1. INTRODUCCION De acuerdo a la experiencia que he obtenido como estudiante y en busca de alternativas académicas, quiero dejar un grano de arena a la Corporación Internacional del Petróleo Ltda. (COINSPETROL), para que generaciones futuras obtengan una ayuda visual en el proceso de aprendizaje del Sistema de circulación en la perforación de pozos de petróleo. Es mi más grande deseo permitir que futuros se capaciten con herramientas educativas, donde ellos puedan observar la estructura de las diferentes partes y equipos que componen este sistema, con la seguridad de que aprenderán a identificar cada una de esas partes que lo componen sin dejar a la imaginación su estructura. Una maqueta del Sistema de circulación en la perforación de pozos de petróleo, permitirá que la estructura física de cada uno de sus componentes, no queden a la imaginación de aquellos que se estén en su momento capacitando acerca del fundamental tema, sino más bien, que se familiaricen con los equipos que normalmente se encontraran en el campo petrolero, para cuando tengan la oportunidad de visitar o hacer parte de la maravillosa industria del petróleo sean capaces de identificar, conocer y sustentar que es, para que sirve y cómo funciona este sistema.
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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la capacitación técnica en la Perforación y completamiento de pozos de petróleo, encontramos diversos vacíos en nuestro proceso de aprendizaje, debido a que es un poco complicado conocer las partes, herramientas y sistemas que encontramos en el área de la perforación sin antes haber visitado el campo. Esto radica en que es complicado conocer los accesorios, partes y herramientas por intermedio de un pizarrón en un aula de clases, confiando en las bondades artísticas que el capacitador posea sin mencionar el hecho de que realmente los objetos, los seres humanos los visualizamos en tercera dimensión, a diferencia de un dibujo que lo veremos solo en una dimensión y por este motivo no solo deberemos confiar en las capacidades artísticas de nuestro profesor, si no también, el profesor deberá confiar en las bondades imaginativas que podamos poseer para entender y captar de manera lógica y real lo que él nos quiere trasmitir.
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3. JUSTIFICACION Se puede afirmar que por la demanda académica que día a día crece en nuestro departamento del Meta para capacitarse en programas afines con la industria del petróleo, debido al constante crecimiento de reservas petrolíferas y ser la primera región productora de hidrocarburos del país, es importante para nosotros aumentar las ayudas educativas para todos aquellos que decidan vincularse a la CORPORACION INTERNACIONAL DEL PETROLEO (COINSPETROL), debido a que estas ayudas le darán al estudiante una idea mucho más clara de la estructura y funcionamiento del Sistema circulatorio y les permitirá obtener conceptos más amplios desde el aula de clases.
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4. OBJETIVOS
4.1
OBJETIVO GENERAL
Elaborar una maqueta donde se pueda apreciar las diferentes partes que componen el Sistema circulatorio de un taladro de perforación 4.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Permitir que el alumno diferencie cada una de las partes que componen el Sistema circulatorio. Mostrar por medio de una maqueta el Sistema circulatorio. Dar al estudiante la oportunidad de conocer el Sistema circulatorio desde el aula de clases por medio de una maqueta. Permitir que el alumno en el momento de trasladarse a un taladro de perforación, diferencie y conozca como son y cómo operan las distintas partes del Sistema circulatorio.
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5. ALCANCES Y LIMITACIONES Confio que con la elaboración de esta maqueta del sistema de circulación que va permitir identificar cada uno de sus equipos, herramientas y el adecuado procedimiento de los fluidos de perforación todo alumno de (COINSPETROL) interesado sobre el tema, tenga la oportunidad de adquirir un conocimiento mucho más amplio y profundo, debido a que si se visualizan los componentes del sistema de circulación en tercera dimensión, eso va a facilitar que los alumnos e incluso profesores desarrollen una apreciación mucho más asertiva de lo que en realidad es en el campo. El material de trabajo que me brinda la oportunidad de dar inicio a la realización de este proyecto son las ideas, recopilación de la información que los ingenieros que con el mayor de los gustos me han brindado, investigación voluntaria y extensa sobre cada uno de los equipos por el cual está compuesto el sistema de circulación y tal vez lo más importante es que se ha tenido la dicha de poder organizar visitas al campo para tener un rango de visión mucho mayor, para así poder desarrollar la maqueta de la mejor manera y así poder brindarle a
cada uno de los estudiantes de (COINSPETROL)
mejores herramientas en su proceso de formación para que el día que vayan a campo tengan un concepto mucho más claro de cómo es en realidad su funcionamiento y así poder tener un conocimiento mucho más amplio.
