Conceptos De Control De Solidos
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
LA FUERZA G La Fuerza G (G) es la aceleración gravitacional que es capaz de generar el equipo y es función de la longitud de esfuerzo reciprocante (Stroke) y el cuadrado de las RPM.
La fuerza G es la fuerza que actúa sobre las partículas sólidas y es igual a la fuerza de separación.
La mayoría de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0.
Las zarandas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamente proporcional a la aceleración.
La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleración. CONOS DEL HIDROCICLONES
La Presión de alimentación a la entrada del cono se calcula como:
P = 0.052 x Mw x H
P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi). Mw = Densidad del Lodo (ppg). H = cabeza de alimentación * (Pies). *Normalmente 75 ft de cabeza.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga). Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentará los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza. MALLAS DE ZARANDA Una zaranda sólo es tan buena como el tamaño del entramado y la calidad de su malla. Actualmente hay muchos tipos de mallas disponibles, cuyos rendimientos son variables. La selección de la malla se basa frecuentemente en la experiencia anterior, la cual debería ser combinada con el conocimiento de las diferentes mallas y sus diferencias de diseño y capacidad. Algunos términos generales usados para describir las mallas de las zarandas incluyen: Malla: El número de aberturas por pulgada lineal. Por ejemplo, una malla “cuadrada” de malla 30 x 30 tiene 30 aberturas a lo largo de una línea de 1 pulgada en ambas direcciones. Una malla “oblonga” (abertura rectangular) de malla 70 x 30 tendrá 70 aberturas a lo largo de una línea de 1 pulgada en una dirección, y 30 aberturas en una línea perpendicular de 1 pulgada. Procurar no usar las designaciones de mallas para comparar los tipos de mallas. Además del número de mallas, se usan varios tamaños de alambre y patrones de tejido que afectan el tamaño de la abertura y el caudal para un tamaño de malla en particular. Cada una de las mallas cuadradas, con mallas en sandwich, oblongas y empernadas de malla 100 elimina diferentes tamaños de partículas.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
Eficiencia de separación o “punto de corte”: El punto de corte se conoce como la relación existente entre el tamaño de una partícula y el porcentaje de esa partícula removida del sistema según el tamaño de abertura. Se denota con una letra “D” con un subíndice que indica el porcentaje de remoción de un tamaño de partícula en específico, y de las partículas de mayor tamaño. Área abierta: Se refiere al área efectiva abierta de la malla, o, el área total de la malla que no está bloqueada por los alambres o la estructura de soporte. Es una medida de cual porcentaje de esa área está procesando fluido. TIPOS DE TAMIZADOS Terminología de tamices y selección El tamaño de abertura de un tamiz determina el tamaño de los sólidos a remover. Cuando se usa en un líquido la abertura en el tamiz será siempre efectivamente menor a la que la malla pudiese indicar debido a la formación de una película sobre la rueda. Este efecto de la película llega a ser mucho mayor cuando la viscosidad del líquido se incrementa y el número de materiales también. A más fino el tamiz las partículas más pequeñas que la abertura del serán halladas en la descarga sólida. Esto es más fácil de observar en tamices finos que en tamices bastos y más lodo es transportado fuera de los tamices con sólidos finos. Las superficies de tamizados son telas de cuerdas entrelazadas estas telas son fabricadas en variedad de entrelazados y son comúnmente usados en la industria de la perforación como tamices de lodo estos comúnmente en la industria el 90 % mayas cuadradas y rectangulares. El termino mesh count es usado para escribir telas de tamices cuadradas o rectangulares.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
Hay una gran variedad de opciones en tamices, por ejemplo, donde una (nominal) 200 micrón es deseado los siguientes tamices se puede obtener. Designación API Diámetro de la cuerda 60x60 (234x234, 30.5) 0.0075 60x40 (200x406, 31.1) 0.0090 60x24 (200x8330, 41.5) 0.0090 Donde la capacidad GPM y vida del tamiz es una consideración primaria 60x24 puede tener mérito; este tamiz tiene una abertura mínima de 200 micrón, área abierta de 41.5 y es tejido con cuerda fuerte. La selección de un tamiz involucra un compromiso entre la cantidad de sólidos al remover la rata de circulación y la expectativa de vida. Muchos tamices de malla 80 y más fino tienen un tamiz backing, el cual es una cuerda de tejido basto grueso para extender la vida del tamiz. La selección del tamiz depende del diseño de la rumba, propiedades de lodo y ratas de flujo.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera TIPOS DE API
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
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CONDUCTANCIA DE LA MALLA. Es una medida de la capacidad de manejo volumétrico de una malla, es decir, es una medida de la facilidad del flujo a través de la malla, o su permeabilidad. Se denota con la letra “C”, y se expresa en unidades de tasa de flujo o permeabilidad por unidad de espesor del tamiz, kilodarcy/cm (kD/cm), pero pueden variar según el fabricante a kD/mm, y se puede calcular según la siguiente ecuación:
Donde: Q = Flujo volumétrico (GPM) μ = Viscosidad del fluido (centipoise) A = Área de la malla (pies2) ΔP = Caída de presión a través de la malla (lb/plg2) Cuando se tiene una malla de tres capas la conductancia total (Ct) es la suma de la conductancia de las capas individuales (Ci).
