Agitadores de esquistoson componentes de equipos de perforación utilizados en muchas industrias, como limpieza de carbón, minería, extracción de petróleo y gas. Son la primera fase de un sistema de control de sólidos en una plataforma de perforación y se utilizan para eliminar sólidos grandes (recortes) de la perforación. fluido ("barro").
Los fluidos de perforación son parte integral del proceso de perforación y, entre otras funciones, sirven para lubricar y enfriar la broca, así como para transportar los recortes perforados fuera del pozo. Estos fluidos son una mezcla de varios productos químicos en una solución a base de agua o aceite y su fabricación puede ser muy costosa. Tanto por razones ambientales como para reducir el costo de las operaciones de perforación, las pérdidas de fluido de perforación se minimizan separándolos de los recortes perforados antes de eliminarlos. Esto se hace utilizando multitud de máquinas y tanques especializados.
Los agitadores de esquisto son la principal herramienta de separación de sólidos en una plataforma. Después de regresar a la superficie del pozo, el fluido de perforación usado fluye directamente a las zarandas donde comienza a ser procesado. Una vez procesado por los agitadores de esquisto, el fluido de perforación se deposita en los tanques de lodo donde otros equipos de control de sólidos comienzan a eliminar los sólidos más finos. Los sólidos eliminados por el agitador de esquisto se descargan por el puerto de descarga a un tanque de almacenamiento separado donde esperan tratamiento o eliminación adicional.
La mayor parte de la industria de perforación considera que los agitadores de esquisto son el dispositivo más importante en el sistema de control de sólidos, ya que el rendimiento de los equipos sucesivos se relaciona directamente con la limpieza del fluido de perforación tratado.
Los registradores de lodo generalmente salen y revisan los agitadores en busca de muestras de rocas que hayan circulado desde el fondo. Separan la roca del fluido de perforación y la llevan a un laboratorio in situ donde secan las muestras y las etiquetan según la profundidad. Luego miran las muestras y analizan qué tipo de roca tienen a cierta profundidad. Esto ayuda a determinar a qué profundidad se encontró ese tipo de roca.
Los agitadores de esquisto constan de las siguientes partes:
Tolva- La tolva, comúnmente llamada "base", sirve a la vez de plataforma para el agitador y de recipiente de recogida del fluido procesado por las cribas del agitador, también conocido como "underflow". La tolva se puede pedir según las necesidades del fluido de perforación, también conocido como sistema de "lodo". Puede tener diferentes profundidades para acomodar grandes cantidades de fluido de perforación, así como tener diferentes puertos para devolver el flujo inferior al sistema de lodo.
agitador de pozos de petróleo
Alimentador- El alimentador es esencialmente un recipiente de recolección para el fluido de perforación antes de que sea procesado por el agitador; puede venir en muchas formas y tamaños diferentes para adaptarse a las necesidades del sistema de lodo. El alimentador más comúnmente utilizado se conoce como alimentador de vertedero, el fluido de perforación ingresa al alimentador generalmente a través de una tubería soldada a la pared exterior cerca del fondo del tanque alimentador, llena el alimentador hasta un punto predeterminado y como el agua que fluye sobre una presa. el lodo (fluido de perforación) se derrama sobre el vertedero y sobre el área de cribado del agitador. Este método de alimentación del agitador es el más utilizado debido a su capacidad de distribuir uniformemente el lodo a lo largo de todo el ancho del agitador, lo que permite el uso máximo del área de la plataforma de cribado del agitador.
- Algunos alimentadores pueden estar equipados con una válvula de derivación en la parte inferior del alimentador que permite que el fluido de perforación pase por alto la canasta del agitador y vaya directamente a la tolva y regrese al sistema de lodo sin ser procesado por las cribas del agitador.
Cesta de pantalla- También conocida como criba "cama", es la parte más importante de la máquina, se encarga de transferir la intensidad de sacudida de la máquina, medida en "G's", manteniendo el movimiento de "sacudida" uniforme en toda la canasta. Debe hacer todo eso mientras mantiene las cribas firmemente en su lugar, eliminando el desvío de sólidos perforados hacia la tolva y permitiendo una fácil operación y mantenimiento de la máquina. Las diferentes marcas de agitadores tienen diferentes métodos para satisfacer estas demandas mediante el uso de aparatos tensores de cribas especializados, sellos de caucho alrededor de las cribas, refuerzo de canasta para limitar la flexión, soportes de flotador de caucho en lugar de resortes, sellos de plataforma de caucho y colocación selectiva de vibradores.
