curso de control de solidos 2003.pdf

CURSO DE CONTROL CURSO DE CONTROL DE SOLIDOSDE SOLIDOS

BOGOTA, AGOSTO DE 2,003BOGOTA, AGOSTO DE 2,003

CONTENIDOCONTENIDO

1. LODOS Y CORTES DE PERFORACION1. LODOS Y CORTES DE PERFORACION

1.1. Lodo de PerforaciLodo de Perforacióónn

2.2. Funciones del lodoFunciones del lodo

3.3. Propiedades del lodoPropiedades del lodo

4.4. Clases de lodosClases de lodos

5.5. MMéétodos de control de stodos de control de sóólidoslidos

6.6. ClasificaciClasificacióón de los sn de los sóólidoslidos

7.7. TamaTamañño de las parto de las partíículasculas

8.8. Puntos de corte de los equipo de control de sPuntos de corte de los equipo de control de sóólidoslidos

9.9. Configuraciones de los equipos de control de sConfiguraciones de los equipos de control de sóólidoslidos

CONTENIDOCONTENIDO

2. ZARANDAS VIBRATORIAS2. ZARANDAS VIBRATORIAS

1. 1. Componentes básicosComponentes básicos2.2. Principios de OperaciónPrincipios de Operación3.3. Normas de VibraciónNormas de Vibración3.13.1 Movimiento CircularMovimiento Circular3.2 3.2 Movimiento LinealMovimiento Lineal3.33.3 Movimiento Elíptico AsimétricoMovimiento Elíptico Asimétrico3.4 3.4 Movimiento Elíptico SimétricoMovimiento Elíptico Simétrico4.4. Dinámica de VibraciónDinámica de Vibración4.1 4.1 ContrapesasContrapesas4.2 4.2 Indicador de movimientoIndicador de movimiento5.5. Configuración de la cubiertaConfiguración de la cubierta6.6. Sistemas de Zarandas vibratoriasSistemas de Zarandas vibratorias6.6. ManifoldManifold de Distribuciónde Distribución7.7. Reglas y cuidados operacionalesReglas y cuidados operacionales8. 8. Selección del numero de zarandasSelección del numero de zarandas9.9. Procedimiento para el mantenimiento de una zarandaProcedimiento para el mantenimiento de una zaranda10.10. Fallas Fallas –– Soluciones Soluciones 11.11. Ventajas y DesventajasVentajas y Desventajas12.12. Situaciones encontradas en las operacionesSituaciones encontradas en las operaciones

CONTENIDOCONTENIDO

3. MALLAS3. MALLAS1.1. Desarrollo de las mallasDesarrollo de las mallas

2.2. Punto de CortePunto de Corte

3.3. Designación de la mallaDesignación de la malla

4.4. Tipos de mallasTipos de mallas

5.5. Diseño del ganchoDiseño del gancho

6.6. Ajuste de las mallasAjuste de las mallas

7.7. Parámetros para la selección de mallasParámetros para la selección de mallas

8.8. Tramados (Tejidos) comunes en las mallasTramados (Tejidos) comunes en las mallas

9.9. Grados de AlambreGrados de Alambre

10.10. Área Abierta de la mallaÁrea Abierta de la malla

11.11. Configuración de la cubierta según el tamaño de la mallaConfiguración de la cubierta según el tamaño de la malla

12.12. Curvas de eficienciaCurvas de eficiencia

13.13. Características de las mallasCaracterísticas de las mallas

14.14. Carta para la selección del tamaño de las mallasCarta para la selección del tamaño de las mallas

15.15. Reglas y cuidados operacionalesReglas y cuidados operacionales

CONTENIDOCONTENIDO

4. DESGASIFICADORES4. DESGASIFICADORES

1.1. DesgasificadoresDesgasificadores

2.2. UbicacionUbicacion

3.3. Diagrama GeneralDiagrama General

4.4. Desgasificadores de vacioDesgasificadores de vacio

5.5. Desgasificadores Tipo AtmosfericoDesgasificadores Tipo Atmosferico

6.6. Super Mud Gas SeparatorSuper Mud Gas Separator

7.7. Instalacion Desgasificador de vacioInstalacion Desgasificador de vacio

8.8. Sistema combinadoSistema combinado

9.9. Instalacion y operaciónInstalacion y operación

10.10. Rutina de mantenimientoRutina de mantenimiento

11.11. Valvula de tres viasValvula de tres vias

CONTENIDOCONTENIDO

5. HIDROCICLONES5. HIDROCICLONES1.1. IntroduccionIntroduccion

2.2. Teoria del HidrociclonTeoria del Hidrociclon

3.3. Eficiencia de SeparacionEficiencia de Separacion

4.4. Caracteristicas de diseñoCaracteristicas de diseño

5.5. Parametros de diseñoParametros de diseño

6.6. DesarenadoresDesarenadores

7.7. DesarcilladoresDesarcilladores

8.8. VentajasVentajas

9.9. DesventajasDesventajas

10.10. Marcas comunesMarcas comunes

11.11. Reglas OperacionalesReglas Operacionales

12.12. Fallas Fallas –– SolucionesSoluciones


14.14. Situaciones encontradas en las operacionesSituaciones encontradas en las operaciones

CONTENIDOCONTENIDO

6. MUD CLEANER O LIMPIADOR DE LODO6. MUD CLEANER O LIMPIADOR DE LODO

1.1. Mud Cleaner Mud Cleaner –– Intalacion y operaciónIntalacion y operación

2.2. Tamaño de la malla usadaTamaño de la malla usada

3.3. AplicacionesAplicaciones

4.4. Tipos y marcasTipos y marcas



7.7. Tres en unoTres en uno

CONTENIDOCONTENIDO

7. CENTRIFUGAS DECANTADORAS7. CENTRIFUGAS DECANTADORAS•• IntroduccionIntroduccion•• Diagrama general de las centrifugasDiagrama general de las centrifugas•• Separacion por sedimentacionSeparacion por sedimentacion•• Separacion centrifugaSeparacion centrifuga•• Principales componentesPrincipales componentes•• Ley de Stokes Ley de Stokes •• Principios de operacionPrincipios de operacion•• DesempeDesempeñño de las centrifugaso de las centrifugas•• Ajuste de las centrifugasAjuste de las centrifugas•• Velocidad de las centrifugasVelocidad de las centrifugas•• Velocidad de Velocidad de transportetransporte de lde loos s sólidossólidos•• AplicacionesAplicaciones

-- Centrifugas de Baja VelocidadCentrifugas de Baja Velocidad-- Centrifugas de Alta VelocidadCentrifugas de Alta Velocidad-- Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo no densificadoLodo no densificado-- Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo densificadoLodo densificado-- Operación para deshidratación de lodosOperación para deshidratación de lodos-- Centrifugas Verticales Centrifugas Verticales –– Secadoras de cortesSecadoras de cortes

13. Rutina de mantenimiento13. Rutina de mantenimiento

CONTENIDOCONTENIDO

8. BOMBAS CENTRIFUGAS8. BOMBAS CENTRIFUGAS

1.1. Componentes de una bomba centrifugaComponentes de una bomba centrifuga

2.2. Medición, Utilización y Control de la Energía de una BombaMedición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba

3.3. CavitaciónCavitación

3.1 3.1 Cavitación por succiónCavitación por succión

3.2 3.2 Cavitación por descargaCavitación por descarga

4.4. Relación entre presión y altura de un liquidoRelación entre presión y altura de un liquido

5.5. Carga expresada como Aceleración CentrífugaCarga expresada como Aceleración Centrífuga

6.6. Selección del Tamaño de una BombaSelección del Tamaño de una Bomba

7.7. Diseños de SucciónDiseños de Succión

8.8. Curvas de Desempeño de una BombaCurvas de Desempeño de una Bomba

9.9. Leyes de AfinidadLeyes de Afinidad

10.10. Aplicaciones de las Bombas CentrifugasAplicaciones de las Bombas Centrifugas

11.11. Casos de conexionesCasos de conexiones

CONTENIDOCONTENIDO

9. TANQUES DE LODO9. TANQUES DE LODO

1.1. Áreas de tanquesÁreas de tanques

1.1 1.1 Sistema de tratamientoSistema de tratamiento

1.2 1.2 Tanque de ViajeTanque de Viaje

2. 2. Sistema de EcualizaciónSistema de Ecualización

2.12.1 Líneas de ecualizaciónLíneas de ecualización

3. 3. Sistema de agitaciónSistema de agitación

3.1 3.1 AgitadoresAgitadores

3.2 3.2 PistolasPistolas

3.4 3.4 Eductor radialEductor radial

3.3 3.3 Parámetros para el diseñoParámetros para el diseño

LODOS Y CORTES LODOS Y CORTES DE PERFORACIONDE PERFORACION

LODOLODOS Y CORTES S Y CORTES DEDE PERFORACIONPERFORACION

LODOS Y CORTES LODOS Y CORTES DE PERFORACIONDE PERFORACION

1.1. Lodo de PerforaciLodo de Perforacióónn

2.2. Funciones del lodoFunciones del lodo

3.3. Propiedades del lodoPropiedades del lodo

4.4. Clases de lodosClases de lodos

5.5. MMéétodos de control de stodos de control de sóólidoslidos

6.6. ClasificaciClasificacióón de los sn de los sóólidoslidos

7.7. TamaTamañño de las parto de las partíículasculas

8.8. Puntos de corte de los equipo de control de sPuntos de corte de los equipo de control de sóólidoslidos

9.9. Configuraciones de los equipos de control de sConfiguraciones de los equipos de control de sóólidoslidos

LODO DE PERFORACIONLODO DE PERFORACION

MEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y SOLIDOSMEZCLA DE LIQUIDOS, QUIMICA Y SOLIDOS

LOS SOLIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL LOS SOLIDOS PUEDEN SER TIPO COMERCIAL

(ADICIONADOS PARA ALCANZAR (ADICIONADOS PARA ALCANZAR

PROPIEDADES DESEADAS) O SOLIDOS PROPIEDADES DESEADAS) O SOLIDOS

PERFORADOS (NO COMERCIALES Y PERFORADOS (NO COMERCIALES Y

CONTAMINANTES)CONTAMINANTES)

FUNCIONES DEL FUNCIONES DEL LODOLODO

TRANSPORTAR LOS CORTES DE TRANSPORTAR LOS CORTES DE

PERFORACION Y DERRUMBES A LA PERFORACION Y DERRUMBES A LA

SUPERFICIESUPERFICIE

MANTENER EN SUSPENSION LOS CORTES Y MANTENER EN SUSPENSION LOS CORTES Y

DERRUMBES EN EL ANULAR CUANDO SE DERRUMBES EN EL ANULAR CUANDO SE

DETIENE LA CIRCULACIONDETIENE LA CIRCULACION

CONTROLAR LA PRESION SUBTERRANEACONTROLAR LA PRESION SUBTERRANEA

ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y SARTA.ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y SARTA.

DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL POZODAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL POZO

AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE LA SARTA Y AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE LA SARTA Y

REVESTIMIENTOREVESTIMIENTO

TRANSMITIR POTENCIA HIDTRANSMITIR POTENCIA HIDRRAULICA SOBRE LA AULICA SOBRE LA

FORMACION, POR DEBAJO DE LA BROCAFORMACION, POR DEBAJO DE LA BROCA

PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA LA PROVEER UN MEDIO ADECUADO PARA LA

EVALUACION DE LA FORMACIONEVALUACION DE LA FORMACION

AYUDAR A AYUDAR A MINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTALMINIMIZAR EL IMPACTO AMBIENTAL

FUNCIONES DEL FUNCIONES DEL LODOLODO

PROPIEDADES DEL PROPIEDADES DEL LODOLODO

DensidadDensidad

Se mide mediante la balanzaSe mide mediante la balanza

Los lodos se consideran livianos hasta un peso de Los lodos se consideran livianos hasta un peso de

10.5 lpg (Libras por gal10.5 lpg (Libras por galóón) y pesados con pesos n) y pesados con pesos

mayores. Los lodos con pesos mayores de 14 lpg mayores. Los lodos con pesos mayores de 14 lpg

son considerados muy pesados y costosos por la son considerados muy pesados y costosos por la

cantidad de barita usada. Los densificantes le dan cantidad de barita usada. Los densificantes le dan

un mayor peso al lodo.un mayor peso al lodo.

Contenido de sContenido de sóólidoslidos

Se mide por retorta en laboratorio. Es la relacion ente el Se mide por retorta en laboratorio. Es la relacion ente el volumen total de svolumen total de sóólidos / volumen total del lodo. lidos / volumen total del lodo. Expresado en porcentaje.Expresado en porcentaje.

FiltraciFiltracióón y Tortan y Torta

Es la pEs la péérdida de fluido a travrdida de fluido a travéés del tiempo (Volumen de s del tiempo (Volumen de filtrado / Tiempo de filtracifiltrado / Tiempo de filtracióón). n).

Se mide por medio de una filtroprensa en donde se Se mide por medio de una filtroprensa en donde se simula las condiciones del pozo bajo cierta presisimula las condiciones del pozo bajo cierta presióón y n y temperatura. temperatura.


La torta es el resultado final de filtraciLa torta es el resultado final de filtracióón que queda al n que queda al pasar el lpasar el lííquido por el filtro de papel a presiquido por el filtro de papel a presióón, en donde n, en donde se obtiene cierta consistencia y espesor semejante a la se obtiene cierta consistencia y espesor semejante a la pared del pozo, el cual depende de la fase spared del pozo, el cual depende de la fase sóólida del lida del lodo.lodo.

ViscosidadViscosidad

Es la resistencia del lodo a fluir. A mayor cantidad de Es la resistencia del lodo a fluir. A mayor cantidad de ssóólidos mayor serlidos mayor seráá la resistencia al flujo o viscosidad. la resistencia al flujo o viscosidad. La unidad de medida es Centipoises (Cp). La unidad de medida es Centipoises (Cp).


Punto de cedenciaPunto de cedencia

Es la resistencia del flujo debido a las fuerzas elEs la resistencia del flujo debido a las fuerzas elééctricas ctricas o la capacidad de acarreo del lodo por o la capacidad de acarreo del lodo por áárea de flujo. Se rea de flujo. Se mide en Libras / 100 piesmide en Libras / 100 pies2 2 con la lectura del con la lectura del viscosviscosíímetro metro

Viscosidad PlViscosidad Pláásticastica (VP)(VP)

Es la resistencia al flujo debido al tamaEs la resistencia al flujo debido al tamañño, forma y o, forma y nnúúmero de partmero de partíículas. Se mide en el laboratorio por culas. Se mide en el laboratorio por medio del viscosmedio del viscosíímetro y la unidad es el metro y la unidad es el centipoisecentipoise..

VP (VP (cpcp) = ) = ΘΘ 600 600 -- ΘΘ 300 300



Resistencia de GelResistencia de Gel

Es la consistencia tixotrEs la consistencia tixotróópica del lodo o la propiedad del pica del lodo o la propiedad del lodo de ser gel (gelatina) y mantener las partlodo de ser gel (gelatina) y mantener las partíículas en culas en suspensisuspensióón cuando no exista circulacin cuando no exista circulacióón. La unidad de n. La unidad de medida es libras / 100 piesmedida es libras / 100 pies22..

pH y AlcalinidadpH y Alcalinidad

Todo lodo debe ser alcalino con rango entre 9.0 Todo lodo debe ser alcalino con rango entre 9.0 –– 10.5 10.5 Se mide por un mSe mide por un méétodo colortodo coloríímetrico o directamente metrico o directamente por pHpor pH––metro. Es adimensional.metro. Es adimensional.

MBT (Capacidad de intercambio catiMBT (Capacidad de intercambio catióónico)nico)

Es la capacidad total de absorciEs la capacidad total de absorcióón de las arcillas n de las arcillas (bentonita + arcilla de formaci(bentonita + arcilla de formacióón). Se mide por el n). Se mide por el mméétodo de azul de metileno. (Libras / bbl de lodo)todo de azul de metileno. (Libras / bbl de lodo)

Cloruros y CalcioCloruros y Calcio

Indican la presencia de aguas de formaciIndican la presencia de aguas de formacióón entrando al n entrando al pozo y contaminacipozo y contaminacióón por cemento y/ yeso. n por cemento y/ yeso.

Se miden por medio de reactivos quSe miden por medio de reactivos quíímicos en el micos en el laboratoriolaboratorio..


CLASES DE LODOSCLASES DE LODOS

Los lodos de PerforaciLos lodos de Perforacióón se clasifican segn se clasifican segúún la n la naturaleza de la fase lnaturaleza de la fase lííquida en cuatro grandes grupos quida en cuatro grandes grupos principales:principales:

Lodos Base Agua Lodos Base Agua Lodos agua bentonitaLodos agua bentonita

Lodos Naturales Lodos Naturales

Lodos Fosfato Lodos Fosfato

Lodos tratados con Calcio Lodos tratados con Calcio

Lodos de cal. Lodos de cal.

Lodos de Yeso. Lodos de Yeso.