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera COMPARATIVA DE LAS MALLAS Mallas de SWACO
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera Mallas Derrick
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera Mallas Brandt
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
MEDIDAS DE LAS MALLAS KING COBRA
49 x 25
FLC 503
41 ¼” x 27 ¾”
FLC 2000
48 x 30 27 ½” x 41”
MONGOOSE
46 x 23
FLUID SISTEM 500
29 x 42
NATIONAL 380P
47 x 28
KEMTRON
49 ¼” x 26 ¼”
VSM 300
49 ¼” x 25
BIBLIOGRAFÍA
I.
García, G. V. P. (2003). Selección de un sistema adecuado de control de sólidos de descarga para el mejoramiento del proceso de perforación de pozos. Caracas
II.
Manual de Fluidos. Baroid.
III.
Manual para control de sólidos. Dowell Drilling Fluids.
IV.
Manual Para control de sólidos. Brand.
V.
Guía de diseño y selección del equipo de control de sólidos
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Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
LA FUERZA G La Fuerza G (G) es la aceleración gravitacional que es capaz de generar el equipo y es función de la longitud de esfuerzo reciprocante (Stroke) y el cuadrado de las RPM.
La fuerza G es la fuerza que actúa sobre las partículas sólidas y es igual a la fuerza de separación.
La mayoría de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0.
Las zarandas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamente proporcional a la aceleración.
La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a la aceleración. CONOS DEL HIDROCICLONES
La Presión de alimentación a la entrada del cono se calcula como:
P = 0.052 x Mw x H
P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi). Mw = Densidad del Lodo (ppg). H = cabeza de alimentación * (Pies). *Normalmente 75 ft de cabeza.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
L.G.R.R.
Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga). Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentará los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza. MALLAS DE ZARANDA Una zaranda sólo es tan buena como el tamaño del entramado y la calidad de su malla. Actualmente hay muchos tipos de mallas disponibles, cuyos rendimientos son variables. La selección de la malla se basa frecuentemente en la experiencia anterior, la cual debería ser combinada con el conocimiento de las diferentes mallas y sus diferencias de diseño y capacidad. Algunos términos generales usados para describir las mallas de las zarandas incluyen: Malla: El número de aberturas por pulgada lineal. Por ejemplo, una malla “cuadrada” de malla 30 x 30 tiene 30 aberturas a lo largo de una línea de 1 pulgada en ambas direcciones. Una malla “oblonga” (abertura rectangular) de malla 70 x 30 tendrá 70 aberturas a lo largo de una línea de 1 pulgada en una dirección, y 30 aberturas en una línea perpendicular de 1 pulgada. Procurar no usar las designaciones de mallas para comparar los tipos de mallas. Además del número de mallas, se usan varios tamaños de alambre y patrones de tejido que afectan el tamaño de la abertura y el caudal para un tamaño de malla en particular. Cada una de las mallas cuadradas, con mallas en sandwich, oblongas y empernadas de malla 100 elimina diferentes tamaños de partículas.
