Cascalhos de perfuração Desafios
Problemas dos métodos atuais de processamento de cascalhos de perfuração
Um dos problemas mais caros e difíceis das operações de perfuração é o manuseio, processamento e circulação da lama de perfuração junto com a destinação dos cascalhos indesejados. Eles são depositados em um tanque semicilíndrico e normalmente retirados por uma escavadeira, que precisa transferi-los manualmente do recipiente de resíduos ou da caçamba removível para o caminhão. As escavadeiras costumam ser alugadas, com custos de equipamento de $200-300/dia. Somando a mão de obra diurna e noturna, o custo real de uma única escavadeira pode chegar a $1800/dia.
Segurança das escavadeiras. Uma escavadeira pode representar um risco, e sua retirada pode melhorar a segurança e reduzir custos.
Pelo método descrito, descarregar 50 barris de cascalhos do tanque semicilíndrico pode levar de uma a duas horas. A tarefa é normalmente executada pelos técnicos de controle de sólidos, cuja função principal é manter os equipamentos em boas condições. Isso envolve manutenção, monitoramento e troca de telas, ajustes de centrífugas e ensaios de retorta para preparar o resumo operacional diário do programa de controle de sólidos.
Operar a escavadeira afasta o técnico dessas tarefas e pode prejudicar o desempenho dos equipamentos. Também há possibilidade de uso indevido: alguns técnicos usam a cabine climatizada como área de descanso ou abrigo contra o clima. Muitas vezes, são encontrados dormindo durante o trabalho.
Uma empresa de controle de sólidos relatou que a escavadeira pode permanecer em marcha lenta mais de 8 horas em um período de 24 horas, com 8 horas de operação e 8 horas desligada. O combustível e o tempo perdidos prejudicam economicamente a operação da sonda. Por fim, ocorreram vários acidentes em cada sonda, com risco de ferimentos e perda de produção e receita durante o reparo da escavadeira.
Desafios da destinação da lama
Outros métodos de destinação de lama e cascalhos de perfuração
Atualmente, a maioria das sondas terrestres descarta a lama usada carregando-a mecanicamente em caminhões com escavadeiras ou contratando caminhões a vácuo. Outro método é carregá-la em lagoas revestidas com polímero até atingir certo limite e depois transportá-la para destinação definitiva. As duas opções são caras e exigem muita mão de obra. Bombas convencionais não conseguem movimentar a lama devido à viscosidade de até 1000 cp e à densidade relativa de até 1.9. Isso, junto com cascalhos grandes ocasionais, cria enormes dificuldades para bombas centrífugas. A maioria nem movimenta o material; as que conseguem sofrem desgaste severo dos rotores e volutas pela abrasividade, reduzindo muito sua vida útil e causando reparos caros frequentes e paradas não programadas.
As plataformas offshore seguem processo semelhante: a lama é colocada em tambores vazios e armazenada na plataforma. Ao atingir certa quantidade de tambores cheios, eles são carregados em barcaças ou embarcações que os levam à costa para descarregamento e destinação.
Tipos de fluidos de perfuração
Os fluidos de perfuração, também conhecidos como lama de perfuração, apresentam diferentes níveis de abrasividade e alta viscosidade. Os três principais tipos são:
- Misturas à base de água — lamas com menor possibilidade de recuperação e reciclagem
- Fluidos sintéticos — mistura avançada de óleos, amplamente reciclada, usada principalmente em perfuração offshore e dragagem
- Lama à base de óleo — mistura petrolífera padrão rica em argila e minerais, como barita, linhito e cal
Como as lamas à base de óleo e sintéticas oferecem maior lubricidade mesmo em altas temperaturas e viscosidades, são frequentemente escolhidas para dragagem e perfuração com grandes quantidades de cascalhos.
Sistemas de limpeza de lama, como bombas para peneiras de lama e bombas de polpa de bentonita, movimentam o material sobre telas e através de secadores e centrífugas para recuperar até os menores fragmentos de pedra e silte. Porém, os operadores ainda precisam levar a polpa bruta à área de tratamento de cascalhos de perfuração com uma bomba principal potente. Bombas de polpa projetadas para aproveitar a força de uma corrente de vórtice oferecem o melhor desempenho na transferência de cascalhos por todo o sistema de tratamento.
