Practica Recomendada para evaluar sistemasque procesan fluidos
de perforacion
Practica Recomendada para evaluar sistemas que procesan fluidos
de perforacinPRACTICA RECOMENDADA API 13C
SEGUNDA EDICION, MARZO 1996
DERECHOS RESERVADOS Instituto Americano del Petrleo
Editado por los Servicios de Manejo de Informacin
Department de Exploracin y Produccin
NOTAS ESPECIALES
Las publicaciones API necesariamente se dirigen a problemas de
una naturaleza general, pero con respecto a circunstancias
particulares, regulaciones, leyes federales, estatales y locales
deberan ser revisadas
El API no obliga a empleadores, fabricantes o proveedores que
equipen y entrenen apropiadamente a sus empleados y otros puntos
como lo concerniente a las precauciones y riesgos en la salud, en
la seguridad industrial, ni tampoco en sus obligaciones bajos las
leyes federales, estatales y locales.
La informacin concerniente a las precauciones apropiadas y los
riesgos para la salud y la seguridad industrial en lo que se
refiere a materiales particulares y sus condiciones deberan ser
obtenidos del empleador, fabricante o proveedor del material, o de
la hoja de seguridad del material.
Ningn contenido en cualquier publicacin de la API ser
interpretado como lo correcto, por lo que implica para la
fabricacin, venta o uso de cualquier mtodo, aparato o producto
cubierto con los trminos de la patente. Ni ningn contenido de la
publicacin ser interpretado para que una persona vaya encontrar de
la ley o para infringir los trminos de la patente.
Generalmente las normas API son revisadas y editadas o
actualizada al menos cada cinco aos, algunas veces se da una
extensin hasta de dos aos que se adiciona a la revisin de cada
cinco aos. Esta publicacin no dura ms de cinco aos despus de su
fecha de presentacin como una norma API operativa o en donde la
extensin ha sido realizada hasta la nueva publicacin.
El nivel de la publicacin puede ser validada por el Departamento
de Autorizaciones API [telfono (202) 682-8000].El catalogo de las
publicaciones API y materiales es presentado anualmente y
actualizado cada cuatro meses por el API, 1220 L Street, N.W.,
Washington, D.C. 20005.Este documento fue producido bajo
procedimientos de normalizacin API que asegura una notificacin
apropiada y participacin en el proceso de desarrollo y su
designacin como norma API. Preguntas concernientes a la
interpretacin del contenido de esta norma o comentarios y preguntas
referentes a los procedimientos bajos los cuales esta norma fue
desarrollada deben ser dirigidas por escrito al director de el
Departamento de Exploracin y Produccin,
Instituto Americano del Petrleo, 1220 L street, N.W, Washington,
D.C 20005.Requerimientos para pedir la reproduccin o traduccin de
todo o cualquier parte del material publicado tambin debe ser
dirigido al director.
Las publicaciones API pueden ser usadas por cualquiera que lo
desee hacer. Cada esfuerzo ha sido hecho por el Instituto para
asegurar la exactitud y veracidad de los datos contenidos en ellos,
sin embargo el Instituto no representa ni garantiza ninguna conexin
con esta publicacin y expresamente no asume cualquier
responsabilidad por perdida o dao en el resultado de su uso o la
violacin de cualquier regulacin, municipal, estatal o federal con
la que esta publicacin pueda entrar en conflicto.
Las normas API son publicadas para facilitar una disponibilidad
de prcticas operativas y de ingeniera probada. Estas normas no
intentan obviar la necesidad de aplicar un juicio. Recordando donde
y cuando estas normas deben ser utilizadas.La formulacin y
aplicacin de las normas API no intentan en cualquier forma inhibir
a alguien del uso de otras prcticas.
Cualquier fabricante de equipos o materiales de acuerdo con los
requerimientos enmarcados en la norma API es solemnemente
responsable de cumplir con todos los requerimientos aplicables de
esa norma. La API no representa o garantiza que tales productos
estn en conformidad con la norma API aplicable.
Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este trabajo
puede ser reproducido, almacenado, un sistema de recuperacin o
trasmitido por cualquier medio, electrnico, mecnico, fotocopiado,
registrado o de lo contrario sin autorizacin escrita de quien
publica. Contactar al gerente de Publicaciones API, 1220 L Street,
N.W., Washington, DC 20005.
Derechos de Autor 1996 American Petroleum Institute
DERECHOS DE AUTOR del Instituto Americano del PetrleoPublicado
por los servicios de Manejo de InformacinPREFACIO
Esta prctica recomendada est bajo la jurisdiccin del Comit de
Normalizacin de Materiales de Fluidos de Perforacin. Esta edicin de
la Practica recomendada API 13C incluye revisiones adoptadas de la
Conferencia de Normalizacin de 1994 y subsecuentemente aprobada por
votacin por medio de cartas la cual se reporta en la circular
PS-2054.
Esta norma es valida desde la fecha de impresin en la portada
pero puede ser usada voluntariamente desde la fecha de
distribucin.
Las sugerencias de revisin deben ser suministradas al director
del Departamento de Exploracin y Produccin, del Instituto Americano
del Petrleo,1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005.
CONTENIDO
Pgina
1ALCANCE
12 REFERENCIAS
13 DEFINICIONES Y ABREVIACIONES
1
3.1 Definiciones
1
3.2 Abreviaciones
5
4 REQUERIMIENTOS
5
5DESARRROLLO DE UN SISTEMA DE REMOCION DE SOLIDOS PERFORADOS
6
5.1 Descripcin
6
5.2 Equipo
6
5.3 Procedimiento /Clculos
6
5.4 Calcular
7
5.5 calculo en unidades mtricas ejemplo
7
6 EVALUACION EN EL TALADRO DEL EQUIPO QUE MANEJA
SOLIDOSPERFORADOS
7
6.1 Descripcin
7
6.2 Equipo
8
6.3 Procedimiento
8
6.4 Calculo- Composicin de la descarga
9
6.5 Calculo- Costo de Comparacin
97LINEAMIENTOS DE UNA PRACTICA OPERACIONAL
10
7.1 Descripcin
10
7.2 Sistemas de Superficie
10
7.3 Operaciones en tierra - Sistemas Abiertos
12
7.4 Sistemas Cerrados
12
7.5 Zarandas
13
7.6 Bombas Centrifugas
14
7.7 Desgasificadores
14
7.8 Hidrociclones
15
7.9 Limpiadores de Lodo
15
7.10 Centrifugas
16
7.10.1 Lodos Pesados (Sistema Activo)
16
7.10.2 Lodos No pesados (Sistema Activo)
17
7.10.3 Lodo No pesado Descarga slida del Hidrociclon 17
APENDICE ADISTRIBUCION DEL TAMANO DE PARTICULA POR MEDIO DEL
ANLISIS DE TAMICES HUMEDOS
19 APENDICE BDISTRIBUCION DEL TAMANO DE PARTICULA POR MEDIO DEL
ANALISIS DE REFRACCION
20
DERECHOS DE AUTOR del Instituto Americano del PetrleoPublicado
por los servicios de Manejo de InformacinEvaluacin para los
sistemas de procesamiento de fluidos de perforacin
1. Alcance
Esta prctica recomendada cubre el procedimiento Standard para
valorar y modificar el desarrollo de un equipo de control de slidos
en campo. No se intenta que este procedimiento se compare con tipos
similares de piezas de equipos.
2. Referencias
Las siguientes normas contienen conceptos que se encuentran
referenciados dentro del texto, estos conceptos hacen parte de esta
norma. Todas las normas estn sujetas a revisin y parte de ellas en
acuerdos basados sobre esta norma que permiten investigar la
posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las normas
abajo listadas.
ANSI1/AWWA2
AS C705 Normas para medidores de agua
API
Manual de Normas de medicin en el Petrleo,
Capitulo 5 Medicin
Especificacin para materiales de fluidos de perforacin Spec
13A
Procedimiento estandar de la practica recomendada RP 13B-1 para
pruebas de campo en fluidos de perforacin base agua
Procedimiento Standard de la prctica recomendada RP 13B-2 para
pruebas de campo en fluidos de perforacin base aceite
Practica Recomendada RP 13E, para diseo de mallas
En zarandas ASTM3
Especificacin estandar E-11 para un tamiz con el fin de
probarla
Practica Standard E177 para uso de los Trminosde Precisin e
Inclinacin en los Mtodos de Prueba ASTM IADC4
Manual de Equipos de Lodos, Handbook 2
3. Definiciones y Abreviaciones. 3.1 Definiciones
3.1.1 Seccin de adicin: compartimiento A en el sistema de lodo
entre la seccin de remocin y la seccin de succin las cuales
suministran un espacio para la adiccin de qumicos, slidos
necesarios y lquidos.
3.1.2 Agitador: Un mezclador mecnicamente que mueve el lodo
girando un impeler en el fondo de un tanque de lodo para as
mantener la consistencia del lodo.
3.1.3 Cavitacin: Una condicin que causa que una bomba centrifuga
para el bombeo debido al burbujas de aire o gas en el centro del
impeler lo cual no permite que el liquido entre y a su vez no pasa
por si mismo a travs de la bomba.
3.1.4 Abertura: el espacio ente los hilos de una malla3.1.5
Apice: Apertura del fondo de un hidrociclon. 3.1.6 Area API
(descripcin fsica): Las partculas en un fluido de perforacin que
son demasiado grandes pasan a travs del tamiz de malla No. 200
(equivalente a 74 micrmetros)3.1.7 Bastidor: marco que mantiene la
parte trasera de la malla dndole soporte. 3.1.8 Bafles: placas u
obstrucciones construidas dentro de un compartimiento para cambiar
la direccin de flujo.3.1.9 Vlvula de bola: Una vlvula que usa una
esfera de cierre con un agujero en el centro la cual gira noventa
(90) grados para abrir y cerrar.3.1.10 Barita, BARYTES: Sulfato de
bario (BaSO4) usado para aumentar el peso del fluido de perforacin.
La norma API requiere un mnimo de gravedad especfica de 4.20. La
especificacin API 13A de barita es un sulfato de bario comercial
que contiene minerales de un solo o la mezcla de varios y puede ser
un producto de una mina o procesado por algunos mtodos, el cual
puede contener otros minerales ms que el sulfato de bario que varan
en su color de un blanco hasta un gris o un rojo y caf. Comnmente
los otros minerales son silicatos tales como cuarzo y lidita,
componentes del carbonato tales como siderita y dolomita y xidos
metlicos y componentes de sulfatos.3.1.11 Ciego: una reduccin del
rea abierta en la superficie de una malla causada por capas o
taponamientos.3.1.12 Material sellante: el material usado para
asegurar que el tejido de la malla en el bastidor o en el soporte
de la malla.3.1.13 Zaranda en cascada: Un sistema que procesa el
lodo por medio de dos o ms zarandas arregladas en serie.
