Curso Control de Solidos

(Swaco Mexico) Curso Control de Solidos

1. CONTROL DE SOLIDOS
Curso de Adiestramiento Mexico 2002

2. CONTENIDO
LODOS Y CORTES DE PERFORACION
1.Lodo de perforación
2.Funciones de los lodos
3.Propiedades de los lodos
4.Clases de lodos
5.Métodos de control de sólidos
5.1 Dilución
5.2 Desplazamiento
5.3 Tanques de asentamiento (Trampas de Arena)
5.4 Separación Mecánica
6.Clasificación de los sólidos
7.Puntos de corte de los equipos de control de sólidos
8.Configuraciones de los equipos de control de sólidos
ZARANDAS
1.Componentes básicos
2Principios de Operación
3Normas de Vibración
3.1Movimiento Circular
3.2 Movimiento Lineal
3.3Movimiento Elíptico Asimétrico
3.4 Movimiento Elíptico Simétrico
4. Dinámica de Vibración

3. 5. Configuración de la cubierta
5.1 Sistemas de Zarandas
5.2 Manifolds de Distribución
6. Fallas –Averías
7. Reglas y cuidados operacionales
8. Ventajas y Desventajas
9.Mantenimiento
MALLAS
1. Tipos de Mallas
1.Punto de Corte
2.Parámetros para la selección de las mallas
3.Grados de Alambre
4.Mallas Tensionadas
5.Mallas Pre-Tensionadas
6.1 Mallas Piramidales
7.Curvas de Eficiencia
8.Ajuste de las mallas
9.Sistema de Sujeción
10.Configuración de la Cubierta de la malla
11.Taponamiento
12.Reglas y Cuidados Operacionales
CONTENIDO

4. DESGASIFICADORES
1Tipos de Desgasificadores
1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico
1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum)
2. Instalación y Operación
3.Mantenimiento
HIDROCICLONES
1.Teoría del Hidrociclón
2.Características del diseño
2.1 Diámetro del cono
2.2 Angulo del cono
2.3 Diámetro del vértice
2.4 Parámetros de flujo
2.5 Cabeza de alimentación
2.6 Tamaño de las partículas
3. Parámetros ajustables
4.Unidades de los Hidrociclones
5. Eficiencia de separación
CONTENIDO

5. MUD CLEANER
1 Instalación y operación
2Mantenimiento
3Aplicación
4Ventajas y desventajas
5Tres en uno
CENTRIFUGAS DECANTADORAS
1Introduccion
2Separacion por sedimentacion
3Separacion centrifuga
4Principales componentes
5Principios de Operación
6Desempeño de las centrifugas
7Velocidad de las centrifugas
8Velocidad de transportede los sólidos
9Aplicaciones
9.1 Centrifugas de Baja Velocidad
9.2 Centrifugas de Alta Velocidad
9.3 Operación Dual de Centrifugas –Lodo no densificado
9.4 Operación Dual de Centrifugas –Lodo densificado
9.5 Operación para deshidratación de lodos
9.6 Centrifugas Verticales –Secadoras de cortes
CONTENIDO

6. BOMBAS CENTRIFUGAS
1Componentes de una bomba centrifuga
2Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba
3Cavitación
3.1 Cavitación por succión
3.2 Cavitación por descarga
4.Relación entre presión y altura de un liquido
5.Carga expresada como Aceleración Centrífuga
6.Selección del Tamaño de una Bomba
7.Diseños de Succión
8.Curvas de Desempeño de una Bomba
9.Leyes de Afinidad
10.Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
METODOS PARA EVALUAR LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE CONTROL DE
SÓLIDOS
1.Evaluación experimental para determinar el contenido de sólidos en el lodo de
acuerdo a su peso.
2.Calculo del diámetro promedio del hueco por washout.
3.Calculo de los sólidos generados por el hueco por hora / sección.
4.Evaluación de la eficiencia del equipo de control de sólidos (API. Practica 13C
5.Evaluación de la eficiencia de los conos de los hodrociclones
CONTENIDO

7. TANQUES DE LODO
1Áreas de tanques
1.1 Sistema de tratamiento
1.2 Tanque de Viaje
2. Sistema de Ecualización
2.1Líneas de ecualización
3. Sistema de agitación
3.1 Agitadores
3.2 Pistolas
CONTENIDO

