Why shear pumps are essential to the slurry cleaning process

En muchos sectores industriales, especialmente en la extracción de petróleo, la construcción de edificios y la excavación minera, el tratamiento eficaz de lodos siempre ha sido clave para la eficiencia de la producción, el control de costos e incluso la calidad general del proyecto. En este complejo proceso de tratamiento de lodos, las bombas de corte destacan por sus ventajas únicas, convirtiéndose en un equipo clave indispensable.

Principio de funcionamiento de la bomba de corte

Despues de la bomba de corte Al iniciarse la bomba, el impulsor gira a alta velocidad en la carcasa, formando una zona de baja presión en su centro. Debido a la diferencia de presión, la pulpa y otros materiales, impulsados por la presión atmosférica, son rápidamente succionados hacia la bomba a través de la tubería de succión, fluyendo hacia el centro del impulsor. Este proceso es similar a beber una bebida con una pajita, donde la presión atmosférica presiona la bebida hacia la pajita. En las bombas de corte, la presión atmosférica presiona el material hacia el centro del impulsor. Cuando el material entra en el impulsor, este gira a alta velocidad. Las aspas del impulsor producen una fuerte fuerza de corte sobre el material, cortando y triturando partículas grandes, grumos o moléculas de cadena larga. Mientras el impulsor gira para generar fuerzas de corte, también intervienen las fuerzas centrífugas. La fuerza centrífuga impulsa el material desde el centro del impulsor hasta el borde a alta velocidad. Durante este proceso, la velocidad y la dirección del movimiento del material cambian constantemente, y sus diferentes partes chocan entre sí (fricción), lo que intensifica el efecto de cizallamiento. Tras el cizallamiento y la acción centrífuga, el material se expulsa a alta velocidad al área de difusión dentro de la carcasa de la bomba, donde se mezcla completamente con los materiales circundantes. Al mismo tiempo, gracias a la rotación continua del impulsor, se aspiran constantemente nuevos materiales que participan en el proceso de cizallamiento y mezcla, de modo que los diversos componentes del sistema de lodos se mezclan de forma rápida y uniforme para alcanzar el rendimiento requerido. El material, completamente cizallado y mezclado, se impulsa a la salida de la bomba bajo la acción continua de la fuerza centrífuga del impulsor y luego se transporta a la ubicación designada, como el tanque de almacenamiento de lodos, la boca del pozo de perforación, etc., a través de la tubería de descarga para completar el proceso.

Papel clave de las bombas de corte en la limpieza de lodos

(1) Cizallamiento eficiente de polímeros y arcillas

El pretratamiento de polímeros y arcillas es crucial en la preparación del lodo. Si se añaden al fluido de perforación sin suficiente cizallamiento, los polímeros se aglutinan fácilmente, lo que no solo dificulta su disolución y su utilidad, sino que también obstruye la malla de la criba vibratoria, lo que resulta en un gran desperdicio de polímeros y un aumento vertiginoso de los costos de perforación. Las arcillas, como la bentonita, se aglomeran fácilmente sin tratamiento, se dispersan de forma irregular en el lodo y presentan un bajo grado de hidratación. La potente fuerza de cizallamiento de la bomba de cizallamiento puede desgarrar rápidamente las partículas aglomeradas de bentonita, aumentando exponencialmente su área superficial y, al estar en contacto más completo con el agua, acelerando considerablemente el proceso de hidratación.

(2) mejorar significativamente la eficiencia de preparación del lodo

En operaciones de perforación, construcción de escudos y otras operaciones de ritmo rápido, el lodo debe ajustarse en cualquier momento según las condiciones de trabajo de la preparación. El método tradicional de mezcla para formular un cubo de lodo de alto rendimiento, desde las materias primas hasta el rendimiento estándar, suele tardar de 2 a 3 horas. bomba de corte, con su impulsor especial y cizallamiento de alta velocidad, puede hacer que todo tipo de aditivos se mezclen completamente e hidraten en poco tiempo.

(3) Optimización del rendimiento del lodo

La bomba de corte mejora significativamente el rendimiento del lodo. Por un lado, puede mejorar en gran medida el grado de hidratación de las partículas en movimiento de tierra. La hidratación de las partículas del suelo en movimiento por electrolitos, tiempo, temperatura y otros factores, la bomba de corte a través de un fuerte corte, rompiendo la aglomeración de partículas, acelera la penetración de las moléculas de agua. Por otro lado, mejora la pérdida de lodo y la calidad de la torta. El lodo tratado por la bomba de corte forma una torta de lodo más densa y resistente, y la pérdida por filtración se reduce considerablemente. En la extracción de petróleo, puede bloquear eficazmente la intrusión de fluido de formación en el pozo, prevenir el colapso de la pared del pozo y proteger la capa de petróleo y gas. Además, se mejora la capacidad de transporte de arena del lodo. El fuerte corte hace que las partículas en el lodo se dispersen uniformemente, y con una baja tasa de corte, aún puede transportar los recortes de perforación y el polvo de roca a la superficie de manera efectiva, evitando el atasco de arena.