PRACTICA RECOMENDADA API 13C
3.1.14 centrifuga: Un dispositivo rotado por una fuerza externa
con el fin de separar materiales de varias gravedades especficas o
tamaos de partculas o formas de lechada la cual su rotacin es dada
en principio por la rotacin que contiene las paredes.3.1.15 Bomba
centrifuga: Una maquina que mueve fluido por medio de la rotacin de
un impeler en un revestimiento con una entrada en el centro y se
mueve tangencialmente hacia afuera.3.1.16 Seccin de succin: La
ultima seccin activa en el sistema de superficie la cual se
suministra en una locacin una bomba de taladro y un embudo de
succin del lodo y deber ser lo mas largo posible para reenviar y
ajustar las propiedades antes de que el lodo se bombee al fondo del
hueco.3.1.17 Arcilla (descripcin fsica): partculas slidas de menos
de dos micrmetros equivalente a un dimetro esfrico. 3.1.18 Capas
(ver cobertura): Una condicin en donde las formas de los
materiales, se ve como una pelcula que cubre la superficie de
apertura de la malla.3.1.19 Slidos coloidales: ver arcilla
(3.1.17)3.1.20 Conductancia: el proceso por el cual un fluido fluye
a travs de una unidad de rea, medida en unidades de
kilodarcys/milmetros3.1.21 Cono: ver hidrociclones (3.1.53 ) 3.1.22
Tornillo sin fin: Un dispositivo mecnico para mover material de un
lugar a otro. En una centrifuga decantadora, es un tornillo con
partes en rotacin en la misma direccin pero a diferente velocidad
(mayor) que el bowl de la centrifuga.3.1.23 Cortes: partes de la
formacin disgregada por la broca y llegan a la superficie por el
lodo de perforacin. En la prctica se llama a todo los slidos
removidos por la zaranda aunque puede ser material impregnado de
lodo. 3.1.24 Punto de corte: Un trmino en general para la
efectividad en la separacin de un dispositivo de separacin
slidos-lquidos expresado como el tamao de partcula que es removido
desde la alimentacin de un volumen dado o porcentaje en peso bajo
condiciones especificas de operacin. 3.1.25 Cutt point: Los
dimetros esfricos que corresponden a la distribucin del volumen
elipsoidal en los puntos abiertos de la malla, como lo determina un
anlisis de imagen. Ver API RP 13E.3.1.26 Ciclones: ver
hidrociclones (3.1.53). 3.1.27 Centrifuga decantadora: Una
centrifuga con tornillo sin fin la cual remueve slidos drenados de
su fase liquida.3.1.28 Densidad: masa por unidad de volumen
expresada en libras por galn (lb/gal); libras por pulgada cuadrada
en 1000 pies de profundidad; libras por pie cbico (lb/ft3); y
gravedad especifica.3.1.29 Desarenador: Un hidrociclon capaz de
remover una alta proporcin de un tamao de 74 micrmetros y de
partculas mas largas que el lodo. Generalmente, un desarenador
tiene un dimetro interno de 6 pulgadas (15.2 cm.) hasta 12 pulgadas
(30.3 cm.).3.1.30 Desarcillador: Un hidrociclon capaz de remover
una alta proporcin de un tamao de 2 a 74 micrmetros y de partculas
mas largas que el lodo. Generalmente, un desarcillador tiene un
dimetro interno de 2 pulgadas (5.1 cm.) hasta 5 pulgadas (12.7
cm.).3.1.31 Diluciones: Disminucin del contenido de slidos de una
lechada por adiccin de otros materiales. 3.1.32 Factor de dilucin:
Relacin del volumen actual de un lodo requerido a una intervalo
especifico a perforar con un sistema de remocin de slidos y una
fraccin promedio calculada de slidos perforados del volumen de lodo
requerido para mantener la misma fraccin de slidos perforados por
encima del mismo intervalo sin el sistema de remocin de
slidos.3.1.33 Slidos perforados: Una formacin de slidos que
contiene el sistema de lodo.3.1.34 Fraccin de slidos perforados: la
fraccin de volumen promedio mantenida en el fluido de perforacin
por encima del intervalo especificado.3.1.35 Sistema de remocin de
slidos perforados: Todos los procesos usados mientras se perfora un
pozo que remueve los slidos generados desde el fondo del hueco y
los conduce el fluido de perforacin, el cual pasa por las mallas,
por el desarenador, el desarcillador, las centrifugas y el sitio de
disposicin.3.1.36 Desempeo del sistema de remocin de slidos
perforados: Una medicin del desempeo de un sistema de remocin de
slidos perforados del fluido de perforacin.
3.1.37 Fluidos de perforacin: el trmino aplica a cualquier
lquido o lechada bombeada abajo en la sarta y sube por el anular
del hueco para facilitar la perforacin.3.1.38 Eductor: Un
dispositivo consistente en un flujo de fluido que descarga bajo
alta presin de un jet hasta el espacio anular creando una succin
cuando esta apropiadamente instalado, este puede evacuar lodo con
presencia de gas desde un tipo de desgasificador o pasando los
slidos a travs de un embudo.3.1.39 Efluente: Una descarga de lquido
generalmente usada para describir un flujo liquido despus de que se
ha realizado la separacin o purificacin. 3.1.40 Nivelador: Una
apertura en un sistema de superficie de sostenimiento de fluidos
para que fluya entre compartimientos.3.1.41 Cabeza de alimentacin:
Una tubera o conductor para la cual dos o mas hidrociclones son
conectados y desde la cual ellos reciben su lechada de
alimentacin.3.1.42 Capacidad de flujo: tasa a la cual una zaranda
puede procesar lodo y slidos. Esta es una funcin de muchas
variables que incluye configuracin de la zaranda, diseo y
movimiento, reologa del lodo, cargue de slidos y acercamiento de
partculas de tamao parecido.3.1.43 Lnea de retorno: Tubera a travs
de la cual se dirige el lodo desde la cabeza del pozo hasta el
primer componente que procesa flujo.3.1.44 Tasa de flujo: La
cantidad de lquido o bache de lodo a travs de una tubera en una
unidad de tiempo, que es galones por minuto, barriles por minuto y
otras.3.1.45 Espuma: burbujas flotando sobre la superficie del
lodo. Las burbujas son usualmente aire que puede ser gas.3.1.46
Vlvulas de pie: una vlvula cheque instalada al final de la lnea de
succin.3.1.47 Viscosidad de embudo: ver viscosidad de embudo marsh
(3.1.57). 3.1.48 Gumbo: Los cortes que se aglomeran y forman una
masa pegajosa cuando se circula arriba del pozo.3.1.49 Cabeza: la
altura de una columna de lquido o bache medido arriba de un punto
en una tubera o en una bomba.3.1.50 Alta gravedad especifica de los
slidos: Los slidos adicionados especficamente a un fluido de
perforacin para incrementar la densidad del lodo. La barita es el
mas comn, pero otros tambin pueden ser usados, que son el oxido de
hierro.3.1.51 Ganchos: Los ganchos de los bordes de una seccin de
mallas en una zaranda que acepta el tensor para montar una
malla.3.1.52 Embudo: Un largo dispositivo en forma de cono dentro
del cual los componentes secos pueden ser vertidos mezclando
uniformemente con lquidos o baches.3.1.53 Hidrociclones: Un
dispositivo de separacin slidos-lquidos utilizando una fuerza
centrifuga. El fluido entra tangencialmente y gira dentro de cono.
Los slidos mas pesados se van hacia las paredes del cono y bajan
hacia la boquilla del cono. El fluido se mueve una parte hacia
abajo del cono y otra parte sale por el tope del cono por medio de
una tubera.3.1.54 Impeler: Un disco giratorio en una bomba
centrifuga con protuberancias que se usan para acelerar el fluido
dentro de la tubera.3.1.55 Slidos de baja gravedad especfica: Todos
los slidos en un fluido de perforacin, excepto la barita u otro
material pesante como las sales, slidos perforados de todos los
tamaos, coloides comerciales, materiales de perdida de circulacin y
otros.3.1.56 Manifold: Una longitud de tubera con mltiples
conexiones para recoger o distribuir.3.1.57 Viscosidad de embudo
marsh: El tiempo en segundos requerido para un volumen medido de
lodo que sale del embudo. Ver API RP 13B-1 y RP 13B-2.
3.1.58 Radio de martn: La distancia del centro de un objeto
hasta su limite exterior. La direccin de esta medicin es
especificada por la orientacin de la lnea del azimut (el radio es
en ngulos de 0, 90, 180, 270 desde la horizontal).3.1.59 Batidor
mecnico: ver agitador (3.1.2)3.1.60 Mesh: El nmero de aperturas (y
la fraccin) por una pulgada lineal en una malla, contada en ambas
direcciones desde el centro del alambre.3.1.61 Conteo de mesh: El
contador es un trmino comnmente usado para describir un rectngulo o
cuadrado del tejido de la malla. Un conteo de mesh tales como 30 x
30 o frecuentemente 30 mesh, indica un mesh cuadrado, mientras una
designacin tal como 70 x 30 mesh claramente indica un mesh
rectangular.3.1.62 Micrn: Una unidad mtrica de medicin lineal,
denotada como .Termino equivalente en normas API es micrmetro. 1000
micrones o micrmetros es igual a milmetro; 25,400 micrones = 1
pulgada. 3.1.63 Lodo: ver fluido de perforacin (3.1.37).3.1.64
Balanza de lodos: Una balanza de brazo usada para determinar el
peso del lodo. Referencia API RP 13B-1 o API RP 13B-2, Seccin
2.3.1.65 Limpiador de lodo: Un trmino genrico usado para una
combinacin de hidrociclones y mallas en serie. La descarga liquida
del hidrociclon regresa al lodo, mientras que la descarga slida de
los hidrociclones es procesada a travs de una malla de mesh fino.
La descarga de slidos pasa por una la malla que los descarta
mientras el liquido y slido pasan a travs de una malla y regresan
al lodo.3.1.66 Pistolas de lodo: una tubera sumergida que se usa
para agitar el lodo a una alta velocidad. 3.1.67 Embudo de lodo:
ver embudo (3.1.52)3.1.68 Compartimiento de lodo: una subdivisin de
las secciones de succin/descarga, adiccin y remocin de un sistema
de superficie.3.1.69 Canal de lodo: Se construye por encima de
muchos sistemas de superficie que se usa para dirigir el flujo
seleccionado hacia un compartimiento del sistema de
superficie.3.1.70 Peso de lodo: Una medida del peso especifico de
un bache usualmente reportado en lb/gal, lb/cu ft., psi/1000 ft.lg
o gravedad especifica.
3.1.71 Tamao de partcula. Un trmino usado en describir el
taponamiento de una malla y se refiere a las partculas con una
dimensin suavemente mas larga que la apertura de la malla.