8. LODOS Y CORTES DE
PERFORACION

9. 1.LododePerforación
2.Funcionesdeloslodos
3.Propiedadesdeloslodos
4.Clasesdelodos
5.Métodosdecontroldesólidos
6.Clasificacióndelossólidos
7.Puntosdecortedelosequipodecontroldesólidos
8.Configuracionesdelosequiposdecontroldesólidos

10. LODO DE PERFORACION
ESLAMEZCLA DELIQUIDOS, QUIMICA Y
SOLIDOS.
LOSSOLIDOSPUEDEN SERTIPOCOMERCIAL
(ADICIONADOS PARAALCANZAR PROPIEDADES
DESEADAS) OSOLIDOS PERFORADOS (NO
COMERCIALES YCONTAMINANTES)
Lodos y Cortes de Perforación

11. TRANSPORTAR LOS CORTES DE
PERFORACION Y DERRUMBES A LA
SUPERFICIE.
MANTENER EN SUSPENSION LOS
CORTES Y DERRUMBES EN EL ANULAR
CUANDO SE DETIENE LA CIRCULACION.
CONTROLAR LA PRESION
SUBTERRANEA.
ENFRIAR Y LUBRICAR LA BROCA Y
SARTA.
FUNCIONES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

12. DAR SOSTEN A LAS PAREDES DEL
POZO.
AYUDAR A SUSPENDER EL PESO DE
LA SARTA Y REVESTIMIENTO.
•TRANSMITIR POTENCIA
HIDARULICA SOBRE LA FORMACION,
POR DEBAJO DE LA BROCA.
PROVEER UN MEDIO ADECUADO
PARA LA EVALUACION DE LA
FORMACION.
MINIMIZAR EL IMPACTO
AMBIENTAL.
FUNCIONES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

13. PROPIEDADES DE LOS LODOS
Densidad:
Se mide mediante la balanza. Los lodos se consideran
livianos hasta un peso de 10.5 lpg (Libras por galón) y
pesados con pesos mayores. Los lodos con pesos
mayores de 14 lpg son considerados muy pesados y
costosos por la cantidad de barita usada. Los
densificantes le dan un mayor peso al lodo.
Contenido de sólidos:
Se mide por retorta en laboratorio es (%) Volumen
total de sólidos / Volumen total del lodo.
Lodos y Cortes de Perforación

14. Filtración y Torta:
Es la pérdida de fluido a través del tiempo (Volumen
de filtrado / Tiempo de filtración). Se mide por
medio de una filtroprensa en donde se simula las
condiciones del pozo bajo cierta presión y
temperatura. La torta es el resultado final de
filtración que queda al pasar el líquido por el filtro
de papel a presión en donde se obtiene cierta
consistencia y espesor semejante a la pared del
pozo que depende de la fase sólida del lodo.
PROPIEDADES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

15. Viscosidad :
Es la resistencia del lodo a fluir. A mayor cantidad
de sólidos mayor será la resistencia al flujo o
viscosidad. La unidad de medida es Centipoises
(Cp).
Punto de cedencia :
Es la resistencia del flujo debido a las fuerzas
eléctricas o la capacidad de acarreo del lodo por
área de flujo. Se mide en Libras / 100 pies
2
con la
lectura del viscosímetro
PROPIEDADES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

16. Viscosidad Plástica(VP):
Es la resistencia al flujo debido al tamaño, forma y
número de partículas. Se mide en el laboratorio por
medio del viscosímetro y la unidad es el centipoise.
VP (cp) = 600 -300
PROPIEDADES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

17. Resistencia de Gel:
Es la consistencia tixotrópica del lodo o la propiedad
del lodo de ser gel (gelatina) y mantener las
partículas en suspensión cuando no exista
circulación. La unidad de medida es Libras / 100
pies
2
.
pH y Alcalinidad:
Todo lodo debe ser alcalino con rango entre 9.0 –
10.5 generalmente. Se mide por un método
colorímetrico o directamente por pH –metro, es
adimensional.
PROPIEDADES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

18. MBT (Capacidad de intercambio catiónico):
Es la capacidad total de absorción de las arcillas
(bentonita + arcilla de formación). Se mide por el
método de azul de metileno. (Lbs / bbl de lodo).
Cloruros y Calcio:
Indica aguas de formación entrando al pozo y
contaminación por cemento y yeso. Se mide por
medio de reactivos químicos en el laboratorio.
PROPIEDADES DE LOS LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

