Control De Solidos

UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARMEN FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y PETROLERA

MATERIA FLUIDOS DE PERFORACION Y COTROL HIDRAULICO DE POZOS

ALUMNOS IRENE CASTILLO SÁNCHEZ EDY ANTONIO DÍAZ VIRIDIANA DEL CARMEN VILLALOBOS TRUJILLO

TEMA SISTEMAS DE CONTROL DE SOLIDOS

El Control de sólidos es el proceso de controlar la acumulación de sólidos indeseables en un sistema de lodos. AUMENTA  Control de la Densidad y Propiedades del lodo.  Vida de las brocas y equipos de superficie.  Mejoramiento de los registros en fondo.  Reconocimiento ambiental.  Rata de Perforación & ROP. DISMINUYE  Problemas de Cementación.  Riesgos de pegas diferenciales.  Costos & Volúmenes de dilución.  Volúmenes dispuestos.  Costos de tratamiento & disposición de deshechos.  Exposición ambiental.  Impacto ambiental.  Riesgos de contaminación.  Consumo de agua fresca

• sistema de remoción química. • sistema de remoción mecánica • dilución.

la dilución reduce la concentración de sólidos perforados adicionando un volumen al lodo de perforación

Sistema de remoción química: consiste en aplicar productos químicos (polímeros) al fluido. Sistema de remoción mecánica: consiste en la utilización de equipos mecánicos en la superficie para remover los recortes perforados Equipos utilizados en la remoción mecánica: ➢ zarandas ➢ hidrocarburos ➢ centrifugas de decantación.

Zarandas: son los equipos utilizados para remover los sólidos por su tamaño.

➢ zarandas de movimiento circular. ➢ Zaranda de movimiento elíptico ➢ Zaranda de movimiento lineal.

Hidrocarburos: Se clasifican en desarenadotes o deslimadores.

Centrifugas de decantación: son equipos de procesamiento limitado ya que las mismas solo procesan 15% de todo el caudal en circulación.

El principal objetivo de la zarandas vibratoria es el de seprar los solidos grandes provenientes del pozo.

El movimiento circular o elíptico balanceado, se recomienda para sólidos pegajosos y sólidos grandes.

Temblorinas primarias El principal objetivo de estas temblorinas es separar los sólidos grandes provenientes del pozo,

Temblorinas secundarias

El objetivo principal es contar con suficiente capacidad de temblorinas para procesar en forma continua las velocidades de circulación completas del equipo de perforación, así como separar por lo menos el 85% de los sólidos perforados.

DESARENADORES Y DESARCILLADORES. 

Los tipos y las cantidades de sólidos presentes en los sistemas de lodo determinan la densidad del fluido.

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Las observaciones realizadas en el campo verifican que la baja viscosidad del lodo, sumada a un caudal bajo del lodo, favorecen la sedimentación de los sólidos más grandes y más pesados.

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Por lo tanto, la remoción de la arena y de los recortes mediante la sedimentación o la fuerza centrífuga resulta práctica y beneficiosa.

DEGASIFICADORES 

Conceptos:

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El degasificador en una caldera se refiere al estanque desaireador de alimentación de esta. Este estanque tiene 3 funciones principales en una caldera:

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Extraer el oxígeno disuelto: no está de más hacer un análisis del daño que provoca instalaciones que trabajan con el vital elemento (agua).

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Calentar el agua de alimentación: el agua de alimentación es calentada, para que al entrar a la caldera no sea necesaria tanta energía para llegar a una temperatura de utilización.

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Almacenar agua de alimentación: la palabra lo indica, el desaireador es un estanque que está a continuación del estanque cisterna.

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Los desarenadores se componen de una batería de conos de 6 ó más pulgadas. Aunque los desarenadores pueden procesar grandes volúmenes de lodo

Descripción: 

Se necesita usar un desarenador para impedir la sobrecarga de los desarcilladores.

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Para obtener resultados eficaces, un desarenador debe ser instalado con la presión de “cabeza” apropiada.

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En realidad, un limpiador de lodo desarena un lodo densificado las centrífugas de tipo decantador aumentan las fuerzas que causan la separación de los sólidos.

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Un aspecto importante de la operación de la centrífuga es la dilución de la lechada

DESARCILLADORES 

Conceptos:

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Generalmente un gran volumen de fluido y tienen un punto de corte preciso que es más conveniente, Un hidrociclón de 4 pulgadas bien diseñado y operado correctamente tendrá un punto de corte D 90 de aproximadamente 40 micrones. Como la barita cae dentro del mismo rango de tamaños que el limo, también será separada del sistema de lodo por un desarcilladores. Por este motivo, se usan muy poco en los lodos densificados de más de 12,5 lb/gal.

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Aun cuando los hidrociclones son efectivos para remover los sólidos de un fluido de perforación, su uso no se recomienda para fluidos que contengan cantidades grandes de materiales ponderados o lodos que tengan costosas fases de fluido. Cuando los hidrociclones son usados con estos fluidos, no solamente serán removidos los sólidos de perforación indeseables, sino también el material densificante juntamente con el fluido base, lo que puede alcanzar un costo prohibitivo

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Los desarcilladores se componen de una batería de conos de 4 pulgadas o menos. Dependiendo del tamaño del cono se puede obtener un corte de tamaño de partículas de entre 6 y 40 micrones.

Descripción:  

Para lograr la máxima eficiencia y evitar la sobrecarga del desarcillador, todo el flujo debería ser desarenado antes de ser desarcillado.

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Como la barita cae dentro del mismo rango de tamaños que el limo, también será separada del sistema de lodo por uno .

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Por este motivo usan muy poco en los lodos densificados de más de 12,5 lb/gal.