3.1.72 Lodo base aceite: Un tipo especial de fluido de
perforacin en donde el diesel es la fase continua y el agua o
salmuera es la fase dispersa.3.1.73 Descarga liquida: el flujo de
descarga de una separacin centrifugada que contiene ms porcentaje
lquido que los de la alimentacin.3.1.74 Cabeza de la descarga
liquida: una tubera en la cual dos o ms hidrociclones se descargan
en su descarga liquida.3.1.75 Partculas: Una unidad discreta de
material slido que puede consistir de un grano o en cualquier nmero
de granos pegados en conjunto.3.1.76 Distribuciones del tamao de
partcula: El peso o volumen neto clasificando las partculas slidas
dentro de varios rangos de tamao como un porcentaje de slidos
totales de todos los tamaos en una muestra de fluido.3.1.77 Rotor
perforado en un separador de fuerza centrifuga: Una separacin
mecnica por fuerza centrifuga en la cual rota el elemento que es un
cilindro perforado (el rotor) dentro de una forma concntrica y una
superficie exterior cilndrica.3.1.79 Viscosidad plstica: Una medida
de la resistencia interna del flujo atribuible a la cantidad, tipo
y tamao de los slidos y la viscosidad de la fase liquida de una
fase liquida del fluido API RP 13B-1 o API RP 13B-2.3.1.80
Taponamiento: encunado o apinado en las aberturas del tendido en la
superficie de la malla, previendo el paso de partculas por debajo
del tamao y no taponando la malla. Ver obstruccin.3.1.81 Bolsillo:
compartimiento de una zaranda dentro de la lnea de descargas desde
que el lodo alimenta las mallas o se hace bypass si es
necesario.3.1.82 Sistema de premezcla: un compartimiento usado para
la mezcla de materiales (tales como bentonita, polmeros y otro mas)
que requieren un tiempo para hidratar o dispersar completamente
antes de adicionarse al lodo.3.1.83 Malla pretensionada: Un malla
que tiene un marco o bastidor con una tensin aplicada antes de su
instalacin en la zaranda.3.1.84 Puerto reducido: una vlvula que es
de menor tamao que el rea de la tubera a la cual se pega.3.1.85
Piscina de reserva: (a) una piscina en tierra usada para almacenar
residuos de la perforacin. (b) Una seccin del sistema de superficie
que se usa para almacenar fluido de perforacin3.1.86 Seccin de
remocin: La primera seccin en el sistema de lodo que consiste en
una serie de compartimientos para remover gas y slidos
indeseables.3.1.87 Retorta: Un instrumento usado para destilar
diesel, agua y otros materiales voltiles en un fluido de perforacin
para determinar as el contenido de diesel, agua y slidos totales en
un porcentaje en volumen. Ver el API RP 13B-1 o RP 13B-2, Seccin
4.3.1.88 Descarga en forma de chorro: es la caracterstica de un
hidrociclon donde la descarga slida es demasiado viscosa y
sobrecargada con slidos separables que caen por la boquilla del
cono en forma de chorro continuo. 3.1.89 Contenido de arena:
(contenido de arena API): las partculas del lodo que son mas
grandes que 74 micrones (malla de mesh 200) expresada como un
porcentaje en volumen del lodo. Estas partculas pueden ser
cualquier mineral o de composicin qumica y caracterstica, por
ejemplo barita, arcilla, mica, silica, acero, chert y otros ms. Ver
API RP 13B-1, Seccin 5.3.1.90 Trampa de arena: El primer
compartimiento en un sistema de superficie el cual funciona como
compartimiento de asentamiento. Este es solo un compartatimento sin
agitacin.
3.1.91 Tela de la malla: un tipo de superficie enmallado donde
el tejido es cuadrado, rectangular o con aberturas ranuradas.3.1.92
Enmallado: Un proceso mecnico resultado de una divisin de partculas
sobre la base del tamao por aceptacin o rechazo de una superficie
enmallada.3.1.93 Potencial de separacin: relativo al grado
potencial eficiente en la composicin de una malla en sus aperturas
cuando su dimetro es esfrico, tambin llamado distribucin del cutt
point.3.1.94 Velocidad de asentamiento: es la velocidad que una
partcula alcanza en un fluido determinado cuando la fuerza de la
gravedad es igual a la fuerza de la friccin en una partcula en
movimiento y es el momento en que una partcula alcanza su mxima
velocidad.3.1.95 zaranda: el trmino general de un dispositivo
mecnico que remueve los slidos en un fluido de perforacin usando
mallas y un mecanismo de vibracin.3.1.96 Shute: en un tejido de
tela, la direccin de los alambres van en direccin perpendicular al
telar. Ver tambin Doblar3.1.97 Tamiz: contenedor en forma cilndrica
o de bandeja con una malla en el fondo con aperturas normalizadas.
3.1.98 Anlisis de tamiz: determinacin relativa de los porcentajes
de las sustancias que pasan a travs o que retienen una secuencia de
mallas que van incrementando el mesh. El anlisis puede ser por
mtodos secos o hmedos.3.1.99 Limo (descripcin fsica): partculas de
un tamao entre una arcilla (menos de 2 micrmetros) y arena API
(mayor que 74 micrmetros).PRACTICA RECOMENDADA PARA EVALUAR
SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE UN FLUIDO DE PERFORACION
3.1.100 Tanque de pldora: un pequeo compartimiento (normalmente
adyacente al compartimiento de succin) usado para mezclar fluidos
especiales que va a ser bombeados al fondo del pozo. El uso ms comn
para preparar un pequeo volumen de lodo pesado antes de un
viaje.3.1.101 Concentracin o contenidos de solido: La cantidad
total de slidos en un fluido de perforacin como se determina en una
destilacin incluyendo tanto los slidos disueltos como los no
disueltos.3.1.102 Equipos de separacin de slidos: cualquier y todos
los dispositivos usados para la remocin de slidos desde lquidos de
la perforacin como son zarandas, desarenador, desarcillador,
limpiador de lodo centrifugas y otros mas.3.1.103 Descarga en forma
de sombrilla: la caracterstica en donde la descarga slida de
ciertos hidrociclones hacia la atmsfera no es sobrecargada de
slidos separados.3.1.104 Mesh cuadrado: una malla donde el nmero de
agujeros es el mismo en ambas direcciones.3.1.105 Compartimiento de
succin: el rea de la seccin de succin descarga en donde el lodo es
tomado por la succin de las bombas de lodo.3.1.106 Sump: Un
compartimiento para disponer o una piscina en la tierra para
mantener descargando lquidos y slidos. 3.1.107 Tensionar: dar la
tensin apropiada en la superficie de una malla dentro de marco de
vibracin.3.1.108 Dilucin total: el volumen de lodo que se hace para
mantener una fraccin especifica de slidos perforados por encima de
un intervalo entre la distancia de perforacin de la broca si no hay
un sistema de remocin de slidos.3.1.109 Area total no blanqueada:
el rea neta no bloqueada en un pie cuadrado, que permite el paso de
fluido a travs de la malla. Algunos diseos de malla pueden eliminar
hasta un 40% rea neta del panel de la malla de flujo de un fluido
debido a que el bastidor de la malla y al material que se
dobla.3.1.110 Tanque de viaje: un recipiente calibrado usado para
contabilizar volmenes de llenado y de desplazamiento de una tubera
que es sacada del hueco.3.1.111 Descarga slida: la descarga de
separadores con fuerza centrifuga que contienen un porcentaje ms
alto de slidos de la alimentacin.3.1.112 No obstruida: rea no
obstruida en la apertura de una malla3.1.113 Lodo no pesado: un
lodo que no contiene slidos suspendidos de alta gravedad
especfica3.1.114 Venturi: lineamiento del flujo que se le da a un
tamao de tubera siguiendo una restriccin (como un embudo) para
minimizar la cada de presin y turbulencia3.1.115 Viscosidad: una
propiedad caracterstica de un fluido o lquido o bache definido como
resistencia al flujo. Una definicin especfica es la relacin del
shear-stress a la tasa del shear.3.1.116 Volumen de un lodo
formado: el volumen de lodo alcanzado por encima de un intervalo
especifico de pie perforado.3.1.117 Volumen de slidos perforados:
el volumen de slidos perforados por encima de un intervalo
especifico del pie perforado.3.1.118 Vortex (aire): Un ncleo en
forma cilndrica o cnica de aire o vapor que va a lo largo del eje
central cuando la lechada rota dentro de un hidrociclon.3.1.119
Warp: En un tejido donde los alambres van paralelos al telar. Ver
tambin Shute.3.1.120 Lodo base agua: un fluido de perforacin en
donde el agua es un medio de suspensin para los slidos y es la fase
continua.3.1.121 Lodo pesado: un fluido de perforacin en la cual
los slidos de alta gravedad especfica han sido adicionados para
incrementar su densidad.3.1.122 Material pesante: Cualquier slido
de alta gravedad usado para incrementar la densidad de los fluidos
de perforacin.3.1.123 alambre de la tela: Ver malla (3.1.91)3.1.124
Presin de trabajo (WP): la mxima presin para la cual la vlvula debe
ser expuesta con el fin de cumplir con la garanta del fabricante y
para estar dentro de los cdigos de la industria y normas de
seguridad.3.2 ABREVIACIONES
3.2.1 ACS: Sociedad Americana de Qumica3.2.2 API:Instituto
Americano del Petrleo3.2.3 ASTM: Sociedad Americana de pruebas de
materiales
3.2.4 CAS:Servicio Qumico Abstract
3.2.5 TC:Para contener.
3.2.6 TD: Para entregar.
4 Requerimientos
4.1 Este documento esta organizado como un mtodo que valora el
desempeo de un grupo de equipos que primero se presentan.Un
procedimiento de valoracin de desempeo de un equipo en particular
es el que se da continuacin. Una coleccin de lineamientos
operacionales probados en los equipos y todo el sistema dado.Los
lineamientos pueden ser usados para modificar la operacin del
equipo y el sistema de remocin y as mejorar la eficiencia de
cualquier equipo en uso.
4.2 El uso de esta prctica permitir la comparacin de la direccin
de los resultados alcanzados por modificaciones hechas para el
sistema en el sitio de perforacin. El desempeo de remocin mejorado
puede ser reconocido, monitoreado y los beneficios dados en la
remocin de slidos mejorados.
5 Desempeo de un sistema de remocin de slidos perforados
5.1 DESCRIPCION5.1.1 Este procedimiento da un mtodo para
determinar la eficiencia de remocin de slidos perforados por equipo
que procesa fluidos de perforacin.5.1.2 La eficiencia de un sistema
de remocin slidos fue previamente reportado como el porcentaje de
roca perforada que fue removido por el equipo y no se tuvo en
cuenta la cantidad de fluido perdido en el proceso.5.1.3 La
definicin de arriba simplemente empuja a que el lodo dara 100 por
ciento de eficiencia en la remocin, pero no seria un mtodo deseable
debido a la cantidad de lodo perdido.As que ms exactamente describe
el desempeo de un sistema, un trmino que se necesita el cual tomara
una cantidad de porcentaje removido y la humedad de los slidos
perforados.5.1.4 El factor de dilucin un trmino creado para
describir el desempeo del sistema de remocin de los slidos
perforados el cual se define como todos los procesos usados
mientras se perfora un pozo que remueve del hueco los slidos
generados del fluido activo. Estos procesos consisten en desechar
todo el lodo (incluyendo perdidas de circulacin) asentamiento,
cernir, desarenar, desarcillar y centrifugar. El factor de dilucin
es calculado monitoreando la cantidad de fluido base (agua o
aceite) adicionado al sistema.5.2 EQUIPO
5.2.1 Medidores: los medidores de agua cumplirn con la Norma
C705 de la Asociacin Americana de trabajos para el agua
referenciado en la c700-77 ANSI/AWWA y ha sido aprobado por el
Instituto de Normas Nacionales Americanas sociedad annima de Enero
19, 1978.La medicin de los aceites sern hechos de acuerdo con el
manual de normas de medicin de petrleo, capitulo 5. Operacin de
medidores de turbina contenido en la seccin 3.5.2.2 Determinar Peso
del lodo (densidad): cualquier instrumento lo suficientemente
exacto para permitir la medicin dentro de 0.1 lb./gal ( 0.5 lb/ft3,
0.01 g/cm3, 10 kg/m3) puede ser usado. La balanza de lodos es el
instrumento generalmente usado para determinar el peso del lodo. La
balanza de lodo esta diseada de una tasa y un brazo, es balanceada
con una contrapesa la cual se desliza a lo largo del brazo para as
graduarlo a la escala. Un nivel de burbuja se encuentra sobre el
brazo que permite la nivelacin exacta. Referirse a la seccin 2 API
RP 13B-1 o RP 13B-2.5.2.3 La determinacin de agua, aceite y slidos:
Referirse a la seccin 4, API RP 13B-2a. Instrumento Retorta.
b. Receptor de agua.
c. Lana de acero fino.
d. Grasa silicona de alta temperatura.
e. Limpiadores de tubera.
f. Cuchillo o esptula.
g. Agente antiespumante. 5.2.4 Determinacin de cloruros:
Referirse a la seccin 8 del API RP 13B-1 O 13B-2, Seccin 5
apropiada para fluidos base aceite y agua.a. Solucin de nitrato de
plata es la apropiada.