Nuevos agitadores de esquisto
Mecanismo de inclinación de la cesta- La canasta del agitador debe ser capaz de cambiar su ángulo para acomodar varios caudales de fluidos de perforación y maximizar el uso del lecho del agitador; aquí es donde el mecanismo de ángulo juega un papel importante. El fluido de perforación que fluye sobre el lecho vibratorio se clasifica en dos categorías:
Piscina:Que es el área de la plataforma de cribado que consiste principalmente en fluido de perforación con recortes perforados suspendidos en su interior.
Playa:Es la zona donde se ha eliminado la mayor parte del líquido de los recortes y estos empiezan a verse como un montón de sólidos.
- Como regla general, la playa y la piscina se mantienen en una proporción de 80 % de piscina y 20 % de playa; esto, por supuesto, puede cambiar según los requisitos de reducción de la sequedad y los caudales.
- Actualmente se utilizan varios mecanismos de pesca que varían desde hidráulicos hasta neumáticos y mecánicos, pueden controlarse desde cualquier lado del agitador o deben ajustarse individualmente por lado. Los mecanismos de pesca mecánicos pueden ser muy confiables y a menudo requieren menos mantenimiento, pero generalmente requieren más tiempo para operar que sus contrapartes hidráulicas o neumáticas, mientras que los mecanismos de pesca hidráulicos/neumáticos son mucho más rápidos de operar y requieren menos medios físicos de operación.
Vibrador- Este es el dispositivo que aplica la fuerza vibratoria y el tipo de movimiento al lecho vibratorio. Un vibrador es un motor especializado construido con el propósito de vibrar. Si bien contiene un motor eléctrico para proporcionar el movimiento giratorio, utiliza un conjunto de pesos excéntricos para proporcionar una fuerza omnidireccional. Para producir el movimiento lineal adecuado, se agrega un segundo vibrador contrarrotativo en paralelo al primero. Esto es lo que nos da el movimiento lineal, la sacudida de "alta G" de la canasta.
Mudloggers recogiendo muestras de los agitadores
- Algunos agitadores vienen con un tercer motor opcional en la plataforma del agitador; este motor se usa con mayor frecuencia para modificar el movimiento elíptico de la canasta, haciéndola más circular y por lo tanto "suaviza" el movimiento, pero tiene el costo de disminuir las G y hacer que el transporte de material sea más lento. los esquejes. Este movimiento se utiliza normalmente para sólidos pegajosos. El agitador de esquisto NOV Brandt VSM 300 es el primer agitador de movimiento elíptico equilibrado del mundo.[1]
Paneles de criba vibratoria
Una criba vibratoria consta de las siguientes partes:
Agitador de plataforma petrolera
Marco de pantalla- Al igual que un lienzo para pintar una pantalla debe estar apoyado sobre un marco para poder realizar su trabajo, este marco difiere entre fabricantes tanto en material como en forma. Los marcos de las pantallas pueden estar hechos de materiales como tubos de acero cuadrados, láminas de acero planas, compuestos de plástico o simplemente pueden apoyarse en los extremos con tiras de acero (idea similar a una voluta). Estos marcos constan de un perímetro exterior de forma rectangular que se divide en pequeños paneles interiores individuales. Estos paneles más pequeños difieren en forma de un fabricante a otro y se sabe que tienen formas como cuadrada, hexagonal, rectangular e incluso triangular.
- Estas diferentes formas de paneles se utilizan en un intento de reducir la cantidad de paneles en cada marco pero aún así proporcionar la máxima rigidez y soporte para la malla unida a ellos. El propósito de reducir estos paneles es maximizar el área de cribado utilizable ya que las paredes de cada panel interfieren con la malla e impiden su uso, esto se conoce como "blanking". El área de cribado no cubierta de una criba agitadora se utiliza ampliamente como característica de venta; cuanta más superficie de criba tenga disponible para trabajar, más eficiente será su agitador y, por lo tanto, podrá manejar una mayor cantidad de fluido.