19. Los lodos de Perforación se clasifican según la
naturaleza de la fase líquida en cuatro grandes
grupos principales:
 Lodos Base Agua Lodos agua bentonita
Lodos Naturales
Lodos Fosfato
Lodos tratados con Calcio
Lodos de cal.
Lodos de Yeso.
Lodos de lignosulfonato
Lodos de agua salada
CLASES DE LODOS
Lodos y Cortes de Perforación

20. Lodos Base Aceite
Emulsiones Invertidas
Lodos Neumáticos
Aire Seco
Niebla
Lodos aireados
Espuma
Lodos y Cortes de Perforación
CLASES DE LODOS

21. oDILUCION
La dilución reduce la concentración de sólidos perforados adicionando un
volumen al lodo de perforación.
oDESPLAZAMIENTO
Es la remoción o descarte de grandes cantidades de lodo por lodo nuevo
con optimas propiedades reologicas.
oPISCINAS DE ASENTAMIENTO (GRAVEDAD)
Es la separación de partículas sólidas por efecto de la gravedad, debido a la
diferencia en la gravedad específica de los sólidos y el líquido. Depende del
tamaño de partículas, gravedad especifica y viscosidad del lodo.
oSEPARACION MECANICA
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Lodos y Cortes de Perforación

22. oPISCINAS DE ASENTAMIENTO –TRAMPA DE ARENA
Es el primer compartimiento localizado en la sección de remoción del
sistema activo. La trampa de arena basicamente es un compartimiento
de asentamiento que esta localizado directamente debajo de las
zarandas. La trampa de arena recibe el lodo y lo entrega al siguiente
tanque por rebose. La trampa de arena actua como un aparato de
asentamiento para remover sólidos grandes que puedan ocasionar
taponamientos en los hidrociclones. Estos grandes sólidos llegan a la
trampa cuando hay mallas rotas o se ha hecho by-pass en las zarandas.
Diseño:Pendiente en el fondo con mínimo 30
0
o más.
La longuitud y ancho de la trampa debe ser menor que
la profundidad total con la pendiente hacia la válvula de
descarga (12” o mayor).
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Lodos y Cortes de Perforación

23. oSEPARACION MECANICA
Separación selectiva de los sólidos perforados del lodo por
diferencias de tamaño y masa. Hay varios tipos de equipos
los cuales son diseñados para operar eficientemente bajo
condiciones especificas.
El objetivo de diseño de cualquier equipo de control de sólidos
es alcanzar, paso a paso, la remoción progresiva de los sólidos
perforados. Esto permite que cada equipo optimice el
desempeño del equipo siguiente. Además, el sistema debe
tener la habilidad para diferenciar entre los sólidos perforados y
el valioso material pesante.
METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
Lodos y Cortes de Perforación

24. COLOIDAL MENOR DE 2
ULTRA FINO 2 A 44
FINO 44 A 74
MEDIO 74 A 250
INTERMEDIO 250 &
Clasificación API del tamaño de los sólidos
Lodos y Cortes de Perforación

25. BENTONITA SOLIDOS PERFORADOS
BARITE
ALTA BAJA
BARITE BENTONITA
HEMATITA SOLIDOS PERFORADOS
ARCILLA
ARENAISCA, ETC.
Clasificación API del tamaño de los sólidos
Lodos y Cortes de Perforación

26. ACTIVOS INERTES
BENTONITA
ARCILLAS
GUMBO
ARENISCA
LIMO
GRANITO
ARENA BENTONITA
Clasificación de los sólidos
Lodos y Cortes de Perforación

27. 1
5 86 97432
10
5 86 97432
100
5 86 97432
1000
5 86 97432
10000
1 Micrón (μ) 1 mm 1 cm
15 45 75 150 180 250 300 42037 595 841 200
325 200 100 80 60 50 40400 30 20 10
Micrón
Screen
Mesh
LIMOt ARENA CUARZOARENA FINA
Barite
CEMNETO ULTARFINO
CEMENTO ESTANDAR
GRAVA
CENTRIFUGAS
HIDROCICLONES
ZARANDA
DIAMETRO DE PARTICULA
Tamaño de las partículas / Puntos de corte
Lodos y Cortes de Perforación

28. Efecto del tamaño de la partícula en la viscosidad
Lodos y Cortes de Perforación

29. 100050010050
0
Particle Size
(µ)
Linear Shaker: 74 µ
D / Sander: 44 µ
D / Silter: 25 µ
Centrifuge: 5 to 10 µ
Scalping Shakers: 600 µ
Dewatering Unit: 0 to 10 µ
Puntos de corte en equipos de control de sólidos
Lodos y Cortes de Perforación