b. Solucin Indicadora de cromato de potasio 5 g/100 cm3 de
agua.
c. Solucin de cido ntrico o sulfrico: normalizada al 0.02 normal
(N/50).
d. Solucin indicadora de fenoltaleina: 1 g/100 cm3 de 50 por
ciento de alcohol/solucin de agua.
e. Carbonato de calcio: qumicamente puro grado precipitado con
agua destilada.
g. Probeta (graduada) pipetas (TD): un 1-cm3 y 10 cm3.
h. Bureta: 100-150 cm3, preferiblemente blanca.
i. vara de agitacin. 5.3 PROCEDIMIENTOS / CALCULOS
5.3.1 Peso del lodo en el tanque de succin, salinidad y datos de
slidos (retorta)Medir y registrar todos los pesos de lodo en el
tanque de succin, salinidad y datos de slidos (retorta) para
intervalo determinado.5.3.2 Medir y registrar las adiciones del
fluido base para el lodo (Vbf)Los dispositivos de medicin pueden
dar un volumen actual del fluido base dentro de la exactitud del
equipo. La mayora de los medidores comnmente usados para medir el
consumo del fluido base son turbinas mecnicas, hlices y componentes
tipo. Los medidores magnticos y Dopler son ms dependientes de los
slidos suspendidos en los flujos para suministrar las mediciones de
volumen.El tamao del medidor es crtico para su exactitud. Las
tablas de aceptacin para tamaos lineales por volumen por medio de
la serie de normas incluidas en la AWWA C700.La prueba para todos
los medidores debera ser volumtrica o por peso si las balanzas estn
disponibles. El volumen registrado deber estar dentro de 0.25 por
ciento de la columna actual. Usar escurridores en la parte de
arriba del medidor y revisar frecuentemente por taponamiento.
5.3.3 Determinar la fraccin del fluido base (Fbf)La fraccin de
fluido base es el valor promedio para el intervalo en cuestin. El
mtodo de promediar es crtico y es importante
PRACTICA RECOMENDADA PARA EVALUAR SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE
UN FLUIDO DE PERFORACION
Usar el mismo mtodo para un intervalo permitido y comparaciones
del pozo usando diferentes mtodos de promediar puede resultar en
comparaciones inexactas. La base de la fraccin de fluido puede ser
calculado desde los mtodos de anlisis de slidos usando la retorta y
las mediciones de salinidad.
5.3.4 Determinar la fraccin de los slidos perforados (Fds)La
fraccin de slidos perforados puede ser calculada por varios mtodos
desde un anlisis simple de slidos la cual corrige por
concentraciones de sal y bentonita, para mtodos de balance de
material complejo el cual corrige los componentes adicionales tales
como aditivos comerciales. La fraccin de slidos perforados es el
promedio para el intervalo por lo tanto el mtodo de promediar es de
nuevo critico. Los estudios de sensibilidad del efecto de la
fraccin de slidos perforados sobre un factor de dilucin final
muestran que una variacin significante es posible cuando use
diferentes mtodos de promediar.Las comparaciones son validas
solamente cuando se usan mtodos idnticos para promediar.
5.4 CALCULOS
5.4.1 Calcular el volumen de lodo construido (Vmb)
El volumen de lodo construido es determinado por la fraccin del
fluido base.
Vmb = Vbf x Fbf
(1)
Donde:
Vmb = volumen de lodo construido.
Vbf = volumen de fluido base adicionado para sistemas de fluidos
de perforacin.
Fbf = fraccin del fluido base.
5.4.2 Calcular el volumen sacado de slidos perforados (Vds)
Este valor puede ser calculado desde las dimensiones del pozo,
longitud y dimetro.
5.4.3 Calculo de la dilucin total (Dt)La dilucin total es como
el volumen de lodo que seria construido si no hay sistema de
remocin de slidos. En este caso, todo los slidos perforados serian
incorporados dentro del sistema de lodo con dilucin siendo
solamente una forma de control de slidos.La calidad del lodo y el
desempeo de la perforacin quedaran igual si se usa exclusivamente
dilucin o un sistema de remocin de slidos.Dt = Vds / Fds
(2)
Donde:
Dt = dilucin total.
Vds = volumen de slidos perforados.
Fds = fraccin de slidos perforados.
5.4.4 Calculo del Factor de Dilucin (DF)El factor de dilucin es
la relacin del volumen de lodo construido sobre la dilucin total.
Esta es la relacin de lodo usado por un intervalo de perforacin
actualmente perforado usando un sistema de remocin de slidos
comparado al usar solamente dilucin. En ambos casos el nivel de
slidos perforados en el lodo se mantendra constante y aparece en
ambos clculos. El factor ms bajo, el ms eficiente del sistema.
DF = Vmb / Dt
(3)
Donde: DF = factor de dilucin.
Vmb = volumen de lodo construido.
Dt = dilucin total.
5.4.5 Calculo del desempeo del sistema de remocin de slidos
perforados (SP)
SP = (1 DF) x (100)
(4)
Donde:
SP = desempeo del sistema de remocin de slidos perforados
DF = factor de dilucin.
5.6 CALCULOS DE UNIDADES METRICAS EJEMPLODatos de un reporte de
lodos
Fluido base adicionado:
(Vbf): 2000 m3
Fraccin promedio de un fluido base:
(Fbf): 0.80
Profundidad inicial:
5000 metros
Profundidad final:
6714 metros
Dimetro promedio del hueco:
12.25 pulgadas
Volumen de slidos perforados (Vds):
250 m3
Fraccin promedio de slidos perforados (Fds): 0.05
Usar ecuacin (1)volumen de lodo construido (Vmb):
Vmb = Vbf / Fbf = 2000 / 0.80 = 2500 m3 Usar ecuacin (2)dilucin
total (Dt):
Dt = Vds / Fds = 250 / 0.05 = 5000 m3 Usar Ecuacin (3)factor de
dilucin (DF):
DF = Vmb / Dt = 2500 / 5000 = 0.50
Usar Ecuacin (4)desempeo del sistema de remocin de slidos
(SP):
SP = (1 DF) x (100) = (1 0.50) x (100) = 50%
6 Evaluacin en Campo del equipo que maneja los slidos
perforados
6.1 DESCRIPCION
6.1.1 Esta seccin presenta un mtodo de campo para determinar la
relacin costo-efectividad de cada equipo de control de slidos
cuando se usa un lodo base agua. Si el arreglo del sistema y el
equipo cumple con los lineamientos descritos en la seccin 7, el
desarrollo operacional se asume que es adecuado y correcto. Esta
pregunta es si el equipo de remocin mecnica de slidos cumple con la
relacin costo-efectividad.
6.1.2 Zarandas, hidrociclones y limpiadores de lodo tratan el
sistema activo del fluido de perforacin. Ellos pueden ser evaluados
comparando el costo de remocin de slidos perforados con un equipo
mecnico con una reduccin equivalente de slidos perforados con el
costo de uso por dilucin para remover slidos perforados.6.1.3 Una
centrifuga procesa un fluido de perforacin no pesado y descarta lo
pesado (o underflow) puede tambin ser evaluada con esta
tcnica.6.1.4 Una centrifuga procesa un fluido de perforacin pesado
es usado para ajustar la viscosidad del fluido de perforacin por
remocin de slidos coloidales. La cantidad de slidos coloidales
permisibles en el fluido de perforacin es controlada por las
propiedades reolgicas y no es fcilmente determinada. Este
procedimiento no aplica para lodo pesado procesado por una
centrifuga.6.1.5 Concentraciones de slidos perforados puede ser
mantenido con un equipo mecnico o por dilucin. La dilucin es usada
para la comparacin del costo aunque el resultado del fluido de
perforacin no tenga exactamente la misma composicin de slidos y la
distribucin del tamao de partcula como si el equipo de remocin de
slidos se hubiera usado. Una vez el rango de operacin es
satisfactorio es cuando la concentracin de los slidos perforados ha
sido estabilizado, el costo de operacin del equipo puede ser
comparado con el costo de dilucin para alcanzar la misma
concentracin.6.1.6 El costo de operacin del equipo incluye el costo
real, el costo de productos de lodo descartado (lquido y slido),
costos de disposicin y el costo que reemplaza el volumen descartado
del sistema. El costo de dilucin incluye costos de disposicin para
el volumen de fluido de perforacin descartado y el costo de
reemplazo del fluido para mantener un volumen igual en el
sistema.6.1.7 El procedimiento para calcular relacin de slidos de
remocin por un equipo mecnico no alcanza a comparar la tasa de
remocin en la cual los slidos perforados son generados abajo en el
hueco y suben a superficie.6.1.8 El procedimiento no prescribe el
nivel aceptable de slidos perforados por el sistema de fluido. Esta
decisin debe ser tomada antes que el anlisis se realice.6.1.9 Como
est escrito el procedimiento aplica solo para lodos base agua sin
embargo, puede ser adaptado para lodos base aceite en pozo.
6.2 EQUIPO
6.2.1 Balaza de lodo, presurizada preferiblemente (API RP 13B-1,
Seccin 1). 6.2.2 Retorta de Lodo (API RP 13B-1 o RP 13B-2, Seccin
4). 6.2.3 Determinacin de bentonita: Referencia al API RP 13B-1,
Seccin 6 (Capacidad de Azul de metileno) como procedimiento. 6.2.4
Determinacin de cloruros: Referido al API RP 13B-1, Seccin 8 ver su
procedimiento. 6.3 PROCEDIMIENTO 6.3.1 Determinar diariamente el
tiempo de operacin de cada equipo Registrar como A, hr/da6.3.2
Medicin de la tasa de flujo de la descarga en el equipo. Registrar
como B, gal/minNota: Varios tipos de equipos requieren diferentes
mtodos para determinar la tasa de descarga. Como los mtodos que se
dan aqu no son especficos, el usuario debe seguir un procedimiento
que es aplicable para el sistema de remocin de slidos el cual esta
siendo evaluado.6.3.3 Medicin de la densidad de la descarga con una
balanza de lodo presurizada. Registrar como C, lb/gal6.3.4
Determinar el porcentaje en volumen de slidos en la descarga con la
retorta. Registrar como D, %.6.3.5 Determinar el contenido de
bentonita en el fluido de perforacin en el reporte de lodos o medir
usando el procedimiento de capacidad de azul de metileno que se
encuentra en la seccin 6 del API RP 13B-1. Registrar como E en
lb/bbl. 6.3.6 Determinar el contenido de cloruros del fluido de
perforacin del reporte de lodos o medir usando la prueba de
cloruros en la Seccin 8 del API 13B-1. Registrar como F en
mg/L.6.3.7 Obtener en porcentaje de volumen el contenido de slidos
perforados en el fluido de perforacin. Registrar como G, %.6.3.8
Obtener la densidad de los slidos perforados del reporte de lodos o
medir por medio de la retorta. Registrar como a en g/cm3.6.3.9
Obtener la densidad del material pesante. Registrar como b en
g/cm3.6.3.10 Obtener el costo del fluido de perforacin. Registrar
como H, $/bbl, /m3, /m3, DM/m3, Fr/m3, NK/m3, o en la moneda que
seleccione.6.3.11 Obtener el costo de la fase liquida del fluido de
perforacin. Registrar como H, en la moneda escogida/bbl o m3.