Bombas EDDY para cascalhos de perfuração
Soluções EDDY Pump para tratamento e transporte de cascalhos de perfuração
A perfuração de campos petrolíferos gera um enorme volume de cascalhos que precisam ser removidos e gerenciados. Na maioria dos casos, os responsáveis também precisam separá-los dos fluidos para reutilizar estes últimos. Armazenar os cascalhos oferece uma fonte gratuita de aterro estável para poços concluídos, enquanto outras empresas os enviam a aterros especializados. Independentemente do destino ou uso final, as operações de perfuração e dragagem precisam das bombas de polpa com alto teor de sólidos certas para movimentá-los para transporte, armazenamento ou processamento no local. Examinar diferenças entre fluidos, dificuldades dos cascalhos e opções de processamento mostra por que a EDDY Pump é a melhor opção para o trabalho.
A Eddy Pump foi projetada para mover polpas com até 40-70% de sólidos em volume, dependendo do material. Essa é uma aplicação ideal para bombear cascalhos de perfuração. Os cascalhos das peneiras primárias normalmente contêm 50% de sólidos e 50% de líquidos. A Eddy Pump movimenta esses fluidos com eficiência e, graças à grande câmara da voluta e ao projeto geométrico do rotor, apresenta pouco desgaste, garantindo longa vida útil e custos de manutenção muito menores durante toda a sua vida.
As linhas de recirculação garantem uma mistura homogênea dos cascalhos e do fluido residual. Elas são
conectadas para varrer o fundo do tanque coletor, e a bomba fica rebaixada em um poço de coleta, deixando o tanque relativamente limpo após a remoção dos sólidos. A Eddy Pump é dimensionada para carregar uma caçamba removível em 10-12 minutos. O manuseio fica mais rápido, fácil e seguro, permitindo planejar a carga sem monopolizar o trabalho do técnico. Na imagem abaixo, carregamos 4 caçambas removíveis de resíduos, permitindo retirar os cascalhos com segurança sem risco de transbordamento do tanque semicilíndrico.
História e evolução da perfuração de petróleo
Contexto da perfuração de petróleo
A indústria da perfuração tem raízes na dinastia Han, na China. Melhorias na potência e no projeto dos equipamentos permitiram muitos avanços na extração de petróleo bruto e gás natural. Sondas diesel/elétricas já perfuram poços com mais de 4 milhas de profundidade. O fluido, ou lama, de perfuração leva à superfície a terra e os cascalhos gerados pela broca para descarte. Seu formato e tamanho variam conforme a formação ou o projeto da broca utilizada.
Bomba autoescorvante de recirculação
Aplicações e equipamentos de bombeamento para petróleo e gás
- Controle de lama de perfuração
- Extração de areias petrolíferas
- Transporte/destinação de cascalhos de perfuração
- Poços de coleta de óleo
- Petróleo e gás Folheto on-line AQUI
Bomba diesel autoescorvante
Bomba autoescorvante de recirculação
Acionamento diesel e montagem em reboque
NOEX® Cuttings Pump and Tank System
O NOEX® Cuttings System é um sistema automatizado de transferência de cascalhos para sondas que elimina a escavadeira usada para movimentá-los manualmente do tanque para um recipiente de resíduos ou caminhão basculante. Também dispensa caminhões a vácuo para retirar o líquido. Suas dimensões são otimizadas para transporte sem autorização especial, e a altura e o comprimento permitem instalação sob qualquer configuração de peneiras da sonda.
O sistema NOEX® fica sob as peneiras vibratórias e recolhe os cascalhos. Ao atingir certo nível, o sensor liga automaticamente a bomba de polpa e abre a válvula de mangote da recirculação. Os cascalhos são recirculados ou misturados para homogeneizar o conteúdo. Quando o tanque enche mais, a válvula fecha e os cascalhos podem ser bombeados para caminhões, tanques ou outras unidades de destinação. Uma lança adicional de descarga gira facilmente para encher recipientes ou caminhões. O tanque possui várias entradas de sucção que podem ser abertas ao longo dele para aspirar cascalhos de qualquer parte. O sistema também inclui canhões de água para desagregar pilhas que não entram no fluxo de recirculação.
O NOEX®Cuttings Pump & Tank substituirá escavadeiras para melhorar a segurança e reduzir o tempo de transporte de lama, cascalhos e fluidos de perfuração. Ligue para conversar sobre suas aplicações e nos deixe ajudar a melhorar sua eficiência. Folheto de petróleo e gás em PDF 
A unidade possui duas bombas para garantir zero tempo de parada. Se a principal precisar de manutenção, basta mudar para a secundária e manter a operação contínua.