三.Ventajas de la bomba de cizallamiento

1. Capacidad de corte fuerte y eficiente.

La principal ventaja de la bomba de cizallamiento reside en su excelente rendimiento de cizallamiento. Es capaz de cizallar todo tipo de componentes complejos en el lodo, como polímeros, arcillas y otros que requieren una acción de cizallamiento fuerte y fina. Por ejemplo, el lodo de perforación petrolera, que a menudo contiene polímeros para regular la viscosidad y las propiedades reológicas, sin una dispersión de cizallamiento adecuada, estos polímeros son muy propensos a formar aglomerados, lo que no solo no puede cumplir su función adecuada, sino que también puede obstruir la tubería, la criba y otros componentes clave. La bomba de cizallamiento, mediante la rotación de alta velocidad del impulsor generada por la fuerte fuerza de cizallamiento, puede dispersar rápidamente la cadena molecular del polímero, distribuyéndola uniformemente en el sistema de lodo. En el caso de las partículas de arcilla, estas se pueden triturar y refinar eficazmente, aumentando considerablemente su grado de hidratación y optimizando así el rendimiento general del lodo.

2. Mejorar significativamente la eficiencia de la preparación de la suspensión.

El método de mezcla tradicional suele requerir mucho tiempo para mezclar completamente diversos aditivos y lodos básicos y lograr los indicadores de rendimiento requeridos. La bomba de corte cambia por completo esta situación. Utiliza la fuerza centrífuga para absorber rápidamente el fluido de perforación y tritura, dispersa y mezcla instantáneamente el material mediante la rotación a alta velocidad del impulsor.

3Optimizar el rendimiento del lodo, proteger la calidad del proyecto.

Las ventajas y desventajas del desempeño del lodo están directamente relacionadas con el éxito o fracaso del proyecto. bomba de corte Desempeña un papel vital en la mejora del rendimiento del lodo. Por un lado, puede mejorar significativamente la pérdida de filtración del lodo, mediante el corte fino para hacer que las partículas de lodo en la distribución de más uniforme, la calidad de la torta de lodo puede ser mejorada, reduciendo efectivamente la pérdida de filtración del lodo en el medio poroso, para mantener la estabilidad de la pared del pozo, lo cual es particularmente crítico en la perforación petrolera, puede reducir el riesgo de colapso del pozo, perforación atascada, etc., para garantizar la seguridad y la fluidez de las operaciones de perforación. Por otro lado, la bomba de corte mejora la capacidad de transporte de arena del lodo para asegurar que las virutas de roca cortadas por la broca puedan ser transportadas a la superficie a tiempo, evitando la acumulación de virutas de roca en el fondo del pozo, causando corte secundario y abrasión de la broca, y al mismo tiempo previniendo la obstrucción del espacio anular debido a la precipitación de las virutas de roca, proporcionando una sólida garantía para una perforación eficiente. En el proceso de tratamiento de relaves de la minería, la buena capacidad de transporte de arena y lodo también puede ayudar al transporte sin problemas y al tratamiento posterior de los relaves, reducir el desgaste del equipo y prolongar la vida útil del equipo.

4Ahorro de energía, reducción de costes operativos.

En comparación con algunos equipos tradicionales de tratamiento de lodos, la bomba de corte presenta claras ventajas en el consumo energético. La combinación de su bien diseñada estructura de impulsor y su avanzado principio de dinámica de fluidos permite lograr una alta eficiencia de corte y mezcla simultáneamente, minimizando así el consumo energético.

5Amplia adaptabilidad, respuesta flexible a diversas necesidades.

Ya sea que se trate de lodos de perforación de alta viscosidad, alta temperatura y alta presión, presentes en la extracción de petróleo y gas natural, o en proyectos de construcción o de protección subterránea con la compleja composición de lodos de ingeniería, las bombas de corte son capaces de afrontar estas situaciones con facilidad. Se adaptan con flexibilidad a diversas necesidades, ajustando la velocidad del impulsor y reemplazando las diferentes especificaciones de las piezas de corte según las características del lodo en diferentes industrias y condiciones de trabajo. Esta alta adaptabilidad permite que la bomba de corte sea ampliamente utilizada en todo el campo.

6.Alta estabilidad y confiabilidad, para garantizar una producción continua.

La producción industrial es la principal fuente de preocupación ante fallas de equipos y paradas de producción, y las bombas de corte lo saben, gracias a su excelente calidad y rendimiento estable, que las ha posicionado como las favoritas de la industria. Los componentes internos clave están fabricados con materiales de alta resistencia y resistencia a la corrosión, capaces de soportar los medios corrosivos de la erosión de lodos, así como en entornos operativos hostiles durante un largo periodo de tiempo y con un funcionamiento estable. Además, la avanzada tecnología de sellado garantiza la ausencia de riesgo de fugas, evitando la contaminación ambiental, los riesgos de seguridad y las pérdidas adicionales de material causadas por fugas. En las operaciones de perforación continua para la extracción de petróleo, las bombas de corte pueden funcionar a menudo durante meses sin interrupción, proporcionando un tratamiento de lodos continuo y estable durante todo el proceso de extracción, ayudando a las empresas a alcanzar objetivos de producción eficientes y seguros.

En resumen, bombas de corte ocupan una posición inquebrantable en el campo de la limpieza y tratamiento de lodos en virtud de su potente capacidad de corte, alta eficiencia de preparación, optimización de las propiedades del lodo, características de ahorro de energía y reducción del consumo, amplia adaptabilidad y alta confiabilidad, y se han convertido en equipos indispensables en el proceso de limpieza de lodos.