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6. METODOLOGIA El primer paso a seguir es llevar a cabo la elaboración de la maqueta del sistema de circulación en la que se pueda identificar debidamente los equipos por la cual los fluidos de perforación deben pasar durante las operaciones pertinentes y ponerla en un lugar visible para toda persona que se encuentre en COINSPETROL. También se realizara un trabajo con toda la información del sistema de circulación que se pondrá en la biblioteca para el alcance de todos alumnos e incluso ingenieros interesado sobre el tema y tengan la oportunidad de consultarlo ampliamente y tener la posibilidad de agrandar el círculo de investigación ya que podrán realizar la consulta sobre el tema y tener una ayuda visual. Estos elementos de trabajo van a permitir que los docentes se puedan dar a entender de manera más fácil y a su vez el estudiante tenga un concepto más claro sobre el tema; esto en realidad va facilitar que haya una buena comunicación de las dos partes. Lo que se quiere dejar es un material de trabajo que se realizó con esfuerzo para ayudar en el proceso de formación de todos los estudiantes y así obtengan un conocimiento mucho mayor cuando tengan la oportunidad de visitar o pertenecer a la industria petrolera. Para la realización de la maqueta fue indispensable un análisis detallado y elaboración de un plano en cuanto a tamaño, maquinarias, equipos, elementos materiales y herramientas que sería necesario utilizar. Para la elaboración de los equipo y maquinarias se necesitó de un gran esfuerzo para poder mostrarlas lo más real posible. En cuanto a materiales, lo primero que se consiguió fue la base de la maqueta, además de madera, triplex, icopor, tanques, mallas, alambre, puntillas, tornillos, colbon madera, silicona, manguera, pintura, pintura, pvc en tubo, en T y uniones.
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Las herramientas con la que se realizó la estructura y fabricación de la maqueta fueron de alcance como la segueta, bisturí, martillo, taladro, metro, alicate, destornillador, pincel, brocha, lápiz papel y lija.
Figura 1. Imagen maqueta del sistema de circulación de un taladro de perforacion
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7. SISTEMA DE CIRCULACION EN PERFORACION DE POZOS DE PETROLEO 7.1 Concepto El sistema de circulación son un conjunto de equipos que están intercomunicados, por el cual el fluido de perforación debe pasar por cada uno de estos desde superficie al pozo y posteriormente del pozo a superficie, el lodo al llegar a superficie se tratara con equipos de control de sólidos para dejar el lodo en buen estado y nuevamente sea reenviado. El sistema de circulación siempre debe proveer el equipo, los materiales y las áreas para preparar, mantener y acondicionar el fluido de perforación.
Figura 2. Sistema de circulación en perforación en pozos de petróleo.
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8. COMPONENTES DEL SISTEMA DE CIRCULACION
El sistema de circulación está conformado por cuatro componentes como el fluido de perforación, área de preparación, equipo de circulación y área de acondicionamiento, si bien se sabe que cada componente cumple funciones distintas, el mal funcionamiento de algunos de los cuatro estaría provocando que el siguiente tampoco cumpla sus funciones de manera adecuada, entonces eso va a causar que el sistema de circulación no tenga su funcionamiento óptimo por lo tanto la perforación se va a ver sumamente afectada.
