Profundización Estratégica y Económica 💰
El control de sólidos (CS) trasciende la simple remoción de recortes; es una disciplina de ingeniería de fluidos orientada a la eficiencia operativa y la rentabilidad del proyecto.
El Concepto de Sólidos de Baja Gravedad Específica (LGS)
La distinción más crítica en el CS es entre los sólidos de alta gravedad específica (como la Barita, con G.E. ) y los Sólidos de Baja Gravedad Específica (LGS).
LGS Indeseables: Son las partículas perforadas (arcillas y limos) que tienen una gravedad específica de a . Aunque son "ligeros", su gran cantidad de superficie y forma irregular (estructura laminar de las arcillas) genera un impacto desproporcionado en las propiedades reológicas del lodo.
Efecto de los LGS: Un incremento de tan solo en el volumen de LGS en el lodo puede aumentar significativamente la Viscosidad Plástica (VP) y el Punto de Cedencia (YP), lo que resulta en:
Mayor Presión de Bombeo y Carga en las Bombas.
Aumento del Torque y Arrastre (Torque and Drag), elevando el riesgo de pega de tubería.
Disminución de la Tasa de Penetración (ROP) debido al efecto de "bola de lodo" (balling) en la broca.
Impacto Económico Cuantificado
La inversión en un sistema de CS de alta eficiencia se justifica por el ahorro que genera:
Reducción del Consumo de Aditivos: Al remover los LGS, se minimiza la necesidad de diluir el lodo o añadir agentes reductores de viscosidad (como lignosulfonatos), que pueden costar miles de dólares por barril.
Ahorro en Barita: Un sistema eficiente de recuperación de Barita (G.E. ) mediante Mud Cleaners y centrífugas de baja velocidad reduce la necesidad de comprar y añadir este costoso material.
Minimización del Desgaste de Equipo: Los sólidos son abrasivos. Mantener un lodo limpio extiende drásticamente la vida útil de componentes críticos y caros como camisas y pistones de bombas triplex, y sellos de perforación (BOP).
Menor Disposición de Desechos: Al "secar" los recortes y recuperar la fase líquida (especialmente en Lodos Base Aceite, OBM), se reduce el volumen total de desechos a ser gestionados, transportados y tratados, lo que puede representar un ahorro de hasta un en los costos de lodos y disposición de desechos en pozos complejos.
Equipos de Control de Sólidos: Énfasis en la Criba Vibratoria (Shale Shaker) 🎛️
El flujo de separación comienza ineludiblemente en la Zaranda Vibratoria (Shale Shaker), que establece el punto de corte inicial para todo el sistema.
Detalles Técnicos de la Zaranda Vibratoria
Fuerza G y Movimiento: Las zarandas modernas son de movimiento lineal y alta frecuencia. Su eficiencia se mide por la fuerza G (aceleración) que aplican al lodo, típicamente entre y G's. Esta alta aceleración rompe la tensión superficial del lodo, permitiendo que la fase líquida se filtre rápidamente, mientras transporta los sólidos "secos" fuera de la malla.
Punto de Corte y Mallas: El Punto de Corte (Cut Point) es el tamaño de partícula al que la zaranda remueve el de los sólidos. Es determinado por el Tamaño de Malla (Mesh Size). Las mallas se clasifican por su API Screen Designation, que garantiza la consistencia global en el tamaño de abertura:
Mesh Grueso (20-60 mesh): Se usa para el hoyo superficial.
Mesh Fino (100-325 mesh): Se usa para las secciones intermedias y productoras, optimizando la remoción de finos.
Operación Secuencial: En muchos sistemas avanzados, se utilizan Zarandas Duales o Tandem donde el lodo pasa primero por una zaranda con mallas gruesas (para manejar el alto caudal y evitar el bypass) y luego a una secundaria con mallas mucho más finas para una purificación adicional.
Importancia Operativa
El rendimiento óptimo de la zaranda es clave. Un mal funcionamiento (como el blinding o taponamiento de mallas) obliga a un desvío (bypass) del lodo a los tanques, enviando sólidos gruesos directamente a los hidrociclones y bombas, lo que resulta en un rápido deterioro y una saturación de los equipos posteriores.
