Pain points and breakthroughs in drilling fluid treatment: Analysis of the technical advantages of trailer-mounted solids control systems

El sistema de control de solidificación de lodos montado en remolque es un equipo móvil que se utiliza para tratar lodos de perforación. Funciona mediante una serie de equipos de control de sólidos para clasificar el lodo generado durante el proceso de perforación y eliminar las partículas sólidas que contiene, manteniendo así un rendimiento estable. Primero, el lodo que regresa del cabezal del pozo fluye al tanque de lodos, donde las partículas sólidas más grandes se separan tras el cribado mediante una criba vibratoria. Luego, el lodo ingresa al desarenador y deslimador, donde se utiliza la fuerza centrífuga para separar las partículas más pequeñas de arena y lodo. Finalmente, el lodo, tras el tratamiento de desarenación y deslimado, ingresa a la centrífuga para separar aún más las partículas más finas y el densificador, de modo que el lodo alcance un buen índice de rendimiento y pueda continuar reciclándose para las operaciones de perforación.

Composición estructural del sistema de control de sólidos de lodo del remolque.

1.Sistema de tratamiento de lodos

Pantalla vibratoria: se utiliza para separar las partículas más grandes de la fase sólida en el lodo.

Desarenador: Utiliza el principio de fuerza centrífuga para separar las partículas de arena más pequeñas del lodo. Generalmente consta de varios ciclones de diferentes especificaciones. Según el contenido de arena de la pulpa y los requisitos de procesamiento, se puede elegir una combinación de ciclones de diferentes diámetros.

Desfangador: Su principio de funcionamiento es similar al del desarenador, que se utiliza principalmente para eliminar partículas finas de lodo en la pulpa. El diámetro del ciclón del desfangador suele ser menor que el del desarenador, lo que permite la separación de partículas sólidas más finas.

Centrífugas: Se utilizan para separar mejor las partículas finas de la fase sólida de la fase líquida en la suspensión y para mejorar la calidad de purificación de esta. La centrífuga ofrece una mayor precisión de separación.

2.Sistema de almacenamiento y circulación de lodos

Tanque de lodo: se utiliza para almacenar lodo, generalmente consta de varios tanques, incluido el tanque de sedimentación, el tanque de circulación, etc.

Bomba de lodo: Se utiliza para bombear el lodo del tanque de lodo y transferirlo a la tubería de perforación de la plataforma de perforación para su circulación. La bomba de lodo suele ser centrífuga o de tornillo, con gran caudal y alta presión.

Tubería de suministro de agua: proporciona agua limpia para el sistema de tratamiento de lodo, se utiliza para diluir lodo, lavar equipos, etc.

3.Sistema de potencia y control

Unidad de potencia: Suministra energía a todo el sistema de control sólido, generalmente mediante un motor diésel o eléctrico. El motor diésel se caracteriza por su gran potencia y gran adaptabilidad, ideal para aplicaciones en campo sin suministro eléctrico. El motor eléctrico ofrece las ventajas de un funcionamiento suave, bajo nivel de ruido y fácil mantenimiento, ideal para lugares con suministro eléctrico.

Gabinete de control: Se utiliza para controlar el funcionamiento de cada equipo del sistema de control sólido, incluyendo arranque, parada, regulación de velocidad y otras operaciones.

4.Sistema de transporte y movimiento

Bastidor del remolque: Fabricado en acero de alta resistencia, con suficiente resistencia y rigidez, capaz de soportar el peso de todo el sistema de control fijo. El bastidor del remolque está equipado con sistema de suspensión, sistema de frenos y neumáticos para garantizar la estabilidad y seguridad del vehículo.

Dispositivo de tracción: Se utiliza para conectar el chasis del remolque al vehículo tractor y controlar el movimiento del sistema de control fijo. El dispositivo de remolque suele ser de cabeza esférica o de silla de montar, que se caracteriza por una conexión firme y una dirección flexible.

Ventajas del sistema de control de sólidos de lodo tipo remolque

1.Alta eficiencia: El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque integra diversos equipos avanzados de control de sólidos, que permiten la separación y el procesamiento de lodos en múltiples etapas y con alta eficiencia. Desde grandes escombros de roca hasta diminutas partículas coloidales, todo puede eliminarse eficazmente con el equipo correspondiente, mejorando significativamente la eficacia de la purificación del lodo. En comparación con los métodos tradicionales de tratamiento de lodos, como la sedimentación simple, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque permite lograr un mayor grado de purificación del lodo en menos tiempo, lo que mejora considerablemente la tasa de reciclaje del lodo y reduce la cantidad de lodo nuevo preparado, mejorando así la eficiencia de las operaciones de perforación.