Lodos de lignosulfonato Lodos de lignosulfonato

Lodos de agua salada Lodos de agua salada

Lodos Base Aceite Lodos Base Aceite

Emulsiones InvertidasEmulsiones Invertidas

Lodos NeumLodos Neumááticos:ticos:

Aire Seco Aire Seco

Niebla Niebla

Lodos aireadosLodos aireados

EspumaEspuma

CLASES DE LODOSCLASES DE LODOS

METODOS DE CONTROL METODOS DE CONTROL DE SOLIDOSDE SOLIDOS

DILUCION DILUCION

La diluciLa dilucióón reduce la concentracin reduce la concentracióón de sn de sóólidos perforados lidos perforados adicionando un volumen al lodo de perforaciadicionando un volumen al lodo de perforacióónn

DESPLAZAMIENTODESPLAZAMIENTO

Es la remociEs la remocióón o descarte de grandes cantidades de lodo n o descarte de grandes cantidades de lodo por lodo nuevo con optimas propiedades reologicaspor lodo nuevo con optimas propiedades reologicas

PISCINAS DE ASENTAMIENTO (GRAVEDAD)PISCINAS DE ASENTAMIENTO (GRAVEDAD)

Es la separaciEs la separacióón de particulas sn de particulas sóólidas por efecto de la lidas por efecto de la gravedad, debido a la diferencia en la gravedad especgravedad, debido a la diferencia en la gravedad especíífica fica de los sde los sóólidos y el llidos y el lííquido. quido.

Depende del tamaDepende del tamañño de particulas, gravedad o de particulas, gravedad

especifica y viscosidad del lodo.especifica y viscosidad del lodo.


PISCINAS DE ASENTAMIENTO PISCINAS DE ASENTAMIENTO –– TRAMPA DE ARENATRAMPA DE ARENA

Es el primer compartimiento localizado en la secciEs el primer compartimiento localizado en la seccióón de remocin de remocióón n

del sistema activo. del sistema activo.

Es un compartimiento de asentamiento que esta localizado Es un compartimiento de asentamiento que esta localizado

directamente debajo de las zarandas. directamente debajo de las zarandas.

Recibe el lodo y lo entrega al siguiente tanque por rebose. Recibe el lodo y lo entrega al siguiente tanque por rebose.

Actua como un aparato de asentamiento para remover sActua como un aparato de asentamiento para remover sóólidos lidos

grandes que puedan ocasionar taponamientos en los hidrociclones.grandes que puedan ocasionar taponamientos en los hidrociclones.

Estos grandes sEstos grandes sóólidos llegan a la trampa cuando hay mallas rotas lidos llegan a la trampa cuando hay mallas rotas

o se ha hecho byo se ha hecho by--pass en las zarandas.pass en las zarandas.

DiseDiseñño de la trampa de arena: o de la trampa de arena:

Pendiente en el fondo con mPendiente en el fondo con míínimo 30nimo 3000 o mo máás.s.

La longuitud y ancho de la trampa debe ser La longuitud y ancho de la trampa debe ser menor que la profundidad total con la menor que la profundidad total con la pendiente hacia la vpendiente hacia la váálvula de descarga (12lvula de descarga (12”” o o mayor). mayor).



SEPARACION MECANICASEPARACION MECANICA

SeparaciSeparacióón selectiva de los sn selectiva de los sóólidos perforados del lodo por lidos perforados del lodo por diferencias de tamadiferencias de tamañño y masa. o y masa.

Hay varios tipos de equipos los cuales son diseHay varios tipos de equipos los cuales son diseññados para operar ados para operar eficientemente bajo condiciones especificas.eficientemente bajo condiciones especificas.

ESTRATEGIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS ESTRATEGIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS Alcanzar paso a paso la remoción progresiva de los sólidos Alcanzar paso a paso la remoción progresiva de los sólidos perforados. perforados. Esto permite que cada equipo optimice el desempeño del equipo Esto permite que cada equipo optimice el desempeño del equipo siguiente. Además, el sistema debe tener la habilidad para siguiente. Además, el sistema debe tener la habilidad para diferenciar entre los sólidos perforados y el valioso material diferenciar entre los sólidos perforados y el valioso material pesante.pesante.

CLASIFICACION DE LOS CLASIFICACION DE LOS SOLIDOSSOLIDOS

DE ACUERDO AL TAMADE ACUERDO AL TAMAÑÑOO

CLASIFICACIONCLASIFICACION TAMATAMAÑÑO EN MICRONESO EN MICRONES

COLOIDAL MENOR DE 2

ULTRA FINO 2 A 44

FINO 44 A 74

MEDIO 74 A 250

INTERMEDIO 250 & MAYOR

DE ACUERDO A SUS CARACTERISTICAS DE ACUERDO A SUS CARACTERISTICAS

DESEABLESDESEABLES INDESEABLESINDESEABLES

BENTONITA SOLIDOS PERFORADOS

BARITA

CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE LOS SOLIDOSLOS SOLIDOS

GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS

BARITA BENTONITA

HEMATITA SOLIDOS PERFORADOS (ARCILLAS, ARENISCAS,

ETC.)

ALTAALTA BAJABAJA

CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE LOS SOLIDOSLOS SOLIDOS

DE ACUERDO A SUS REACTIVIDADDE ACUERDO A SUS REACTIVIDAD

ACTIVOSACTIVOS INERTESINERTES

BENTONITA ARENISCA

ARCILLAS LIMO

GUMBO GRANITO

DE ACUERDO AL TAMADE ACUERDO AL TAMAÑÑO DE AREA SUPERFICIALO DE AREA SUPERFICIAL

ARENAARENA BENTONITABENTONITA

1

5 86 97432

10

5 86 97432

100

5 86 97432

1000

5 86 97432

10000

1 Micrón (µ) 1 mm 1 cm

15 45 75 150

180

250

300

420

37 595

841

200

325

200

100

80 60 50 40400

30 20 10

Micrón

ScreenMesh

LIMOt ARENA CUARZOARENA FINABarite

CEMNETO ULTARFINO

CEMENTO ESTANDAR

GRAVA

CENTRIFUGAS

HIDROCICLONESZARANDA

DIAMETRO DE PARTICULADIAMETRO DE PARTICULA

1

5 86 97432

10

5 86 97432

100

5 86 97432

1000

5 86 97432

10000

1 Micrón (µ) 1 mm 1 cm1

55 8866 9977443322

10

55 8866 9977443322

100

55 8866 9977443322

1000

55 8866 9977443322

10000

1 Micrón (µ) 1 mm 1 cm

15 45 75 150

180

250

300

420

37 595

841

200

325

200

100

80 60 50 40400

30 20 10

Micrón

ScreenMesh

LIMOt ARENA CUARZOARENA FINABarite

CEMNETO ULTARFINO

CEMENTO ESTANDAR

GRAVA

CENTRIFUGAS

HIDROCICLONESZARANDA

DIAMETRO DE PARTICULADIAMETRO DE PARTICULA

TAMAÑO DE LAS TAMAÑO DE LAS PARTICULASPARTICULAS

EFECTO DEL TAMAÑO DE EFECTO DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN LA PARTICULA EN LA

VISCOSIDADVISCOSIDAD

PUNTO DE CORTE DE LOS PUNTO DE CORTE DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE EQUIPOS DE CONTROL DE

SOLIDOSSOLIDOS

100050010050

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

100050010050

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

CONFIGURACION DE LOS CONFIGURACION DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE EQUIPOS DE CONTROL DE

SOLIDOSSOLIDOS

PARA LODO NO DENSIFICADOPARA LODO NO DENSIFICADO

PARA LODO DENSIFICADO HASTA 12 PPGPARA LODO DENSIFICADO HASTA 12 PPG

CONFIGURACION DE CONFIGURACION DE LOS EQUIPOS DE LOS EQUIPOS DE

CONTROL DE SOLIDOSCONTROL DE SOLIDOS

CONFIGURACION DE CONFIGURACION DE LOS EQUIPOS DE LOS EQUIPOS DE

CONTROL DE SOLIDOSCONTROL DE SOLIDOS

PARA LODO DENSIFICADO DE MAS DE 12 PPGPARA LODO DENSIFICADO DE MAS DE 12 PPG

ZARANDAS ZARANDAS VIBRATORIASVIBRATORIAS


1. Componentes básicos2. Principios de Operación3. Normas de Vibración3.1 Movimiento Circular3.2 Movimiento Lineal3.3 Movimiento Elíptico Asimétrico3.4 Movimiento Elíptico Simétrico4. Dinámica de Vibración4.1 Contrapesas4.2 Indicador de movimiento5. Configuración de la cubierta6. Sistemas de Zarandas vibratorias 6. Manifold de Distribución7. Reglas y cuidados operacionales8. Selección del numero de zarandas9. Procedimiento para el mantenimiento de una zaranda10. Fallas – Soluciones 11. Ventajas y Desventajas12. Situaciones encontradas en las operaciones


EL DESEMPEÑO DE LAS ZARANDAS DETERMINA LA EFICIENCIA TOTAL

DEL EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS.

UN POBRE DESEMPEUN POBRE DESEMPEÑÑO AQUI NOO AQUI NO

PUEDE SER REMEDIADO MAS TARDEPUEDE SER REMEDIADO MAS TARDE

COMPONENTES COMPONENTES BASICOSBASICOS

•• Tanque receptorTanque receptor

•• Motores vibradoresMotores vibradores

•• MallasMallas

•• Bolsillo o taza de desagueBolsillo o taza de desague

•• Canasta (una o mas Canasta (una o mas cubiertas)cubiertas)

PRINCIPIO DE PRINCIPIO DE OPERACIONOPERACION

Las zarandas es el unico aparato removedor de Las zarandas es el unico aparato removedor de solidos solidos que hace una separacion basado en el tamaque hace una separacion basado en el tamañño fisico o fisico de las particulasde las particulas

La operacion de la zaranda es funcion de:

Norma de la vibracion

Dinamica de la Vibracion

Tamaño de la cubierta y su configuracion

Caracteristicas de las mallas(Tamaño & Condicion superficie)

Reologia del lodo (Especialmente Densidad y Viscosidad)

Ritmo de carga de Solidos

(ROP,GPM y Diametro del hueco)

NORMAS DE VIBRACIONNORMAS DE VIBRACION

LinealLineal

ElipticoEliptico

CircularCircular

Hay tres tipos comunes de movimiento que pueden ser usados:

• La Posicion de los vibradores determina el patron La Posicion de los vibradores determina el patron de Vibracionde Vibracion..

Movimiento CircularMovimiento Circular

- Su canasta se mueve en un movimiento circular uniforme

- Patron de Vibracion Balanceado

- Diseño Horizontal (Capacidad limitada)- Transporte rapido y mayores fuerzas G’s.

- Recomendados en zarandas primarias para remover solidos gruesos (Scalper) o para Arcillas tipo gumbo.

- Vibradores colocados a cada lado de la canasta en su centro de gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta.


Zaranda de Movimiento CircularZaranda de Movimiento Circular


Brandt Double Deck Shaker

Movimiento Lineal Movimiento Lineal


- El movimiento lineal es obtenido usando dos vibradores contra-rotativos.

- Angulo de esta linea de movimiento es normalmente a 45-50 grados en relacion a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de solidos maximo.

- Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos. Recomendadas para todo tipo de operacion que requiera el uso de mallas finas.

- Patron de Vibracion Balanceado dinamicamente. La fuerza neta en la canasta es cero excepto a lo largo de la linea que pasa por el centro de gravedad.

Zaranda de Movimiento Lineal Zaranda de Movimiento Lineal


Swaco ALS Tipo II



Derrick Flo – Line Cleaner



Sweco LM 3

Angulo de la canasta variable



Thule VSM 100

Header Tank

Feed ChuteDrive Head Assembly

Scalping Deck

Primary Deck

Secondary Screen

‘Pneumoseal’Clamping System



Scalping ScreenScalping Screen

Primary ScreenPrimary Screen

Screen Clamping Screen Clamping SystemSystem

Thule VSM 100 Linear Shaker



Broadbent DT2000 Linear Shaker

•• Esta zaranda Esta zaranda ofrece:ofrece:

•• Doble cubiertaDoble cubierta

•• Rapido ajuste Rapido ajuste de angulo.de angulo.



Rapido cambio en Rapido cambio en mallas por sus mallas por sus tensionadores.tensionadores.

Brandt ATL - 1000

Movimiento Eliptico Asimetrico Movimiento Eliptico Asimetrico


- Movimiento Eliptico Desequilibrado

- Patron de Vibracion Desbalanceado. Diferentes tipos de mov. sobre su canasta.

- Recomendados para remover solidos gruesos (Scalper) o pegajosos (Arcillas)

- Operada con inclinacion hacia la descarga de solidos diminuyendo la capacidad.

- Vibradores no rotan en el centro de gravedad de la zaranda aplicandose el torque sobre esta.

Zaranda de Movimiento Eliptico AsimetricoZaranda de Movimiento Eliptico Asimetrico


Brandt Single Deck Shakers

• Shaker pioneras con solo una malla en su canasta.

• Por su pendiente negativa de su canasta tiene poco tiempo de retencion y pobre sepracion

Movimiento Eliptico SimetricoMovimiento Eliptico Simetrico


- Movimiento Eliptico Equilibrado

- Su canasta se mueve en un movimiento Eliptico uniforme

- Mejor transporte de los cortes (> Lineal)

- Las mallas duran mas debido a que el movimiento eliptico provee un patron de aceleramiento mas suave.

- Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operacion en especial, con lodos base aceite.

Zaranda de Movimiento Eliptico balanceado Zaranda de Movimiento Eliptico balanceado


True Balanced Elliptical Motion Shaker Swaco BEM 3

1

2

2

3

4

5

6

7Vibrating Basket

Vibrator Motor

Deck AngleAdjustments

Screen Area33.7 sq ft.(3 Screens)

1

2

3

4

Rapid ActionTensioners

5

Base Skid6

DetachableHeader Box

7

DINAMICA DE DINAMICA DE VIBRACIONVIBRACION

• La masa de los contrapesos y la frecuencia determina la dinamica de la vibracion.

G’s = [Stroke (in) x RPM2] / 70400Aceleración

• La mayoria de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0.

• 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 aceleracion.

• La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleracion.

DINAMICA DE DINAMICA DE VIBRACIONVIBRACION

• Los vibradores de las zarandas giran normalmente con RPM’s entre 1200 y 1800 a 60Hz.

• Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la capacidad de flujo en presencia de solidos 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.

• La prolongacion del golpe varia en forma inversa con los RPM.

• Longuitud del golpe: Distancia vertical de desplazamiento de la canasta de la zaranda.

DINAMICA DE VIBRACION DINAMICA DE VIBRACION --CONTRAPESASCONTRAPESAS

SwacoSwaco

Brandt LM3Brandt LM3

TritonTriton

PosicionadasPosicionadas

a 100 %a 100 %



Posicionadas a 0 %


Forma Incorrecta a 80 %Forma Correcta a 80 %


Forma Correcta a 30 % Forma Incorrecta a 30 %


Posición?

INDICADOR DE MOVIMIENTOINDICADOR DE MOVIMIENTO

INDICADOR DE MOVIMIENTOINDICADOR DE MOVIMIENTOLONGITUD DE LA CARRERALONGITUD DE LA CARRERA

Movimiento Lineal: Busque una Movimiento Lineal: Busque una forma de ocho. Los dos círculos forma de ocho. Los dos círculos deberían apenas tocarse en un deberían apenas tocarse en un punto. Se trata del diámetro punto. Se trata del diámetro que más se aproxima a la que más se aproxima a la longitud de la carrera.longitud de la carrera.

CORRECTOCORRECTO INCORRECTOINCORRECTO

Movimiento Circular: Busque Movimiento Circular: Busque un círculo con un pequeño un círculo con un pequeño punto en el centro. El círculo punto en el centro. El círculo en el indicador debería girar en el indicador debería girar alrededor de su diámetro. Se alrededor de su diámetro. Se trata del diámetro que más se trata del diámetro que más se aproxima a la longitud de la aproxima a la longitud de la carrera.carrera.

CORRECTOCORRECTO INCORRECTOINCORRECTO

CONFIGURACION DE LA CONFIGURACION DE LA CUBIERTACUBIERTA

• La cubierta de angulo ajustable se creo para optimizar el procesamiento de fluido y variar la accion de transporte y secado de los cortes.

Derrick FloDerrick Flo--LineLine

• Al usar angulos > 3 hay que tener cuidado con los cortes acumulados en la region liquida. La accion vibratoria y la residencia extendida generara mas finos.


(#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 mallaVariaciones

#1

#2 #3 #4Superior

Inferior


Solids Removed on Scalping Screen

Poolof

Fluid

Hydrostatic Pressure

Solids Crawl out of Pool

Beach

Liquid to sand trapsFixed screen angle

Flowback panel

Solids Removed on Scalping Screen

Poolof

Fluid

Hydrostatic Pressure

Solids Crawl out of Pool

Beach

Liquid to sand trapsFixed screen angle

Flowback panel

SISTEMA DE ZARANDASSISTEMA DE ZARANDAS

Cadena Gumbo de Velocidad VariableCadena Gumbo de Velocidad VariableCaracterísticasCaracterísticas

• Motor de velocidad variable (ajuste en operación)

• Diseño de malla rotatoria

• Control remoto de motores

• Diseño compacto

• Velocidad nominal de procesamiento de 2200 GPM

hasta 3800 GPM máximo

BeneficiosBeneficios

Alta capacidad de procesamiento de recortes

Remueve recortes de arcillas hidratadas

Mejora el desempeño de las vibradoras primarias

Reduce desgaste de equipos de perforación


Cadena Gumbo de Velocidad Variable Cadena Gumbo de Velocidad Variable ––Diseño TipicoDiseño Tipico

Bell Nipple1 1 2

2

4

5

5

5

57

9

9

8

8

106

3

Flow Line2Gumbo Chain Separator3Spider Header Box4Rig Shaker (BEM 600)5Mud Cleaner6Cuttings Ditch7Screw Conveyor8Centrifuge (CD 350)Mezzanine Deck

910

Bell Nipple1 1 2

2

4

5

5

5

57

9

9

8

8

106

3

Flow Line2Gumbo Chain Separator3Spider Header Box4Rig Shaker (BEM 600)5Mud Cleaner6Cuttings Ditch7Screw Conveyor8Centrifuge (CD 350)Mezzanine Deck

910


Zarandas Primarias

Scalpers

Linea de flujo

Descarga de solidos

Lodo del hueco

Linea de flujo

Zarandas Primarias

Scalpers

Linea de flujo

Descarga de solidos

Lodo del hueco

Linea de flujo

Sistema CascadaSistema Cascada


Zarandas ScalpingZarandas Scalping

-- Primer conjunto de zarandas despues del flow line.Primer conjunto de zarandas despues del flow line.