Control De Sólidos En Petróleo Y Gas
Tabla de Contenidos
El control de sólidos es un problema constante, todos los días en cada pozo. En general, podemos definir el control de sólidos como el control de la cantidad y calidad de los esquejes no deseados en el Tipos de lodo de perforación Desde el aumento de estos sólidos puede generar efectos negativos tanto para el pozo como para la perforación. Además, estos sólidos aumentarán el costo total del lodo y el costo del petróleo y los pozos de gas.
Sólidos en la perforación del problema del lodo
En general, los aditivos de lodo (aditivos OBM – aditivos WBM) y los esquejes de perforación son las principales fuentes de sólidos. Los esquejes de formación son contaminantes que degradan el rendimiento del fluido de perforación. Si no eliminamos los esquejes, la rotación de la sarta de perforación y la broca los molería en partículas más pequeñas y más pequeñas que se vuelven más difíciles de retirar del fluido de perforación. Uno de los usos principales para la perforación de fluido es transportar sólidos perforados no deseados desde el pozo. Estos sólidos son contaminantes y pueden conducir a numerosos problemas operativos si se dejan en el barro.
Los sólidos se pueden distinguir en dos categorías:
- Sólidos de Baja Gravedad (LGS) con un rango de gravedad específico de 2,3 a 2,8 S.G.
- Sólidos de alta gravedad (HGS) con S. G. de 4.2 o más.
Hay tres opciones disponibles para mantener propiedades de fluidos de perforación aceptables:
- En primer lugar, no hacer nada y dejar que los sólidos se acumulen. Cuando el lodo ya no cumpla con las especificaciones, tírelo y comience con fluido de perforación fresco.
- En segundo lugar, diluir y reconstruir el sistema para mantener las propiedades del lodo dentro de los rangos aceptables mientras se vierte el exceso de fluidos en el pozo de reserva.
- En tercer lugar, reducir el contenido de sólidos de los fluidos de perforación a través de la eliminación de sólidos para minimizar la adición / dilución necesaria para mantener propiedades aceptables.
Tamaños de sólidos
En la plataforma de perforación, podemos eliminar la mayoría de los sólidos de formación por medios mecánicos en la superficie. Las partículas pequeñas afectan significativamente las propiedades de los fluidos de perforación más que las partículas grandes. Este efecto se debe a que la eliminación de partículas pequeñas es un desafío. Los tamaños de los esquejes de perforación pueden variar de 1 a 250 micras. La siguiente tabla enumera los tamaños aproximados de los sólidos contaminantes.
| Material | Diámetro (micrómetros) | Malla de pantalla necesaria para eliminar |
| Coloidales de arcilla | 1 | – |
| Bentonita | 5 | – |
| ¿Sildo | 6-44 | 1.470 – 400 |
| Baritas | 6-45 | 1.470 – 401 |
| Polvo de cemento fino | 6-46 | 1.470 – 402 |
| Arena Fina | 44 | 325 |
| 53 | 270 | |
| 74 | 200 | |
| API Arena | 105 | 140 |
| Categoría: 149 | 100 | |
| Arena gruesa | 500 | 35 |
| 1.000 | 18 |
| Clase de API | Rango de tamaño (micrómetros) | Término común | Malla de pantalla |
| Grueso | >2000 | Arena | 10 |
| Intermedio | 250 – 2000 | Arena | 60 |
| Medio | 73 – 250 | ¿Sildo | 210 |
| Bien | 44 – 73 | ¿Sildo | 460 |
| Ultra Fino | 2 – 44 | ¿Clay | – |
| Coloidal | 0 – 2 | ¿Clay | – |
Volumen De Sólidos Mientras Perfora
Podemos usar la siguiente ecuación para estimar el volumen de sólidos que entran en el sistema de circulación de lodo mientras se perfora:
¿Dónde,
- Vc = volumen de esquejes (bbl/hr)
- d = diámetro del agujero (in)
- φ = porosidad de formación media
- ROP = tasa de penetración (ft/h)
Por lo tanto, para un pozo típico del Mar del Norte (d = 26′′, ROP = 62 pies/h, φ = 0,25)
Vc = (1-φ)d′2 . (ROP) / 1029
Por lo tanto, 30 bbls de sólidos deben ser eliminados por el equipo de control de sólidos cada hora.
