Aunque la perforación ahora es más costosa y requiere mayores profundidades, los operadores y contratistas de todo el mundo se ven obligados a aprender sobre las ventajas, estrategias y herramientas disponibles para gestionar eficientemente los sólidos en un fluido de perforación. Los niveles de concentración de sólidos pueden gestionarse adecuadamente mediante el uso de... centrifugadoras, limpiadores de lodo, desarenadores, y agitadores de esquistoEsta charla se centrará en los porqués y los cómos de gestionar los sólidos de perforación con esta tecnología, en lugar de su impacto negativo en las formaciones.
Se pueden utilizar diferentes equipos, conocidos colectivamente como “equipos de control de partículas”, para extraer sólidos del lodo de diversas maneras.
A medida que el lodo pasa por la zaranda vibratoria, vibra, permitiendo que el líquido y las partículas diminutas fluyan a través de la malla. Esto filtra el fluido de perforación usado, eliminando hasta 801 TP3T de partículas.
El fluido de perforación puede reposar en el tanque de sedimentación, lo que permite que las partículas más grandes se hundan hasta el fondo.
Para mantener constante la densidad del lodo, el desgasificador al vacío extrae el gas que ha quedado atrapado en el lodo.
Los desarenadores o deslimadores son dos usos de los hidrociclones. Transforman la fuerza centrífuga de un compresor centrífugo en presión, lo que permite que las partículas suspendidas del lodo de perforación se separen del fluido.
La barita se recupera para su reutilización mediante limpiadores de lodos. Estos consisten en un deslimador colocado sobre una zaranda vibratoria de lutita con cribado fino y una criba oscilante de alta energía.
Las centrífugas decantadoras utilizan la fuerza centrífuga para separar los componentes más ligeros del líquido de las partículas más pesadas. Un transportador de doble tornillo que gira en la misma dirección que un recipiente cónico, pero a una velocidad ligeramente menor, conforma el recipiente cónico.
El equipo utilizado para eliminar impurezas y gases atrapados del lodo de perforación usado se conoce como equipo de control de sólidos en el entorno del fluido de perforación. El procedimiento utiliza aparatos como:
La huella de carbono asociada al transporte y la gestión del lodo de perforación usado se reduce gracias a la gestión de sólidos. Además, reduce significativamente los costos del proyecto al permitir la limpieza y el reciclaje del fluido de perforación usado para perforaciones posteriores.
Los recortes de perforación son transportados a la superficie por el lodo circulante durante las operaciones de perforación. En el sistema de control de modelado de sólidos, estos materiales se procesan posteriormente separándolos del lodo según el tamaño de partícula. Dado que el diseño anterior no era eficaz para separar el sólido del lodo, el estudio de este capítulo se centra en mejorar la eficiencia de los equipos y el aislamiento. Para reducir la pérdida de presión por movimiento, se reemplazó la tubería de alta presión por un divisor de línea de flujo al final del paso de cruce hacia las zarandas vibratorias. Con esta tecnología, se logró el número deseado de agitadores de esquisto Cada uno puede recibir una parte igual de las partículas que contienen lodo de perforación. La circulación del lodo que no produce una disminución en la concentración de sólidos podría aumentar la viscosidad del fluido y conferirle resistencia al flujo. Esto resulta en modificaciones en su densidad, reología y otras características. Para minimizar el tiempo de inactividad causado por obstrucciones en las líneas de flujo, reparaciones de los extremos del fluido, erosión del proceso de perforación y reperforación de partículas durante el autoreciclaje del fluido de perforación en todo el circuito del sistema de lodo, es esencial eliminar la mayor cantidad de sólidos posible.
Hay varios componentes del sistema que pueden dividirse en algunas fases cuando se relaciona con el control de sólidos:
Etapa 1
Todos los cortes grandes presentes en el lodo se eliminan manualmente con la zaranda vibratoria. Se convierten en limo, ya que no se eliminan más partículas sólidas diminutas. Es necesario extraerlos como parte de la técnica de perforación adecuada. De lo contrario, el peso puede ser mayor de lo necesario. Esto es perjudicial porque aumenta el peso de la maquinaria circulante y, como resultado, se acumula gas.
Etapa 2
Es necesario extraer el gas que se ha infiltrado en el lodo. Para ello, se necesita una bomba. La bomba hará circular el lodo y lo devolverá al pozo. pantallas vibratorias Posteriormente, la zaranda vibratoria utilizará estos residuos. Los recortes grandes se recogen en esta zaranda y se depositan en otro recipiente para su eliminación.
Etapa 3
El desarenador, que es más parecido a un tanque de lodo, recibe el lodo líquido. Aunque parecen sencillos, en realidad son bastante complejos. Su función es hacer vibrar las cribas, lo que reduce el contenido de suciedad. Si hay demasiado lodo, se utiliza una desgasificación por vacío.