-- Usualmente son zarandas de movimiento circular o eliptico Usualmente son zarandas de movimiento circular o eliptico

-- Usan mallas gruesasUsan mallas gruesas

-- Remueven solidos de perforacion de gran tamaño o gumboRemueven solidos de perforacion de gran tamaño o gumbo

-- Permiten a las zarandas primarias trabajar con mallas mas Permiten a las zarandas primarias trabajar con mallas mas

finas, operando eficientemente y con menor posibilidad finas, operando eficientemente y con menor posibilidad

de perder fluidode perder fluido


Zaranda con movimiento eliptico Zaranda con movimiento eliptico balanceado y desequilibrado balanceado y desequilibrado

Sistema de zarandas Duales

MANIFOLDS DE DISTRIBUCIONMANIFOLDS DE DISTRIBUCION

Consideraciones de diseño

Distribucion pareja.

No acumulacion de sólidos (1 ft de caida por cada 12 ft de longitud)

Alimentacion a la zarandaSolidos

Liquido

Evitar muchas Tees ramificadas

Arreglos Perifericos

Tees sin salida

Manifolds circulares o manifolds con descarga superior

Distribucion de flujo a igual nivel

MANIFOLDS CONVENCIONALESMANIFOLDS CONVENCIONALES

Muchos taladros tienen estos tipos de arreglo.Muchos taladros tienen estos tipos de arreglo.

MANIFOLDS RAMIFICADOSMANIFOLDS RAMIFICADOS

MANIFOLDS CIRCULARESMANIFOLDS CIRCULARES

MANIFOLDS CON DESCARGA MANIFOLDS CON DESCARGA CIRCULARCIRCULAR

REGLAS Y CUIDADOS REGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALESOPERACIONALES

• Nunca haga By-pass en las zarandas.

• En lo posible use siempre mallas de tamizado fino.

• Regule el flujo y monitorie las zarandas continuamente

• Ajuste el angulo para cubrir el 75 % de la longitud 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.

REGLAS Y CUIDADOS REGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALESOPERACIONALES

• En stand by limpie las mallas y repare con silicona o masilla epoxica las partes rotas.

• Cerciorese que los motores y el ajuste de las contrapesas en los vibradores sean iguales.

• Al transportar las zarandas ajuste las contrapesas de los vibradores a cero y use los seguros en los resortes.

SELECCIÓN DEL NUMERO DE SELECCIÓN DEL NUMERO DE ZARANDASZARANDAS

PROCEDIMIENTO PARA EL PROCEDIMIENTO PARA EL MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO

1. Apagar el equipo y verificar que los motores esten parados completamente

2. Desenergizar el equipo y asegurarlo

3. Colocar la tarjeta de “No operar – Equipo en mantenimiento


4. Revisar los cauchos (Rubber deck) cuando se cambien mallas

5. Revisar los tornillos de las zarandas

6. Revisar los resortes de las zarandas


7. Revisar la integridad del cable electrico

8. Cuando se cambien mallas, revisar los tornillos tensores

9. Revisar los sistemas de levantamiento periodicamente


10. Retire la tarjeta de seguridad y proceda a energizar el equipo

¡ NO ASUMA RIESGOS INNECESARIOS !

FALLAS FALLAS -- SOLUCIONESSOLUCIONES

Falla / A veria P osible 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 es ta Reemplace caucho.en mal es tado

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 valvulaatascada. 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 tamizadoo 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 elect rica

Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas.

VENTAJAS DE LAS ZARANDASVENTAJAS DE LAS ZARANDAS

• 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 solidos pueden ser removidos antes de cualquier degradacion mecanica.

DESVENTAJAS DE LAS DESVENTAJAS DE LAS ZARANDASZARANDAS

• Son costosas (compra y operacion).

• Su montaje necesita gran espacio.

• Difilcultad en el acceso a las mallas del fondo, en las zarandas dobles, para la inspeccion.

• Produce solidos humedos en su descarga

SITUACIONES ENCONTRADAS SITUACIONES ENCONTRADAS EN LAS OPERACIONESEN LAS OPERACIONES

Condicion de operación de las contrapesas de una zaranda

Resorte torcido

Resorte en buen estado


Diferencia de diametro entre el flow line (12”) y manifold de las zarandas primarias (10”)

Alimentacion de las zarandas scalping es comun


Gato Hechizo


Motores desiguales

CONCLUSION FINALCONCLUSION FINAL

LAS ZARANDAS SON PARTE ESENCIAL DEL

EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN

TALADRO.

LAS ZARANDAS SONPARTE ESENCIAL DEL

EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS DE UN

TALADRO.

MALLASMALLAS

MALLAS PARA MALLAS PARA ZARANDAS ZARANDAS

VIBRATORIASVIBRATORIAS

1.1. Desarrollo de las mallasDesarrollo de las mallas

2.2. Punto de CortePunto de Corte

3.3. Designación de la mallaDesignación de la malla

4.4. Tipos de mallasTipos de mallas

5.5. Diseño del ganchoDiseño del gancho

6.6. Ajuste de las mallasAjuste de las mallas

7.7. Parámetros para la selección de mallasParámetros para la selección de mallas

8.8. Tramados (Tejidos) comunes en las mallasTramados (Tejidos) comunes en las mallas

9.9. Grados de AlambreGrados de Alambre

10.10. Área Abierta de la mallaÁrea Abierta de la malla

11.11. Configuración de la cubierta según el tamaño de la mallaConfiguración de la cubierta según el tamaño de la malla

12.12. Curvas de eficienciaCurvas de eficiencia

13.13. Características de las mallasCaracterísticas de las mallas

14.14. Carta para la selección del tamaño de las mallasCarta para la selección del tamaño de las mallas

15.15. Reglas y cuidados operacionalesReglas y cuidados operacionales

Mallas para Mallas para Zaranda VibratoriaZaranda Vibratoria

Las malas para zarandas han tenido un gran Las malas para zarandas han tenido un gran desarrollo desde la primera que se conocio, la desarrollo desde la primera que se conocio, la cual no era mas sino una malla de corral de cual no era mas sino una malla de corral de pollos.pollos.

Sin embargo, los principios no han cambiado e Sin embargo, los principios no han cambiado e igual se usa aligual se usa alaambmbrres entretejidos con un es entretejidos con un tamizado a un cierttamizado a un ciertoo tamatamañño de apertura.o de apertura.

Esto define el punto de corte de la malla o el Esto define el punto de corte de la malla o el tamatamañño de so de sóólidos que la malla puede remover.lidos que la malla puede remover.

Desarrollo de las mallasDesarrollo de las mallas

Las partículas a la Las partículas a la izquierda de la curva izquierda de la curva representan los sólidos de representan los sólidos de menor tamaño retornados menor tamaño retornados con el lodo.con el lodo.

Las partículas a la derecha Las partículas a la derecha de la curva representan los de la curva representan los sólidos removidos.sólidos removidos.

El DEl D50 50 o punto de corte o punto de corte medio es definido como el medio es definido como el punto donde el 50% de punto donde el 50% de cierto tamaño de sólidos son cierto tamaño de sólidos son y removidos y removidos

Punto de CortePunto de Corte

Punto de CortePunto de Corte

•• Según el API RP13 ha recomendado que todas las mallas sean Según el API RP13 ha recomendado que todas las mallas sean identificados con la siguiente información: identificados con la siguiente información:

Nombre de la MallaNombre de la Malla

Potencial de separación (d50,d16,d84)Potencial de separación (d50,d16,d84)

Capacidad de flujo (Conducción, área total no vacía). Capacidad de flujo (Conducción, área total no vacía).

Designacion Designacion de las mallasde las mallas

Las variaciones en los tipos de mallas incluyenLas variaciones en los tipos de mallas incluyen::

-- Mallas TensionadasMallas Tensionadas

-- Mallas PreMallas Pre--Tensionadas Tensionadas

-- Mallas planasMallas planas

-- Mallas piramidalesMallas piramidales

Tipos de mallasTipos de mallas

GanchoTres Piezas, SoldadoDos Piezas, SoldadoUna pieza, doblado (preferido por bajo costo, alta calidad)Una pieza, doblado (preferido por bajo costo, alta calidad)

CedazoXR ( larga vida, buen punto de corte)XR ( larga vida, buen punto de corte)TBCDXRectangular (ranurada)

Medio de SoportePlásticoMagnum (preferido debido a mayor area disponible y mejor Magnum (preferido debido a mayor area disponible y mejor soporte)soporte)MetálicoMalla

Tecnología de MallasTecnología de Mallas

Diseño de GanchoDiseño de Gancho

Diferentes diseños usados por los fabricantes

Generalmente todos trabajan satisfactoriamente

Gancho de pliegue sencilloDiseño de una sola piezaRequiere de un gancho fuerte o de una lamina metalica para conservar la formaPermite facilmente encogimiento y desprendimiento de los alambres

Gancho de doble pliegueDiseño de 1, 2, o 3 piezasAsegura contacto optimo de los alambres Dificulta que se desprendan los alambres cuando hay carga de sólidos.

Mallas de tipo gancho sin Mallas de tipo gancho sin soportesoporte

Diseño mas simple

en mallas

Se aplica tension

cuando se instala

Una o varias capas

Mallas tipo gancho Mallas tipo gancho --soporte plasticosoporte plastico

Vida util mas Vida util mas larga que mallas larga que mallas standardstandard

Superficie RigidaSuperficie Rigida

Area disponible Area disponible reducida reducida

Mallas tipo gancho Mallas tipo gancho --soporte metálicosoporte metálico

Superficie Rigida Superficie Rigida

mas facil de mas facil de

tensionartensionar

Area disponible Area disponible

reducida reducida

Soporte de Estructura Soporte de Estructura CompuestaCompuesta

Cedazo externo de acero inoxidable

Malla de Soporte en acero inoxidable

Cedazo intermedio de acero inoxidable

Soporte Plastico y vidrio reforzado

Estructura de varilla en acero –alta tension

Mallas Pretensionadas Mallas Pretensionadas (Cartucho)(Cartucho)

Tension del Tension del

cedazo controladacedazo controlada

Buena vida util.Buena vida util.

Facil de instalarFacil de instalar

Asegura superficie Asegura superficie

planaplana

Mallas AltoMallas Alto--flujo (HiFlo) flujo (HiFlo)

Diseño compuesto Diseño compuesto ultralivianoultraliviano

SubSub--divisiones divisiones para incrementan para incrementan vida utilvida util

ReparablesReparables

Para zarandas VSM

Mallas Mallas -- XR XR

XR se refiere al alambre y a la técnica de tejido:

Tejido Exclusivo y Patentado Alambres Intercalados y asegurados en puntos fijos mediante proceso únicoAlambres mas pesados que las normales Apertura Rectangular v/s Cuadrada

Malla MagnumMalla Magnum

Magnum es una tecnica de pegado y no se refiere al alambre o tejido.

Las capas de la malla son fundidas, tensionadas y pegadas a un marco.

Unica tecnica de aplicacion del pegante en el interior del soporte de la malla

Reemplaza el metodo normal de soporte plastico y/o metalico

Malla Magnum (BEM 600)Malla Magnum (BEM 600)

Bloquea menor area ( Tipo de Pegado Patentado)Bloquea menor area ( Tipo de Pegado Patentado)Soporte ultra livianoSoporte ultra livianoPaneles subPaneles sub--dividos para aumentar vida util dividos para aumentar vida util ReparablesReparables

maXimizeRmaXimizeR

Mallas pre-tensionadas con soporte metalico, para zaranda Derrick modelo 48

Mejor distribucion de solidos.

Elimina efecto de herradura.

Puede operar a bajos angulos de cubierta en la zaranda

Efecto de HerraduraEfecto de Herradura

MaXimiZerMaXimiZer Tipo GanchoTipo Gancho

“Grey Hex” “Grey Hex” (South Western)(South Western)

Soporte de Soporte de

AluminoAlumino

Subdivision de Subdivision de

panelespaneles

ReparableReparable

Blue Hex (Brandt)Blue Hex (Brandt)

Soporte de Acero

Subdivision de paneles para alargar vida util

Reparables

Mallas Piramidales Mallas Piramidales (Derrick)(Derrick)

Derrick es dueño de Patentes Derrick es dueño de Patentes Ningun fabricante puede producirlasNingun fabricante puede producirlasMayor area disponibleMayor area disponibleReduce efecto de herraduraReduce efecto de herradura

Mallas VMallas V--Millenium (CPI)Millenium (CPI)

Paneles subdivididos Paneles subdivididos para minimizar efecto para minimizar efecto de herradurade herradura

Pegante en los Pegante en los alambres para evitar alambres para evitar acumulación sólidos acumulación sólidos en las barras de en las barras de tensiontension

Soporte y ajuste de las mallas TensionadasSoporte y ajuste de las mallas Tensionadas

Hook Strip

Tension Bar

Support Stringers

Lug

Tension Bar

Screen

Overslung Method (Center High)

Underslung Method (Center Low)

Support StringersForm Fluid Channels

Tipo de malla TensionadaTipo de malla Tensionada

Sin SoporteSin Soporte

Con SoporteCon Soporte

Tipo de malla TensionadaTipo de malla Tensionada

Tipo de malla PreTipo de malla Pre--Tensionada: Plana Tensionada: Plana

Nuevos desarrollos Nuevos desarrollos de las formas de las de las formas de las mallas han tenido mallas han tenido lugar.lugar.

El nuevo diseño El nuevo diseño incluye una forma incluye una forma piramidal de la malla piramidal de la malla para dar un área para dar un área superficial mas grande superficial mas grande para las dimensiones para las dimensiones de la malla. de la malla.

Tipo de malla PreTipo de malla Pre--Tensionada: Piramidal Tensionada: Piramidal

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 de las mallas Ajuste de las mallas

Mallas Mallas PrimariasPrimarias

Cierre Cierre NeumáticoNeumático

CortesCortes

Ajuste neumático de las Ajuste neumático de las mallas mallas prepre--tensionadas tensionadas

Ajuste de las mallas Ajuste de las mallas tensionadas tensionadas

- 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.

Parámetros para la Parámetros para la selección de las mallas selección de las mallas

MallaMalla tipotipo TBC (Tensile Bolting Cloth) TBC (Tensile Bolting Cloth)

Una sola capa de abertura cuadrada y tipo “Extendible” sobre una malla cuadrada de soporte grueso.

Puntos de Corte bien definidosPobre resistencia al taponamiento

Tramados (Tejidos) mas Tramados (Tejidos) mas comunes de las mallas comunes de las mallas

Malla tipoMalla tipo DX o TRSFDX o TRSF

Brandt, Derrick,SwacoBrandt, Derrick,Swaco

Aceptable Vida utilAceptable Vida utilDos capas de malla Dos capas de malla cuadrada y superfina cuadrada y superfina sobre una malla cuadrada sobre una malla cuadrada de soporte grueso.de soporte grueso.Buena resistencia al Buena resistencia al taponamientotaponamiento


MallaMalla tipotipo XR XR -- SwacoSwaco Dos mallas de abertura Dos mallas de abertura rectangular soportadas rectangular soportadas sobre una malla sobre una malla cuadrada y gruesa.cuadrada y gruesa.

Altas conductanciaAltas conductancia

Larga vidaLarga vida

Excelente resistencia al Excelente resistencia al taponamientotaponamiento

PatentadaPatentada

Producto MI/Swaco de Producto MI/Swaco de alta calidadalta calidad


TBC, DX and XR MeshTBC, DX and XR Mesh


TBC TBC •• Carga livianaCarga liviana•• Riesgo bajo de taponamientoRiesgo bajo de taponamiento

XR XR •• Condiciones abrasivasCondiciones abrasivas•• Carga alta de sólidosCarga alta de sólidos•• Alto riesgo de taponamientoAlto riesgo de taponamiento

TRSF/DX TRSF/DX

•• Alto riesgo de taponamiento (Arenas Alto riesgo de taponamiento (Arenas finas)finas)

Características de cada Características de cada tramados (Tejidos) tramados (Tejidos)

-- Grados Grados Extra Extra Fuerte Fuerte –– Fuerte o Medio Fuerte o Medio

-- Grado ComercialGrado Comercial (MG) (MG) –– Comúnmente usadoComúnmente usado

-- Tensile Bolting Cloth (TBC) Tensile Bolting Cloth (TBC) –– Usado a menudo Usado a menudo

-- Grado Comercial Grado Comercial (MG) (MG) proporciona una buena proporciona una buena combinación entre el área abierta y la resistencia.combinación entre el área abierta y la resistencia.

-- Tensores para el tamiz son frecuentemente menos Tensores para el tamiz son frecuentemente menos usados debido al reducido espesor del alambre. Sin usados debido al reducido espesor del alambre. Sin embargo, estos son encontrados en ciertos tipos de embargo, estos son encontrados en ciertos tipos de zarandas de alta capacidad como es el caso de las zarandas de alta capacidad como es el caso de las Thule Thule VSMVSM--100.100.