Regla simple
En base a lo anterior, debemos eliminar los sólidos para permitir que la perforación eficiente continúe sin aumentar los costos de lodo. Sin embargo, debemos retener algunas partículas en el lodo (por ejemplo, Barita, Bentonita) ya que se requieren para mantener las propiedades de los fluidos de perforación. Si eliminamos estos sólidos deseables, debemos reemplazarlos con más adiciones superficiales, aumentando el coste de lodo.
Beneficios de control sólido
El control de sólidos es la parte más cara del sistema de lodo, ya que funciona continuamente para eliminar los sólidos no deseados. En general, es más barato usar dispositivos mecánicos para reducir el contenido de sólidos en lugar de tratar el lodo con productos químicos una vez que los sólidos se han incorporado en el fluido de perforación.
Por lo general, describimos los sólidos que no hidratan o reaccionan con otros compuestos dentro del barro como inert“inertes”. Estos pueden incluir arena, limo, piedra caliza y barita. Además, consideramos que todos estos sólidos (excepto la barita) no son deseables ya que:
- En primer lugar, aumentan la resistencia a la fricción sin mejorar la capacidad de elevación.
- En segundo lugar, estos sólidos formarán una torta de filtro. Este pastel tiende a ser grueso y permeable, lo que lleva a problemas de perforación. (pegado de la tubería, aumento de la resistencia) y posible daño de formación.
- En tercer lugar, los sólidos también causan daños a las bombas de lodo, lo que conduce a mayores costos de mantenimiento.
El uso de la eliminación de sólidos para minimizar los volúmenes de adición/dilución suele ser el más eficaz y proporciona los siguientes beneficios:
- Aumento de las tasas de penetración (Factores que afectan a las tasas de penetración (ROP))
- Reducción de los costes de lodo
- Menores requerimientos de agua
- Reducción del torque y arrastre
- Menos problemas de mezcla
- Reducción de las pérdidas de presión del sistema
- Menor densidad de circulación (ECD)
- Mejor cementación en la perforación
- Instancias reducidas de circulación perdida
- Daño de formación reducido
- Menos adherencia diferencial
- Reducción del impacto medioambiental
- Menos residuos, menores costes de eliminación
Consecuencias deficientes del control sólido
Las consecuencias del control de sólidos deficientes:
- Tubo pegado
- Tasa de perforación reducida
- Pastel de filtro grueso
- Mayor Dilución Del Fluido De Perforación
- Aumento del consumo químico
- Aumento del torque y el arrastre
- Daños de formación
- Problemas con la evaluación de pozos
- Trabajos de cemento deficientes
- Aumento De Las Presiones De Sobretensión/Hisopo (Swab Y Sobretensión En La Definición Y Los Cálculos De Perforación), ECD
- Aumento del desgaste del equipo, disminución de la vida útil
Impacto Económico Del Control Sólido
Tasa de penetración
Idealmente, la figura 1 muestra el impacto del control de sólidos sobre la velocidad de penetración. Esto se ha convertido en una ilustración clásica de los beneficios de un lodo de bajo contenido de sólidos. Por ejemplo, una reducción en el contenido medio de sólidos del 4,8% (9,0 ppg) al 2,6% (8,7 ppg) da como resultado una reducción del 15% en los días totales de la plataforma.
En países de rocas blandas como la costa del Golfo, la eliminación eficiente de sólidos puede reducir la necesidad de controlar los taladros al limitar las tasas de dilución requeridas a niveles manejables y reducir los problemas operativos debidos a los equipos de eliminación de sólidos sobrecargados.
Tasa de Dilución
La eficiencia de eliminación de sólidos afecta directamente los costos de dilución. La dilución del agua incurrirá en tres cargas simultáneamente:
- Costo de agua de dilución.
- Costo de los aditivos para mantener propiedades de lodo estables.