6.3.12 Obtener el costo de material pesante. Registrar como I en la
moneda escogida/bbl o m3.Nota: Este es el costo de un barril de
material pesante y no el costo de material pesante contenido en un
barril de fluido de perforacin.6.3.13 Obtener el costo de qumicos
usados en el fluido de perforacin. Registrar como J, en la moneda
seleccionada/bbl o m3.6.3.14 Obtener el costo de alquiler del
equipo. Registrar como K, en la moneda seleccionada/da.6.3.15
Obtener el costo de disposicin de desechos. Registrar como c, en la
moneda seleccionada/bbl o m3. Nota: El costo para disponer el
exceso de fluido de perforacin y descartar el flujo puede ser
diferente.
6.4 CALCULOS PARA LA DESCARGA SOLIDA COMPOSICION
6.4.1 El contenido de lquido corregido en la descarga slida se
calcula como sigue:L (%) = (100 D) (1 + 5.88x10- 8 * F1.2)
(5)
Donde:
L= Contenido de liquido corregido en la descarga slidaNota: La
siguiente ecuacin corrige el contenido de slidos de la descarga
slida por salinidad solamente en forma de cloruro de sodio. Si
otras sales estn presentes como prevalentes, diferentes ecuaciones
deben ser usadas para compensar su presencia.
6.4.2 Contenido de slidos corregidos de la descarga slida se
calcula como sigue:
M (%) = 100 L
(6) Donde: M = contenido de slidos corregidos en la descarga
slida6.4.3 La densidad de la fase liquida en la descarga slida se
calcula como sigue
N (g/cm3) = 1 + 1.94x10-5* F0.95
(7)
Donde: N = densidad de la fase liquida en la descarga slida6.4.4
La densidad de slidos en la descarga es calculada como sigue:O
(g/cm3) = (12 * C L * N) / M
(8)
Donde: O = densidad de slidos en la descarga slida.
6.4.5 El contenido de material pesante en la descarga slida es
calculada como sigue:P (lb / bbl) = 3.5 * b * M * (O a) / (b a)
(8)
Donde: P = Contenido de material pesante en la descarga slida. Q
(%) = P / (3.5 * b)
(9)
Donde: Q = porcentaje de material pesante de la descarga slida.
6.4.6 El contenido de slidos de baja gravedad de la descarga slida
es calculada como sigue:R (%) = M Q
(10)
Donde: R = porcentaje del contenido de slidos de baja gravedad
de la descarga slida. 6.4.7 El contenido de slidos perforados de la
descarga slida ajustados al contenido de bentonita es calculado
como sigue:S (%) = R E / 9.1
(11) Donde: S = Contenido de slidos perforados en la descarga
slida ajustada por el contenido de bentonita.T (lb / bbl) = 3.5 * S
* a
(12)
Donde:
T = Contenido de slidos perforados de la descarga slida.
Nota: Esta frmula es usada como un sustituto para medir el
contenido de bentonita en la descarga. Desde su impacto es en el
costo total de manera pequea, y es considerado suficientemente
exacto para evaluaciones de campo.
6.5 CALCULO COMPARACION DEL COSTO
6.5.1 El volumen total de descarte por da en cada equipo que
esta siendo evaluado se calcula como sigue: U (bbl / da) = A * B *
(60 / 42)
(13) Donde: U = volumen total descartado por da (para cada
equipo). 6.5.2 Volumen lquido en flujo descartado es calculado como
sigue: V (bbl/da) = U * [(100 M) / 100]
(14) Donde: V = volumen liquido en el flujo de descarga6.5.3 El
volumen de slidos perforados en el flujo descartado es calculado
como sigue:W (bbl / da) = U * S / 100
(15) Donde: W = volumen de slidos perforados en el flujo
descargado.6.5.4 El volumen de material pesante en el flujo de
descartado es calculado como sigue:X (bbl / da) = U * Q / 100
(16)
Donde: X = volumen de material pesante en el flujo descartado.
6.5.5 El costo de material pesante en el flujo descartado es
calculado como sigue:Y = X * I
(17)
Donde: Y = costo de material pesante.
6.5.6 El costo de los qumicos en el flujo descartado es
calculado como sigue:Z = V * J
(18)
Donde:
Z = costo de qumica en el flujo descartado.
6.5.7 El costo de lquido en el flujo descartado es calculado
como sigue:Z = V * H
(19)
Donde:
Z = costo de liquido en el flujo descartado. 6.5.8 El costo de
disposicin del flujo descastado es calculado como sigue:Z = U *
c
(20)
Donde:
Z = costo para disponer el flujo descartado.
6.5.9 El costo total de usar un equipo que esta siendo evaluado
se calcula como sigue:A = K + Y + Z + Z + Z
(21)
Donde:
A = Costo total de usar un equipo. 6.5.10 El volumen de dilucin
requerido para diluir un volumen equivalente de slidos perforados
es calculado como sigue:B (bbl)= (100W / G) W
(22)
Donde:
B = volumen de dilucin requerido para diluir un volumen
equivalente a los slidos perforados.
6.5.11 El costo para implementar la dilucin, incluyendo el costo
para disponer el exceso de fluido es calculado como sigue:
C = B * (H + c)
(23)
Donde:
C = costo para implementar una dilucin.
6.5.12 La operacin de un equipo puede ser considerado costo
efectivo en la moneda seleccionada si:A < C
(24)
7 Lineamientos Prcticos operacionales
7.1 DESCRIPCIONLos beneficios de un efectivo control de slidos
son bien conocidos. Estos beneficios incluyen incrementar las tasas
de perforacin, reducir los costos de lodo, reducir problemas en el
hueco reducir abrasin y desgaste adems de costos de disposicin. Los
costos de disposicin son reducidos debido a las buenas prcticas de
control de slidos minimizando el volumen total de desecho generado
por una operacin de perforacin. Para los beneficios de arriba
nombrados se debe usar un equipo de control de slidos efectivo,
apropiadamente instalado y operado. Frecuentemente los beneficios
de los equipos de control de slidos no son obtenidos en el campo
debido al tamao inapropiado, instalacin inadecuada y operacin
inapropiada.Los siguientes lineamientos operacionales para los
equipos son el resultado de aos de experiencia y son las mejores
prcticas comunes recomendadas. Siguiendo los lineamientos
recomendados debe resultar mejores sistemas de control de slidos y
ms beneficios asociados al ser realizados.
7.2 SISTEMAS DE SUPERFICIE
7.2.1 El sistema de superficie debe ser dividido en tres
secciones, cada uno tiene una funcin distinta: (a) seccin de
remocin (b) seccin de adicin y (c) seccin de succin/chequeos,
slidos perforados indeseables deben ser removidos en la seccin de
remocin.Todo el material de lodo y adiciones liquidas deben ser
hechas en la seccin de adicin. La seccin de succin/chequeo da un
volumen para mezclar los nuevos materiales de lodo y verificar las
propiedades de lodo deseadas.7.2.2 Volumen de lodo en superficie
usando una mnima cantidad recomendada es de 100 barriles (menos lo
delgado del hueco) que es suficiente para llenar el hueco cuando la
sarta del taladro pueda manejar tubera humedad y todo el lodo
dentro de la sarta se pierda. Con el fin de mantener las
propiedades del fluido en un gran dimetro, suave, huecos perforados
rpidamente, el volumen de superficie mnimo debe ser al menos cinco
a seis veces el volumen del hueco perforado por da.7.2.3 Basado en
la experiencia, una regla del dedo gordo para el mnimo pie cuadrado
del rea superficial de un compartimiento horizontal (CHSA) es como
sigue:CHSA, ft2 = mx. Tasa de circulac. Gpm / 40 (25)
Ha sido encontrado con la experiencia que esta regla del dedo
gordo provee velocidades del fluido bastante bajas para permitir
que se creen burbujas de aire que suban hasta superficie para
romperse.Nota: Esta regla del dedo gordo fue desarrollada por
Ormsby y esta incluida en el manual de equipo de lodos de IADC,
Manual 2; " Arreglos de un sistema de lodo " pagina 2-177.2.4 La
profundidad de tanque ideal seria aproximadamente igual al ancho o
al dimetro de los tanques. Si es mas profundo, con una especial
consideracin puede ser necesario para la agitacin; si es menos
profundo adecuar la agitacin sin dirigirlo ser difcil o
imposible.7.2.5 Usar nivelacin superior para la trampa de arena
7.2.6 Usar nivelacin superior entre la succin del desgasificador
y los compartimentos de descarga.
7.2.7 Usar nivelacin por la parte inferior entre los
compartimentos de succin y descarga de los desarenadores,
desarcilladores, limpiadores de lodo y centrifugas.7.2.8 Usar un
ecualizador ajustable entre las secciones de remocin y adiccin
cuando los ciclones y/o las centrifugas estn siendo usadas. Correr
con la posicin alta sobre el lado de la descarga. 7.2.9 Usar
nivelacin en el fondo en la seccin de adiccin y en la seccin de
succin/chequeo.7.2.10 Para dispositivos de remocin con tasas de
flujo mayores a la tasa de circulacin del taladro, la ecualizacin
de flujos siempre estar en la direccin contraria (o hacia
arriba).7.2.11 Todos los compartimientos de remocin excepto la
trampa de arena deberan ser mezclados o agitados para asegurar aun
la carga del equipo de remocin de slidos.7.2.12 Movimientos
mecnicos son preferidos para compartimentos de remocin con
agitacin.7.2.13 Dispositivos mecnicos deberan ser apropiados en
tamao e instalados de acuerdo a las recomendaciones del
fabricante.7.2.14 Bafles pueden ser instalados alrededor de cada
dispositivo mecnico para prevenir vortices de aire. Un bafle tpico
puede ser de una pulgada de espesor, 1 pulgadas de ancho (2.5 cm.
de espesor 30.5 cm. de ancho) y se extiende desde el fondo del
tanque hasta 6 pulgadas (15.2 cm.) arriba del tope del aspa del
agitador.Cuatro aspas son usualmente instaladas alrededor de cada
agitador. Son instalados 6 pulgadas (15.2 cm.) pasado las puntas de
las aspas del agitador a lo largo de la lneas conectando el centro
del agitador con las cuatros esquinas de un tanque cuadrado o
compartimiento. Para un tanque rectangular con dos o ms agitadores,
el tanque es dividido en compartimentos cuadrados imaginarios y un
aspa dirigida a cada esquina (real o imaginaria)7.2.15 Pistolas de
lodo no deberan ser usada en la seccin de remocin excepto en donde
la alimentacin de lodo hacia las pistolas viene del compartimiento
que esta siendo agitado por la(s) pistola(s)7.2.16 Las pistolas de
lodo pueden ser usadas en la seccin de adiccin y secciones de
succin/chequeo del sistema de superficie y da los beneficios de
cortar, dividir y mezclar los materiales del lodo
adicionados.7.2.17 La trampa de arena es el compartimiento de
asentamiento en el sistema de superficie del lodo. No debe ser
agitado ni utilizado como succin para ser bombeado. ver 7.2.48
sistemas de superficie para una excepcin de esta regla.7.2.18 Si
una trampa de arena es usada, la trampa de arena debera ser lo
suficientemente grande para permitir el asentamiento apropiado de
los slidos. El fondo debera tener una pendiente con un Angulo de 45
grados o ms inclinado. La vlvula de salida debera ser larga, sin
tapn y abrir y cerrar rpidamente.7.2.19 El desgasificador (si es
necesario) debe ser instalado inmediatamente aguas abajo de la
zaranda y aguas arriba de cada equipo que requiera alimentacin con
una bomba centrifuga.7.2.20 Los equipos de remocin de slidos deben
ser organizados secuencial mente de modo que cada equipo remueva
exitosamente slidos ms finos. Aunque cada equipo no puede ser
usado, para distribuciones generales como sigue:Lodo sin peso,
lodo pesado
Zaranda
Zaranda
Desgasificador
Desgasificador
Desarenador
Limpiador de lodo
Desarcillador
Centrifuga
Centrifuga7.2.21 La descarga liquida de cada equipo de control
de slidos debe ser descargada al compartimiento de flujo aguas
abajo de la succin del compartimiento para cada pieza del equipo.