8.1 Fluido de perforación El fluido de perforación es una mezcla líquida de varios componentes que pueden incluir: agua (dulce o salada), aceite, arcilla, aditivos químicos, gas o aire. El lodo es circulado por la sarta de perforación.
Figura 3. Proceso circulatorio del lodo en la sarta de perforación y espacio anular.
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8.1.1 Funciones del fluido de perforación
Transportar los recortes del pozo a superficie: para transportar los recortes del pozo, depende de la densidad del ripio, tamaño de las partículas o derrumbe, forma de partículas, densidad del fluido, viscosidad del fluido, velocidad del fluido en el espacio anular. La velocidad del anular debe ser mayor que la velocidad de la caída del ripio. Es importante tener en cuenta cada una de estas cosas porque de lo contrario se tendrán problemas operacionales como relleno o pegas de tubería.
Mantener los recortes en suspensión en el anular en el momento que se detiene la circulación: para que suceda esto se deberá tener en cuenta la densidad de las partículas, densidad del lodo, viscosidad del lodo, resistencia de gel del lodo.
Controlar la presión de la formación: si el lodo >pformación habrá perdida de circulación, pero si el lodo <pformacion hay un influjo.
Enfriar y lubricar la broca y sarta: las fuerzas mecánicas e hidráulicas de la barrena y cuando la sarta gira y roza la tubería de revestimiento y la pared del pozo, genera calor. Entonces el fluido de perforación enfría y reduce la temperatura del fondo del pozo. Si esto no se hiciera la sarta de perforación y los motores del lodo fallarían más rápidamente.
Sostener las paredes del pozo: el peso del lodo debe estar en el rango necesario para equilibrar las fuerzas mecánicas, para que no comience a ver derrumbes, causando condiciones de estreches en el hoyo. Cuando se habla de estabilidad del pozo quiere decir que el hoyo mantiene su tamaño y su forma cilíndrica.
Transmitir potencia hidráulica a la barrena: La energía hidráulica suministra potencia para la rotación de la barrena y deja tener una mayor tasa de penetración debido a que remueve los recortes del pozo.
Sella formaciones permeables: cuando el fluido de la formación excede la presión de la formación, el filtrado del lodo invade la formación y sobre la pared
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del pozo se deposita una costra de lodo. El lodo está diseñado para depositar una costra ligera de baja permeabilidad para limitar la invasión de la formación. Hasta este punto no surge ningún problema pero en el caso de que esta costra de lodo sea gruesa va a provocar estreches, pega de
tubería, perdida de
circulación, registro de mala calidad y daño en la formación.
Minimizar los daños de la formación: El daño superficial o cualquier reducción de la porosidad y permeabilidad natural de la formación constituyen daños de la formación. Estos daños se pueden producir por lodo o sólidos de perforación; hinchamiento de las arcillas de la formación dentro del yacimiento con la consecuente reducción de permeabilidad
8.1.2 Propiedades del fluido de perforación
Densidad: los fluido se consideran livianos hasta 10.5 lpg (libras por galón) y pesados con peos mayores. Los fluidos con pesos mayores de 14 lpg (libras por galón) son considerados muy pesados y costosos por la cantidad de barita usada. Los densificantes le dan mayor peso al fluido
Contenido de solidos: Se mide por retorta en laboratorio es (% ) Volumen total de solidos / volumen total de fluido
Filtración y torta: es la perdida de fluido a través del tiempo (volumen de
filtrado/
tiempo
de
filtración).
Se
mide
por
medio
de
una
filtroprensa en donde se simula las condiciones del pozo bajo cierta presión y temperatura. La torta es el resultado final de filtración que queda al pasar el líquido por el filtro de papel a presión en donde se obtiene cierta consistencia y espesor semejante a la pared del pozo que depende de la fase solida del fluido.
Viscosidad: es la resistencia del fluido a fluir. A mayor cantidad de solido mayor será la resistencia al flujo o viscosidad. La unidad de medida es centipoises
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Punto de cedencia: es la resistencia del flujo debido a las fuerzas eléctricas o la capacidad de acarreo del fluido por área de flujo. Se mide en libras/ 100 pies al cuadrado con la lectura de viscosímetro.