- Coste de eliminación.
Si bien es real, no podemos predecir los ahorros debido a la mejora de las tasas de penetración y la reducción del tiempo de problemas como justificación para mejorar el equipo de control de sólidos. Sin embargo, en muchos casos, las ventajas económicas de la reducción de los costes de dilución y eliminación son más que suficientes para justificar.
El rol principal
De esta lista es evidente que el papel del control de sólidos es fundamental en el mantenimiento de un fluido de perforación superior. El equipo de control de sólidos ha sido hardware estándar en la mayoría de las plataformas de perforación rotativas desde principios de los años sesenta. Muchos dispositivos de separación sólido/líquido fueron tomados de otras industrias en los primeros años y aplicados directamente a la perforación rotativa de campos petrolíferos. Aunque los principios operativos básicos y las técnicas asociadas con la eliminación de sólidos mecánicos no han cambiado significativamente a lo largo de los años, los refinamientos en el diseño específicamente para aplicaciones de perforación han producido mejoras considerables en el rendimiento y la confiabilidad.
Métodos De Control Sólido Mientras Se Perfora
Para la mayoría de los propósitos prácticos, las compañías de petróleo y gas dividen los sólidos de lodo en dos grupos según su densidad:
- Sólidos de baja gravedad s.g. = 2.5 – 3.0
- Solidos de alta gravedad s.g. = 4.2 (barita).
Recuerde que el lodo de perforación contendrá diferentes proporciones de cada sólido (por ejemplo, para mantener la presión de lodo hidrostático, debemos agregar sólidos de alta gravedad, por lo que este tipo de lodo debe contener menos sólidos de baja gravedad). El control de sólidos en fluidos que contienen barita (lodos ponderados) requiere procedimientos especiales para asegurar que no haya descarte para la barita junto con sólidos indeseables. Los fluidos de perforación que contienen solo sólidos de baja gravedad (lodos no ponderados) tienen una densidad de 8,5 a 12 ppg.
Hay tres métodos básicos utilizados para controlar el contenido de sólidos de un fluido de perforación:
- Dilución
- Asentamiento de gravedad
- Proyección de dispositivos mecánicos
- Asentamiento Forzado
Dilución
Después de pasar por todas las etapas de selección y sedimentación, todavía habrá un contenido muy sólido fino que permanece en el barro. Este barro puede ser desechado o diluido. Por lo general, descartamos algunos fluidos de perforación (junto con sólidos deseables y otros productos químicos) antes de que el resto pueda diluirse y acondicionarse para recircular. La razón de ello es la limitada capacidad del sistema activo,
Los ingenieros de lodo pueden diluir el lodo a base de aceite con un aceite base (o lodo de aceite limpio), y pueden diluir el lodo a base de agua con agua (o lodo de agua limpia) para mantener la concentración y el área superficial de sólidos dentro de los límites. Dos enfoques para la dilución son:
- Voltee y diluya continuamente durante la perforación. Este método es el enfoque más caro para el control de sólidos en la mayoría de las situaciones.
- Vuelque periódicamente y diluya durante la perforación. Este método es más rentable que el primer enfoque. Podemos aplicar ciertas prácticas para que sea menos costoso.
Los costos totales de dilución son el costo del agua transportada a la plataforma, el costo de convertir esa agua en el lodo con la densidad correcta y el costo de eliminación del fluido de perforación vertido. Siga estas prácticas para hacer la dilución menos costosa:
- Minimizar el volumen total de lodo que necesitamos para diluir.
- Volquete (desplazar) el máximo posible de fluidos sucios antes de añadir agua y materiales, y
- Diluir tanto como sea posible en un solo paso, no una serie de diluciones pequeñas.
Por lo tanto, a medida que el barro se vuelve más caro con el tiempo, la dilución se convierte en una opción menos atractiva, y debemos perseguir la separación mecánica.
Asentamiento de gravedad
En lugares donde podemos construir grandes pozos de tierra poco profundos, podemos hacer circular el lodo a través de los tanques, lo que permite sedimentar con sólidos de perforación. Es una situación rara hoy en día cuando podemos hacer esto, pero es una solución alternativa. En los tipos de plataforma de perforación con pozos de acero, la trampa de arena (debajo del agitador de esquisto) es el único lugar donde debe ocurrir la sedimentación.