Etapa 4
El desgasificador extrae el gas del lodo una vez más. Si se deja en su lugar, el lodo puede ser demasiado ligero. En este caso, podrían fallar y producirse un reventón si se permite que los fluidos de formación lleguen al pozo. Además, el gas puede provocar una obstrucción por gas si, de hecho, el perforador lo hace circular en el lodo de corte.
Etapa 5
Es posible utilizar gas de bombeo con lodo en lugar de solo lodo, lo cual es muy ineficiente. Para ello, se puede usar un desgasificador. Esto se realiza en un dispositivo de vacío que también incluye gas y lodo. Este fluirá sobre las placas deflectoras tras entrar en la parte superior. El esparcidor proporcionará entonces una amplia área de contacto para la ignición del gas. Al distribuir el lodo, el vacío facilita enormemente su escape. Para proteger el lodo y el medio ambiente, el gas saldrá de la plataforma a través de un respiradero.
La mayoría de los lodos de perforación que se utilizan actualmente se clasifican como lodos a base de agua, ya que utilizan agua como forma acuosa. El resto de los lodos de perforación que se utilizan actualmente se clasifican como lodos a base de aceite, ya que incluyen aceite como fase líquida permanente. Las etapas sólidas del lodo de perforación pueden dividirse en dos categorías:
Los sólidos de perforación son aquellos sólidos que provienen de las formaciones que se están perforando y se introducen en el lodo como recortes o derrumbes. El tamaño de las partículas de los sólidos de perforación varía desde menos de un milímetro hasta 1500 micras o más. El tiempo que los sólidos de perforación permanecen en el lodo debe minimizarse para que puedan circular desde la broca hacia la superficie. Los sólidos de perforación deben estar presentes necesariamente en el lodo. Naturalmente, el contenido de sólidos de perforación coincide con el de la estructura que se está perforando o que ya se ha perforado en el pozo. Controlar la concentración, el tamaño y el tipo de partículas en los fluidos de perforación es uno de los objetivos clave durante la perforación de un pozo. Al lograr este objetivo, se pueden resolver varios problemas asociados a lo largo de la vida útil del pozo. Este problema persiste durante todo el pozo. Es responsabilidad de los buenos ingenieros, el personal de operaciones, los subcontratistas de perforación y las compañías de lodos realizar esta tarea. Para lograr este objetivo, todas las personas mencionadas deben cooperar y comprender.
El costo real de la modernidad actual fluidos de perforación Suele ser un componente considerable de los costos directos de un pozo. Normalmente, hay entre 1000 y 2000 barriles en un sistema de lodo.
Los sólidos comerciales son todos aquellos que se compran a la empresa lodera y se mezclan con el lodo para conferirle las cualidades necesarias para ciertas tareas. Todos los productos comerciales cumplen las funciones necesarias. Además de la barita y el LCM, todos los sólidos comerciales contienen partículas de tamaño inferior a una micra (material de pérdida de circulación). Según la Figura 1, la distribución del tamaño de las partículas de barita varía de 1 a 74 micras. Si bien la cantidad de materiales de pérdida de circulación varía, la barita es mucho más pequeña que el LCM.
El sistema de lodo suele incluir numerosas bombas centrífugas. Una bomba centrífuga puede mover una gran cantidad de lodo con una presión de salida moderada. Por lo tanto, la tripulación las utiliza de diversas maneras. Una función frecuente de una bomba centrífuga es sobrealimentar la entrada de lodo de la bomba de lodo principal. La bomba pequeña mantiene constantemente llena de lodo la línea de succión de la bomba mayor, extrayéndolo a través de un tubo conectado a ella desde un contenedor de succión. En ausencia de una bomba de carga, el sistema depende únicamente de la gravedad para suministrar el flujo de succión de la bomba. A veces, la gravedad no logra llenar completamente la entrada de lodo de la bomba. La gravedad no puede mantener la línea de succión llena de lodo debido a la rápida succión de los pistones de la bomba. El equipo también utiliza una bomba centrífuga para combinar los diversos ingredientes del lodo.
Una tolva (para mezclar lodo) es comparable a un embudo grande. Los operarios la llenan con lodo en bolsas. Sin embargo, no mezclan sosa cáustica en la tolva. El cáustico seco podría ser expulsado hacia la cara de quien mezcla el lodo por el cabezal (tolva de mezcla de lodo). Introducir cáustico a través de la tolva puede flocular el lodo, lo que provoca su aglomeración, además de ser perjudicial. Un empleado del equipo abre la bolsa de material en el fondo de la tolva y vierte el contenido en los embudos. Una boquilla justo en el fondo del embudo recibe simultáneamente un chorro de lodo de un compresor de agua.
Diagnóstico y resolución de problemas comunes de bombas centrífugas: soluciones a problemas típicos
Mantenimiento y solución de problemas del limpiador de lodo
Factores que afectan la eficiencia de separación de la centrífuga decantadora y formas de mejorarla.
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