Viscosidad plástica: es la resistencia a l flujo debido al tamaño, forma y número de partículas. Se mide en el laboratorio por medio del viscosímetro y la unidad es el centipoise.
Resistencia del gel: es la consistencia tixotrópica del fluido o la propiedad del fluido de ser gel (gelatina) y mant ener las partículas en suspensión cuando no exista circulación. La unidad de media es libra/ 100 pies al cuadrado.
8.1.3 Composición del Fluido de Perforación: Las condiciones del hoyo y los tipos de formación a perforar determinan la composición del fluido a utilizar en un determinado
8.1.3.1 Fluido de perforación base agua : El fluido de perforación base agua comúnmente se utiliza más por ser económico y porque crea un recubrimiento que protege el hoyo. Un lodo base agua básico generalmente comienza con agua, luego al agua se le adhieren las arcillas y posteriormente se le agregan otros productos químicos para crear una mezcla homogénea. a continuación se nombrara algunas clases de lodo base agua
Lodos de agua fresca: Formaciones duras, agua dulce o salada, altas velocidades anulares para remoción de solidos
Lodos nativos: Se forman al mezclar agua con Arcillas y Lutitas de las formacione superficiales. Son utilizados para perforar zonas superficiales (hasta 1500´) Densidades hasta de 10.0 Lpg
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Lodos de agua – Bentonita: Es un lodo de inicio de la perforación, constituido por agua y Bentonitarecomendado para ser usado hasta 4000´. Tiene
buena
capacidad de acarreo, Viscosidad controlada y control de filtrado, buena limpieza del hoyo,bastante económico 8.1.3.2 Fluido de perforación base aceite Este puede ser un lodo en el que el fluido base es un derivado del petróleo, por ejemplo, combustible diesel. Estos lodos se usan por muchas razones como:
Mayor lubricación
Mayor capacidad de limpieza con menos viscosidad
Para perforar pozos profundos y calientes
Toleran más calor sin descomponerse
Los Fluidos de perforación base Aceite son generalmente más costosos de preparar y mantener.
8.1.3.3 Fluidos de Perforación Aireados o Gasificados: Apenas un 1% de todos los fluidos de perforación son aireados o gasificados. Su principal ventaja es que se obtienen tasas de penetración más altas.
8.2 Área de preparación Esta es un área donde siempre se debe preparar y mantener el fluido de perforación. La adecuada preparación y el mantenimiento del fluido de Perforación es un paso fundamental para el éxito de las operaciones de perforación.
En la preparación de un fluido de perforación o lodo como se quiera llamar hay cuatro rutinas muy importantes
que se deben tener en cuenta que son las
siguientes:
Preparación Inicial.
Adición de material densificante (aumento del peso de lodo)
Dilución (disminución del peso de lodo)
.Cambio en la formulación química del lodo
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El área de preparación del fluido de perforación consiste en un conjunto de equipos Cuidadosamente dispuestos para facilitar la preparación o tratamiento del fluido de perforación.
El lodo que fluye a través de la tobera genera un efecto de succión conocido como efecto Venturi.
8.2.1 Tratamiento y Prueba En el tratamiento y prueba del lodo de perforación surgen 2 variables importantes como son la viscosidad y la densidad que son controladas tratando el fluido de perforación con varios aditivos y monitoreándolo constantemente
8.2.1.1 Peso o Densidad del Lodo:
Figura 4. Balanza medidora de la densidad del lodo.
Para esto se utiliza una balanza
que convierte una cierta cantidad de fluido de
perforación en una unidad de peso; generalmente en libras por galón o kilogramos por litro.
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Figura 5. Balanza medidora de la densidad del lodo y sus partes.
