A guide to shale shaker screens: design, specifications, & good practices

A agitador de esquisto Es una criba o tamiz vibratorio. Funciona según el principio de vibración. Esta criba vibratoria filtra el lodo y el limo del lodo. Este lodo se retrotrae al pozo para rellenar la cavidad. Dado que los equipos de perforación extraen partículas más finas, existen especificaciones de corte que garantizan la filtración de las partículas más finas de limo o lodo.

¿Cuáles son los diferentes tipos de pantallas vibratorias de pizarra que se pueden utilizar?

El Pantalla vibratoria de pizarra Desempeña un papel fundamental en la filtración del lodo y el limo. Es importante asegurarse de tener el material de corte adecuado para que funcione correctamente. Exploremos algunos diseños de tamices vibratorios para ayudarle a elegir el más adecuado.

Panel de pantalla con tira de gancho

Panel de pantalla con tira de gancho

Es, con mucho, el tipo de criba más común que se utiliza actualmente. Consta de una a tres capas de tela. Esta capa de tela está enredada en una placa de rejilla metálica o plástica enrollada en metal. Esta criba se fija a la plataforma del agitador. Unos pernos ayudan a tensar la criba, estirándola. Las barras de tiro son útiles en este aspecto, ya que ayudan a empujar la criba hacia un lado de la cesta. Finalmente, la criba se coloca en la plataforma del agitador, formando una criba que se tensa y se mantiene en su lugar mediante una tira de gancho.

Pantallas piramidales

Es una introducción reciente y se utiliza principalmente en la industria petrolera. En lugar de una malla fina plana, la lámina es corrugada y forma un patrón ondulado. Esto ayuda a aumentar la superficie en casi 40% en comparación con las cribas vibratorias planas. Sin embargo, la criba solo es útil cuando está completamente sumergida en el fluido de perforación. No obstante, para una superficie seca, siempre se puede utilizar una criba de tira de gancho.

Pantalla vibratoria con panel de marco

Las cribas vibratorias genéricas que requieren reemplazo ocasional debido a abrasión o daños requieren un producto viable que pueda soportar cargas pesadas. En este caso, las cribas vibratorias con panel de marco son la solución ideal. Son un reemplazo ideal para plataformas vibratorias montadas. 

¿Cómo consideras que la pantalla vibratoria tiene un buen diseño?

Un buen diseño se basa en usar menos material y ser más efectivo. Si observa con atención, observará que la mayoría de los sólidos extraídos pueden eliminarse mecánicamente. Esto incluye el proceso de eliminación por vibración en la criba vibratoria. Son las partículas más pequeñas y finas las que plantean un problema. 

Criba vibratoria con marco de acero

Al perforar con fluido de perforación, la entrada de limo o lodo en el fluido puede causar numerosos problemas, como la reducción de la calidad del fluido, la disminución de la eficiencia de la extracción o incluso daños al equipo de perforación. Para evitar estos daños y extraer correctamente los sólidos de la perforación, el diseño de la criba vibratoria es crucial.

Por ejemplo, el polvo fino de cemento tiene un diámetro de partícula de entre 42 y 44 micras. Una malla de mayor diámetro podría no ser la mejor opción para filtrarlo. Una especificación de corte donde cada malla sea aproximadamente menor que el diámetro de la partícula puede ser fundamental para filtrar los sólidos. En este caso, un tamiz o una malla vibratoria con un diámetro de malla inferior a 0,0015 pulgadas puede resultar beneficioso.

MaterialDiámetro de partícula, micrasSe requiere quitar la malla de pantalla
Polvo fino de cemento421,470-400
arena fina45325
 53270
 74200
Arena API105140
 149100
Arena gruesa50035
 1,00018

Una regla general a seguir en caso de eliminar partículas más finas es que cuanto más pequeñas sean las partículas, más pequeña debe ser la malla.

¿Cuál es la norma en cuanto a diseño y eficacia?

Las dos partes principales de la pantalla agitadora son el diseño de la pantalla y el tamaño de la malla. 

El tamaño de la malla ayuda a extraer partículas más finas.

El tamaño de la malla es un factor importante para determinar el tamaño máximo de partícula que puede eliminar la malla. Pero ¿qué es exactamente la malla de la malla? La malla de la malla se define como el número de agujeros o aberturas que se forman por pulgada lineal, medidos desde el centro del alambre. 

Por ejemplo, supongamos que tiene una malla rectangular de 50 x 40. Esta malla, a lo largo de 50, tiene 50 aberturas con una separación de una pulgada. De igual manera, la malla de 40 de ancho tiene 40 aberturas con una separación de una pulgada. Aunque este es un ejemplo aproximado, la separación real depende del tamaño de partícula que la malla debe eliminar. 