Malla de pantalla- Así como el hilo se teje para crear una tela, el alambre de metal se puede tejer para crear una tela de metal. La malla de malla ha evolucionado a lo largo de muchos años de fabricación competitiva de mallas, lo que ha dado como resultado una tela muy delgada pero resistente diseñada para maximizar la vida útil y la conductancia de la malla, así como para proporcionar un punto de corte consistente. Para aumentar la conductancia de una pantalla de malla, debe minimizar la cantidad de material en el camino; esto se hace reduciendo el diámetro del alambre o tejiendo la tela para producir aberturas rectangulares. Las aberturas rectangulares aumentan la conductancia de la pantalla y al mismo tiempo minimizan el efecto en su punto de corte, mientras que las aberturas cuadradas proporcionan un punto de corte más consistente pero ofrecen una conductancia más baja.
- Para maximizar la vida útil de las mallas, la mayoría de los fabricantes construyen sus mallas con múltiples capas de malla sobre una tela de respaldo muy resistente para proteger aún más la tela contra la carga de sólidos y el desgaste. Las múltiples capas de malla actúan como un mecanismo de deslumbramiento que empuja las partículas de tamaño cercano, que pueden quedarse atascadas en las aberturas, fuera de la malla, lo que reduce los problemas de deslumbramiento y mantiene la superficie de la pantalla disponible para su uso.
Agente de unión- El agente aglutinante es el material utilizado para unir la malla al marco de la criba, está diseñado para maximizar la adhesión a ambos materiales y al mismo tiempo puede soportar altas temperaturas, fuertes vibraciones, cortes abrasivos y fluidos de perforación corrosivos.
- Las pantallas compuestas de plástico tienden a no usar adhesivos, sino que calientan la malla y la funden en el marco de la pantalla para formar una unión.
Tecnología de pantalla modular- Uno de los avances más recientes en la tecnología de cribas para yacimientos petrolíferos nos ha traído la "criba de panel modular". Esta tecnología es un diseño innovador mediante el cual la superficie de la pantalla se divide en secciones de rejilla de paneles modulares, de modo que las secciones dañadas se pueden reparar individualmente para prolongar la vida útil de la pantalla. Tradicionalmente, una pantalla se desecha por completo cuando solo el 15 % del área de la pantalla está dañada; este enfoque desperdicia más del 85 % del área de la pantalla no dañada, así como el marco. Para la actividad de yacimientos petrolíferos en entornos remotos, la reducción de residuos y logística resultó ser un beneficio significativo.
Tecnología de pantalla piramidal- esta tecnología es un método para aumentar el área de cribado de un agitador de esquisto sin necesidad de construir máquinas más grandes. Cuando se ven desde un lado, estas pantallas parecen cartón corrugado, con un fondo plano y formas onduladas en la parte superior. Estas ondas están diseñadas para aumentar el área de superficie del panel de criba al acumularse en lugar de hacia afuera, maximizando así el área de superficie de la criba sin la necesidad de construir cribas agitadoras más grandes y, a su vez, agitadores más grandes, más pesados y más caros.
- Existen muchos estudios comprobados por las soluciones de Derrick con respecto al motivo del rendimiento mejorado de estas pantallas 3D, tales como:
Al aumentar el área de cribado de cada panel, se transfiere la carga a través de una mayor superficie y, por lo tanto, el desgaste tiende a disminuir en comparación con otras cribas.
La forma corrugada de las cribas fomenta que los sólidos se depositen en los valles de la criba, manteniendo los picos de la criba disponibles para procesar el fluido de perforación.
Los valles ahusados, mientras se mueven bajo altas G, aplican una fuerza de compresión sobre los sólidos similar a escurrir un paño para extraer líquido.
Aumentar la superficie del agitador permite el uso de mallas más finas en una fase más temprana del proceso de perforación, manteniendo al mismo tiempo caudales y tasas de penetración aceptables. Eliminación efectiva de sólidos perforados dañinos antes de que comiencen a desgastar el equipo de control de sólidos.
Existen muchas teorías sobre el rendimiento de las pruebas de detección que arrojan resultados inconsistentes. La única forma de medir realmente el rendimiento de cualquier pantalla es probarla y recopilar sus propios datos comparativos.