Para determinar el peso o densidad del lodo se requiere de procedimientos de calibración como:
-
Llenar la copa de la balanza con agua limpia
-
Colocar la tapa sobre la copa y asentarla firmemente, pero en forma lenta con un movimiento giratorio. Asegúrese que el exceso de agua salga por el orificio de la tapa
-
Colocar el dedo pulgar sobre el orificio de la tapa y limpiar la balanza con un trapo seco
-
Colocar la balanza sobre el soporte y mover el cursor a lo largo del brazo graduado hasta que la burbuja del nivel indique la nivelación correcta
-
Leer la densidad o peso del agua en el lado izquierdo del cursor. Esta debe ser de 8.33 en lbs / gal o 624 en / pc. en caso de no obtener la densidad correcta, procédase a retirar el tornillo ubicado en el extremo del brazo dela balanza para equilibrar o quitar balines hasta logar la calibración
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8.2.1.2
Viscosidad E l embudo se utiliza para determinar la viscosidad del fluido.
Figura 6. Embudo para determinar viscosidad del lodo.
Para determinar la viscosidad del lodo se requiere de los siguientes pasos: -
Tapar el extremo del embudo con un dedo y verter agua limpia a través del tamiz hasta que el nivel coincida con la base del tamiz
-
Sostener firme y recto el embudo sobre una jarra graduada con indicación de ¼ de galón
-
Retirar el dedo del extremo y medir con un cronometro el tiempo que toma en escurrir ¼ de galón de agua a través del embudo. Este tiempo debe ser de 26 segundos que es la viscosidad embudo del agua.
.8.3
El Equipo de Circulación
Todos los equipos del sistema de circulación siempre deben estar en las mejores condiciones para que puedan operar de manera óptima, con rendimientos mecánicos y volumétricos en rangos apropiados. -
Tubería vertical limpia para evitar perdida de circulación
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-
Manguera de perforación en buenas condiciones para garantizar un bombeo seguro y sin riesgo de accidentes
-
La swivel correctamente mantenida para evitar que molestos líquidos que interrumpan la circulación
-
Buen diseño de la sarta de perforación y la Kelly para evitar que halla la posibilidad de que haya perdidas por fricción
-
Zarandas con el tamaño de las mallas apropiados para los sólidos descargados
-
Buen diseño de los tanques para poder desarrollar una buena limpieza y mantenimiento del lodo
-
Equipo de control de solidos debe estar bien adaptado al sistema del lodo en uso y al arreglo o disposición de los tanques del lodo.
8.3.1 Tanque de succión Contenedor metálico utilizado para contener y controlar el fluido de perforación, se considera que es donde comienza el ciclo debido que ya tiene el fluido en condiciones favorables para la perforación y que va ser enviado al pozo. En el tanque de succión es donde se instalan los equipos de mezcla
Figura 7. Tanque de succión
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8.3.2 Tolva de mezclado Equipo que se utiliza para agregar rápidamente sólidos al fluido de perforación.
Figura 8. Tolva de mezclado
8.3.3 Línea de Succión Línea que está conectada en el tanque de succión y las bombas, es la que se encarga de succionar el lodo hacia las bombas
8.3.4 Bombas de Lodo Las bombas de lodo son un elemento clave de la perforación. Normalmente un taladro de perforación cuenta con tres bombas de lodo de las cuales dos están operando y una es mantenida en standby.
Las bombas son las encargadas de hacer cumplir el ciclo de circulación del lodo, desde que lo succionan del tanque respectivo, hasta que el fluido retorna al extremo opuesto del tanque de succión, después de pasar por el interior de las tuberías y los espacios anulares respectivos.
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Figura 9. Bombas de lodo
Las bombas se consideran el corazón del sistema de circulación, porque así mismo como las bombas empiezan a distribuir el lodo de perforación al pozo y se contamina, nuestro corazón los distribuye a todas partes de nuestro cuerpo y también se empieza a contaminar y los riñones la purifica para comenzar un nuevo ciclo.
Las bombas son de dos tipos dobles (dúplex) y triples ( triplex)
8.3.4.1 Bombas dobles (dúplex) Son bombas de doble acción, es decir, desplazan fluido en las dos carreras del ciclo de cada pistón, mediante juegos de válvulas de admisión y descarga en ambos extremos de la camisa.