Grados del alambreGrados del alambre

Numero de Aperturas Numero de Aperturas (mesh count)(mesh count)

N = Número de N = Número de aperturas del aperturas del cedazo en una cedazo en una pulgada lineal pulgada lineal

Tamaño de Apertura Tamaño de Apertura

Distancia entre aperturas medida a lo largo de la malla Distancia entre aperturas medida a lo largo de la malla expresada en fracciones de pulgada o micronesexpresada en fracciones de pulgada o micrones

1 pulgada = 25400 micrones1 pulgada = 25400 micrones

D = 25400 [ (1/n) D = 25400 [ (1/n) –– d]d]

D = Tamaño de apertura (micrones)D = Tamaño de apertura (micrones)

n = numero de aperturas / pulgadan = numero de aperturas / pulgada

d = diametro del alambre (pulgadas)d = diametro del alambre (pulgadas)

Es el área efectiva de la malla por donde se hace el Es el área efectiva de la malla por donde se hace el crivado crivado (El (El área adicional es ocupado por los alambres).área adicional es ocupado por los alambres).

Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo PretensionadaPretensionada), ), punto de corte y área abierta para mallas estándar punto de corte y área abierta para mallas estándar Thule :Thule :

52 mesh - 338µ - 48% Área Abierta








Área Abierta de la mallaÁrea Abierta de la malla

Las mallas mas gruesas deberán ser aseguradas en la Las mallas mas gruesas deberán ser aseguradas en la

cubierta superior y las mallas mas finas en la cubierta cubierta superior y las mallas mas finas en la cubierta

inferior. inferior.

Si el tamaño de la malla superior es muy fina el fluido Si el tamaño de la malla superior es muy fina el fluido

puede caer en la segunda malla muy cerca del lado de la puede caer en la segunda malla muy cerca del lado de la

descarga de los sólidos. Los sólidos serán muy húmedosdescarga de los sólidos. Los sólidos serán muy húmedos..

Si son usadas mallas de diferente tamaño en el mismo Si son usadas mallas de diferente tamaño en el mismo

nivel, la malla mas fina deberá ser usada en el frente de la nivel, la malla mas fina deberá ser usada en el frente de la

zaranda. zaranda.

Configuración de la cubierta Configuración de la cubierta según el tamaño de mallasegún el tamaño de malla

Los diferentes tamaños Los diferentes tamaños de malla darán de malla darán diferentes tamaños en diferentes tamaños en los sólidos separadoslos sólidos separados..

Mallas para las Mallas para las zarandas zarandas scalperscalper

(Para tamaño cuarzo)(Para tamaño cuarzo)

Mallas para las Mallas para las zarandas primariaszarandas primarias

(Finas)(Finas)

Configuración de la cubierta Configuración de la cubierta según el tamaño de mallasegún el tamaño de malla

Particle sizes in microns

% F

eed

solid

s re

ferr

ing

to o

verf

low

100 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps

120 Mesh-Oil base, 9 ppg 34 cps

120 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps

20 30 120 200 30040 50 100 160

100

40

80

20

60

0

Curvas de Eficiencia:Curvas de Eficiencia:Zarandas linealesZarandas lineales

Curvas de Eficiencia:Curvas de Eficiencia:Mallas piramidalesMallas piramidales

Definiendo desempeño de la MallaDefiniendo desempeño de la Malla

Vida UtilVida Util

CapacidadCapacidad

Eficiencia de SeparaciónEficiencia de Separación

Características de las Características de las mallasmallas

•• Optimo diseño de acuerdo a las condiciones específicasOptimo diseño de acuerdo a las condiciones específicas

•• No sobre cargar las mallasNo sobre cargar las mallas

•• Las zarandas ajustables no se debe mantener a altos Las zarandas ajustables no se debe mantener a altos

valores “G” por periodos prolongados.valores “G” por periodos prolongados.

•• Limpieza regular de las mallas ( Vaporela) Limpieza regular de las mallas ( Vaporela)

•• Reparar y pegar tan pronto se detecte daño Reparar y pegar tan pronto se detecte daño

Optimizando La Vida UtilOptimizando La Vida Util


SobrecargaSobrecarga

Obturacion y taponamiento Obturacion y taponamiento

Seleccion de tamaño incorrecto Seleccion de tamaño incorrecto

Daño Mecánico Daño Mecánico

Eficiencia de transporte de los cortes /Solidos Eficiencia de transporte de los cortes /Solidos

AbrasivosAbrasivos

Razones de Falla PrematuraRazones de Falla Prematura


Vida util Vida util -- Causas de FallasCausas de Fallas

Fatiga Abrasión


Fatiga Abrasión

•• El taponamiento puede ser El taponamiento puede ser originado por la originado por la acumulación de sólidos en acumulación de sólidos en las aberturas de la malla. las aberturas de la malla.

•• Una solución es remover la Una solución es remover la malla y lavarla a presión por malla y lavarla a presión por la parte posterior. la parte posterior.

•• La colocación de mallas mas La colocación de mallas mas finas puede permitir el paso finas puede permitir el paso de los sólidos sobre las de los sólidos sobre las aberturas aberturas , , si no es posible si no es posible la colocación de mallas mas la colocación de mallas mas gruesas. gruesas.

Taponamiento de la malla

TaponamientoTaponamiento


Obturamiento y Taponamiento Obturamiento y Taponamiento

Tamaño de Tamaño de particula particula similar similar

Características de Características de desempeño de las mallasdesempeño de las mallas

Causados por:Causados por:

•• Almacenamiento y manejo deficiente Almacenamiento y manejo deficiente

•• Malos procedimientos de ajuste y enganche Malos procedimientos de ajuste y enganche

•• Sobre tension o falta de tension en las mallas de tipo ganchoSobre tension o falta de tension en las mallas de tipo gancho

•• Raspadura de la superficie de la mallaRaspadura de la superficie de la malla

•• Rayando la superficie de la malla con la boquilla de la vaporelRayando la superficie de la malla con la boquilla de la vaporelaa

Etc…..Etc…..

Daños MecánicosDaños Mecánicos


Causados:

• Diseño de malla

• Malas reparaciones

• Obturamiento

• Propiedades del fluido

Mantener las mallas tan limpias

como sea posible para minimizar el

efecto.

Pobre Transporte de SólidosPobre Transporte de Sólidos


Factores que afectan capacidadFactores que afectan capacidad

Diseño de MallaDiseño de Malla

Tipo de Tejido y tamaño de cedazoTipo de Tejido y tamaño de cedazo

Area disponible ( Soporte) Area disponible ( Soporte)

Numero de capasNumero de capas

Propiedades estructurales (rigidez, perfil,)Propiedades estructurales (rigidez, perfil,)


Propiedades del fluidoPropiedades del fluido

ViscosidadViscosidadAditivosAditivosContaminantes Contaminantes

Configuración de las ZarandasConfiguración de las Zarandas

Angulo de inclinación de las cubiertasAngulo de inclinación de las cubiertasMovimientoMovimientoDistribución de FlujoDistribución de Flujo

Factores que afectan capacidadFactores que afectan capacidad


ConductanciaConductancia

Medida de la permeabilidad de la mallaC = 0.014375 x Q x µ / (A / p)

Unidades en kD/mm (mil darcys / mm)Variables :

Volumen de circulacion, viscosidad del fluido, Area de la malla (diametro del alambre,numero de aperturas y numero de capas

Cada capa de la malla es calculada separadamente La conductancia Total es calculada :

Ct = 1/(1/C1 + 1/C2+1/Cn)


Area neta disponibleArea neta disponible

Area neta disponible de la malla que permite Area neta disponible de la malla que permite el paso de fluidos.el paso de fluidos.

Area neta disponible es utilizada para calcular Area neta disponible es utilizada para calcular la transmitancia de la mallala transmitancia de la malla

Transmitancia es el producto del area neta Transmitancia es el producto del area neta disponible y de la conductanciadisponible y de la conductancia


TransmitanciaTransmitancia

TransmitanciaTransmitancia

= =

Area Neta Disponible x ConductanciaArea Neta Disponible x Conductancia

Muy importante para comparar mallas Muy importante para comparar mallas de diferentes tiposde diferentes tipos


Carta para la selección del Carta para la selección del tamaño de las mallastamaño de las mallas

CAPACIDAD DE FLUJO EQUIPOS DE MOVIMIENTO LINEAL

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

VISCOSIDAD PLASTICA (cp)

CA

PAC

IDA

D D

E FL

UJO

(gpm

Mesh 210 Mesh 175 Mesh 140 Mesh 110 Mesh 80 Mesh 60 Mesh 40

Nunca haga byNunca haga by--pass en las zarandas pass en las zarandas

Siempre Siempre use use el tamaño de malla mas fino posibleel tamaño de malla mas fino posible..

Regule el flujo y Regule el flujo y monitoreemonitoree las zarandas continuamente.las zarandas continuamente.

Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra el Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra el

75% de la longitud de las malla. 75% de la longitud de las malla.

Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada una. Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada una.

Mantenga el inventario actualizado. Mantenga el inventario actualizado.

Durante los viajes para sacar tubería apague las zarandas Durante los viajes para sacar tubería apague las zarandas

para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes

para meter tubería no use todas las zarandas. para meter tubería no use todas las zarandas.

Reglas y cuidados Reglas y cuidados operacionalesoperacionales

Reglas y cuidados Reglas y cuidados operacionalesoperacionales

Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Debe informar al ingeniero de lodos. Debe informar al ingeniero de lodos. Las reparaciones en las mallas pueden ser Las reparaciones en las mallas pueden ser hechas con silicona o macilla hechas con silicona o macilla epóxicaepóxica . . Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha sido reparada, cámbiela por una nueva. sido reparada, cámbiela por una nueva. Mantenga un registro de que tipos de mallas Mantenga un registro de que tipos de mallas están siendo usadas (Inventario). están siendo usadas (Inventario). Para lodo OBM, lave las mallas con diesel a Para lodo OBM, lave las mallas con diesel a presión. No utilice agua. presión. No utilice agua. Mantenga las mallas usadas correctamente Mantenga las mallas usadas correctamente almacenadas (Horizontalmente) y marcadas. almacenadas (Horizontalmente) y marcadas.

DESGASIFICADORESDESGASIFICADORES

TIPO VACIO ATMOSFERICO


1.1. DesgasificadoresDesgasificadores

2.2. UbicacionUbicacion

3.3. Diagrama GeneralDiagrama General

4.4. Desgasificadores de vacioDesgasificadores de vacio

5.5. Desgasificadores Tipo AtmosfericoDesgasificadores Tipo Atmosferico

6.6. Super Mud Gas SeparatorSuper Mud Gas Separator

7.7. Instalacion Desgasificador de vacioInstalacion Desgasificador de vacio

8.8. Sistema combinadoSistema combinado

9.9. Instalacion y operaciónInstalacion y operación


11.11. Valvula de tres viasValvula de tres vias


La presencia de GAS en el lodo puede ser:La presencia de GAS en el lodo puede ser:Dañino para los equipos del taladro (Corrosivo)Dañino para los equipos del taladro (Corrosivo)Un problema potencial de control de pozo, Un problema potencial de control de pozo, Letal si es toxico o inflamable.Letal si es toxico o inflamable.

Hay dos tipos de Desgasificadores:Hay dos tipos de Desgasificadores:Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en lodos Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en lodos sin peso y baja viscosidad.sin peso y baja viscosidad.Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : Son Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : Son superiores a los atmosféricos y muy usados en lodos superiores a los atmosféricos y muy usados en lodos pesados y alta viscosidad.pesados y alta viscosidad.

Las bombas centrifugas, los hidrociclones y las bombas del Las bombas centrifugas, los hidrociclones y las bombas del taladro pierden eficiencia si el lodo tiene corte de gastaladro pierden eficiencia si el lodo tiene corte de gas..

UBICACIONUBICACION

El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de

arena y los primeros hidrociclones (Desander)arena y los primeros hidrociclones (Desander)

Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta

excenta de taponamientos.excenta de taponamientos.

Siempre probar el desgasificador antes de iniciar Siempre probar el desgasificador antes de iniciar

cualquier operación de perforación.cualquier operación de perforación.

DIAGRAMA GENERALDIAGRAMA GENERAL

Bomba de vacíoBomba de vacío Entrada de Entrada de lodolodo

Salida de lodo Salida de lodo desgasificadodesgasificado

DIAGRAMA GENERALDIAGRAMA GENERAL

BOMBA DE VACIO

TUBO DE DESCARGA

TUBO DE SUCCION

DESGASIFICADORES DESGASIFICADORES DE VACIODE VACIO

Operación de un Operación de un desgasificadordesgasificador

Bomba de Bomba de

vacíovacío

Entrada de lodoEntrada de lodo

DESGASIFICADOR DESGASIFICADOR TIPO ATMOSFERICOTIPO ATMOSFERICO

SUPER MUD GAS SUPER MUD GAS SEPARATORSEPARATOR

INSTALACION INSTALACION DEGASIFICADOR DE VACIODEGASIFICADOR DE VACIO

TAN

QU

E DE

SUC

CIO

N

SALIDA LODO DESGASIFICADO

TRA

MPA

DE

AR

ENA

ZARANDAS

INSTALACION INSTALACION DEGASIFICADOR DE VACIODEGASIFICADOR DE VACIO

SISTEMA COMBINADO SISTEMA COMBINADO ((AtmosféricoAtmosférico//vacíovacío))

INSTALACION Y INSTALACION Y OPERACIONOPERACION

Los degasificadores atmosfericos deben ser alimentados Los degasificadores atmosfericos deben ser alimentados horizontalmente a través de la superficie del tanque para horizontalmente a través de la superficie del tanque para que permita el rompimiento de las burbujas de gasque permita el rompimiento de las burbujas de gas

Los tipo vacio deben descargar abajo de la superficie del Los tipo vacio deben descargar abajo de la superficie del lodolodo

Para la operación de los desgasificadores se usan, por lo Para la operación de los desgasificadores se usan, por lo general, bombas centrífugas (más comerciales)general, bombas centrífugas (más comerciales)

La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza alimentadora necesaria. La ubicación de la succión de esta alimentadora necesaria. La ubicación de la succión de esta centrifuga debe ser lo más lejos de la succión del centrifuga debe ser lo más lejos de la succión del desgasificadordesgasificador

Instalar un manómetro para controlar la cabeza Instalar un manómetro para controlar la cabeza alimentadora en el eductoralimentadora en el eductor

INSTALACION Y INSTALACION Y OPERACIONOPERACION

Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al menos el total del volumen de la tasa de circulaciónmenos el total del volumen de la tasa de circulación

Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo de las zarandas y corrriente arriba de cualquier equipo que de las zarandas y corrriente arriba de cualquier equipo que requiera bomba centrífuga. requiera bomba centrífuga.

El succionador debe estar ubicado corriente abajo del El succionador debe estar ubicado corriente abajo del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del compartimiento (Bien agitado)compartimiento (Bien agitado)

RUTINA DE RUTINA DE MANTENIMIENTOMANTENIMIENTO

1. LINEA DE DESCARGA LODO

2. BOQUILLA

3. MANOMETRO BOQUILLA

4. VALVULA DE 3 VIAS

5. MANOMETRO VACIO LINEA

6. MANOMETRO VACIO TANQUE

7. VISOR LINEA VACIO

8. GUARDA CORREA MOTOR

9. MOTOR ELECTRICO

10. CORREA MOTOR

11. BOMBA

12. TAPON PARA DRENAJE

13. LINEA DE SUCCION LODO

14. VALVULA DE 1”

15. VALVULA1

2

5

6

3

4

78

9 10 11

12

13

1

2

5

6

3

4

78

9 10 11

12

13

1

2

5

6

3

4

78

9 10 11

12

13

14 15

Siempre desenergice antes de realizar algun mantenimiento o reparacion.

CHEQUEO DIARIOCHEQUEO DIARIO

-- Mueva el brazo de la valvula de 3 vias (4) y asegurese que operMueva el brazo de la valvula de 3 vias (4) y asegurese que opera libremente. a libremente. Lubrique ligeramente.Lubrique ligeramente.

-- Observe todos los manometros (3), (5) y (6) y valvulas que operObserve todos los manometros (3), (5) y (6) y valvulas que operen en adecuadamente.adecuadamente.

-- Chequee el visor en la linea de vacio 1Chequee el visor en la linea de vacio 1”” (7) por da(7) por dañño o taponamiento.o o taponamiento.

-- Drene el agua de la trampa (12) una vez por dia y dos veces en Drene el agua de la trampa (12) una vez por dia y dos veces en climas climas humedoshumedos

-- Chequee las correas (10) por desgaste y tension. Reemplacelas Chequee las correas (10) por desgaste y tension. Reemplacelas de ser de ser necesario. Asegurese de ajustar las guardas.necesario. Asegurese de ajustar las guardas.

-- Chequee la bomba y el motor electrico por cualquier sobrecalentChequee la bomba y el motor electrico por cualquier sobrecalentamiento.amiento.

-- Examine el cable electrico por daExamine el cable electrico por dañño fisico, desgaste, rotura, etc., corrija o o fisico, desgaste, rotura, etc., corrija o reemplace de ser necesario.reemplace de ser necesario.


-- Abra y cierre la valvula mariposa en la linea de succion una veAbra y cierre la valvula mariposa en la linea de succion una vez al dia. z al dia.

-- Asegurese que opera bien y puede ser ajustada cuando se requieAsegurese que opera bien y puede ser ajustada cuando se requiera.ra.