2. Fuerte movilidad:El diseño del remolque es una ventaja significativa del sistema. Todo el sistema de cementación está montado en un remolque, que puede trasladarse fácilmente a diferentes sitios de trabajo mediante un tractor. Esto lo hace especialmente adecuado para proyectos de perforación que requieren cambios frecuentes de sitio de trabajo, como la perforación de campo en estudios geológicos, trabajos de desplazamiento horizontal direccional en diferentes secciones, etc. En comparación con los equipos fijos de manejo de lodo, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque elimina la necesidad de una compleja instalación y puesta en marcha de equipos en cada sitio de trabajo, lo que reduce considerablemente el tiempo de preparación del proyecto y mejora la flexibilidad y la economía de uso del equipo.

3.Buena protección del medio ambiente: Ante las cada vez más estrictas exigencias de protección ambiental actuales, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque ofrece un rendimiento excepcional. Al separar y tratar eficazmente las partículas sólidas del lodo, reduce la cantidad de lodo residual producido y el riesgo de contaminación del suelo, el agua y otros entornos. El lodo purificado puede reciclarse, lo que reduce el consumo de nuevos materiales y se ajusta al concepto de desarrollo sostenible. Al mismo tiempo, los residuos sólidos generados durante la operación del sistema pueden recolectarse y tratarse de forma centralizada, reduciendo aún más el impacto ambiental. Por ejemplo, en operaciones de perforación en zonas ecológicamente frágiles, la aplicación del sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede proteger eficazmente el entorno ecológico local y evitar daños ecológicos causados por una descarga inadecuada de lodo.

4.Amplia adaptabilidad:El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque se adapta a diferentes tipos de operaciones de perforación y propiedades del lodo. Ya sea en operaciones de perforación de petróleo y gas, perforación de exploración geológica, trabajos de pilotaje, desplazamiento horizontal direccional, etc., el sistema se puede configurar y ajustar razonablemente según las condiciones de trabajo específicas y las características del lodo. Para lodos con diferentes densidades, viscosidades y contenidos de fase sólida, se pueden lograr buenos resultados de tratamiento seleccionando el equipo de control de sólidos adecuado y ajustando sus parámetros. Por ejemplo, al trabajar con lodos de alta viscosidad, se puede asegurar una separación efectiva del lodo aumentando la potencia del mezclador y ajustando la velocidad de rotación de la centrífuga; al trabajar con lodos con gran cantidad de partículas de arena, se puede seleccionar un desarenador de mayor especificación y aumentar su presión de trabajo según corresponda para mejorar la eficiencia del desarenador.

5. Alta rentabilidad: Si bien la inversión inicial del sistema de control de sólidos de lodo tipo remolque es relativamente alta, presenta una rentabilidad significativa a largo plazo. Al aumentar la tasa de reciclaje de lodo, se reduce el costo de adquisición de nuevos materiales; la eficiente capacidad de procesamiento acorta el tiempo de perforación y reduce los costos de mano de obra y de alquiler de equipos; al mismo tiempo, al reducir el riesgo de contaminación ambiental, se evitan las altas multas y los costos de tratamiento que podrían generarse como resultado de la contaminación ambiental. Además, el alto grado de automatización del sistema reduce la cantidad de operaciones manuales, disminuye las fallas de los equipos y los costos de mantenimiento causados por factores humanos, y mejora la vida útil y la estabilidad operativa de los equipos, mejorando aún más la rentabilidad general.

Escenarios de aplicación del sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque

1. Exploración y desarrollo de petróleo y gas: En la perforación de petróleo y gas, la calidad del lodo es crucial para la seguridad y eficiencia de las operaciones. El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede eliminar eficazmente impurezas sólidas como recortes de perforación y partículas de arena en el lodo, mantener un buen rendimiento del lodo y garantizar la estabilidad de la pared del pozo, la refrigeración de la broca y el transporte de los recortes de perforación durante la perforación. En las plataformas petroleras marinas, debido al espacio limitado y a los altos requisitos de movilidad de los equipos, las ventajas del sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque se aprovechan al máximo. Se puede mover e instalar fácilmente en la plataforma para brindar servicios eficientes de manejo de lodo en operaciones de perforación en diferentes ubicaciones. Por otro lado, en el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas terrestres, para algunos bloques que requieren la reubicación frecuente de las plataformas, el sistema de cementación de lodo montado en remolque también puede responder rápidamente para brindar un manejo de lodo oportuno y confiable para nuevas operaciones de perforación.