30. Configuraciones del Equipo de Control de Sólidos
Configuración Lodo No Densificado
Lodos y Cortes de Perforación

31. Configuración Lodo Densificado hasta 12 ppg
Configuraciones del Equipo de Control de Sólidos
Lodos y Cortes de Perforación

32. Lodos y Cortes de Perforación
Configuración Lodo Densificado mayor de 12 ppg
Configuraciones del Equipo de Control de Sólidos

33. Control de Sólidos

34. 1 Componentes básicos
2Principios de Operación
3Normas de Vibración
3.1Movimiento Circular
3.2 Movimiento Lineal
3.3Movimiento Elíptico Asimétrico
3.4 Movimiento Elíptico Simétrico
4.Dinámica de Vibración
5 Configuración de la cubierta
5.1 Sistemas de Zarandas
5.2 Manifolds de Distribución
6. Fallas –Averías
7. Reglas y cuidados operacionales
8. Ventajas y Desventajas
9.Mantenimiento
Control de Sólidos

35. EL DESEMPEÑO DE LAS ZARANDAS
DETERMINA LA EFICIENCIA TOTAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE SOLIDOS.
UN POBRE DESEMPE ÑO AQUI NO
PUEDE SER REMEDIADO MAS TARDE
ZARANDAS
Control de Sólidos

36. •Tanque receptor
•Motores vibradores
•Mallas
•Bolsillo o taza de desagüe
•Canasta (una o mas
cubiertas)
Componentes Básicos
Zarandas

37. Principio de Operación
Las zarandas es el único aparato removedor de sólidos
que hace una separación basado en el tamaño físico
de las partículas.
La operación de la zaranda es función de:
•Norma de la vibración
•Dinámica de la Vibración
•Tamaño de la cubierta y su configuración
•Características de las mallas(Mesh & Condición superficie)
•Reología del lodo (Especialmente Densidad y Viscosidad)
•Ritmo de carga de Sólidos (ROP,GPM y Diámetro del hueco)
Zarandas

38. Lineal
Elíptico
Circular
Hay tres tipos
comunes de
movimiento
que pueden
ser usados:
Normas de Vibración
•La Posición de los vibradores determina el patrón de Vibración.
Zarandas

39. Movimiento Circular
Normas de Vibración
-Su canasta se mueve en un
movimiento circular uniforme
-Patrón de Vibración Balanceado
-Diseño Horizontal (Capacidad limitada)
-Transporte rápido y mayores fuerzas G’s.
-Recomendados en zarandas primarias para remover sólidos
gruesos (Scalper) o para Arcillas tipo gumbo.
-Vibradores colocados a cadalado de la canasta en su centro de
gravedad con el eje rotacional perpendicular a su canasta.
Zarandas

40. Zaranda movimiento Circular
Zarandas

41. Movimiento Lineal
Normas de Vibración
-El movimiento lineal obtenido usando
dos vibradores contra-rotativos.
-Angulo de esta línea de movimiento es normalmente a 45-50 grados
en relación a la superficie de la zaranda para obtener un transporte de
sólidos máximo.
-Buen transporte y gran capacidad de manejo de fluidos.
Recomendadas para todo tipo de operación que requiera el uso de
mallas finas.
-Patrón de Vibración Balanceado
dinámicamente. La fuerza neta
en la canasta es cero excepto a lo
largo de la línea que pasa por el
centro de gravedad.
Zarandas

42. Zaranda Movimiento Lineal
Zarandas

43. Derrick Flo -Line Cleaner
Zarandas
Zaranda Movimiento Lineal

44. Sweco LM 3
Angulo de Canasta
Variable.
Zarandas
Zaranda Movimiento Lineal

45. Thule VSM 100
Header Tank
Feed Chute
Drive Head
Assembly
Scalping Deck
Primary Deck
Secondary
Screen
‘Pneumoseal’
Clamping System
Zarandas
Zaranda Movimiento Lineal

46. Thule VSM 100 Linear Shaker
Malla Scalper
Malla Primaria
Sistema de Ajuste
De Malla
Zarandas

47. Broadbent DT2000 Linear Shaker
•Esta Zaranda ofrece:
•Doble cubierta
•Ajuste Rápido de
ángulo.
Zarandas
Zaranda Movimiento Lineal