Esto quiere decir en tubera, fontanera, ruta de flujo
apropiada.7.2.22 La ruta de flujo inadecuada siempre muestra que se
hace un by pass para los slidos en el dispositivo de remocin.7.2.23
Dos diferentes equipos de control de slidos no deberan ser operados
simultneamente al mismo compartimiento de succin.Nota: Medios
diferentes, por ejemplo, desgasificador y desarenador o desarenador
y desarcillador.7.2.24 Dos diferentes equipos de control de slidos
no deberan descargar simultneamente dentro del mismo
compartimiento.
Nota: Medios diferentes, por ejemplo, desgasificador y
desarenador o desarenador y desarcillador.7.2.25 Si dos equipos
iguales de control de slidos son usados simultneamente, el mismo
compartimiento de succin y descarga debe ser usado por ambos.Nota:
Como un ejemplo, si dos unidades de desarcillador son usadas, ambas
deberan ser apropiadamente montadas y tener los mismos
compartimentos de succin y descarga.7.2.26 Los desgasificadores,
desarenadores, desarcilladores y limpiadores de lodo deberan
procesar 100 por ciento del lodo que entra a sus compartimentos
individuales de succin. En su sistema diseado adecuadamente la tasa
de procesamiento debera ser al menos de 10-25 por ciento ms que la
tasa de circulacin del taladro. (Ver 7.8 para hidrociclones).
7.2.27 Si 7.2.21, 7.2.25 y 7.2.26 son aplicados y seguidos la
nivelacin de flujo entre compartimientos ser en la direccin reversa
(o flujo arriba). El flujo hacia atrs confirma que todo el lodo que
entra al compartimiento es procesado.7.2.28 El lodo no debera ser
bombeado de un compartimiento de remocin a otro compartimiento
excepto a travs de los dispositivos de remocin de slidos.7.2.29 El
lodo nunca debera entrar a cualquier compartimiento de remocin
desde afuera de la seccin de remocin hacia la alimentacin de las
pistolas, mezcladores o los jets del desgasificador.
7.2.30 La potencia del lodo por el jet para el desgasificador
debera venir desde el compartimiento de descarga del
desgasificador
7.2.31 EL propsito de las bombas es que se necesitan para la
seccin de remocin y as asegurar la ruta de flujo apropiada. Una
succin y una descarga deberan ser usadas. Las succiones y descargas
no deber estar por medio de un manifold.7.2.32 En un sistema
apropiadamente diseado, los dispositivos de control de slidos no
deberan descargar lquido dentro de descargas de lodo.7.2.33
Excepcin para el 7.2.32 : el cual esta basado en la experiencia de
campo en donde los problemas de espuma en el lodo pueden ser
reducidos por la direccin de la descarga liquida de un desarenador
o desarcillador dentro de una descarga de lodo para una distancia
horizontal cerca de 10 pies antes que el fluido entre en su
compartimiento de descarga para que permita entrar aire y lo rompa.
Si esto es hecho, asegurar que la direccin de flujo es
correcta.7.2.34 Todas las adicciones de lodo deberan ser hechas
despus de la seccin de remocin. Todas las remociones, incluyen la
centrifugacin que debe ser terminada antes de dar inicio a la
adiccin de material de lodo.7.2.35 Problemas de espuma en el lodo
puede tambin ser reducido usando un embudo mezclador sin entrada de
aire. Los jets y embudo con venturi succionan aire dentro lodo
cuando se mezcla.7.2.36 Los embudos con jet pueden incluir un
venturi para mejorar la mezcla.7.2.37 La seccin de succin/chequeo
del sistema de superficie debera contener un tanque de flujo pesado
de 20-50 barriles el cual incluye un sistema de pistolas para
agitacin.
7.2.38 Sistemas de premezclado de lodo deberan ser usados o
cualquier sistema de lodos el cual contiene aditivos que requieren
tiempo y cortan la mezcla apropiada.
Los sistemas de premezcla deberan especialmente ser usados sobre
sistemas que requieren la adiccin de bentonita o mezcla de polmeros
duros tales como CMC, PHPA, XC, y otros. 7.2.39 Dispositivos de
mezcla y corte especial son recomendados para sistemas de premezcla
con la mezcla de polmeros (especialmente PHPA) fluidos pesados
(pldoras), fluidos especializados para corazoneo e hidratacin de
bentonita.7.2.40 Dispositivos de alto corte no deberan ser usados
en el sistema activo debido al alto corte que rpidamente reducir
los slidos del lodo a un rango coloidal.7.2.41 EL sistema de
superficie debera incluir un tanque de viaje.7.3 OPERACIONES DE
SISTEMAS ABIERTO EN TIERRA.7.3.1 Secciones 7.2.1-7.2.41 los
sistemas de superficie aplican para sistemas abiertos. En adiccin
para operaciones en tierra, lo siguiente tambin aplica para
sistemas abiertos.7.3.2 La piscina de desechos (tambin llamada
piscina de reserva o de drenaje) debera ser lo suficientemente
grande para acomodar los desechos slidos y lquidos de la operacin
de perforacin.7.3.3 Si la base de los fluidos de la piscina de
desechos es rehusada, la piscina de desecho debera ser construida
con diques para maximizar el tiempo de asentamiento. Dependiendo de
la claridad de la base del fluido, puede ser rehusado o lavar la
base del fluido para descartar slidos desde los dispositivos de
remocin, la dilucin del fluido base para centrifugas que tratan
lodos pesados lavados del taladro y la composicin de la base del
fluido para el lodo.
7.4 SISTEMAS CERRADOS7.4.1 Con la excepcin de 7.2.5, 7.2.16,
7.2.18, y 7.2.207.2.41 en los sistemas de superficie aplica a
sistemas cerrados como sigue: 7.4.2 Un preplan debe ser
implementado para un exitoso sistema cerrado.
7.4.3 Los slidos perforados removidos del sistema de lodo como
el desecho ocuparan cerca de tres veces el volumen abajo del hueco
previo a la perforacin.7.4.4 Inspeccionar el taladro existente para
una apropiada instalacin suficiente capacidad de fluido y capacidad
de remocin de slidos para cerrar el sistema.7.4.5 Modificar el
equipo existente en el taladro si es necesario y colocar equipo
adicional para cumplir las normas de acuerdo con los lineamientos
operacionales para cada equipo.7.4.6 La trampa de arena debera ser
eliminada o convertida en un compartimiento de agitacin con
nivelacin en el fondo.7.4.7 Instala suficientes zarandas que
permitan cernir fluido de perforacin no pesado en mallas de 74
micrmetros o mas pequeo o para fluidos de perforacin pesados de 105
micrmetros con mas altas ratas de perforacin en donde el tamao del
hueco es mas grande usando una tasa de circulacin mxima.7.4.8 Nunca
hacer bypass en la zaranda. Dejar correr la zaranda en los viajes
del hueco.7.4.9 Para lodos no pesados correr los desarenadores y
desarcilladores apropiadamente. Si las mallas con aberturas mayores
a 74 micrmetros estn siendo usadas sobre las zarandas, entonces la
descarga slida del desarenador y desarcillador que cae sobre las
mallas del mud cleaner ser de 74 micrmetros o ms pequeas y
recolectaran en un pequeo tanque con agitacin el cual se nivela con
el compartimento de descarga del desarcillador. Usar una centrifuga
decantadora para procesar el fluido en el catch tank con una tasa
de alimentacin ms suave que la tasa combinada de la descarga slida
de los hidrociclones. Los slidos removidos son descartados y el
efluente de la centrifuga (lechada liquida) es regresado al
siguiente compartimento de flujo abajo. Si las mallas con aberturas
mas pequeas de 74 micrones son usadas en las zarandas, entonces no
es necesario pasar la descarga slida del hidrociclon antes de la
centrifugacin. En casos donde los slidos perforados son
extremadamente abrasivos, puede ser necesario cernir la alimentacin
de la centrifuga con una malla de 44 micrmetros o mas pequea para
prevenir excesivo desgaste.7.4.10 Si el contenido de slidos
coloidales de un lodo donde su base no es pesada exceda los lmites
aceptables que reflejan la viscosidad y el contenido de slidos, el
e efluente de la centrifuga (bache liviano) de la centrifuga en el
7.4.9 debera ser corrido en una unidad de floculacin (tambin
llamada procesador de lodo o unidad de separacin) la cual puede
incluir una centrifuga decantadora.Adicionalmente el lodo debe ser
centrifugado con una alimentacin suficiente hacia la unidad de
floculacin. El lquido limpio es regresado al sistema activo. 7.4.11
Lodos pesados y no pesados con contenido de arena segn el API sern
bombeados al hueco en pequeos baches o menos.7.4.12 En lodos con
material pesante usar una centrifuga para controlar la
viscosidad.7.4.13 En lodos pesados, el efluente de la centrifuga
(bache liviano) debera ser tratado en una unidad de floculacin (la
cual incluye una centrifuga decantadora) para remover las partculas
coloidales y regresar la fase liquida al sistema activo o enviarlo
a un lugar de disposicin es ms econmico.7.5 ZARANDAS7.5.1 Tratar el
100 por ciento del volumen del lodo circulado por medio de las
unidades disponibles. No todo el lodo o los otros fluidos
recirculados deberan entrar al sistema activo sin pasar primero por
las zarandas.7.5.2 El correr en la prctica mallas mas finas de mesh
teniendo en cuanta a fines econmicos. Si es econmico, correr mallas
teniendo un analizador de imagen D50 de 140 micrmetros o menos
(referirse al API RP 13E). Reemplazar o curar las mallas una sola
vez.7.5.3 Para zarandas de doble tendido, correr mallas no finas en
la parte superior y unas mas finas en la parte inferior. Las mallas
menos finas debera ser al menos dos tamaos de mesh diferentes
(designacin de la malla) no finos. Vigilar el dao en las mallas de
abajo.La malla de abajo deber cubrir de un 75 hasta un 80 por
ciento con lodo para maximizar la utilizacin del rea de la malla
disponible. El retorno de flujo mejora la cobertura.7.5.4 Para
zarandas de un solo tendido con mallas paralelas, correr todas con
el mismo mesh. Si las mallas menos finas son necesarias para
prevenir perdidas de lodo, no ms de dos diferentes tamaos de Mesh
deberan colocarse sobre la zaranda al mismo tiempo.Instalar las
mallas mas finas cerca al bolsillo. Los dos tamaos de mesh deberian
tener aproximadamente el mismo tamao de abertura
Por ejemplo usar una combinacin de mallas con aberturas de 140
micrmetros(100 mesh ) y 178 micrmetros ( 80 mesh )no 140 micrones
(100 mesh )
y 279 micrmetros (50 mesh).
Cubrir de un 75 hasta un 80 por ciento del rea de la malla con
lodo para as utilizar apropiadamente el rea de superficie de la
mallas.7.5.5 Usar barras en spray cuando exista presencia de
arcillas pegajosas y otros materiales delgados pero igualmente se
pegan a las mallas.
La barra que lanza en forma de spray debera ser localizada al
final de la descarga de la superficie de la malla y debera crear
una niebla y no un chorro continuo. Usando una niebla la cual
causara menos dao a la malla y lavara menos slidos que con un
chorro continuo.