Vantagens do sistema NOEX® em relação ao transporte mecânico tradicional de lama e cascalhos de perfuração.
- 100 vezes mais seguro
- 5 vezes mais rápido
- Dispensa escavadeira ou caminhão a vácuo
- Simplicidade, com a força da EDDY Pump
- Carregue um caminhão em 8-10 minutos, contra 60 minutos com escavadeira
- Sem paradas — projeto com bomba redundante
- Folheto de petróleo e gás em PDF
Folheto
Folheto de bombas para petróleo e gás
Acionamento diesel e montagem em reboque
NOEX® Drill Cuttings and Tank Pump System
Visão geral do sistema NOEX®
O sistema NOEX®
O NOEX permite bombear diretamente do tanque de rejeitos para o caminhão! Elimine o custo de escavadeiras e as condições perigosas para a equipe no local.
O NOEX® Cuttings Pump & Tank exige menos mão de obra e melhora muito a segurança da equipe. Além disso, o sistema NOEX® proporciona um aumento de 5 vezes nas taxas de produção na remoção e no transporte de lama, cascalhos e fluidos de perfuração em comparação com escavadeiras.
Cada tanque NOEX® possui motor e bomba redundantes, permitindo 100% de disponibilidade. Opções de recirculação e jatos de água mantêm o material agitado continuamente, facilitando o bombeamento. As bombas NOEX® podem ser montadas fora do tanque com sucção afogada ou ficar totalmente submersas no tanque de cascalhos.
Controle de sólidos na perfuração
Equipamentos de controle de sólidos usados na perfuração
Peneiras, hidrociclones e centrífugas removem os cascalhos do fluido de perfuração, permitindo sua reutilização e recirculação. O circuito inclui a mistura do fluido nos tanques da sonda.
O fluido é preparado com agentes químicos ou minerais para controlar a perda para a formação. Barita comercial ou outros adensantes controlam a pressão hidrostática exercida no fundo do poço, equilibrando as pressões da formação e impedindo a entrada de fluidos ou gás no poço.
O fluido é enviado a bombas de lama de alta pressão, que o impulsionam pela coluna e pelos bicos da broca, limpando o furo e lubrificando a broca para cortar a formação com eficiência. O fluido resfria a broca e sobe pelo espaço entre o tubo e o furo, chamado anular. Ele deposita uma camada fina e resistente na parede interna para proteger contra perdas que podem causar prisão diferencial.
O fluido sobe pelos preventores de erupção e segue pela linha de retorno até as peneiras vibratórias. As telas finas separam partículas de apenas 50-74 mícrons. O sal de cozinha mede cerca de 100 mícrons, portanto são cascalhos finos depositados no tanque semicilíndrico ou coletor. O fluido é limpo novamente por hidrociclones e centrífugas e bombeado de volta à área de mistura dos tanques de lama, reiniciando o processo.
Os cascalhos possuem uma camada superficial de fluido de perfuração. À medida que seu tamanho diminui, a área superficial aumenta exponencialmente, podendo alterar as propriedades reológicas do fluido. Ele perde água e pode ficar espesso ou viscoso demais para bombear por isso o controle de sólidos e a diluição são importantes em todo o processo.
Opções de tratamento de cascalhos e fluidos de perfuração
As opções variam conforme a empresa pretende tratar os cascalhos no local ou transportá-los para um aterro ou instalação distante. Para descarte em aterro ou armazenamento prolongado, o ideal é investir em uma bomba capaz de carregar diretamente os veículos. A maioria das operações de dragagem depende de vários caminhões a vácuo caros, bombas secundárias e equipamentos adicionais.
A EDDY Pump permite eliminar escavadeiras e operadores para carregar cascalhos, reduzindo bastante os custos de mão de obra e máquinas pesadas. Também dispensa os caminhões a vácuo usados na limpeza do sistema de lama para deslocar fluidos. Como transfere lamas de todos os tipos com pressão e velocidade constantes em sistemas de praticamente qualquer tamanho, há pouca necessidade de equipamentos extras para transferência manual ou limpeza no local de dragagem.
Limitações do processamento tradicional
Limitações dos métodos tradicionais de processamento de cascalhos
A maioria das bombas e unidades de tratamento atuais exige muita energia e manutenção para lidar com materiais viscosos e abrasivos. Mesmo as bombas mais avançadas para peneiras de lama e outras alternativas são relativamente lentas em comparação com a EDDY Pump.