CHEQUEO ANTES DE USOCHEQUEO ANTES DE USO

- Lineas de succion y descarga (1) y (13) deben ser chequeadas y aLineas de succion y descarga (1) y (13) deben ser chequeadas y asegurarse segurarse

que no estan tapadas o con restricciones. La boquilla (2) debe que no estan tapadas o con restricciones. La boquilla (2) debe ser ser

mantenida limpia todo el tiempo.mantenida limpia todo el tiempo.

-- Rutinariamente chequee tuercas y tornillos y asegurese que esteRutinariamente chequee tuercas y tornillos y asegurese que esten ajustados n ajustados

adecuadamente, esto ayudara a evitar perdidas de vacio en el sisadecuadamente, esto ayudara a evitar perdidas de vacio en el sistema.tema.



CHEQUEO DESPUES DEL USOCHEQUEO DESPUES DEL USO

- Haga pasar bastante cantidad de lodo a traves del interior de laHaga pasar bastante cantidad de lodo a traves del interior de la unidad; si unidad; si

es necesario limpiar el interior de la unidad remueva el tapon des necesario limpiar el interior de la unidad remueva el tapon de 6” y lave el e 6” y lave el

interior con aguainterior con agua

-- Lave el exterior una vez usado.Lave el exterior una vez usado.

-- El motor (9) debe ser engrasado una vez cada seis mesesEl motor (9) debe ser engrasado una vez cada seis meses



Verificacion de la linea:Verificacion de la linea: Cerrar la valvula (8). Verificar vacio Cerrar la valvula (8). Verificar vacio

de la unidad. El valor debe ser 20 de la unidad. El valor debe ser 20 –– 25 psi negativos. Leer en el 25 psi negativos. Leer en el

manometro (5).manometro (5).

Verificacion del tanque:Verificacion del tanque: Cerrar la valvula (14) y con la Cerrar la valvula (14) y con la

bomba que alimenta la boquilla veriifcar el vacio. El valor debbomba que alimenta la boquilla veriifcar el vacio. El valor debe ser e ser

10 10 –– 15 psi negativos. Leer en el manometro (6)15 psi negativos. Leer en el manometro (6)

VERIFICACION DE VERIFICACION DE OPERACIONOPERACION

VALVULA DE 3 VIASVALVULA DE 3 VIAS


8

Retencion 1Retencion 2

Trampa de

arena

LIMPIADOR DE LODO

DESARCILLADORDESARENADOR

HIDROCICLONESHIDROCICLONES

1.1. IntroduccionIntroduccion2.2. Teoria del HidrociclonTeoria del Hidrociclon3.3. Eficiencia de SeparacionEficiencia de Separacion4.4. Caracteristicas de diseñoCaracteristicas de diseño5.5. Parametros de diseñoParametros de diseño6.6. DesarenadoresDesarenadores7.7. DesarcilladoresDesarcilladores8.8. VentajasVentajas9.9. DesventajasDesventajas10.10. Marcas comunesMarcas comunes11.11. Reglas OperacionalesReglas Operacionales12.12. Fallas Fallas –– SolucionesSoluciones13.13. Rutina de mantenimientoRutina de mantenimiento14.14. Situaciones encontradas en las operacionesSituaciones encontradas en las operaciones


El lodo se alimenta por una bomba El lodo se alimenta por una bomba centrifuga, a traves de una entrada que centrifuga, a traves de una entrada que lo envia tangencialmente en la camara lo envia tangencialmente en la camara de alimentacion.de alimentacion.

Una corta tuberia llamada tuberia del Una corta tuberia llamada tuberia del vortice forza a la corriente en forma de vortice forza a la corriente en forma de remolino a dirigirse hacia abajo en remolino a dirigirse hacia abajo en direccion del vertice (Parte delgada del direccion del vertice (Parte delgada del cono).cono).

QUE SONQUE SON ??Son recipientes de forma conica en los Son recipientes de forma conica en los cuales la energia de presion es cuales la energia de presion es transformada en fuerza centrifuga.transformada en fuerza centrifuga.

COMO TRABAJAN?COMO TRABAJAN?


La fuerza centrifuga creada por este La fuerza centrifuga creada por este movimiento del lodo en el cono forzan movimiento del lodo en el cono forzan las particulas mas pesadas hacia fuera las particulas mas pesadas hacia fuera contra la pared del cono.contra la pared del cono.

Las particulas mas livianas se dirigen Las particulas mas livianas se dirigen hacia adentro y arriba como un vortice hacia adentro y arriba como un vortice espiralado que las lleva hacia el orificio espiralado que las lleva hacia el orificio de la descarga o del efluente.de la descarga o del efluente.

La descarga en el extremo inferior es en La descarga en el extremo inferior es en forma de spray con una ligera succion forma de spray con una ligera succion en el centroen el centro


Si la concentraccion de solidos es alta, Si la concentraccion de solidos es alta, tal vez no haya espacio suficiente para tal vez no haya espacio suficiente para la salida de todos los solidos. Esto la salida de todos los solidos. Esto causa una condicion como descarga causa una condicion como descarga de cuerda de cuerda

El flujo de chorro o cuerda, los solidos El flujo de chorro o cuerda, los solidos se agrupan cerca de la salida y se agrupan cerca de la salida y solamente las particulas mas grandes solamente las particulas mas grandes saldran del cono hasta tapar el cono.saldran del cono hasta tapar el cono.

Antes del taponamiento la velocidad Antes del taponamiento la velocidad de salida sera lenta y los muchos de salida sera lenta y los muchos solidos que no pueden salir del cono solidos que no pueden salir del cono regresaran con el fluido. (Desgaste regresaran con el fluido. (Desgaste parte inferior del cono).parte inferior del cono).

FLUJO DE CUERDAFLUJO DE CUERDA

TEORIA DEL HIDROCICLONTEORIA DEL HIDROCICLON

Todos los hidrociclones utilizan la ley de Stokes para alcanzar la separacion de solidos del lodo.

K x G x Dp2 (fs -fl)Vs =

j

Vs = velocidad de SeparacionK = Constante de Stokes G = Fuerza de Aceleracion Dp = Diametro de la Particulafs = Densidad de Solidosfl = Densidad del Liquidoj = Viscosidad del Liquido

Eficiencia de la SeparacionEficiencia de la Separacion

La eficiencia de separacion del hidrociclon depende de

cuatro factores:

- Parametros de diseño del Hidrociclon

(Diametro/Longuitud/entrada/Vertice)

- Parametros de Flujo – Cabeza de Alimentacion

- Propiedades del Fluido- Viscosidad.

- Propiedades de las Particulas - Densidad

Tamaño y Forma de las ParticulasTamaño y Forma de las ParticulasLas caracteristicas de las particulas juegan un papel importante en la eficiencia de la separacion. Estas incluyen:

Tamaño y forma de las particulas Densidad de las particulasConcentraccion de solidos

La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Particulas de forma rectangular debido a su altos coeficientes de friccion se asentaran mas despacio que particulas cilindricas.

La concentraccion volumetrica de solidos generan varios problemas de asentamiento como:

Incremento de la Viscosidad.Interferencia entre particulas.Saturacion de solidos.

Eficiencia de la separacionEficiencia de la separacion

Caracteristicas de diseñoCaracteristicas de diseño

Las Variables de diseño que controlan el desempeño de un hidrociclon son:

- Diametro del Cono

- Angulo del Cono

- Longuitud del Cilindro

- Diametro de la entrada de alimentacion

- Diametro del vertice (underflow)

- Vortice generado

- Material del Cono.

Diametro del ConoDiametro del Cono

Diametro del Cono Capacidad del cono d50Pulgadas GPM micrones

2 30 10 a 204 50 20 a 406 100 40 a 6012 500 60 a 80


Los conos con diametros grandes permiten manejar altos galonajes, sin embargo la eficiencia de separacion y rendimiento es baja. La siguiente ecuacion nos da una aproximacion del punto de corte de un cono:

Un pequeño angulo del cono generara una reducida zona de arrastre.Esto significa que pocas particulas pequeñas seran arrastradas por el vertice generado obteniendose mejor punto de corte. Sin embargo largos conos tienden a taparse muy facilmente.

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 suficiente para manejar el flujo al cono.


Angulo del conoAngulo del cono

Diametro de entrada Diametro de entrada

El diametro del vertice determinara la humedad de los solidos descargados:

- Demasiado grande: Mucho liquido sera descargado.

- Demasiado pequeño: Taponamientos pueden presentarse.

Busque una “descarga en Spray"Busque una “descarga en Spray"


Diametro del verticeDiametro del vertice

Este tendra que tener un diametro lo suficientemente pequeño

para facilitar una entrada suave de fluido en el cono.

Sera lo suficientemente grande para manejar la cantidad liquida.

Un vortice demasiado pequeño generara solidos muy humedos.


Vortice Generado Vortice Generado

Los parametros de flujo que afectan la eficiencia del hidrociclon son:

- Galonaje

- Velocidad tangencial

- Cabeza de alimentacion

Estos parametros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el hidrociclon.

Una optima cabeza de alimentacion es uno de los factores para una optima descarga del cono.

Lo optimo es una descarga en spray, lo cual implica que hay una buena remocion de solidos con minima perdida de fluido.

Parametros de diseñoParametros de diseño

Se calcula como: P = 0.052 x Mw x H

P = Presion de alimentacion a la entrada del cono (psi)Mw = Densidad del Lodo (ppg).H = cabeza de alimentacion * (Pies).

*Normalmente 75 ft de cabeza.

Una deficiencia de presion de cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separacion (descarga de

soga).

Un exceso de presion de cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentara los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos)

Manipulando el diametro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza.


Cabeza de AlimentacionCabeza de Alimentacion

Las propiedades del fluido que tienen un impacto

directo en la operacion de un Hidrociclon son:

- Viscosidad - Factor mas importante

- Densidad


Solo el diametro del apice o vertice del cono puede ser ajustado para obtener una descarga en forma de spray.

Si el hidrociclon esta en buenas condiciones y la operacion 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.

Parametros AjustablesParametros Ajustables

DesarenadoresDesarenadores

• Los desarenadores son usados en lodos con poco peso para separar particulas tamañño arena de 74 micrones o mas grandes.

•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 solidos perforados.

• Los hidrociclones separan solidos de acuerdo a su densidad.

• El punto de corte de estos hidrociclones aproximadamente esta entre 50 a 80 micrones.

•• La funcion principal del desarenador es eliminar solidos que a La funcion principal del desarenador es eliminar solidos que a los equipos los equipos siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeño (Desarsiguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeño (Desarcillador, cillador, centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamcentrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamaño y Numero año y Numero de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada. de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada.


•• El desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) hEl desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) han eliminado el an eliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros granuso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros grandes y altas des y altas ratas de perforacion) en que las zarandas no pueden separar hasratas de perforacion) en que las zarandas no pueden separar hasta 100 ta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados.micrones (uso de mallas 140) estos son usados.

•• La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debLa descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser e ser desechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimerodesechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimeros, etc) cuando s, etc) cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser dirigida hacia dirigida hacia una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74 micrones).una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74 micrones).

•• Este equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antEste equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antes del es del desarcillador. El lodo de alimentacion debe ser tomado del tanqudesarcillador. El lodo de alimentacion debe ser tomado del tanque donde e donde descarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque codescarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a su ntiguo a su succion. succion.

••Debe existir una equalizacion entre los tanques del Debe existir una equalizacion entre los tanques del desarenador, por ello es recomendable contar con una valvula desarenador, por ello es recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques.que comunique ambos tanques.


DesarcilladoresDesarcilladores

• Los conos de los desarcilladores son fabricados en una gran variedad de tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas.

• Gran cantidad del tamañño de particula de la barita se encuentra en el rango de “Limo” es por esta razon que en lodos densificados no es muy recomendable el uso de los desarcilladores.

• Son usados para separar solidos 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.

•• Los desarcilladores son usados en lodos densificados cuando su Los desarcilladores son usados en lodos densificados cuando su desague desague (Underflow) posteriormente pueda ser procesada por las centrifug(Underflow) posteriormente pueda ser procesada por las centrifugas o por una as o por una zaranda.zaranda.

•• La operacion de este equipo igualmente depende de una bomba ceLa operacion de este equipo igualmente depende de una bomba centrifuga. ntrifuga. El lodo debe ser succionado del tanque que descarga el desarenadEl lodo debe ser succionado del tanque que descarga el desarenador y su or y su descarga procesada en el tanque contiguo.descarga procesada en el tanque contiguo.


•• Debe existir una equalizacion entre los tanques del Debe existir una equalizacion entre los tanques del

desarcillador, por ello es recomendable contar con una desarcillador, por ello es recomendable contar con una

valvula que comunique ambos tanques.valvula que comunique ambos tanques.

•• Nunca el lodo para alimentar al desarcillador debe ser del Nunca el lodo para alimentar al desarcillador debe ser del

tanque donde se adicionan los quimicos del lodo.tanque donde se adicionan los quimicos del lodo.


Ventajas Ventajas

- Operacion Simple – facil mantenimiento

- Barato

- No tienen partes moviles

- Su operacion permite reducir costos, pues es reducido el desecho de

lodo

- Incrementan la vida de la broca y aumentan las ratas de perforacion.

Desventajas Desventajas

-- Las propiedades del lodo afectan su desempeñoLas propiedades del lodo afectan su desempeño

-- Su operacion genera degradacion de los solidos Su operacion genera degradacion de los solidos

-- Uso de bomba centrifugaUso de bomba centrifuga

-- VoluminosoVoluminoso

-- Los puntos de corte generados se pueden obtener con optimas Los puntos de corte generados se pueden obtener con optimas zarandaszarandas

-- La descarga solida es bastante humeda. No puede usarse en lodos La descarga solida es bastante humeda. No puede usarse en lodos con fase liquida costosacon fase liquida costosa

-- Requieren correctos tamaño de bombaRequieren correctos tamaño de bomba

-- Sus conos facilmente se tapanSus conos facilmente se tapan

-- El mal funcionamiento de sus conos generan excesivas perdidas deEl mal funcionamiento de sus conos generan excesivas perdidas delodo.lodo.

Marcas ComunesMarcas Comunes

DemcoPioneer/Geolograph (Economaster)BaroidSwecoOiltoolsSwaco (Bajo y alto Volumen)BrandtChimoKrebs

Reglas OperacionalesReglas Operacionales

- No haga By-pass en las zarandas. Este mal habito origina taponamiento en los hidrociclones

- El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad del volumen de circulacion

- Use el desarenador cuando en las zarandas no pueda usar mallas mayores a 140 mesh (Punto de corte 100 micrones)

- No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desarenador ydesarcillador. Cada unidad debe tener su propia bomba.

- Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados para procesar las descargas liquidas de los hidrociclones.

- Entre pozos o en periodos de stand by largos, hay que limpiar los manifolds de los hidrociclones.

- Chequee el desgaste interior de los conos.


Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de los desarcilladores se tapan mas facilmente que el de los desarenadores.

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 cabeza maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidad de accesorios posibles (Codos,Tee’s,etc), para evitar demasiadas perdidas por friccion.

Ubique un medidor de presion en la linea de alimentacion de los manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza suministradapor la bomba es la correcta.


No permita usar conos con vertices o entradas tapadas.

Presion 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 / Averia 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).

Fallas Fallas -- SolucionesSoluciones

Rutina de Rutina de MantenimientoMantenimiento

Siempre desenergice antes de realizar algun mantenimiento o repaSiempre desenergice antes de realizar algun mantenimiento o reparacion.racion.


-- Chequear los hidrociclones para una descarga adecuada. DescargaChequear los hidrociclones para una descarga adecuada. Descarga en en

“spray”“spray”

-- Chequear los hidrociclones por taponamiento (valvula Apex). Si Chequear los hidrociclones por taponamiento (valvula Apex). Si

hay una descarga inadecuada o no hay descarga proceda a hay una descarga inadecuada o no hay descarga proceda a

destaparlodestaparlo

-- Chequear que la presion en el manometro sea la presion adecuadaChequear que la presion en el manometro sea la presion adecuada de de

trabajo; de lo contrario revise diseño de bomba (cambio de trabajo; de lo contrario revise diseño de bomba (cambio de

impeller).impeller).

Rutina de Rutina de MantenimientoMantenimiento

CHEQUEOS PERIODICOSCHEQUEOS PERIODICOS

- Chequear las superficies internas del hidrociclon por excesivo Chequear las superficies internas del hidrociclon por excesivo

desgaste cada 3 o 4 meses o dependiendo de la operacióndesgaste cada 3 o 4 meses o dependiendo de la operación

-- Despues de haber sido usados los desarenadores y desarcilladoreDespues de haber sido usados los desarenadores y desarcilladores s

deben ser lavadosdeben ser lavados

Siempre desenergice antes de realizar algun mantenimiento o repaSiempre desenergice antes de realizar algun mantenimiento o reparacion.racion.


MANÓMETROMANÓMETRONueva posición Antigua PosiciónNueva posición Antigua Posición


53 PSI53 PSI

Posible causa por la condicion de los conos


Boquilla Original

Boquilla hechiza


Desander Brandt 2T12

Boquilla hechiza

3 EN 1

MUD CLEANER

MudMud CCleanerleaner o o Limpiador de LodoLimpiador de Lodo

1.1. Mud Cleaner Mud Cleaner –– Intalacion y operaciónIntalacion y operación

2.2. Tamaño de la malla usadaTamaño de la malla usada

3.3. AplicacionesAplicaciones

4.4. Tipos y marcasTipos y marcas



7.7. Tres en unoTres en uno


•• Mud Cleaner o Limpiador de Mud Cleaner o Limpiador de lodo es basicamente una lodo es basicamente una combinacion de un desilter combinacion de un desilter colocado encima de un tamiz colocado encima de un tamiz de malla fina y alta vibracion de malla fina y alta vibracion (zaranda ).(zaranda ).