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Eficiencia de separación o “punto de corte”: El punto de corte se conoce como la relación existente entre el tamaño de una partícula y el porcentaje de esa partícula removida del sistema según el tamaño de abertura. Se denota con una letra “D” con un subíndice que indica el porcentaje de remoción de un tamaño de partícula en específico, y de las partículas de mayor tamaño. Área abierta: Se refiere al área efectiva abierta de la malla, o, el área total de la malla que no está bloqueada por los alambres o la estructura de soporte. Es una medida de cual porcentaje de esa área está procesando fluido. TIPOS DE TAMIZADOS Terminología de tamices y selección El tamaño de abertura de un tamiz determina el tamaño de los sólidos a remover. Cuando se usa en un líquido la abertura en el tamiz será siempre efectivamente menor a la que la malla pudiese indicar debido a la formación de una película sobre la rueda. Este efecto de la película llega a ser mucho mayor cuando la viscosidad del líquido se incrementa y el número de materiales también. A más fino el tamiz las partículas más pequeñas que la abertura del serán halladas en la descarga sólida. Esto es más fácil de observar en tamices finos que en tamices bastos y más lodo es transportado fuera de los tamices con sólidos finos. Las superficies de tamizados son telas de cuerdas entrelazadas estas telas son fabricadas en variedad de entrelazados y son comúnmente usados en la industria de la perforación como tamices de lodo estos comúnmente en la industria el 90 % mayas cuadradas y rectangulares. El termino mesh count es usado para escribir telas de tamices cuadradas o rectangulares.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera
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Hay una gran variedad de opciones en tamices, por ejemplo, donde una (nominal) 200 micrón es deseado los siguientes tamices se puede obtener. Designación API Diámetro de la cuerda 60x60 (234x234, 30.5) 0.0075 60x40 (200x406, 31.1) 0.0090 60x24 (200x8330, 41.5) 0.0090 Donde la capacidad GPM y vida del tamiz es una consideración primaria 60x24 puede tener mérito; este tamiz tiene una abertura mínima de 200 micrón, área abierta de 41.5 y es tejido con cuerda fuerte. La selección de un tamiz involucra un compromiso entre la cantidad de sólidos al remover la rata de circulación y la expectativa de vida. Muchos tamices de malla 80 y más fino tienen un tamiz backing, el cual es una cuerda de tejido basto grueso para extender la vida del tamiz. La selección del tamiz depende del diseño de la rumba, propiedades de lodo y ratas de flujo.
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera TIPOS DE API
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L.G.R.R.
Control de solidos
Ing. Química Petrolera
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CONDUCTANCIA DE LA MALLA. Es una medida de la capacidad de manejo volumétrico de una malla, es decir, es una medida de la facilidad del flujo a través de la malla, o su permeabilidad. Se denota con la letra “C”, y se expresa en unidades de tasa de flujo o permeabilidad por unidad de espesor del tamiz, kilodarcy/cm (kD/cm), pero pueden variar según el fabricante a kD/mm, y se puede calcular según la siguiente ecuación:
Donde: Q = Flujo volumétrico (GPM) μ = Viscosidad del fluido (centipoise) A = Área de la malla (pies2) ΔP = Caída de presión a través de la malla (lb/plg2) Cuando se tiene una malla de tres capas la conductancia total (Ct) es la suma de la conductancia de las capas individuales (Ci).
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera COMPARATIVA DE LAS MALLAS Mallas de SWACO
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera Mallas Derrick
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Control de solidos
Ing. Química Petrolera Mallas Brandt
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Control de solidos
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MEDIDAS DE LAS MALLAS KING COBRA
49 x 25
FLC 503
41 ¼” x 27 ¾”
FLC 2000
48 x 30 27 ½” x 41”
MONGOOSE
46 x 23
FLUID SISTEM 500
29 x 42
NATIONAL 380P
47 x 28
KEMTRON
49 ¼” x 26 ¼”
VSM 300
49 ¼” x 25
BIBLIOGRAFÍA
I.
García, G. V. P. (2003). Selección de un sistema adecuado de control de sólidos de descarga para el mejoramiento del proceso de perforación de pozos. Caracas
II.
Manual de Fluidos. Baroid.
III.
Manual para control de sólidos. Dowell Drilling Fluids.
IV.
Manual Para control de sólidos. Brand.
V.
Guía de diseño y selección del equipo de control de sólidos
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