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8.3.4.2 Bombas triples (triplex) Son bombas de acción sencilla, es decir, el pistón desplaza fluido solamente en su carrera de enfrente y no succiona. Debido a esto, las bombas centrifugas necesitan mantener las camisas llenas de fluido y esto es logrado a través de bombas centrifugas. 8.3.5 Línea de descarga Son tubos que se conectan a las bombas, estos tubos es por donde se dirige el lodo hasta que se conecte con el tubo vertical. 8.3.6 Tubo vertical El vertical es una tubería que se extiende hasta media altura del mástil. Y permiten que el lodo de perforación llegue a las mangueras de perforación o mangueras rotativas. 8.3.7 Manguera de perforación La manguera rotativa, está conectada al vertical y llega al cuello de cisne del Swivel o unión giratoria. Ellas son fuertes y flexibles y se mueven hacia arriba y hacia abajo con los equipos elevadores. 8.3.8 Unión Giratoria Forma parte tanto del sistema de circulación como del rotatorio. Es Es un sistema especial que permite simultáneamente la circulación del fluido y la rotación de la sarta de perforación. En la parte superior está sujeta al gancho y en la parte inferior está conectada al Kelly a través de un elemento giratorio empaquetado. 8.3.9 Kelly Tubo hexagonal, cuadrado, y también tiene un hueco en su interior que es por donde es conducido el fluido 8.3.10 Sarta de perforación Ccorresponde a las tuberías que están operando dentro del pozo, por la parte interna de la tubería el lodo es desplazado hasta salir por la broca
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8.3.11 Anulares Es el espacio que hay entre las paredes del pozo y la tubería, ese espacio es por donde el fluido de perforación se dirige a superficie 8.3.12 Línea de retorno Es una tubería que transporta el lodo con el ripio hasta las zarandas. 8.3.13 Equipos acondicionadores del lodo de perforación Corresponde a equipos, como las shaleshaker, desgacificador, desander, desilter, centrifugas. 8.4
Área de acondicionamiento
Esta es el área donde retorna el lodo luego de salir del pozo donde se le va hacer al lodo la separación de sólido y gas. 8.4.1 Trampa de arena Es un compartimiento de asentamiento que está ubicado en la parte de debajo de las zarandas. La trampa de arena actúa como un asentamiento para remover solidos grandes que puedan ocasionar taponamiento en los otros equipos de control de sólidos. Estos solidos de tamaño grande llegan es cuando hay mallas rotas de las zarandas 8.4.2 Shaleshaker La shaleshaker es el primer equipo de control de solidos por el cual debe pasar el lodo de perforación. Este equipo está ubicado en el tanque de retorno y consiste en unas mallas vibratorias con el fin de remover del fluido de perforación los ripios del pozo de gran tamaño. Las shaleshaker es el único equipo de control de solidos que separa los ripios basándose en los tamaños físicos.
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Figura 10. Shaleshaker
Los cernidores primarios de la shaleshakerson aquellos que reciben la primera descarga del lodo proveniente del pozo y los cernidores secundariosson los que reciben la descarga de lodo proveniente de los cernidores primarios. 8.4.2.1 Consejos operacionales de la temblorina -
En lo posible use siempre Mallas de tamizado fino.
Regule el flujo y monitoréelas continuamente.
Ajuste el ángulo para cubrir el 75 % de la longitud de la malla
(Beach) -
Lleve inventario y control de las horas que se usan las mallas.
-
Turne las Temblorinas cuando halla viajes de tubería para
prolongar
la vida de las mallas. -
En stand bylimpielasmallas
8.4.2.2 Ventajas de las temblorinas -
Simple para operar.
-
Disponibilidad.
-
Capaz de procesar el volumen total de Fluido circulado.
-
Fácil de inspeccionar
-
Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier degradación mecánica.