•• El proceso remueve los El proceso remueve los solidos perforados tamaño solidos perforados tamaño arena aplicando primero el arena aplicando primero el hidrociclon al lodo y hidrociclon al lodo y posteriormente procesando posteriormente procesando el desague de los conos en el desague de los conos en una zaranda de malla fina.una zaranda de malla fina.


Derrick Mud CleanerDerrick Mud Cleaner

•• Segun especificaciones API el Segun especificaciones API el

97 % del tamaño de la barita es 97 % del tamaño de la barita es

inferior a 74 micrones y gran inferior a 74 micrones y gran

parte de esta es descargada por parte de esta es descargada por

los Hidrociclones (Desarenador los Hidrociclones (Desarenador

/Desarcillador). El recuperar la /Desarcillador). El recuperar la

barita y desarenar un lodo barita y desarenar un lodo

densificado es la principal densificado es la principal

funcion de un limpiador de lodos funcion de un limpiador de lodos

o Mud cleaner.o Mud cleaner.


El proposito del mud-cleaner es tamizar la descarga inferior (underflow) de los hidrociclones para:

Recuperar la fase liquida.

Recuperar la barita descartada.

Producir relativamente cortes mas secos.


El tamaño de malla usado normalmente varia entre 210 y 250 mesh

(325 mesh raramente usada debido a taponamiento y rapido 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 ajustados durante la normal

operacion de un mud-cleaner son los siguientes:

- Cantidad de conos.

- Tamaño / tipo de cono

- Tamano de la malla

- Velocidad de vibracion.


Tamaño de la malla usadas Tamaño de la malla usadas en los Mud Cleaneren los Mud Cleaner

AplicacionesAplicaciones

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. Por lo tanto, 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 limpiadores de lodo

Tipos y MarcasTipos 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.

VentajasVentajas

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

DesventajasDesventajas

Recicla solidos finos a traves de sus mallas.

Descarga barita con los cortes.

Capacidad limitada.

Degradacion de los solidos 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 operacion de una bomba centrifuga.

TTres en Uno res en Uno

Es una adaptacion de Es una adaptacion de tres equipos en uno tres equipos en uno (Zaranda,Dsilter y (Zaranda,Dsilter y desander).desander).

Se usa cuando hay Se usa cuando hay poca disponibilidad de poca disponibilidad de espacio.espacio.

3 en 1 Brandt3 en 1 Brandt

TTres en Uno res en Uno

CENTRIFUGAS CENTRIFUGAS DECANTADORASDECANTADORAS

CENTRIFUGA DECANTADORACENTRIFUGA DECANTADORA

OPERACIÓN DUAL OPERACIÓN DUAL DE CENTRIFUGASDE CENTRIFUGAS

CENTRIFUGA CENTRIFUGA VERTICALVERTICAL


1.1. IntroduccionIntroduccion2.2. Diagrama general de las centrifugasDiagrama general de las centrifugas3.3. Separacion por sedimentacionSeparacion por sedimentacion4.4. Separacion centrifugaSeparacion centrifuga5.5. Principales componentesPrincipales componentes6.6. Ley de Stokes Ley de Stokes 7.7. Principios de operacionPrincipios de operacion8.8. DesempeDesempeñño de las centrifugaso de las centrifugas9.9. Ajuste de las centrifugasAjuste de las centrifugas10.10. Velocidad de las centrifugasVelocidad de las centrifugas11.11. Velocidad de Velocidad de transportetransporte de lde loos s sólidossólidos12.12. AplicacionesAplicaciones

-- Centrifugas de Baja VelocidadCentrifugas de Baja Velocidad-- Centrifugas de Alta VelocidadCentrifugas de Alta Velocidad-- Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo no densificadoLodo no densificado-- Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo densificadoLodo densificado-- Operación para deshidratación de lodosOperación para deshidratación de lodos-- Centrifugas Verticales Centrifugas Verticales –– Secadoras de cortesSecadoras de cortes

13. Rutina de mantenimiento13. Rutina de mantenimiento

INTRODUCCIONINTRODUCCION

Separación de los sólidos de la fase liquida que no han sido remSeparación de los sólidos de la fase liquida que no han sido removidos ni ovidos ni

por las zarandas ni los hidrociclones.por las zarandas ni los hidrociclones.

Consiste en: 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 poLa velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las r las

paredes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por laparedes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza fuerza

centrifugacentrifuga

El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capaEl éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para cidad para

descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiedescargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de ncia de

separación.separación.

DIAGRAMA GENERAL DIAGRAMA GENERAL DE LAS CENTRIFUGASDE LAS CENTRIFUGAS

SEPARACION POR SEPARACION POR SEDIMENTACIONSEDIMENTACION

La separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanqueLa separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanque de de sedimentacion abierto.sedimentacion abierto.

El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el otro.otro.

El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permiEl tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que te que los sólidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afeclos sólidos mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su ta su separaciónseparación

La separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicaLa separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicamente mente por:por:

-- La diferencia de densidad entre el solido y el liquidoLa diferencia de densidad entre el solido y el liquido

-- La fuerza de gravedadLa fuerza de gravedad

-- El tiempoEl tiempo

Las diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que coLas diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan ntrolan este proceso estan definidos por la este proceso estan definidos por la LEY DE STOKESLEY DE STOKES

SEPARACION SEPARACION CENTRIFUGACENTRIFUGA

Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para aumentar la fuerza de gravedad o fuerza “G”aumentar la fuerza de gravedad o fuerza “G”

Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la gravedad aumenta de un “G” en el eje de rotacion a cierta gravedad aumenta de un “G” en el eje de rotacion a cierta fuerza G maxima de la periferia del objeto.fuerza G maxima de la periferia del objeto.

FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142

en donde, en donde, D = diametro del bowl (in)D = diametro del bowl (in)

rpm = velocidad del bowlrpm = velocidad del bowl

Por tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarsePor tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarse por por sedimentacion, pueden separarse en segundos con una centrifuga, sedimentacion, pueden separarse en segundos con una centrifuga, y el y el punto de corte en la separación centrifuga depende de la fuerza punto de corte en la separación centrifuga depende de la fuerza G y del G y del tiempo.tiempo.

COMPONENTES DE COMPONENTES DE LA CENTRIFUGALA CENTRIFUGA

MOTOR ELECTRICOBOWL

TUBO DE ALIMENTACION

CONVEYOR

GEAR BOX

COMPONENTES PARA LA DESCARGA DE LIQUIDOS

MOTOR ELECTRICOBOWL

TUBO DE ALIMENTACION

CONVEYOR

GEAR BOX

COMPONENTES PARA LA DESCARGA DE LIQUIDOS

LEY DE STOKESLEY DE STOKES

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 De acuerdo con la Ley de Stokes, la velocidad de sedimentacion es afectada por:sedimentacion es afectada por:

-- El diametro de las partículasEl diametro de las partículas-- La viscosidad del fluidoLa viscosidad del fluido-- La diferencia de densidad entre las partículas y el liquidoLa diferencia de densidad entre las partículas y el liquido

y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las partículaspartículas

PRINCIPIOS DE PRINCIPIOS DE OPERACIONOPERACION

Los sólidos son separados Los sólidos son separados por grandes fuerzas por grandes fuerzas centrifugas , las cuales son centrifugas , las cuales son generadas por la rotacion generadas por la rotacion del bowl.del bowl.

El fluido libre de sólidos es El fluido libre de sólidos es descargado desde el descargado desde el deposito en el otro extremo deposito en el otro extremo del del bowlbowl..

El conveyor gira a una El conveyor gira a una velocidad menor creando una velocidad menor creando una velocidad diferencial que velocidad diferencial que permiten la acumulacion de permiten la acumulacion de los sólidos hacia las paredes los sólidos hacia las paredes del bowl y su descarga por del bowl y su descarga por los los extremos del mismo.los los extremos del mismo.

PROFUNDIDADESTANQUE

TUBO DEALIMENTACION

COMPUERTASDE LIQUIDO

ESTANQUE PLAYA

DISTANCIAENTRE-ASPAS

(PITCH)

DESCARGASOLIDA

PROFUNDIDADESTANQUE

TUBO DEALIMENTACION

COMPUERTASDE LIQUIDO

ESTANQUE PLAYA

DISTANCIAENTRE-ASPAS

(PITCH)

DESCARGASOLIDA

DESEMPEÑO DE LAS DESEMPEÑO DE LAS CENTRIFUGASCENTRIFUGAS

Los siguientes son los parametros que determinan el Los siguientes son los parametros que determinan el desempeño de las centrifugas:desempeño de las centrifugas:

La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad del bowl.del bowl.

La viscosidad del fluidoLa viscosidad del fluido

La rata de procesamientoLa rata de procesamiento

La profundidad del depositoLa profundidad del deposito

La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyorLa velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor

La posicion del tubo de alimentacion de la centrifugaLa posicion del tubo de alimentacion de la centrifuga

AJUSTE DE LAS AJUSTE DE LAS CENTRIFUGASCENTRIFUGAS

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 transmision 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 conveyorLa profundidad del depositoLa posicion del tubo de alimentacionLa rata de procesamiento

VELOCIDAD DE LAS VELOCIDAD DE LAS CENTRIFUGASCENTRIFUGAS

El ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velociEl ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades dades

de operación son:de operación son:

Velocidad del Bowl Fuerza G

1,900 rpm 720

2,500 rpm 1,250

3,200 rpm 2100

Los cambios de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y laLos cambios de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la

posicion de las poleasposicion de las poleas

VELOCIDAD DE VELOCIDAD DE TRANSPORTE DE SOLIDOSTRANSPORTE DE SOLIDOS

Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen

los sólidos de la centrifuga. Esta depende de:los sólidos de la centrifuga. Esta depende de:

-- La velocidad relativa del bowlLa velocidad relativa del bowl

-- La distancia de separación de los alabesLa distancia de separación de los alabes

APLICACIÓN DE LAS APLICACIÓN DE LAS CENTRIFUGASCENTRIFUGAS

Centrifuga de Baja Velocidad

Los parámetros de operación normal son:

Velocidad del bowl 1250 - 2500 rpmProfundidad del deposito 2.1 pulgadasRata de Alimentación Puede variarVelocidad diferencial 23 – 44 rpmTubo 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.


Centrifuga de Alta VelocidadLos parámetros de operación normal son:

Velocidad del bowl 2500 - 3200 rpmProfundidad del deposito 2.1 pulgadasRata de Alimentación Puede variarVelocidad diferencial Debe ser mínimaTubo 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),

Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo no DensificadoLodo no Densificado



Operación Dual de Centrifugas Operación Dual de Centrifugas –– Lodo DensificadoLodo 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) (O ti l)Descarga de 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

56

7A

B

C

DE

F

G

H

J

J


Operación para deshidratación de lodosOperación para deshidratación de lodos


Centrifugas Verticales Centrifugas Verticales –– Secadora de CortesSecadora de Cortes

GeneralidadesUtilizada en operaciones con lodos sinteticos o base aceiteReduce 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. SeguridadFacil instalacionVentajas operacionalesFacil mantenimiento


Centrifugas Verticales Centrifugas Verticales –– Secadora de CortesSecadora 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.




-- Chequear las correas por desgaste y adecuada tension y reemplazChequear las correas por desgaste y adecuada tension y reemplazarlas arlas de ser necesariode ser necesario

-- Asegurese de ajustar las guardas de las poleasAsegurese de ajustar las guardas de las poleas

-- Limpie acumulaciones de solidos bajo la cubierta del tazon y deLimpie acumulaciones de solidos bajo la cubierta del tazon y descarga scarga de solidosde solidos

-- Chequear acople de torque, si se encuentra desenganchado verifiChequear acople de torque, si se encuentra desenganchado verifique que la causa, corrijala, y enganche nuevamentela causa, corrijala, y enganche nuevamente

-- Chequear que todos los tornillos de la cubierta y guardas de laChequear que todos los tornillos de la cubierta y guardas de las poleas s poleas de los motores esten suficientemente ajustadas. Ajustelos de serde los motores esten suficientemente ajustadas. Ajustelos de sernecesario.necesario.



ANTES DEL USO ANTES DEL USO

-- Chequear nivel de aceite de la caja de engranajes y acople fusiChequear nivel de aceite de la caja de engranajes y acople fusible y ble y

dejarlos en su nivel de ser necesario. Revisar manual para dejarlos en su nivel de ser necesario. Revisar manual para

lubricantes recomendados.lubricantes recomendados.

-- Verificar que los seguros de transporte hayan sido retirados anVerificar que los seguros de transporte hayan sido retirados antes de tes de

operar el equipooperar el equipo

-- Adicionar lubricante a los rodamientos antes de iniciar operaciAdicionar lubricante a los rodamientos antes de iniciar operacionesones



CHEQUEO DESPUES DEL USO

-- Haga pasar agua o diesel de acuerdo al fluido utilizado para reHaga pasar agua o diesel de acuerdo al fluido utilizado para realizar alizar limpieza en el interior del equipolimpieza en el interior del equipo

-- Abra la tapa del tazon y remueva los solidos acumuladosAbra la tapa del tazon y remueva los solidos acumulados

-- Chequee los discos reguladores de nivel y verifique si estan taChequee los discos reguladores de nivel y verifique si estan tapados.pados.

-- Verifique nivel de aceite de caja de engranajes y acople fundibVerifique nivel de aceite de caja de engranajes y acople fundible; y le; y revise por posible fuga de lubricante, de ser asi, corrija la farevise por posible fuga de lubricante, de ser asi, corrija la fallalla

-- Engrase los rodamientos interiores y exterioresEngrase los rodamientos interiores y exteriores

-- Revise los cables y conexiones electricasRevise los cables y conexiones electricas

-- Asegurese de ajustar los tornillos de la tapa del tazon.Asegurese de ajustar los tornillos de la tapa del tazon.

BOMBAS BOMBAS CENTRIFUGASCENTRIFUGAS

PRINCIPIOS

DE

OPERACION

Y

SELECCION

DE TAMAÑO


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

11. Casos de conexiones

COMPONENTESCOMPONENTES

Los dos principales Los dos principales componentes de una bomba componentes de una bomba centrifuga son la rueda centrifuga son la rueda impulsora ( impeller) y la impulsora ( impeller) y la carcaza (Voluta)carcaza (Voluta)

El impeller produce una El impeller produce una velocidad en el liquido y la velocidad en el liquido y la voluta forza el liquido para voluta forza el liquido para descargarse de la bomba descargarse de la bomba convertiendo la velocidad a convertiendo la velocidad a presion.presion.

Impeller

Voluta

MEDICION DE LA MEDICION DE LA ENERGIAENERGIA

•• La energLa energíía de la bomba centrifuga se mide en la forma de a de la bomba centrifuga se mide en la forma de

cargacarga producida usando producida usando piespies como unidadcomo unidad

•• La carga producida es la La carga producida es la altura verticalaltura vertical (pies) sobre la cual (pies) sobre la cual

una bomba hace subir el fluido dentro de un tubo una bomba hace subir el fluido dentro de un tubo

vertical, antes de consumir toda su energvertical, antes de consumir toda su energííaa

•• Una vez que se logra la carga max. (Pies), se consume la Una vez que se logra la carga max. (Pies), se consume la

energenergíía total producida por las bombasa total producida por las bombas

•• NingNingúún fluido adicional saldrn fluido adicional saldráá por la descarga de la bomba.por la descarga de la bomba.

UTILIZACION DE LA UTILIZACION DE LA ENERGIAENERGIA

La carga (pies) debida a la energLa carga (pies) debida a la energíía de la bomba se a de la bomba se

consume de dos (2) maneras:consume de dos (2) maneras:

-- Aspiracion: Movimiento vertical del fluido.Aspiracion: Movimiento vertical del fluido.

Aumenta segAumenta segúún la alturan la altura

-- FricciFriccióón: Resistencia del fluido al flujo a travn: Resistencia del fluido al flujo a travéés de s de

la tuberla tuberíía y las conexiones .a y las conexiones .

Aumenta segAumenta segúún el rendimiento de la bomba(GPM)n el rendimiento de la bomba(GPM)

CONTROL DE LA CONTROL DE LA ENERGIAENERGIA

DespuDespuéés de ser encendidas, las bombas centrifugas s de ser encendidas, las bombas centrifugas seguirseguiráán bombeando un volumen creciente hasta n bombeando un volumen creciente hasta que se logre la que se logre la carga mcarga mááximaxima (pies) a trav(pies) a travéés de la s de la aspiraciaspiracióón y friccin y friccióónn, si no la bomba comenzara a , si no la bomba comenzara a cavitar.cavitar.

La cavitaciLa cavitacióón ocurre cuando esta saliendo mas n ocurre cuando esta saliendo mas fluido del que esta entrando.fluido del que esta entrando.

Las bombas centrifugas deben ser del tamaLas bombas centrifugas deben ser del tamañño o adecuado para la aplicaciadecuado para la aplicacióón especifica en que sern especifica en que seráán n usadas, si no, la energusadas, si no, la energíía producida sera producida seráá incorrecta, incorrecta, causando resultados indeseables.causando resultados indeseables.