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Los desarclillador y desarenadores son usados principalmente durante la perforación del pozo de superficie y cuando se usan lodos no densificados de baja densidad.

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DESGASIFICADORES 

La presencia de GAS en el Fluido puede ser:

–Dañino para los equipos del taladro (Corrosivo). –Un problema potencial de control de pozo. –Letal si es toxico o inflamable. En el caso que se perfore una sección de formación con pequeñas cantidades de gas, se utiliza un desgasificador para remover el gas del lodo antes de volverlo a circular, ya que si este gas no es eliminado antes de volver a circular el lodo este tiende a disminuir la densidad del lodo, lo cual podría resultar en un reventón.

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Aunque desde el punto de vista técnico, un desgasificador, o separador de lodo-gas, no sea un dispositivo de remoción de sólidos, este dispositivo debería siempre estar ubicado inmediatamente después de las zarandas, porque las bombas centrífugas y los equipos de control de sólidos no funcionan eficazmente con el lodo cortado por gas.

TIPOS DE DESGASIFICADORES 

Hay dos tipos de Desgasificadores: * Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en Fluidos sin peso y baja viscosidad. * Desgasificadores de Aspiración (Vacío) : Son superiores a los Atmosféricos y muy usados en Fluidos pesados y alta viscosidad.

DESGASIFICADORES 

El desgasificador debe ser instalado entre la trampa de arena y los primeros hidrociclones (Desander). La succión del desgasificador se debe checar, ésta no esta exenta de taponamientos. Siempre se debe probar el desgasificador antes de iniciar cualquier operación de perforación.

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Uno de los temas más complejos son los descontroles de pozos, un número de variables en cualquier trabajo de perforación no solamente dictan cuales agentes químicos compondrán el lodo y el carácter físico del mismo, sino también sugieren la mejor velocidad de circulación para el lodo dentro del pozo. El fluido de perforación y los motores de la instalación ayudan a determinar el tipo de barrena que se utilizará y otras de las características que debe tener una instalación de perforación para un trabajo dado.

CARACTERÍSTICAS Construcción en acero al carbono con internos en inoxidable u opcionalmente construcción completa en acero inoxidable  Opcionalmente se pueden incluir elementos de control de nivel, temperatura y presión  Instalación fácil en sistemas nuevos o ya existentes  Reduce el flujo de vapor flash en la tubería de venteo del estanque principal  Expectativas de vida útil prolongada 

LIMPIADORES DE LODOS Consiste en hidrociclones y conos de desarenador, montados sobre una temblorina, el propósito es la separación de partículas de tamaño intermedio, permitiendo que las centrífugas decantadoras operen en forma eficiente, proporcionando un corte general más fino. El número y tamaño de conos requeridos para cada equipo depende de los volúmenes de circulación esperados, se recomienda instalar suficientes conos para procesar entre 110 a 120 % del volumen de circulación máximo.

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Los hidrociclones son recipientes en forma cónica en los cuales la energía (presión) se transforma en fuerza centrifuga.

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La fuerza centrifuga creada por este movimiento del lodo en el cono forza las partículas mas pesadas contra la pared del cono y se descargan por el fondo, las partículas mas livianas son succionadas hacia la parte superior del cono por el efecto de vacío

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Los hidrociclones están clasificados en base a su tamaño como desarenadores o desarcilladores.

Un limpiador de lodo separa los solidos perforados de tamaño arena del lodo, pero retiene la barita. Primero, el limpiador de lodo procesa el lodo a través del deslimador y luego separa la descarga a través de una zaranda de malla fina. El lodo y los solidos que pasan a través de la malla (tamaño de corte variable según el entramado de la malla) son guardados y los solidos mas grandes retenidos por la malla son desechados.  De acuerdo con las especificaciones de API, 97% de las partículas de barita tienen un tamaño inferior a 74 micrones; por lo tanto, la mayor parte de la barita será descargada por los hidrociclones y pasara a través de la malla para ser devuelta al sistema. En realidad un limpiador de lodo desarena un lodo densificado y sirve de respaldo para las zarandas. 

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Las mallas de los limpiadores de lodo pueden variar en tamaño de malla 120 a 325. Para que un limpiador de lodo constituya un dispositivo eficaz de control de sólidos, el tamaño de la malla debe ser más fino que el tamaño de las mallas de las zarandas.

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Aunque la remoción de sólidos perforados y la recuperación de la barita constituyan los usos más comunes del limpiador de lodo, la recuperación de las fases líquidas costosas (sintéticos, aceites, sal saturada, KCl, etc.) junto con la barita, reducirá los costos del lodo.

CONSIDERACIONES PRACTICAS PARA EL USO DEL LIMPIADOR DE LODOS  

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El equipo combina temblorinas, desarcillador y desarenador Reduce el contenido de humedad de la descarga de los hidrociclones Es necesario utilizar dos conos de 12” para el desarenador y dieciséis conos de 4” para procesar a la velocidad de circulación máxima de 1000 GPM. El desarenador debe efectuar un punto de corte de 4060 micrones con conos de 12”, en tanto que el desarcillador debe efectuar un corte de 15-20 micrones con los conos de 4”. La descarga del hidrociclón debe pasarse a través de la malla del limpia lodos

CONCLUSIÓN 

El uso de control de solidos es una parte indispensable al momento de utilizar los fluidos de perforación ya que evita problemas que pueden ser perjudiciales al momento de perforar un pozo, y como se sabe si un pozo se atrasa en el perforación debido a problemas con el lodo es tiempo perdido y tiempo en la industria petrolera es igual a mucho dinero, es por esta razón la importancia del control de solidos en los lodos d perforación.

GRACIAS POR SU MUY VALIOSA ATENCIÓN