Para el asentamiento natural de partículas sólidas en condiciones laminares, la Ley Stokes aplica:
Dónde:
- V s = velocidad de deslizamiento o sedimentación (ft/s) – Compruebe también: Fórmula de velocidad anular, cálculos y función.
- g = aceleración debida a la gravedad (ft/sec2)
- d c = diámetro de corte más grande (ft)
- ρ m = densidad del lodo (lb/ft2) – Puede estar interesado en el procedimiento de prueba de equilibrio de lodo | Pressurized & Tru-Wate.
- ρ s = densidad de corte (lb/ft2)
- μ = viscosidad del lodo (cps) – (Sujetos relacionados: Método de prueba del reómetro | Viscosímetro de fluido de perforación y procedimiento de prueba de viscosidad del embudo de Marsh).
Básicamente, los sólidos se sedimentarán más fácilmente cuando:
- Las partículas sólidas son grandes y pesadas.
- Utilización de dispositivos mecánicos que aumentan la fuerza gravitacional.
- El lodo es ligero y tiene una baja viscosidad.
Dispositivos de sedimentación mecánica
En general, podemos agrupar equipos que eliminan los sólidos mecánicamente en dos clasificaciones principales:
- Dispositivos de pantalla
- Dispositivos de separación centrífugas.
La siguiente tabla identifica los tamaños de partícula (en micras) que el equipo puede eliminar.
| Equipo de control de sólidos | Tamaños de partículas eliminados |
| Dispositivos de pantalla | Corte de 61 micras con pantalla de malla 250 |
| Decantación Centrífugas | Sólidos coloidales a 5 micras |
| Hidrociclones | 20-70 micras de sólidos, dependiendo del tamaño del cono |
El tratamiento depende del tipo de equipo de control de sólidos.
Proyección
El dispositivo de pantalla más común es un agitador de esquisto, que contiene una o más pantallas de agitador vibratorio que pasan por el barro a medida que circula fuera del agujero. Y además, separar los sólidos según el tamaño y desechar el material demasiado grande para pasar, mientras que el material más fino se someterá a un tratamiento adicional. Podemos clasificar los agitadores de esquisto como tipos de movimiento circular/elíptico o lineal. Puede encontrar más información sobre su diseño en Shale Shaker Design & Performance.
- Coctelera de movimiento circular/elíptica. Este agitador utiliza rodillos elípticos para generar un movimiento oscilante circular, proporcionando una mejor eliminación de sólidos a través de las pantallas.
- Agitador de movimiento lineal. Este agitador utiliza un movimiento de balanceo directo y posterior para mantener el fluido circulando a través de las pantallas.
Dispositivos de separación centrífugas.
Cuando se aumenta la viscosidad del lodo (para mejorar la capacidad de elevación), la sedimentación de sólidos se vuelve más difícil. La velocidad de sedimentación natural es demasiado lenta para fines prácticos, por lo que se introducen dispositivos mecánicos para eliminar los sólidos. Hidrociclones y Centrífugas Aumentar la fuerza gravitacional sobre las partículas sólidas. Y separar aún más las partículas más densas de los fluidos más ligeros. Es por eso que a veces llamamos a este proceso “asentamiento forzado”.
Estos dispositivos de control sólidos incluyen todos los hidroclones, desanderos, desilters, etc., y centrífugas. Los limpiadores de lodo combinan los principios de separación centrífuga y de pantalla.
La siguiente tabla identifica los tamaños de partícula (en micras) que el equipo puede eliminar.
Equipo de control de sólidos
Podemos decir que los principales equipos de control de sólidos en la industria del petróleo y el gas son los siguientes:
- Shakers de esquisto
- Desanders & Desilters – Hidrociclón
- Centrífugas
- Limpiador de barro
Los hemos discutido con más detalle en nuestro anterior puesto de equipo de control sólido.