El diseño del espacio y tamaño de la malla considera parámetros físicos como la viscosidad del fluido, la velocidad de alimentación y la cohesión de las partículas. El lodo puede acumularse en las cribas de alta tensión, lo que puede provocar obstrucciones y un cribado menos efectivo. Esto refuerza la idea de que las cribas deben diseñarse con la estructura de malla adecuada y utilizarse con las partículas finas adecuadas para evitar problemas.

Sin embargo, con el paso de los años, el diseño de la malla del tamiz ha evolucionado hacia una forma más oblonga que esférica. Esto dificulta comprender y determinar cuál podría ser el diámetro máximo posible de la partícula que puede entrar en el tamiz. Por lo tanto, los diseños de malla han evolucionado hasta tener un tamaño de corte que suele ser 50% de la mediana. 

Resulta poco útil para el cliente elegir el tamaño de la malla. Por lo tanto, existen una serie de pruebas que determinan la relación entre el tamaño de partícula y el tamaño de la malla. Con la velocidad de alimentación variando con el tiempo, los registros muestran el tamaño máximo de partícula que puede pasar por la malla. Esto se indica en la etiqueta para facilitar la elección al cliente al realizar la compra.

El diseño de la pantalla no se puede comprometer

Los tipos de pantallas que exploramos anteriormente son principalmente bidimensionales. Sin embargo, con la evolución de los componentes a lo largo del tiempo, los diseños de las pantallas también han evolucionado para adaptarse a los equipos modernos. 

Las pantallas bidimensionales suelen ser paneles o placas perforadas que actúan como pantalla. Pueden ser placas con tiras de gancho unidas mediante una tensión uniforme a lo largo de las tiras, o pueden ser de metal perforado, unido en una malla que facilita su reemplazo o reparación.

La magia de la placa vibratoria de criba cobró vida con la evolución de las placas tridimensionales. Estas placas pueden ser onduladas, corrugadas, paneles o construidas en forma de pirámide o meseta, de modo que se maximice el área de contacto. 

A medida que aumenta el área de contacto, también aumenta la cantidad de sedimento que entra en contacto para su remoción. Esto ayuda a aumentar la relación de aspecto y a reducir la transmitancia del tamiz, lo cual se utiliza para determinar su eficacia y eficiencia.

Para un mejor diseño de pantalla, también debemos tener en cuenta los siguientes parámetros.

Potencial de separación de la malla

Es aproximadamente la relación entre el tamaño de partícula y el tamaño de la malla. Se calcula para estimar el tamaño de partícula que la malla puede eliminar en micras. El diseño de la malla es oblongo. La especificación debe determinar el tamaño máximo de partícula que puede pasar. Se crea una alimentación con un tamaño de partícula específico y luego se pasa a través de la criba. Con un tamaño de criba específico, ninguna partícula de la alimentación puede pasar. Este punto es clave para identificar el potencial de separación.

Capacidad de flujo

La capacidad de flujo se determina por dos factores: la conductancia y el paso a través de un área abierta. La conductancia se refiere al total de espacios abiertos disponibles en la malla. El espacio abierto es el área efectiva para el cribado por panel por pie cuadrado.

La capacidad de flujo es la cantidad total de material que pasa a través de la malla por unidad de tiempo. Las condiciones de perforación cambian con el tiempo. Se requiere el desarrollo de diversos diseños de malla y malla para adaptarse a las variaciones en las tasas de alimentación. Actualmente, la capacidad de flujo se determina sumergiendo la malla en aceite y probando su permeabilidad. Se compara con sumergir la malla en agua con un patrón de flujo laminar. El número API está impreso en la etiqueta de la malla para facilitar una elección y decisión informadas.

Relación de aspecto y transmitancia

La relación entre el peso del volumen y la longitud y el ancho promedio de la pantalla se conoce como relación de aspecto. La transmitancia se refiere al paso del flujo a través de las pantallas. Cuanto mayor sea la relación de aspecto y menor la transmitancia, se obtiene una idea general de cuál es la pantalla más eficiente.

¿Cómo mantener el agitador de pizarra de por vida?

El diseño y la eficiencia varían según la marca. Sin embargo, en las mejores condiciones, las mejores marcas se someten a pruebas exhaustivas. La vida útil de la pantalla puede aumentarse... 

  • Mantener las pantallas limpias y secas
  • Manipularlo con cuidado durante las instalaciones y reparaciones.
  • No sobrecargar las pantallas
  • Mantener la tensión según la especificación.

El diseño de la criba puede ser un factor determinante, pero el fenómeno natural también puede influir significativamente en el rendimiento y la eficiencia de la criba. Por ello, es fundamental tomar una decisión informada al comprar. 

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