CAVITACIONCAVITACION

Cavitacion por SuccionCavitacion por Succion

La cavitacion por succion ocurre cuando la La cavitacion por succion ocurre cuando la succion de la bomba esta bajo condiciones de succion de la bomba esta bajo condiciones de baja presion o alto vacio donde el liquido pasa baja presion o alto vacio donde el liquido pasa a vapor en la punta u ojo del impeller de la a vapor en la punta u ojo del impeller de la bomba. Este vapor es llevado sobre la parte bomba. Este vapor es llevado sobre la parte de la descarga de la bomba donde no es mas de la descarga de la bomba donde no es mas grande el vacio y es nuevamente comprimido grande el vacio y es nuevamente comprimido a liquido por la alta presion de descarga. Esta a liquido por la alta presion de descarga. Esta accion de implosion ocurre violentamente y accion de implosion ocurre violentamente y ataca la cara del impeller. ataca la cara del impeller.

Un impeller que ha sido operado bajo la Un impeller que ha sido operado bajo la condicion de cavitacion por succion tiene condicion de cavitacion por succion tiene grandes trozos de material removido de su grandes trozos de material removido de su cara causando falla prematura de la bomba. cara causando falla prematura de la bomba.


Cavitacion por DescargaCavitacion por Descarga

La cavitacion por descarga ocurre cuando la descarga La cavitacion por descarga ocurre cuando la descarga de la bomba es extremadamente alta. de la bomba es extremadamente alta.

La alta presion de descarga causa que la mayoria del La alta presion de descarga causa que la mayoria del fluido circule dentro de la bomba en vez de ser fluido circule dentro de la bomba en vez de ser descargado. A medida que el liquido fluye alrededor descargado. A medida que el liquido fluye alrededor del impeller este pasa a traves de la pequedel impeller este pasa a traves de la pequeñña a tolerancia entre el impeller y el corte de agua de la tolerancia entre el impeller y el corte de agua de la bomba a una velocidad extremadamente alta. bomba a una velocidad extremadamente alta.

Esta velocidad causa un vacio que se desarrolla en el Esta velocidad causa un vacio que se desarrolla en el corte de agua similar a lo que ocurre en un venturi y corte de agua similar a lo que ocurre en un venturi y el liquido se convierte en vapor. el liquido se convierte en vapor.

Una bomba que ha sido operada bajo estas Una bomba que ha sido operada bajo estas condiciones presenta un desgaste prematuro en las condiciones presenta un desgaste prematuro en las aspas del impeller y en el corte de agua de la bomba. aspas del impeller y en el corte de agua de la bomba.


Cavitacion por DescargaCavitacion por Descarga

Adicionalmente, a las condicinones de alta presion, se Adicionalmente, a las condicinones de alta presion, se

pueden presentar dapueden presentar dañños prematuros en el sello os prematuros en el sello

mecanico y las balineras y bajo condiciones extremas mecanico y las balineras y bajo condiciones extremas

se rompera el eje del impeller. se rompera el eje del impeller.

RELACION ENTRE LA RELACION ENTRE LA PRESION Y LA ALTURA PRESION Y LA ALTURA

DE UN LIQUIDODE UN LIQUIDO

•• La carga se mide en pies y segLa carga se mide en pies y segúún la densidad del fluido se n la densidad del fluido se convierte en la presiconvierte en la presióón mn mááxima (Psi) en la descarga de xima (Psi) en la descarga de la bomba.la bomba.

••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráá continuamente hasta "0continuamente hasta "0““ PSI, PSI, segsegúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que el fluido n, hasta que el fluido salga del sistema.salga del sistema.

P = 0.052 x Densidad (ppg) x Carga (Pies)P = 0.052 x Densidad (ppg) x Carga (Pies)

Carga = Altura de la columna del fluido (Pies).Carga = Altura de la columna del fluido (Pies).

0.052 = Factor de conversion0.052 = Factor de conversion

Ejemplo:Cual es la presion de Cual es la presion de descarga a una cabeza de descarga a una cabeza de 70’ si se bombea:70’ si se bombea:

•• Agua (8.33 ppg)Agua (8.33 ppg)

•• Diesel (7.4 ppg)Diesel (7.4 ppg)

•• Lodo (12.5 ppg)Lodo (12.5 ppg)

RELACION ENTRE LA RELACION ENTRE LA PRESION Y LA ALTURA PRESION Y LA ALTURA

DE UN LIQUIDODE UN LIQUIDO

70 ft de 70 ft de cabezacabeza Diesel = 26.9 Diesel = 26.9

psipsi

AguaAgua = 30.3 psi= 30.3 psi

Lodo12.5 ppg = 45.5 Lodo12.5 ppg = 45.5 psipsi

0 psi

CARGA EXPRESADA COMO CARGA EXPRESADA COMO ACELERACION ACELERACION CENTRIFUGACENTRIFUGA

12” Impeller12” Impeller

V = Velocidad del Impeller (pies/Seg) V = Velocidad del Impeller (pies/Seg)

g = Fuerza Gravitacional = 32.2 ft / sec g = Fuerza Gravitacional = 32.2 ft / sec 22

SUCCIONSUCCION

130 ft of Head130 ft of Head

Carga = 91.6 Carga = 91.6 2 2 ÷÷ (2 x 32.2)(2 x 32.2)CargaCarga = 130.2 ft= 130.2 ft

VV22

Carga (Pies)Carga (Pies) = 2g2g

V = (rpm V = (rpm ÷÷ 60)60) x (diametro (pulg) x (diametro (pulg) ÷÷ 12) 12) x x ππVV = (1,750 = (1,750 ÷÷ 60) x (12 60) x (12 ÷÷ 12) x (3.1416)12) x (3.1416)VV = (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec= (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec

1,750 rpm Motor1,750 rpm Motor

Ejemplo

“Al aumentar los RPM y el diametro “Al aumentar los RPM y el diametro del impeller se aumenta la carga”del impeller se aumenta la carga”

CARGA (FT) & PRESION (PSI)CARGA (FT) & PRESION (PSI)

•• La carga (Pies) solo depende de la velocidad y del diametro La carga (Pies) solo depende de la velocidad y del diametro

de la rueda movil (impeller).de la rueda movil (impeller).

•• La densidad del fluido aparece en forma de presion (Psi).La densidad del fluido aparece en forma de presion (Psi).

•• La presiLa presióón mn mááxima sera observada en la descarga de la xima sera observada en la descarga de la

bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la maxima bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la maxima

carga. carga.

••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráá continuamente hasta "0continuamente hasta "0““ PSI, PSI,

segsegúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que el fluido salga del n, hasta que el fluido salga del

sistemasistema..

P = 0.052 xP = 0.052 x DensidadDensidad (ppg) x(ppg) x CargaCarga (Pies)(Pies)

CARGA (FT) CARGA (FT) --IMPORTANCIAIMPORTANCIA

•• Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren una Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren una carga mcarga míínima para funcionar correctamente.nima para funcionar correctamente.

•• La carga mLa carga míínima requerida (pies) es ademnima requerida (pies) es ademáás de la carga (pies) s de la carga (pies) requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta la requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta la aplicaciaplicacióón, asn, asíí como la resistencia de la carga de friccicomo la resistencia de la carga de friccióón (pies) n (pies) al flujo dentro de la tuberal flujo dentro de la tuberíía.a.

Ejemplo: Un desarenador (Swaco) requiere una carga de 74 Ejemplo: Un desarenador (Swaco) requiere una carga de 74 pies.pies.

•• Si se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga deSi se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga dela bomba y la perdida causada por la friccila bomba y la perdida causada por la friccióón dentro de la n dentro de la tubertuberíía es de 6 pies.a es de 6 pies.

•• CuCuáál es la carga ml es la carga míínima requerida para la bomba?nima requerida para la bomba?

CARGA REQUERIDACARGA REQUERIDA

DESARENADOR

Bomba del desarenador de SwacoBomba del desarenador de Swaco

•• Carga requerida por el desarenador Carga requerida por el desarenador = 74 pies de carga= 74 pies de carga

•• Altura de aspiraciAltura de aspiracióón vertical hasta el desarenador = 15 pies de carga n vertical hasta el desarenador = 15 pies de carga

•• FricciFriccióón en la tubern en la tuberíía = 6 pies de carga a = 6 pies de carga

•• Total de pies de carga requeridos =95 piTotal de pies de carga requeridos =95 pies de cargaes de carga

•• La bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que eLa bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que el l desarenador funcione correctamentedesarenador funcione correctamente

•• Se usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el desaSe usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el desarenador.renador.

•• Un indicador instalado en la descarga de la bomba indicarUn indicador instalado en la descarga de la bomba indicaríía 95 a 95 pies de carga?pies de carga?

•• Un indicador instalado en el desarenador indicarUn indicador instalado en el desarenador indicaríía 74 pies de a 74 pies de carga?carga?

•• Si el peso del lodo es de 9,5 ppg, cual seria la indicaciSi el peso del lodo es de 9,5 ppg, cual seria la indicacióón de los n de los indicadores?indicadores?

•• Descarga de la bomba = PSIDescarga de la bomba = PSI

•• MMúúltiple del desarenador = PSIltiple del desarenador = PSI

P = 0.052 xP = 0.052 x DensidadDensidad (ppg) x(ppg) x CargaCarga (Pies)(Pies)

CARGA REQUERIDACARGA REQUERIDA

CARGA DE CARGA DE ASPIRACION (FT)ASPIRACION (FT)

•• La carga de aspiraciLa carga de aspiracióón (pies) es la energn (pies) es la energíía que la a que la

bomba debe usar para entregar el lodo verticalmente bomba debe usar para entregar el lodo verticalmente

hasta la entrada de lodo de la aplicacihasta la entrada de lodo de la aplicacióón.n.

•• La distancia vertical se mide a partir del eje de La distancia vertical se mide a partir del eje de

aspiraciaspiracióón de la bomba.n de la bomba.

CARGA DE CARGA DE FRICCION (FT)FRICCION (FT)

•• La carga producida por la resistencia al flujo se llama carga dLa carga producida por la resistencia al flujo se llama carga de e friccifriccióón (pies)n (pies)

•• La carga de fricciLa carga de friccióón (Pies) aumenta cuando el caudal de la bomba n (Pies) aumenta cuando el caudal de la bomba (GPM) (GPM) aumenta.aumenta.

•• DiDiáámetros mmetros máás peques pequeñños de la tuberos de la tuberíía, tendidos ma, tendidos máás largos de la s largos de la tubertuberíía, mayor cantidad de conexiones, todos son factores a, mayor cantidad de conexiones, todos son factores que aumentan la carga de friccique aumentan la carga de friccióón (pies)n (pies)

•• La presiLa presióón de carga (pies de carga) recomendada por el n de carga (pies de carga) recomendada por el proveedor constituye una forma de carga de fricciproveedor constituye una forma de carga de friccióón n (resistencia al fluido a trav(resistencia al fluido a travéés de la tobera de admisis de la tobera de admisióón del n del equipo).equipo).

CARGA DE CARGA DE ASPIRACION NETAASPIRACION NETA

•• DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL MISMO LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL MISMO RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA DESCARGA.RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA DESCARGA.

SI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACIONSI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACION

••Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:

CANP REQUERIDA CANP REQUERIDA -- Cuando el caudal (GPM) de la bomba aumenta, se Cuando el caudal (GPM) de la bomba aumenta, se requiere mas CANP.requiere mas CANP.

CANP DISPONIBLE CANP DISPONIBLE -- La Presion atmosferica, temperatura del lodo, La Presion atmosferica, temperatura del lodo, la altura del lodo encima del eje de la bomba y la altura del lodo encima del eje de la bomba y la carga de friccion de la tuberia de aspiracion la carga de friccion de la tuberia de aspiracion determinan la CANP disponibledeterminan la CANP disponible

CANP = CANPCANP = CANPDD -- CANPCANPRR

LA CANP DEBE SER POSITIVALA CANP DEBE SER POSITIVA

CANP DISPONIBLE (CANPCANP DISPONIBLE (CANPDD) ) Y REQUERIDA (CANPY REQUERIDA (CANPRR))

CANPCANPDD= Ha + He = Ha + He –– Hf Hf -- HvpHvp

•• Ha = Carga atmosfericaHa = Carga atmosferica

•• He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)

•• Hf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracioHf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracion)n)

•• Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo. Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo.

CANPCANPRR

•• Indicada directamente por las curvas de rendimientoIndicada directamente por las curvas de rendimiento

•• Factor limitador para el caudal VolumetricoFactor limitador para el caudal Volumetrico

PERDIDAS POR FRICCION PERDIDAS POR FRICCION EN ACCESORIOSEN ACCESORIOS

Valves Pipe 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

Tee Enlrg Contr Pipe Diameter

45 90 45 90 Strt Side 1:2 3:4 2:1 4:31.5" 1.9 4.1 1.4 2.3 2.7 8.1 2.6 1.0 1.5 1.02" 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

PERDIDAS POR PERDIDAS POR FRICCION EN TUBERIAFRICCION EN TUBERIA

F r ic t io n L o ss o f W a te r in F e e t p e r 1 0 0 F e e t o f P ip e

1 " P ip e 2 " P ip e 3 " P ip e 4 " P ip e 5 " P ip e 6 " P ip e U .S . G P M V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s V e l L o s s

1 0 3 .7 2 1 1 .7 1 .0 2 0 .5 0 0 .4 5 0 .0 7 - - - - - -

2 0 7 .4 4 4 2 .0 2 .0 4 1 .8 2 0 .9 1 0 .2 5 0 .5 1 0 .0 6 - - - -

3 0 1 1 .1 5 8 9 .0 3 .0 6 3 .8 4 1 .3 6 0 .5 4 0 .7 7 0 .1 3 0 .4 9 0 .0 4 - -

4 0 1 4 .8 8 1 5 2 4 .0 8 6 .6 0 1 .8 2 0 .9 1 1 .0 2 0 .2 2 0 .6 5 0 .0 8 - -

5 0 - - 5 .1 1 9 .9 0 2 .2 7 1 .3 6 1 .2 8 0 .3 4 0 .8 2 0 .1 1 0 .5 7 0 .0 4

6 0 - - 6 .1 3 1 3 .9 2 .7 2 1 .9 2 1 .5 3 0 .4 7 0 .9 8 0 .1 6 0 .6 8 0 .0 6

7 0 - - 7 .1 5 1 8 .4 3 .1 8 2 .5 7 1 .7 9 0 .6 3 1 .1 4 0 .2 1 0 .7 9 0 .0 8

8 0 - - 8 .1 7 2 3 .7 3 .6 5 3 .2 8 2 .0 4 0 .8 1 1 .3 1 0 .2 7 0 .9 1 0 .1 1

9 0 - - 9 .1 9 2 9 .4 4 .0 9 4 .0 6 2 .3 0 1 .0 0 1 .4 7 0 .3 4 1 .0 2 0 .1 4

1 0 0 - - 1 0 .2 3 5 .8 4 .5 4 4 .9 6 2 .5 5 1 .2 2 1 .6 3 0 .4 1 1 .1 3 0 .1 7

1 1 0 - - 1 1 .3 4 2 .9 5 .0 0 6 .0 0 2 .8 1 1 .4 6 1 .7 9 0 .4 9 1 .2 5 0 .2 1

1 2 0 - - 1 2 .3 5 0 .0 5 .4 5 7 .0 0 3 .0 6 1 .7 2 1 .9 6 0 .5 8 1 .3 6 0 .2 4

1 3 0 - - 1 3 .3 5 8 .0 5 .9 1 8 .1 0 3 .3 1 1 .9 7 2 .1 2 0 .6 7 1 .4 7 0 .2 7

1 4 0 - - 1 4 .3 6 7 .0 6 .3 5 9 .2 0 3 .5 7 2 .2 8 2 .2 9 0 .7 6 1 .5 9 0 .3 2

1 5 0 - - 1 5 .3 7 6 .0 6 .8 2 1 0 .5 3 .8 2 2 .6 2 2 .4 5 0 .8 8 1 .7 0 0 .3 6

FACTORES QUE AFECTAN LA FACTORES QUE AFECTAN LA CARGA DE ASPIRACION CARGA DE ASPIRACION

NETANETA

PRESION ATMOSFERICAPRESION ATMOSFERICA

La presion atmosferica disminuye con la altura.La presion atmosferica disminuye con la altura.

ALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBAALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBA

CARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACIONCARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACION

La carga de friccion en la succion debe ser minimizada, La carga de friccion en la succion debe ser minimizada, sino el fluido tratara de salir por la descarga mas sino el fluido tratara de salir por la descarga mas rapidamente que por la succion provocando rapidamente que por la succion provocando ““cavitacioncavitacion””

PRESION DE VAPOR DEL LODOPRESION DE VAPOR DEL LODO

Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se convierte en gas) a una temperatura mas baja.convierte en gas) a una temperatura mas baja.