Sistemas de control de sólidos
Equipos De Control De Sólidos En Petróleo Y Gas
Tabla de Contenidos
La importancia del equipo de control sólido es su capacidad para ahorrar costos de vertido de fluidos de perforación debido a la existencia de sólidos no deseados en el interior. A medida que perforamos el pozo, los esquejes aparecerán en el barro, y es necesario un tratamiento adicional.
Shakers de esquisto
El diseño de las pantallas de agitación les permite eliminar las partículas que no pasarán a través de la malla. Al mismo tiempo, la vibración de la pantalla controlará el cegamiento o la obstrucción, lo que reduciría su eficiencia. El tamaño de malla en la mayoría de los agitadores de esquisto es de 10 a 14 mallas API. (Una pantalla de malla 10 tiene diez aberturas por pulgada a lo largo de cada lado). Muchos esquejes pasarán a través de las diez pantallas de malla ya que se han desintegrado debido a la erosión y la hidratación. Por esta razón, podemos usar una malla más fina (80 aberturas por pulgada). Además, podemos organizar las pantallas en serie para que una malla más fina esté debajo de la malla más gruesa.
A veces, organizamos las pantallas en paralelo para controlar mayores volúmenes de sólidos, con una ligera superposición para garantizar en el equipo, sin recortes eludir el cribado. Debemos recordar que el uso de una pantalla más fina minimiza el área de flujo de la pantalla. Mientras perforamos un agujero de superficie, tendremos que filtrar un gran volumen de corte, por lo que puede haber una limitación física en el tamaño de la malla (a menos que se aumente el área de la pantalla).
Equipo de hidrociclón para la eliminación de sólidos
La aplicación principal de los hidrociclones es eliminar todas las partículas de arena y la mayoría de las partículas de limo del lodo mientras se retiene la fracción coloidal. El hidrociclón es un término general que incluye desanders y desilters – desanders (6′′ de diámetro o mayor), desilters (generalmente 4′′ de diámetro)- y eyectores de arcilla (2′′ de diámetro). El principio de funcionamiento del hidrociclón es el mismo independientemente del tamaño (Figura 18). Una bomba centrífuga alimenta el lodo tangencialmente a alta velocidad en la carcasa, creando así altas fuerzas centrífugas. Estas fuerzas, que multiplican la velocidad de sedimentación, arrojarán las partículas pesadas contra la pared exterior y las descenderán hacia la salida (subflujo). Las partículas más ligeras se mueven hacia adentro y hacia arriba como un vórtice en espiral a la descarga de líquido (desbordamiento)
El diseño de los hidrociclones permite pasar solo sólidos (más un pequeño volumen de fluido) fuera del subflujo. Este proceso debe aparecer como una “descarga de pulverización” y no como una “descarga de cuerda”. La descarga de cuerda indica una sobrecarga de sólidos, y el flujo inferior pronto se desconectará por completo.
Operaciones
La figura 18 muestra el funcionamiento regular de equipos de hidrociclón para el control sólido. El punto de corte del hidrociclón es el tamaño de partícula en el que se descartará el 50% de las partículas de ese tamaño (Figura 20). Un punto de corte típico para una desiltadora es de 20 micras, y un desandrador es de 40 micras. Dado que el tamaño de partícula de la barita se encuentra entre 2 y 80 micras, no podemos ejecutar hidrociclones con lodos pesados, ya que eliminaría aproximadamente la mitad de la barita a través del flujo inferior.
Observe que para un eyector de arcilla (Figura 19), las salidas se invierten (es decir, el flujo inferior que contiene barita valiosa se devuelve al sistema activo mientras se descarta el desbordamiento que contiene material más fino). Instalamos tales dispositivos para el rescate de barita para lodos pesados. Observe que el mecanismo de separación se debe a la acción de sedimentación de partículas (con diferentes densidades)
Equipos de centrífuga de decantación para el control sólido
La introducción de la primera Centrífuga. Consiste en un cuenco giratorio en forma de cono y un transportador de tornillo. La rotación a alta velocidad de la centrífuga arrojará las partículas más pesadas contra el lado del tazón. El Transportador de tornillo Mueve estas partículas a lo largo del recipiente y las lleva hacia el puerto de descarga. En el extremo opuesto se encuentra otro puerto donde descarga el líquido que contiene las partículas más finas. Para el lodo pesado, el flujo inferior del agitador de esquisto se moverá a la centrífuga (sin hidrociclones utilizados). Los sólidos descargados a través del flujo inferior contienen barita valiosa que volverá al sistema activo.