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8.4.2.3 Desventajas de las temblorinas -
Son costosas (compra y operación).
-
Su montaje necesita gran espacio.
-
La inspección de mallas del fondo enTemblorinasdobles son difíciles de - inspeccionar
-
Produce sólidos húmedos en su descarga.
En la shaleshaker existen tres tipos comunes de movimientos en que pueden ser usados que son el movimiento circular, movimiento lineal y movimiento elíptico. 8.4.2.4Movimiento Circular Tiene la particularidad de que su canasta se mueve en un movimiento circular uniforme,
patrón
de
vibración
balanceado,
Diseño
Horizontal
(Capacidad
limitada),transporte rápido y mayores fuerzas G”S, Vibradores colocados a cada lado de la canasta en su centro de gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta.Recomendados enTemblorinas primarias para remover sólidos gruesos (Scalper) o paraArciillas tipogumbo.
figura 11. Movimiento circular de las canastas
Figura 12. Temblorinade movimiento circular
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El movimiento circular buscaun círculo con un pequeño punto en el centro. El círculo en el indicador debería girar alrededor de su diámetro. Setrata del diámetro que más seaproxima a la longitud de lacarrera.
Figura 13 movimiento circular en un punto correcto
8.4.2.5
Movimiento Lineal
Para obtener un movimiento lineal se usan vibradores contra-rotativos, Patrón de Vibración Balanceado dinámicamente. La fuerza netaen la canasta es cero excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad.
Figura 14. Movimiento lineal en las canastas
En el movimiento linealBusca una forma de ocho. Los dos círculosdeberían apenas tocarse en unpunto. Se trata del diámetro que más se aproxima a la longitud. de la carrera.
F i g u r a 1 5 . M o v i m i e nt o l i n ea l e n f o rm a d e 8
35
El ángulo de esta línea de movimiento es normalmente a 45-50 gradosen relación a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de Sólidos máximo, Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos. Recomendadas para todo tipo de operación que requiera el uso demallas finas
Figura16. Zaranda movimiento lineal
8.4.2.6Movimiento elíptico El movimiento elípticopuede ser con un Patrón de Vibración desbalanceado como se muestra en la figura 14 que tiene diferentes tipos de movimiento Sobre su canasta.
Figura 17. Movimiento eliptico en las canastas desbalanceado
Recomendados para remover solidos gruesos (scalper) o pegajosos (arcillas)
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Figura 18. Zaranda movimiento elíptico asimétrico
Otro patrón de vibración es el movimiento elíptico equilibrado que en su canasta hay unmovimiento Elíptico uniforme, Las mallas duran más debido a que el
movimiento
elíptico.
Provee
unpatrón
de
aceleramiento
más
suave,
Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operación en especial con Fluidos base aceite.
. Figura 19. Movimiento elíptico balanceado
Figura 20. Temblorina con movimiento elíptico balanceado
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8.4.3 Desgacificador El desgacificador es un equipo que se encuentra sobre el tanque intermedio pero se encuentra conectado por un conducto al tanque de retorno, esa conexión es la que permite la succión del lodo después de
que sale de la
trampa de arena, internamente el degacificador trata e l lodo para eliminarle los gases y cuando al fluido se le ha hecho la separación del gas va a parar en en el tanque intermedio por un conducto de descarga de lodo que tiene el desgacificador. El desgacificador debe estar puesto después de la trampa de arena y el desander ya que los, hidrociclones y bombas del taladro pierden eficiencia si el Fluido tiene corte de gas 8.4.3.1 Consecuencias de no eliminar los gases -
Reducen la densidad
-
Reducen la eficiencia de la bomba
-
Disminuyen la presión hidrostática
-
Incrementan el volumen del fluido de perforación
8.4.3.2 Desgacificador de Aspiración (Vacío) Son superiores a los Atmosféricos y muy sados en Fluidos pesados y alta viscosidad.
Figura 21. Desgacificador tipo vacío
Los desgacificadores tipo vacío deben descargar abajo de la superficie del Fluido.