2.Estudio geológico: Los trabajos de prospección geológica suelen requerir la perforación en campo en diferentes terrenos y condiciones geológicas. La movilidad de un sistema de consolidación de lodo montado en remolque lo hace ideal para proyectos de prospección geológica. Puede seguir rápidamente el equipo de perforación a cada sitio de prospección y desechar el lodo generado durante el proceso de perforación de manera oportuna. El diseño del remolque facilita el transporte e instalación del equipo en zonas montañosas, bosques y otras áreas inaccesibles. Además, los requisitos para el tratamiento de lodos en la exploración geológica suelen variar según el propósito de la exploración y las condiciones estratigráficas, y el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede ajustar con flexibilidad la configuración del equipo y los parámetros de operación según las condiciones específicas para satisfacer las necesidades de diferentes proyectos de exploración geológica, lograr un reciclaje efectivo del lodo, reducir el costo de la exploración y, al mismo tiempo, reducir el impacto ambiental, lo cual está en línea con el concepto de exploración verde.

3. Desplazamiento direccional horizontal: La tecnología de travesía direccional horizontal se utiliza ampliamente en oleoductos y gasoductos que cruzan ríos, lagos, vías de tráfico, cruces ferroviarios y otros obstáculos y áreas importantes. En la construcción de travesías direccionales horizontales, el lodo no solo debe transportar los detritos de perforación y estabilizar la pared del pozo, sino también garantizar su fluidez en el complejo entorno subterráneo. El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede purificar eficientemente el lodo devuelto durante el proceso de travesía, eliminar las fases sólidas dañinas, como los detritos de perforación, etc., y restaurar el rendimiento del lodo, para que pueda cumplir continuamente con los requisitos del proceso. Especialmente en proyectos de travesía direccional horizontal a gran escala con grandes dosis de lodo y altos requisitos de tratamiento, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede combinarse modularmente según la escala del proyecto para mejorar la capacidad de tratamiento y garantizar el avance fluido de la construcción. Al mismo tiempo, su rendimiento ambiental también ayuda a reducir el impacto de la descarga de lodo en el entorno circundante, de acuerdo con los requisitos ambientales de la construcción de ingeniería.

4.Trabajos de pilotaje: En las obras de pilotaje, el lodo se utiliza para proteger la pared del pozo, suspender la escoria de perforación y enfriar la broca. La cantidad de lodo generada durante la construcción de cimentaciones de pilotes es grande y, si no se maneja adecuadamente, contamina la obra y el entorno circundante. El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede procesar rápidamente el lodo en la obra, separando las partículas sólidas del lodo para que el lodo purificado pueda reciclarse. Esto no solo reduce la emisión de lodo y la contaminación al medio ambiente, sino que también ahorra el costo de los materiales de lodo. Además, como las obras de cimentación de pilotes suelen ser compactas, el tamaño compacto y la gran movilidad del sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque se pueden adaptar bien a las condiciones de la obra, facilitando la disposición y el movimiento del equipo y mejorando la eficiencia de la construcción.

5.Otros campos: Además de las principales aplicaciones mencionadas, el sistema de consolidación y control de lodos montado en remolque también tiene una amplia gama de aplicaciones en otros campos. Por ejemplo, en la perforación de pozos, la construcción de muros diafragma, la construcción de escudos y otros proyectos mineros, es necesario gestionar el lodo eficazmente. El sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque puede proporcionar soluciones específicas de tratamiento de lodos según las características y requisitos de estos proyectos, garantizando su correcto desarrollo y, al mismo tiempo, logrando beneficios mutuos en términos de protección ambiental y beneficios económicos.

Como equipo de manejo de lodos eficiente, ecológico y de alta movilidad, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque desempeña un papel fundamental en diversos campos. Con el continuo avance tecnológico y la evolución de los requisitos de las aplicaciones, el sistema de control de sólidos de lodo montado en remolque seguirá evolucionando hacia la inteligencia, la alta eficiencia y el ahorro energético, la miniaturización e integración, la mejora del rendimiento en materia de protección ambiental y los servicios personalizados, entre otros, para ofrecer a las operaciones de perforación en diversas industrias soluciones de tratamiento de lodos de mayor calidad y fiabilidad, y promover el desarrollo sostenible de la industria.