Para Barita El equipo de rescate y centrífuga es más eficiente que los hidrociclones en control sólido, ya que hacen un corte de partículas más fino. En condiciones de funcionamiento adecuadas, podemos salvar el 90 – 95% de la barita. Cuando se perforan esquistos hidratables, debemos controlar los sólidos de perforación más finos. Los sólidos más finos en la fase líquida se descartan típicamente, aunque esto también contendrá productos químicos y barita. Para el lodo no ponderado, el flujo inferior de las desilas se moverá a la centrífuga. Esta vez la fase líquida, incluyendo el material fino (incluyendo la bentonita), volverá al lodo, mientras que habrá un descarte para los sólidos. A menudo utilizamos esta técnica en aceite a base de aceite, ya que el aceite base es costoso de reemplazar. Los sólidos húmedos con agua en un lodo a base de aceite pueden ser difíciles de controlar, pero una centrífuga puede separarlos de la fase líquido-coloidal. Además, tendremos que tirar los sólidos porque no podemos reutilizarlos.
Limpiador de barro
Un beneficio del equipo limpiador de lodo es controlar los sólidos de perforación más grandes que la barita. Consiste en una desilter y una pantalla y elimina sólidos en dos etapas. Lo usamos para el lodo pesado para eliminar los sólidos mientras retenemos la barita. En primer lugar, los fluidos de perforación pasan a través del agitador de esquisto, que debe ser lo más fino posible y aún así acomodar el flujo de lodo completo. Entonces, el subflujo pasará a través de un banco de desilteres, donde el desbordamiento (material más ligero) volverá al sistema activo. Después de eso, el flujo inferior se moverá a la pantalla (generalmente de malla 150 – 200). Las partículas de barita pasarán a través y volverán al sistema (junto con sólidos muy finos). Los sólidos, que las pantallas se separarán, se descartarán.
La mayoría Empresas de lodo de perforación Han desarrollado limpiadores de barro bajo los nombres de “separador de limo” o “separador de arena”. Podemos usarlos con decantación
Centrífugas Procesar tanto el lodo pesado como el no ponderado como el lodo a base de aceite. Son los más adecuados para la perforación de fluidos de menos de 15 ppg. (Para fluidos de perforación más pesados, una centrífuga es mejor.)
5.2 Sistemas de control de sólidos
La configuración de los componentes anteriores será de tal manera que elimine los sólidos no deseados de la manera más eficiente posible mientras se asegura de que no haya eliminación para el producto químico de lodo (aditivos OBM – productos químicos WBM) y sólidos (Bentonita y Barita).
Lodos sin peso
Cuando se configura un sistema para un lodo no ponderado (Figura 22), la disposición de diversos componentes de control de sólidos en orden decreciente del tamaño de partícula eliminado es esencial para evitar la obstrucción. La dilución también es vital para aguas arriba de los hidrociclones para aumentar su eficiencia de separación. Si se pasa a través del equipo de control de sólidos, el lodo debe consistir en agua, bentonita bien dispersada y sólidos de perforación muy finos. Luego se puede diluir, tratar con productos químicos y acondicionar antes de recircular.
Lodos ponderados
Los hidrociclones no se pueden usar solos para el barro pesado (Figura 23) ya que descartarán la barita. Podemos usar limpiador de barro, sin embargo, para superar este problema. Al igual que con el lodo no ponderado, el agua es necesaria para diluir aguas arriba del limpiador de lodo y la centrífuga. Observe que los sólidos de baja densidad en la fase líquida se descartan de la centrífuga mientras se retienen los sólidos (barita). También debemos reemplazar los productos químicos y la bentonita vertida por la fase líquida. El contenido óptimo de sólidos en un lodo ponderado es difícil de determinar.