CARGA DE CARGA DE APLICACIONAPLICACION

•• Para todas las aplicaciones que requieren una bomba Para todas las aplicaciones que requieren una bomba centrifuga para la operacicentrifuga para la operacióón, el proveedor ha n, el proveedor ha recomendado una presirecomendado una presióón de carga de funcionamiento n de carga de funcionamiento que resultara en un rque resultara en un réégimen de tratamiento seggimen de tratamiento segúún el n el caudal (GPM) nominal (rendimiento maximo)caudal (GPM) nominal (rendimiento maximo)

•• La operaciLa operacióón a cualquier otra presin a cualquier otra presióón de carga producirn de carga produciráá un un cambio del rcambio del réégimen de tratamiento, de acuerdo con la gimen de tratamiento, de acuerdo con la siguiente relacisiguiente relacióónn

HH11 x GPMx GPM2222 = H= H22 x GPMx GPM11

22

HH11 == Presion de carga del proveedorPresion de carga del proveedor

GPMGPM11 = = Galonage de tratamiento a HGalonage de tratamiento a H11

HH22 = = PresiPresióón de carga efectiva (Lo que tiene)n de carga efectiva (Lo que tiene)

GPMGPM22 = = GPM a HGPM a H22

SELECCIÓN DEL SELECCIÓN DEL TAMAÑO DE LA BOMBATAMAÑO DE LA BOMBALIMITE DE CAPACIDADLIMITE DE CAPACIDAD

Limites de capacidad para varias bombasLimites de capacidad para varias bombasTAMAÑO DE LA BOMBA CAUDAL MAXIMO (GPM)

2x3 4503x4 7504x5 11005x6 1600

5x6 Magnun 18006x8 1600

6x8 Magnun 2400

POTENCIA REQUERIDA (BHPPOTENCIA REQUERIDA (BHPRR))

•• Leer la potencia requerida para el agua en la curva de la bombaLeer la potencia requerida para el agua en la curva de la bomba..

•• La potencia requerida para lodos (mayor peso)La potencia requerida para lodos (mayor peso)

= [Densidad (lb/gal) / 8.33] x BHP curva= [Densidad (lb/gal) / 8.33] x BHP curva


POTENCIA DE LA BOMBA DISPONIBLEPOTENCIA DE LA BOMBA DISPONIBLE

SE PUEDE CALCULAR LA POTENCIASE PUEDE CALCULAR LA POTENCIA

GPM x (pies de GPM x (pies de cargacarga)x()x(Gravedad Gravedad EEpecpec.).)POTENCIA (HP)POTENCIA (HP) =

(3(3,,960) (960) (EficienciaEficiencia)*)*

GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33] GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33]

** DE LA CURVA DE RENDIMIENTODE LA CURVA DE RENDIMIENTO

SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75

DISEÑOS DE LA DISEÑOS DE LA SUCCIONSUCCION

EN LA SUCCION DE LA EN LA SUCCION DE LA BOMBA HAY QUE:BOMBA HAY QUE:

Minimizar las perdidas Minimizar las perdidas por friccion.por friccion.

Reducir la entrada de Reducir la entrada de aireaire

Reducir la cantidad de Reducir la cantidad de volumen muerto antes volumen muerto antes de la succion porque de la succion porque este volumen es este volumen es perdido.perdido.

NO RECOMENDADONO RECOMENDADO RECOMENDADORECOMENDADO

CURVA DE CURVA DE DESEMPEÑODESEMPEÑO

La curva de desempeLa curva de desempeñño de una o de una bomba centrifuga es producida bomba centrifuga es producida por el fabricante de acuedo a por el fabricante de acuedo a pruebas de desempepruebas de desempeñño, y o, y muestran la relacion entre el muestran la relacion entre el caudal, la eficiencia, la CANPcaudal, la eficiencia, la CANPRRy BHPy BHPRR. .

A mas cabeza menos caudalA mas cabeza menos caudal

A mas baja cabeza mas A mas baja cabeza mas caudalcaudal

A mas bajo caudal menos A mas bajo caudal menos Horsepower Horsepower

A mas alto caudal mas A mas alto caudal mas Horsepower Horsepower

CURVA DE CURVA DE DESEMPEÑODESEMPEÑO

LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD

El rendimiento de una bomba centrifuga es afectada El rendimiento de una bomba centrifuga es afectada por el cambio en velocidad (rpm) o tamapor el cambio en velocidad (rpm) o tamañño del o del impeller (diametro).impeller (diametro).

Definiciones:Definiciones:Q Q = Caudal en gpm= Caudal en gpmD D = Diametro del impeller en pulgadas= Diametro del impeller en pulgadasH H = Cabeza en pies= Cabeza en piesBHP BHP = Caballos de fuerza= Caballos de fuerzaV V = Velocidad en rpm= Velocidad en rpm

La Ley de afinidad para una bomba centrifuga La Ley de afinidad para una bomba centrifuga CON EL CON EL

DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE CONSTANTE y la DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE CONSTANTE y la

velocidad cambia:velocidad cambia:

Caudal : QCaudal : Q11 ÷÷ QQ22 = V= V1 1 ÷÷ VV22

Ejemplo: @ 1,750 rpm y 100 gpm, Ejemplo: @ 1,750 rpm y 100 gpm,

Cual es el caudal a 3,500 rpm?Cual es el caudal a 3,500 rpm?

100 100 ÷÷ QQ22 = 1,750= 1,750 ÷÷ 3,5003,500

QQ22 = 200 gpm= 200 gpm



Cabeza: HCabeza: H11 ÷÷ HH22 = (V= (V11))22 ÷÷ (V(V22))22

Ejemplo: @ 100 pies de cabeza y 1,750 rpm, Ejemplo: @ 100 pies de cabeza y 1,750 rpm,

Cual es la cabeza a 3,500 rpm?Cual es la cabeza a 3,500 rpm?

100 100 ÷÷ HH22 = (1,750)= (1,750)22 ÷÷ (3,500)(3,500)22

HH22 = 400 ft= 400 ft

Potencia: BHPPotencia: BHP1 1 ÷÷ BHPBHP22 = (V= (V11))33 ÷÷ (V(V22))33

Ejemplo: Ejemplo: @ 5 BHP y 1,750 rpm, Cuantos Caballos de fuerza @ 5 BHP y 1,750 rpm, Cuantos Caballos de fuerza

son requeridos a 3,500 rpm?son requeridos a 3,500 rpm?

5 5 ÷÷ BHPBHP22 = (1,750)= (1,750)33 ÷÷ (3,500)(3,500)33

BHPBHP22 = 40= 40

La Ley de afinidad para una bomba centrifuga CON LA La Ley de afinidad para una bomba centrifuga CON LA

VELOCIDAD CONSTANTE y cambiado el impeller:VELOCIDAD CONSTANTE y cambiado el impeller:

Caudal: QCaudal: Q11 ÷÷ QQ22 = D= D1 1 ÷÷ DD22

Ejemplo: @ 100 gpm con un Impeller 8Ejemplo: @ 100 gpm con un Impeller 8””, ,

Cual es el caudal con un impeller 6Cual es el caudal con un impeller 6””??

100 100 ÷÷ QQ22 = 8= 8 ÷÷ 66

QQ22 = 75 gpm= 75 gpm


Cabeza: HCabeza: H11 ÷÷ HH22 = (D= (D11))22 ÷÷ (D(D22))22

Ejemplo: @ 100 ft of cabeza y un Impeller 8Ejemplo: @ 100 ft of cabeza y un Impeller 8””, ,

Cual es la cabeza a un impeller 6Cual es la cabeza a un impeller 6””??

100 100 ÷÷ HH22 = (8)= (8)22 ÷÷ (6)(6)22

HH22 = 56.25 ft= 56.25 ft

Potencia: BHPPotencia: BHP1 1 ÷÷ BHPBHP22 = (D= (D11))33 ÷÷ (D(D22))33

Ejemplo : @ 5 BHP con un Impeller 8Ejemplo : @ 5 BHP con un Impeller 8””, ,

Cuantos caballos son requeridos con un Cuantos caballos son requeridos con un

impeller 6impeller 6””??

5 5 ÷÷ BHPBHP22 = (8)= (8)33 ÷÷ (6)(6)33

BHPBHP22 = 2.1= 2.1


APLICACIONESAPLICACIONES


•• Carga requeridas Carga requeridas 7575--90 pies (proveedor)90 pies (proveedor)

•• Volumenes requeridos Volumenes requeridos 500500--1500 gpm1500 gpm

•• TamaTamañño de la bomba o de la bomba 5x6 o 6x8 a 1750 rpm * 5x6 o 6x8 a 1750 rpm *

•• Problema comun:Problema comun:

Presion de carga inferior a la deseada resulta en una Presion de carga inferior a la deseada resulta en una reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono y reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono y por tanto punto de corte mas grueso.por tanto punto de corte mas grueso.

* 1150 rpm es una velocidad inadecuada a volumenes altos* 1150 rpm es una velocidad inadecuada a volumenes altos



•• Carga requeridas Carga requeridas 75 pies (Minimo)75 pies (Minimo)

•• Volumenes requeridos Volumenes requeridos 700 gpm (Minimo)700 gpm (Minimo)

•• Problema comun:Problema comun:

Presion de carga inferior a la deseada resulta en un menor Presion de carga inferior a la deseada resulta en un menor volumen de lodo cortado por gas tratado disminuyendo volumen de lodo cortado por gas tratado disminuyendo eficiencia al procesoeficiencia al proceso

Una presion de carga superior producira un aumento en los Una presion de carga superior producira un aumento en los volumenes de lodo por gas tratadovolumenes de lodo por gas tratado

Por lo general, la bomba usada para cualquier hidrociclon es Por lo general, la bomba usada para cualquier hidrociclon es adecuada para la operaciadecuada para la operacióón de los degasificadoresn de los degasificadores


Agitacion del lodoAgitacion del lodo

•• Carga requerida 70 pies (proveedor)Carga requerida 70 pies (proveedor)

••Volumenes requeridos 600Volumenes requeridos 600--900 gpm900 gpm

Una tobera de 1 1/16 pulgadas producira 150 gpm a una Una tobera de 1 1/16 pulgadas producira 150 gpm a una carga de 70 pies.carga de 70 pies.

Tolva para el lodoTolva para el lodo

•• Carga requerida 70 pies (proveedor)Carga requerida 70 pies (proveedor)

••Volumenes requeridos 600 gpm * Volumenes requeridos 600 gpm *

Una tobera de 2 pulgadas Una tobera de 2 pulgadas

CASOS DE CONEXIONESCASOS DE CONEXIONES

Conexion No Conexion No RecomendadaRecomendada


Conexion Conexion RecomendadaRecomendada


Conexion No Conexion No RecomendadaRecomendada


Conexion Conexion RecomendadaRecomendada

TANQUES DE LODOTANQUES DE LODO

SISTEMA DE TANQUES DE SISTEMA DE TANQUES DE LODOLODO


1.1. Áreas de tanquesÁreas de tanques

1.1 1.1 Sistema de tratamientoSistema de tratamiento

1.2 1.2 Tanque de ViajeTanque de Viaje

2. 2. Sistema de EcualizaciónSistema de Ecualización

2.12.1 Líneas de ecualizaciónLíneas de ecualización

3. 3. Sistema de agitaciónSistema de agitación

3.1 3.1 AgitadoresAgitadores

3.2 3.2 PistolasPistolas

3.4 3.4 Eductor radialEductor radial

3.3 3.3 Parámetros para el diseñoParámetros para el diseño


• Ni muy grande ni muy pequeño

• Ni somero ni muy profundo

• Ni tan angosto ni tan amplio

• Bien Agitado

El área de tanques debe ser:

Minima Area de Superficie (MADS):

MADS(ft2) = Máx. Flujo a manejar (gpm)/40

TRAMPA DE ARENA

31 BBLSSUCCION

DESGASIFICADOR

94 BBLS

SUCCION DESANDER

31 BBLSSUCCION MUD

CLEANER

81 BBLSSUCCION

CENTRIFUGAS

84 BBLS

TANQUE DE PILDORA

43 BBLS

TANQUE DE RESERVA

180 BBLS

TANQUE DE SUCCION

127 BBLS

TANQUE DE MEZCLA

169 BBLS

TANQUE DE COLIDES

84 BBLS

SECCION DE SECCION DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO -- ADICIONADICION

Flexible entrada de fluídos.Flexible entrada de fluídos.

Equalizadores en el fondo.Equalizadores en el fondo.

Buena disposición para la adición y mezcla.Buena disposición para la adición y mezcla.

Ubicación de bomba de succión.Ubicación de bomba de succión.

Válvulas para desechar lodo/sólidos.Válvulas para desechar lodo/sólidos.

No debe existir equipo de control de sólidos No debe existir equipo de control de sólidos

alli.alli.

TANQUE DE VIAJETANQUE DE VIAJE

Debe tener el mismo peso del lodo del hueco.Debe tener el mismo peso del lodo del hueco.

Debe haber continua variación de lodo Debe haber continua variación de lodo

entrando y saliendo. entrando y saliendo.

Es conveniente medir y registrar la cantidad Es conveniente medir y registrar la cantidad

de lodo necesitado para llenar el hueco. de lodo necesitado para llenar el hueco.

Aproximadamente la altura varia un pie por Aproximadamente la altura varia un pie por

cada barril.cada barril.

SISTEMA DE SISTEMA DE EQUALIZACIONEQUALIZACION

LINEAS DE EQUALIZACIONLINEAS DE EQUALIZACION

Son requeridas entre los compartimientos y cada uno de los Son requeridas entre los compartimientos y cada uno de los tanques del sistema activo.tanques del sistema activo.

Permiten el constante flujo de los fluidos, manteniendo constantPermiten el constante flujo de los fluidos, manteniendo constante e el nivel de los líquidos entre los tanques o compartimientoel nivel de los líquidos entre los tanques o compartimiento

LINEASLINEAS

Son recomendados entre el tanque de mezcla y el de succión.Son recomendados entre el tanque de mezcla y el de succión.

Entre otros tanques deben ser ecualizadores de tipo de fondo o bEntre otros tanques deben ser ecualizadores de tipo de fondo o bajos.ajos.

La completa ecualización a través de todo el sistema mantendrá cLa completa ecualización a través de todo el sistema mantendrá constante onstante

los niveles en los tanques, eliminando la posibilidad de niveleslos niveles en los tanques, eliminando la posibilidad de niveles bajos en la bajos en la

succión que puedan causar cavitación en las bombas centrifugas.succión que puedan causar cavitación en las bombas centrifugas.

El tamaño debe ser de mínimo 10 pulgadas de diámetro con el fin El tamaño debe ser de mínimo 10 pulgadas de diámetro con el fin de de

evitar taponamientos y condiciones turbulentas de flujo.evitar taponamientos y condiciones turbulentas de flujo.

Diámetro (pulg) = ( Galonaje Máximo (gpm) / 1Diámetro (pulg) = ( Galonaje Máximo (gpm) / 15 )5 )



Ubicacion EqualizacionSalida de la trampa de Arena AltoDesgasificador AltoDesarenador BajoDesarcillador BajoCentrifugas Alto (Ajustable)Mezcla - Adicion BajoMezcla - Succion Bajo

En la siguiente tabla se recomienda la ecualización que se debe En la siguiente tabla se recomienda la ecualización que se debe tener:tener:

SISTEMA DE SISTEMA DE AGITACIONAGITACION

Son necesarios en todos los tanques con excepción de la Son necesarios en todos los tanques con excepción de la

trampa de arenatrampa de arena

Permiten una uniforme suspensión de los sólidos y Permiten una uniforme suspensión de los sólidos y

disminuyen el asentamiento de estos en las esquinas de los disminuyen el asentamiento de estos en las esquinas de los

tanques.tanques.

El tamaño y tipo de agitador esta definido por el diseño de los El tamaño y tipo de agitador esta definido por el diseño de los

tanquestanques

La ubicación de los bafles en las esquinas de los tanques es La ubicación de los bafles en las esquinas de los tanques es

necesario para disminuir el problema de asentamiento de los necesario para disminuir el problema de asentamiento de los

sólidos.sólidos.

Distancia al fondo 1/3 - 3/4 x diámetro de la aleta

Cuchillas con inclinación.

AGITADORES PATRON DE FLUJO AXIAL


Distancia al fondo: Lo mas cerca posible

Cuchillas planas.

AGITADORES PATRON DE FLUJO RADIAL



AGITADORES

INSTALACION DE BAFLES

AGITADORES AGITADORES

EFECTO DE LA TUBERIA EFECTO DE LA TUBERIA EN LA AGITACION EN LA AGITACION


PistolasPistolas



Eductor Radial

Basado en el Principio de Bernoulli; cuando la presion es alta la velocidad es baja e inversamente, cuando la velocidad es alta la presion es baja.

Camara mezcladoDifusor

Boquilla

Inserta

Rosca de acero inoxidable

Entrada al

Inductor

Espiral Inductor

Eductor RadialEductor Radial

Son mezcladores de chorro de alto volumen que producen alta Son mezcladores de chorro de alto volumen que producen alta turbulencia. La alta velocidad genera una region de baja presionturbulencia. La alta velocidad genera una region de baja presion..


Intercambio de circulacion entre un agitador vertical y el Intercambio de circulacion entre un agitador vertical y el eductor radial.eductor radial.

SISTEMA DE AGITACIONSISTEMA DE AGITACION

SISTEMA DE AGITACIONSISTEMA DE AGITACION

Parametros para el diseño de los agitadoresParametros para el diseño de los agitadores

-- Volumen del tanqueVolumen del tanque

-- Velocidad de rotacion: Velocidad de rotacion: Segundos requeridos para hacer Segundos requeridos para hacer (VDR)(VDR) circular un tanque con los circular un tanque con los

agitadores / 35 agitadores / 35 –– 90 seg. 90 seg.

VDR = (Vol. tanque (gal) / Desplaz. Agiatador (gpm)) * 60VDR = (Vol. tanque (gal) / Desplaz. Agiatador (gpm)) * 60

-- Diametro de las aletasDiametro de las aletas

-- Peso maximo del lodoPeso maximo del lodo

-- Tipo de flujo de acuerdo a las aletasTipo de flujo de acuerdo a las aletas

-- Distancia desde el fondo del tanqueDistancia desde el fondo del tanque

curso de control de solidos 2003.pdf

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