38
8.4.3.3
Desgacificadores atmosfĂŠricos
Estos desgacificadores son aceptables en fluidos sin peso y baja viscosidad, estos desgacificadores deben hacer la descarga horizontalmente a travĂŠs de la superficie del tanque para que permita el rompimiento de las burbujas de gas
Figura 22. Desgacificador tipo atmosferico
8.4.3.4 Desgacificadores combinado
Figura 23. Desgacificador combinado
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8.4.4 Desarenador El desarenador también conocido como desander, es un equipo de control de solidos que se encuentra en el tanque intermedio y se encarga de remover partículas sólidas de menor tamaño que pasan por las mallas de las temblorinas
Figura 24. Desarenador
La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipos siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeño (Desilter, centrifugas). Este equipo se instala después del desgacificador y antes del desilter. El Fluido de alimentación debe ser tomado del tanque donde descarga el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a su succión.
Figura 25. Diagrama del funcionamiento en el tanque intermedio
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8.4.4.1 Cómo funciona el desarenador El fluido es bombeado al desarenador, al entrar se encuentra con una corta tubería que forza a la corriente en forma de remolino a dirigirse hacia abajo en dirección del vértice. La fuerza centrífuga creada por el movimiento del fluido en el cono forzan las partículas más pesadas hacia afuera contra la pared del cono. Las partículas más livianas se dirigen hacia adentro y hacia arriba como un vórtice espiralado que la lleva hacia el orificio de la descarga o del efluente La descarga en el extremo inferior es en forma de spray con una ligera succión en el centro
Figura 26. Diagrama del funcionamiento interno del desarenador
8.4.5 Desarcillador Al desarcillador también se le conoce como desilter.
El desarcillador es igual al
desarenador en el funcionamiento y operación con la particularidad que el desarcillador puede remover partículas muy pequeñas presentes en el fluido de perforación.
41
Figura 27. desacrcillador
El desarcilladordebe succionar el fluido del tanque que descarga el desarenador y su descarga procesada en el tanque contiguo
8.4.6 Centrifugas La centrifuga se encarga de Separar los sólidos de la fase liquida, que no han sido removidos ni por las Temblorinas ni los hidrociclones, Consiste en Un recipiente de forma cónica o bowl, rotando sobre su eje a diferente velocidad Un sin fin o conveyor ubicado dentro del bowl gira en la misma dirección del bowl generando una velocidad diferencial. La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrífuga. El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de separación
Figura 28. Centrifuga
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La separación entre los sólidos y los líquidos se produce básicamente por: - La diferencia de densidad entre el sólido y el liquido - La fuerza de gravedad - El tiempo
Figura 29. Diagrama del funcionamiento interno centrifuga
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BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION
AL
EQUIPO
DE
PERFORACION.
EL
SISTEMA
DE
CIRCULACION. Guías de estudio, II semestre académico. Schlumberger.
CIBERGRAFIA
INTERNET EXPLORER. www.scribd.com/doc/24968390/taller-de-perforacion-depozos-de-petroleo.
http://www.scribd.com/doc/7391632/curso-control-de-solidos
http://www.ferap-ingp.pcweb.es/pages/biblioteca/material-tecnico/hidraulica.htm
http://www.ferapingp.pcweb.pcweb.es/pages/biblioteca/materialtecnico/fundamentos-deperforacion.htm
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CONCLUSIONES
Gracias a que se ha podido llevar acabo la elaboración de esta maqueta del sistema de circulación, va a permitir a cualquier alumno de coinspetrol que esté interesado sobre el tema de tener un conocimiento mucho más amplio, debido a que van a poder visualizar cada una de las partes, pero hay que decir que me vi enormemente beneficiado al poder desarrollar esta maqueta, ya que me vi en la obligación de profundizar enormemente el tema. Es importante destacar que con esa maqueta, la institución va a tener la posibilidad de contar con nuevas y mejores herramientas para mejorar el proceso educativo de los estudiantes.
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