7.5.6 No hacer bypass en la zaranda u operar la zaranda con
mallas rotas, hay muchas causas de taponamiento de los
hidrociclones Las mallas de mesh fino construidas con una tela en
la parte trasera del mesh teniendo la ventaja de cernir aun cuando
el mesh fino se rasga.
7.5.7 Para mejorar la vida en mallas de tipo faja con gancho
asegurar los componentes del sistema de tensin, incluyendo los
soportes de caucho, tuercas, pasadores, resortes y otros que estn
en su lugar, limpios y en buen estado. Peridicamente los soportes
de caucho deberan ser removidos, inspeccionados y limpiados por
dentro y por fuera. Instalar malla de acuerdo al procedimiento de
instalacin recomendado por el fabricante.
7.5.8 Mallas tipo faja con gancho deberan ser instaladas
pensionando gradualmente desde el centro hacia exterior. Repetir
este procedimiento hasta la tensin apropiada se alcanzada. Revisar
la tensin despus de 15-30 minutos de operacin y despus
cada hora.
7.5.9 Revisar la lubricacin de los rodamientos cada 100 horas de
operacin o de acuerdo al esquema de mantenimiento del fabricante.
Lubricar y mantener la unida de acuerdo con las instrucciones del
fabricante.
7.5.10 Montar con suficiente espacio y caminaderos con barandas
alrededor del ski de la zaranda para permitir su fcil
mantenimiento. El skid de la zaranda debera ser a nivel.
7.5.11 Revisar la correcta rotacin de los motores de la zaranda.
Seguir los lineamientos del fabricante.
7.5.12 La linea de retorno debera entrar al fondo del bolsillo
para minimizar el asentamiento de los slidos y se suban al
bolsillo. Si la lnea de retorno entra a la parte superior del
bolsillo, debera extenderse dentro del bolsillo dejando suficiente
espacio para que lo slidos salgan de la lnea de retorno.
7.5.13 Arma una distribucin igual de slidos y fluidos cuando
existe ms de una zaranda.
7.5.14 El bypass debera ser usado cuando se permite la separacin
de cemento, pldoras pesadas y otros.7.5.15 Considerar el arreglo de
zarandas en cascada si los slidos perforados son muy abrasivos,
cantidades significantes de material pegajoso estn presentes o la
tasa de perforacin es extremadamente rpida.
7.5.16 Cuando se use una zaranda con Angulo de inclinacin
ajustable vigilar que la degradacin de slidos o los molidos que
estn sea cuando el ngulo de inclinacin sea positivo, especialmente
arriba de mas de 3 grados de la lnea ascendente. Si hay
acumulaciones de slidos en la piscina, excesivo retrabajo ocurrir,
especialmente con los slidos ms suaves. Si el retrabajo es
suspendido, el ngulo debera ser disminuido.DERECHOS DE AUTOR del
Instituto Americano del PetrleoPublicado por los servicios de
Manejo de InformacinPRACTICA RECOMENDADA API 13C
7.5.17 Revisar perdidas de material pesante. Las prdidas de
material pesante para el lodo y en el mesh de las mallas son menos
frecuentes en zarandas de movimiento lineal que en flujos abajo de
los limpiadores de lodo. Perdidas de material pesante por la
zaranda pueden ser significantes y deberan ser revisadas
peridicamente. ver 7.9 para limpiadores de lodo.
7.5.18 Reducir las perdidas de material pesante tambin puede
reducir la cantidad de slidos perforados descartados.
7.5.19 Los lineamientos de arriba buscan un mejor desarrollo
para cualquier zaranda, lo cual contribuye a mejorar el desempeo
del equipo de control de slidos.El manejo de slidos inicia en la
zaranda pero esta debera ser solo una parte del sistema total de
procesamiento.
7.6 BOMBAS CENTRIFUGAS
7.6.1 Seleccionar una bomba para manejar la ms alta tasa de
flujo anticipada. Seleccionar el tamao del motor para manejarla
densidad mas alta del fluido de perforacin en que pueda manejar la
tasa de flujo y la cabeza de presin de la bomba. Seleccionar el
tamao del impeler para dar suficiente cabeza de descarga por encima
de la friccin de las lneas, levantar el fluido que se requiera y
adems tener suficiente cabeza remanente para operar el equipo que
esta siendo alimentado.7.6.2 Instalar una bomba centrifuga con una
succin autocebante la cual es suficiente para llenarse y as
prevenir se queda sin fluido o cavite. Las vlvulas de pie no son
necesarias o no se recomiendan con este tipo de succiones.
7.6.3 Solamente si los hidrociclones y las toberas es un
problema instalar una mala de remocin o encima de la succin para
mantener los solidos y los residuos. Esto puede ser hecho con un
metal de 1/2 pulgada y debera tener un rea total de la malla al
menos cinco veces que el rea seccional de la lnea de succin de modo
que no restrinja el flujo. Una manija se debe extender arriba del
tanque de superficie para permitir que la malla sea sacada durante
el mantenimiento y su limpieza.7.6.4 Las lneas de succin y descarga
deberan ser de un tamao apropiado en la prctica .Las velocidades de
flujo deberan ser en el rango de 5 a 10 pies por segundo. Menos de
5 pies por segundo causan que los slidos formen una obstruccin en
el fondo de las lneas horizontales. Las velocidades o el exceso de
10 pies por segundo en la tubera permite que exista erosin, las
cabezas no distribuyen apropiadamente y habr capitacin en la succin
de la bomba. Para calcular la velocidad en el interior de la
tubera, usar la siguiente ecuacin:gpm
velocidad, ft/sec = (26)
3.48 (I.D. pulgadas)2 La lnea de succin debera no contener codos
o reducciones
mas cercanas que 3 veces el dimetro de la tubera hasta el
flanche de succin de la bomba.7.6.5 Eliminar manifolds. Una succin
y una descarga por bomba es el costo ms efectivo con el tiempo. No
colocar manifold a dos bombas con la misma lnea de succin. No
bombear dentro de la misma lnea de descarga con dos o ms
bombas.
7.6.6 Asegurar que la rotacin del impeler es correcto.
7.6.7 Mantener el aire fuera de la bomba para as sacar el gas en
el lodo teniendo una adecuada lnea de llenado en la succin e
instalar bafles para romper lo remolinos. Los compartimentos con
tamao apropiado en la agitacin y sus bafles no permitirn hacer
remolinos sin que el nivel del lodo llegue extremadamente bajo.
7.6.8 No restringir el flujo en la succin de la bomba. La no
alimentacin en la succin de la bomba causara capitacin y as se
daara rpidamente la bomba.
7.6.9 Instalar un manmetro entre la descarga de la bomba y la
primera vlvula. Cuando la vlvula esta cerrada brevemente, la
lectura de la presin puede ser usada para diagnosticar el desempeo
de la bomba. Para convertir de cabeza a presin o de
Presin a cabeza usar las siguientes ecuaciones:presin (psi) =
0.052 (peso del lodo, lb/gal) (cabeza, ft) (27)
o:
presin, psi
cabeza , ft = (28)
0.052 peso del lodo, lb/gal
7.6.10 No cerrar completamente la descarga por mas de 3 minutos
o se sobrecalentara y podra ocurrir dao del sello.7.6.11 El
procedimiento recomendado para prender el motor elctrico de una
bomba centrifuga con una vlvula entre la bomba y el equipo que va
ser operado prender la bomba con la vlvula ligeramente abierta. Una
vez la bomba alcance velocidad abrir la vlvula suavemente hasta
abrirla completamente. Esta forma de hacerlo reducir la carga de
inicio en el motor elctrico y a su vez el choque en el equipo tales
como el manmetro y los hidrociclones. Un procedimiento alternativo
de arranques cerrar completamente la vlvula antes de prender y
abrir la vlvula suave pero inmediatamente despus de prender la
bomba para evitar sobrecalentamiento y un posible dao como se
discuti en 7.6.10
7.6.12 Los anteriores lineamientos sencillos y prcticos evitaran
muchos de los problemas comunes asociados a la instalacin de bombas
centrifugas. La succin del desgasificador debera ser instalada en
el flujo de abajo de la trampa de arena y flujo arriba de cualquier
bomba centrifuga en el sistema.
7.7 DESGASIFICADORES
7.7.1 Los desgasificadores deberan ser localizados despus de la
descarga liquida de las zarandas y antes de cualquier equipo que
requiera alimentacin de una bomba centrifuga.
7.7.2 La succin del desgasificador debera ser localizada cerca
de pie del fondo del tanque en un compartimento de buena
agitacin7.7.3 Usar nivelacin entre los compartimentos del
desgasificador en succin y descarga.
7.7.4 La succin del desgasificador debera proceder del
compartimento de descarga del equipo.
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por los servicios de Manejo de InformacinPRACTICA RECOMENDADA PARA
EVALUAR SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE UN FLUIDO DE PERFORACION
7.7.5 La potencia de una bomba centrifuga de lodo debe dar la
cabeza de alimentacin requerida. Instalar un manmetro de presin y
una de cabeza para monitorear la alimentacin de la cabeza en el
eductor. (Para formulas de conversin ver 7.6 en bombas
centrifugas)7.7.6 Asegurar que la capacidad del desgasificador
excede la tasa de cirulacion del taladro con un corte de gas en el
lodo.
7.7.7 Peridicamente revisar los componentes del desgasificador
(por ejemplo vlvulas de 3 vas, bombas de vaci, sopladores al vaci)
para su operacin adecuada. Seguir el programa de mantenimiento y de
lubricacin recomendado por el fabricante.
7.7.8 Seguimiento a todos los lineamientos recomendados por el
fabricante para arme, operacin y mantenimiento para asegurar un
desempeo optimo.
7.8 HIDROCICLONES
7.8.1 Los hidrociclones de campo esta disponibles en tamaos
cuyos rangos son de 1 pulgada hasta 12 pulgadas (2.5 cm. hasta 30.5
cm.).Los conos igual o mas grandes de 6 pulgadas (15.2 cm.) son
llamados desarenadotes mientras los conos mas pequeos de 6 pulgadas
(15,2 cm.) son denominados desarcilladores. Los hidrociclones
pueden ser usados para fluidos de perforacin pesados y no pesados.
La descarga slida puede ser descartada, cernida, centrifugada o
cernida/centrifugada dependiendo de la aplicacin, el valor de la
fase liquida y las consideraciones ambientales
7.8.2 Instalar suficientes hidrociclones para procesar el 100
por ciento del volumen de lodo entrando al compartimento de succin
del hidrociclon o para manejar la carga mxima de slidos cualquiera
quesea la mas grande
7.8.3 Usar el fluido correcto direccionando la nivelacin en el
fondo. La descarga liquida del hidrociclon debera ser retornada al
siguiente compartimiento de flujo abajo desde el compartimento de
succin del hidrociclon. El compartimento de descarga del
hidrociclon debe regresar el flujo al compartimento de succin de la
bomba del hidrociclon. Esto debera terminar con una abertura en el
fondo de la particin entre los dos compartimentos. La abertura
debera ser de un tamao para una velocidad mxima de fluido de 5 a 8
ft/seg sin forma de cerrarlo.7.8.4 Todos los hidrociclones se
mueven mecnicamente en los compartimentos de remocin y descarga
para alcanzar una alimentacin uniforme en los ciclones
Las pistolas de lodo no son recomendadas para agitacin debido a
que ellas pueden causar bypass en los hidrociclones. Agitadores de
un tamao apropiado dan mejores resultados.
7.8.5 Los hidroclones operan la descarga slida en forma de
sombrilla no en chorro continuo. El chorro continuo es menos
efectivo en la remocin de slidos y causa ms desgaste y problemas de
taponamiento. Si por los conos cae el chorro en forma continua se
puede corregir abriendo las boquillas de los conos, adicionando ms
conos o corriendo mallas en la zaranda mas finas.
