de main-d’œuvre pour les plates-formes de forage pétrolier et gazier et les sociétés d’élimination de la boue.
Contactez-nous pour en savoir plus sur le rôle de la pompe EDDY dans la manipulation des boutures de forage et d’autres boues à haute viscosité. La taille compacte et la conception brevetée permettent d’économiser de l’espace dans les fosses de dragage avec un espace limité, ce qui laisse de la place pour plus d’équipement.
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