A EDDY Pump enche um caminhão em apenas 10 minutos, contra uma hora usando meios mecânicos tradicionais, como uma escavadeira. Assim, reduz custos e substitui equipamentos, além de economizar tempo.
A EDDY Drilling Mud Transfer Pump
Essa aplicação da Eddy Pump pode revolucionar a perfuração. Retirar a escavadeira do “quintal”, a área atrás da sonda em relação aos alojamentos, simplificará muito o manuseio dos cascalhos. O transporte pode ser programado mais facilmente durante o dia, reduzindo horas extras e ocorrências de direção com fadiga. Empilhadeiras do local podem levar as caçambas removíveis da área de espera à área de carregamento pela bomba. O operador economiza com aluguel e danos de escavadeiras e mantém o técnico operando o controle de sólidos.
A EDDY Pump é ideal para aplicações de bombeamento de lama de perfuração e pode ser conectada diretamente às sondas para bombear a lama por mais de uma milha para destinação. Isso elimina a necessidade de caminhões a vácuo caros e da mão de obra para movimentar a lama mecanicamente. Essa capacidade vem do princípio hidrodinâmico gerado pela bomba, semelhante à corrente de vórtice de um tornado. O movimento permite bombear maior viscosidade e densidade relativa. Com a grande folga entre voluta e rotor, objetos grandes, como fragmentos de rocha, passam sem obstrução. Essa folga também permite que a EDDY Pump dure várias vezes mais que bombas centrífugas, sem longas paradas ou peças de reposição. A EDDY Pump é a bomba com menor custo total de ciclo de vida do mercado.
Imagens do tanque de cascalhos NOEX®
Imagens do produto NOEX® Cuttings Tank
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Eficiência da EDDY Pump
Soluções para manuseio de sólidos e transferência de resíduos em campos petrolíferos
Nas plataformas offshore, o custo e o espaço para acumular e destinar continuamente a lama são um grande problema. Com a EDDY Pump, a lama pode ser bombeada diretamente para embarcações de destinação ou grandes tanques, dispensando armazenamento no local. A EDDY Pump pode então transferi-la dos tanques para as embarcações e ser combinada com outra EDDY Pump para descarregá-las. Ao longo da operação, esses fatores economizam muito dinheiro e mão de obra para as sondas de petróleo e gás e as empresas de destinação de lama.
Fale conosco para saber mais sobre o papel da EDDY Pump no manuseio de cascalhos e outras polpas de alta viscosidade. Seu tamanho compacto e projeto patenteado economizam espaço em cavas de dragagem restritas e reduzem a área ocupada pelos equipamentos.
Bombas para sólidos de petróleo e gás, transferência de resíduos e limpeza
Essas bombas transferem misturas bombeáveis de líquidos e sólidos entre pontos de coleta, tratamento e armazenamento. As tarefas comuns incluem resíduos de perfuração, limpeza de tanques e determinadas transferências de borra oleosa. São serviços de manuseio na superfície, onde variações da alimentação podem interromper o trabalho antes de a bomba atingir sua capacidade nominal. Uma especificação útil descreve o fluxo de resíduos e o processo receptor com tanto cuidado quanto a bomba.
Identifique o fluxo de resíduos antes de selecionar equipamentos
Transferência de resíduos petrolíferos é uma descrição ampla. Uma mistura coletada durante a operação pode se comportar de forma muito diferente do material sedimentado recuperado na limpeza. Registre líquido transportador, teor de sólidos, granulometria, temperatura e composição química. Se o escoamento variar com temperatura ou agitação, forneça também essas condições.
Para transferir cascalhos, determine se o material é uma polpa bombeável ou um fluxo de sólidos relativamente secos. A bomba precisa de material capaz de entrar na sucção e percorrer a linha. Adicionar líquido pode alterar volumes de tratamento e custos de destinação; inclua essa consequência na avaliação do método.
Adeque a transferência aos equipamentos de controle de sólidos
O manuseio de polpas petrolíferas precisa funcionar com os equipamentos anteriores e posteriores. Identifique como o material sai da coleta, se a alimentação é contínua ou intermitente e como o tanque receptor ou tratamento responde às variações. Não selecione uma bomba supondo que a alimentação será sempre uniforme.
A EDDY Pump fornece equipamentos para transferência de sólidos e limpeza ligados à perfuração. Revise o serviço com a equipe de aplicações, incluindo sucção e condicionamento necessário do material. Os requisitos detalhados de transferência de lama merecem análise separada, pois densidade e escoamento variam entre sistemas de fluidos.