7.8.6 Limpiar los hidrociclones en las entradas taponadas y en
las boquillas inmediatamente.
7.8.7 Hidrociclones ms pequeos son mucho ms susceptibles al
taponamiento. Para prevenir problemas severos de taponamiento en
hidrociclones de 2 pulgadas, asegurar el tamao de partcula de la
arena segn el API (mayor a 74 micrmetros) y mas grande que las
partculas de tamao de una arcilla (de 74 a 2 micrmetros) ser
removidos con una combinacin de mallas de Mesh fino, desarenadores
y desarcilladores.
7.8.8 Los hidrociclones tipo conexin rpida son mas fciles que
los hidrociclones tipo flanche. Las conexiones rpidas hacen ms fcil
la limpieza cuando estn taponadas las entradas e inspeccionar y
reemplazar las partes usadas.
7.8.9 La alimentacin en los hidrociclones debera ser arriba del
nivel ms alto del nivel del lodo en los tanques activos de lodo
para revenir prdidas accidentales de todo el lodo por gravedad
cuando los hidrociclones no estn en operacin.
7.8.10 Suministrar espacio y corredores alrededor del equipo
para hacer un apropiado mantenimiento.
7.8.11 Mantener un manmetro de presin o de cabeza trabajando con
una proteccin a este equipo el cual usar una vlvula de bola o
diafragma en la cabeza de alimentacin del hidrociclon
7.8.12 Instalar un freno de sifn en la cabeza de la descarga
liquida
7.8.13 No hacer bypass en la zaranda u operar con mallas
rasgadas. Cuando los slidos grandes taponen la salida de la
descarga slida del hidrociclon esto indicara que algunos de los
fluidos de perforacin no pasaron por medio de una malla.
7.8.14 Instalar bombas centrifugas con succiones
autocebantes
7.8.15 Si es necesario instalar mallas en la succin de la
bomba centrifuga para mantener los desechos y los grandes
slidosfuera ( ver 7.6 )
7.8.16 El tamao del impeler y las RPM del motor dan la cabeza
recomendada a la alimentacin del hidrociclon (usualmente 75 pies
(22.9m) de cabeza, o presin en psi aproximadamente (4 veces el peso
del lodo) (ver 7.6)7.8.17 El tamao de la tubera de succin y de
descarga debe estar en unos rangos de flujo de velocidad de 5 a 10
pies/seg.
7.8.18 Eliminar manifold. Usar bombas sencillas preferiblemente
una bomba por unidad de hidrociclon.
7.8.19 Las instalaciones bsicas de un hidrociclon eficiente son
realmente sencillas. Adherir estos lineamientos prcticos
operacionales dar una mejora en la eficiencia de muchas
instalaciones.7.9 LIMPADORES DE LODO
7.9.1 Desde que el mud cleaner es una combinacin de
hidrociclones y una zaranda, mucho de los lineamientos para
zarandas e hidrociclones aplican para limpiadores de lodo. Siempre
seguir la practica de mantenimiento especifica delfabricante.
7.9.2 Lodos no pesados
7.9.2.1 Usar el limpiador de lodo solo como un desarcillador
(sin una malla de especificacin especial) a menos que por fines
econmicos o regulaciones del medio ambiente para el uso de
mallas.
7.9.2.2 Si las mallas se usa, corren en la prctica la ms
fina
7.9.2.3 Centrifugar la descarga slida del cono/malla puede
resultar en una mejor remocin de slidos.
7.9.3 Lodos pesados
7.9.3.1 Usar limpiadores de lodo cuando las zarandas no reducen
el contenido de arena segn el API (contenido total en un tubo de
prueba para la arena) hasta 1/2 por ciento o menos.
7.9.3.2 Revisar perdidas de material pesante. El contenido tiene
un rango de 28 hasta 95 por ciento del peso total de los slidos
descartados en las mallas del limpiador de lodo
Cuando se compare las prdidas de material pesante tanto en las
mallas como en el lodo, las prdidas sern ms grandes en el limpiador
de lodo ms que en una zaranda. Por ejemplo, si las perdidas de
material pesante en el lodo son las mismas comparadas con una malla
del limpiador del lodo con un mesh de 150 (abertura de 105
micrmetros) contra una malla de una zaranda con un mesh de 150
(abertura de 105 micrones, las perdidas de barita en el limpiador
de lodo probablemente sern mayores.
7.9.3.3 Las perdidas de material pesante en la base del fluido
de los lodos puede ser reducido diluyendo con el fluido base hacia
la descarga slida de los hidrociclones sobre la malla, dejando
correr mas lodo sobre la malla si la descarga slida del hidrociclon
o la conexin de reflujo de lodo sobre el manifold de la descarga
liquida.
7.9.3.4 Para lodos base aceite, las perdidas de material pesante
pueden ser reducidas con dilucin de aceite a la descarga slida del
hidrociclon hacia la malla, o correr mas lodo sobre la malla si la
descarga slida del hidrociclon o la conexin de reflujo de lodo
sobre el manifold de la descarga liquida.
7.9.3.5 Reducir perdidas de material pesante puede tambin
reducir la cantidad descartada de slidos perforados.
7.9.3.6 Adicciones de material pesante deberan ser hechas en
flujos abajo de la seccin de remocin.
7.9.3.7 Cuando el peso del lodo esta siendo incrementado por
1lb/gal o mas durante una o dos circulaciones, las perdidas de
barita pueden ser reducida apagando el limpiador de lodo. Como una
alternativa mallas de especial diseo podran ser usadas durante
este rpido periodo de aumento de peso.
7.10 CENTRIFUGAS
7.10.1 Lodos base aceite pesados
(Sistema activo)7.10.1.1 El uso primario de una centrifuga
decantadora sobre lodos base aceite activos es el control de la
viscosidad mientras se perfora se reduce el contenido de arcilla en
el lodo. Tambin se ha probado la valiosa concentracin de lodo en el
sistema activo al almacenarlo en un sitio cuando el tamao del
sistema es para ser reducido (por ejemplo el punto de casing); para
agilizar la subida de peso cuando sea necesario (por ejemplo cuando
se encuentra una patada); para salvar material pesante o reducir la
contaminacin de la fase liquida (por ejemplo cuando el flujo a base
de sal ha entrado en el hueco)7.10.1.2 Los RMS perforados del rotor
tambin pueden desempear cada una de esas funciones excepto las dos
ltimas con menos eficiencia al subir el peso del lodo por encima de
15 lb/gal
7.10.1.3 Los anteriores lineamientos aplican en un principio
para el uso de una centrifuga que controla la viscosidad en un lodo
pesado.
7.10.1.3.1 Una centrifuga es usada para lodos pesados activos
para controlar la viscosidad del lodo mientras se perfora.
7.10.1.3.2 Tener una centrifuga de capacidad adecuada para
procesar de 5 a 15 por ciento de la tasa de circulacin del taladro.
Reducir las tasas de alimentacin en formaciones muy duras y hacer
menos lodo
7.10.1.3.3 No exceder la mxima tasa de alimentacin del
fabricante para un peso de lodo dado o una velocidad rotacional
recomendada.
7.10.1.3.4 Seguir el programa de mantenimiento y lubricacin del
fabricante.
7.10.1.3.5 Correr constantemente la centrifuga al sistema activo
para controlar la viscosidad. Es mejor correr la unidad
continuamente mas bajas tasas de alimentacin mientras se perfora
que a altos volmenes de alimentacin en donde la centrifuga se
trabajara por muchos intervalos cortos de tiempo. Por ejemplo si la
centrifuga se corre por 8 horas al da a 12 pm., se puede correr
constantemente por 24 horas a una tasa de 4 gpm y procesar el mismo
volumen de lodo. Una tasa de alimentacin menos que la mxima
recomendada puede producir mejores resultados.
7.10.1.3.6 si la centrifuga se corre todo el tiempo, asegurar
que la alimentacin se cierra mientras se esta viajando.
7.10.1.3.7 Adicionar suficiente fluido base y los aditivos para
mantener un volumen constante en superficie y las propiedades del
lodo deseadas. Asegurar que un problema de viscosidad no sea por
excesiva adicin de arcillas comerciales.
7.10.1.3.8 Adicionar suficiente fluido base para alimentar la
centrifuga decantadora para reducir la viscosidad de embudo API de
el efluente de la centrifuga a 37 seg/ft
7.10.1.3.9 Tener un suficiente volumen de fluido base de
limpieza
7.10.1.3.10 Tomar la alimentacin de la centrifuga del
compartimento de descarga en flujos arriba
DERECHOS DE AUTOR del Instituto Americano del PetrleoPublicado
por los servicios de Manejo de InformacinPRACTICA RECOMENDADA PARA
EVALUAR SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE UN
FLUIDO DE PERFORACION
7.10.1.3.11 Retornar los slidos al sistema activo en flujos
abajo del compartimento de succin de la centrifuga
7.10.1.3.12 Retornar los slidos de la descarga slida de la
seccin de mezcla del lodo en el sistema de superficie.
7.10.1.3.13 Para una mejor mezcla, asegurar que un alto nivel de
lodo es mantenido en el tanque donde los slidos de la descarga
slida regresan.
7.10.1.3.14 Siempre lavar la unidad y apagarla para prevenir
posibles problemas cuando la unidad es prendida de nuevo.
7.10.1.3.15 Si la centrifuga es tanto para correr lodos pesados
y no pesados, armarla de tal manera que permita cualquiera de las
dos. Tanto el efluente liquido y la descarga slida debera ser
armada para permitir cualquiera de las dos es decir descartar o
regresar al sistema activo, dependiendo de la aplicacin.7.10.1.3.16
En un lodo pesado, tanto la descarga liquida como la descarga slida
contienen slidos de baja gravedad especifica y materiales
pesantez.
7.10.2 Lodos No pesados (Sistema Activo)7.10.2.1 Lodos no
pesados, el usuario tiene que decidir si corre la centrifuga en el
sistema activo los hidrociclones o la descarga slida del limpiador
de lodo o la combinacin de ambos. Correr la centrifuga con la
descarga slida del hidrociclon o
la del limpiador de lodo es considerada como una ptima seleccin
debido a que mas slidos separados se dan para la centrifuga. Estos
es verdad solamente si las caractersticas del bache de la descarga
slida no forzan la centrifuga a su torque lmite.
7.10.2.2 Una unidad de alto volumen con capacidad de manejo de
bastantes slidos es usualmente requerida para procesar una cantidad
significante de la tasa de circulacin a menos que la maquina este
procesando la descarga slida hidrociclon.
7.10.2.3 No exceder la mxima velocidad rotacional o la mxima
tasa de alimentacinrecomendada por el fabricante.
7.10.2.4 Seguimiento al programa de mantenimiento y lubricacin
del fabricante.
7.10.2.5 Las mximas tasas de alimentacin de 30 hasta 70 por
ciento pueden dar la mayor remocin de slidos. El ensayar en campo
un sistema de lodos determinado y una distribucin de slidos debe
ser usado para determinar la tasa de alimentacin la cual da la
mxima remocin total de slidos.7.10.2.6 Si la centrifuga es tanto
para correr lodos pesados y no pesados, armarla de tal manera que
permita cualquiera de las dos. Tanto el efluente liquido y la
descarga slida debera ser armada para permitir cualquiera de las
dos es decir descartar o regresar al sistema activo.7.10.3 Lodos no
pesados-Descarga slidos del hidrociclon
7.10.3.1 Asegurar que hay suficiente capacidad de centrifugacin
para manejar los slidos y la parte li