Planeje a limpeza de tanques conforme o material sedimentado
A limpeza de um tanque de fraturamento começa pelo material remanescente, que pode diferir do líquido originalmente armazenado. Os depósitos podem se acumular desigualmente e ficar mais difíceis de alimentar à medida que o tanque esvazia. Defina profundidade e consistência prováveis dos sólidos, acesso disponível e destino da polpa recuperada.
O arranjo de sucção deve refletir essas condições. Trechos longos ou restritivos podem dificultar ainda mais a alimentação. Discuta cedo a posição da bomba, o trajeto da mangueira e o nível operacional, enquanto ainda é possível modificar o layout.
Especifique a compatibilidade do fluido e todas as condições de transferência
Para transferir borra oleosa, confirme a composição química real e a compatibilidade necessária dos materiais. Identifique os requisitos de equipamentos e o ambiente para avaliar motor, controles, vedações e auxiliares como conjunto. A descrição da bomba, sozinha, não comprova adequação à instalação.
Defina a taxa de transferência necessária na consistência prevista, além de comprimento da tubulação, elevação e pressão receptora. Inclua partida, parada e resposta a interrupções. Envie os dados à EDDY Pump com fotos ou esquema dos pontos de transferência. A discussão poderá focar um arranjo viável de bombeamento de resíduos petrolíferos e as conexões com maior impacto na operação diária.
Perguntas frequentes sobre manuseio de sólidos em petróleo e gás
Quais aplicações de petróleo e gás essas bombas atendem?
O foco é o manuseio superficial de sólidos, incluindo resíduos bombeáveis de perfuração, polpa de cascalhos e determinadas limpezas de tanques. A adequação depende do material real e das condições de transferência. Revise cada fluxo antes de escolher bomba e acionamento.
Uma bomba de transferência de polpa pode substituir uma bomba de lama de perfuração de alta pressão?
Não presuma intercambialidade. Transferência superficial e circulação de alta pressão no poço são serviços diferentes. Revise pressão, vazão, propriedades e especificações com a engenharia responsável antes de considerar substituições.
É possível bombear diretamente cascalhos secos?
Não como polpa líquida convencional sem fluido transportador suficiente. Determine a consistência e a viabilidade do condicionamento. Se for proposto adicionar líquido, avalie o efeito no volume de resíduos, tratamento e processo geral de manuseio.
O que importa ao bombear resíduos à base de óleo ou sintéticos?
Identifique composição completa, temperatura, sólidos e condições operacionais. Confirme a compatibilidade dos componentes molhados, vedações e mangueiras. A categoria do fluido não basta para selecionar materiais ou estabelecer adequação.
Por que resíduos sedimentados em tanques podem ser mais difíceis de transferir que resíduos recentes?
A sedimentação pode criar camadas concentradas que alimentam mal a sucção. As propriedades também podem mudar no armazenamento. Colete amostras e avalie a sucção em vez de dimensionar a limpeza apenas pelo líquido original.
O que verificar antes de limpar um tanque de fraturamento?
Confirme acesso, consistência dos depósitos, nível líquido restante, trajeto da sucção e destino do material. Inclua requisitos operacionais e sequência do trabalho. Esses detalhes ajudam a estabelecer se a transferência proposta é prática.
Todas as bombas de polpa petrolífera servem para áreas classificadas?
Não. A adequação deve ser estabelecida para o local específico e o conjunto completo. Forneça os requisitos e verifique acionamento, controles e auxiliares. Não deduza aprovação pela descrição da aplicação petrolífera da bomba.
Como especificar a capacidade de bombeamento de resíduos petrolíferos?
Informe a taxa de transferência com densidade, teor de sólidos, temperatura e comportamento de escoamento relevante. Inclua tubulação e recepção. Uma vazão sem esses dados não descreve o serviço nem estabelece o desempenho esperado em campo.
Quais informações ajudam a EDDY Pump a avaliar um problema de transferência petrolífera?
Compartilhe dados do material, locais de coleta e descarga, programação operacional e problemas recorrentes de alimentação ou bloqueio. Acrescente energia disponível, limites de acesso e layout. Se possível, inclua amostras representativas do material que realmente causa dificuldades.
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Material difícil?
Traga para a EDDY.
Conte o que você está bombeando, para onde precisa ir e o que sua
operação precisa alcançar.
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