48. Cambio Rápido en
mallas por sus
tensionadores.
Brandt ATL -1000
Zarandas
Zaranda Movimiento Lineal

49. Normas de Vibración
Movimiento Elíptico
Movimiento Elíptico Desequilibrado
-Patrón de Vibración Desbalanceado.
Diferentes tipos de mov. sobre su canasta.
-Recomendados para remover sólidos gruesos (Scalper) o
pegajosos (Arcillas)
-Operada con inclinación hacia la descarga de sólidos diminuyendo la
capacidad.
-Vibradores no rotan en el centro de
gravedad de la zaranda aplicándose el
torque sobre esta.
Zarandas

50. Brandt Single Deck Shakers
•Zarandaspioneras con solo
una malla en su canasta.
•Por su pendiente negativa
de su canasta tiene poco
tiempo de retención y pobre
separación
Zaranda Movimiento Elíptico Asimétrico
Zarandas

51. Movimiento Elíptico
Normas de Vibración
Movimiento Elíptico Equilibrado
-Su canasta se mueve en un
movimiento Elíptico uniforme
-Mejor transporte de los cortes (> Lineal)
-Las mallas duran mas debido a que el mov. Elip. Provee un
patron de aceleramiento mas suave.
-Recomendados para ser usado en cualquier tipo de operación en
especial con lodos base aceite.
Zarandas

52. True Balanced Elliptical Motion Shaker
Swaco BEM 3
1
2
2
3
4
5
6
7
Vibrating Basket
Vibrator Motor
Deck Angle
Adjustments
Screen Area
33.7 sq ft.
(3 Screens)
1
2
3
4
Rapid Action
Tensioners
5
Base Skid
6
Detachable
Header Box
7
Zarandas

53. Zarandas
BEM-600
TM
High Performance Shale Shaker

54. Motores Vibradores
Zarandas

55. Dinámica de Vibración
•La masa de los contrapesos y la frecuencia determina la dinámica de la
vibración.
G’s = [Stroke (in) x RPM
2
] / 70400
Aceleración
•La mayoría de las zarandas operan con fuerzas G’s entre 2.5 a 5.0.
•Las zarandas con contrapesos ajustables pueden variar la fuerza G
aplicada, pero, la vida del equipo y de la malla es inversamente
proporcional a la aceleración.
•La capacidad de flujo y secado de cortes es directamente proporcional a
la aceleración.
Zarandas

56. Dinámica de Vibración
Frecuencia (RPM)
•Los vibradores de las zarandas giran normalmente con RPM’s entre
1200 a 1800 a 60Hz.
•Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la capacidad
de flujo en presencia de sólidos a baja RPM’s (Aumento del golpe
prolongado), sin embargo, al bajar la frecuencia genera que los lodos
tienden a rebotar mas alto que la altura de las cortinas derramando algo
de lodo en los costados.
•La prolongación del golpe varia en forma inversa con los RPM.
•Longitud del golpe: Distancia vertical de desplazamiento de la canasta
de la zaranda.
Zarandas

57. Configuración de la Cubierta
•La cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar el procesamiento
de fluido y variar la acción de transporte y secado de los cortes.
Derrick Flo-Line
•Al usar ángulos > 3 hay que tener cuidado con los cortes acumulados
en la región liquida… La acción vibratoria y la residencia extendida
generara mass finos.
Zarandas

58. #1
#2 #3 #4
Superior
Inferior
(#3 / #4)
+10
+7.5
+5.0
+2.5
0
(#1 / #2)
0
-2.5
-5.0
-7.5
-10
1
2
3
4
5
Angulo de la malla
Variaciones
Configuración de la Cubierta
Brandt ATL -1000
Zarandas

59. Solids Removed on Scalping Screen
Pool
of
Fluid
Hydrostatic Pressure
Solids Crawl out of Pool
Beach
Liquid to sand traps
Fixed screen angle
Flowback panel
Configuración de la Cubierta
Zarandas

60. Primary
Shakers
Scalpers
Línea de flujo
Descarga de sólidos
Lodo del huecoSistema Cascada
Sistema de zarandas
Línea de flujo
Zarandas

61. Típico arreglo de Zarandas
Zarandas

62. Zaranda con Movimiento Elíptico Balanceado y lineal.
Zaranda en Desarrollo
Zarandas

63. Consideraciones de diseño
Manifolds de distribuicion
oDistribucion pareja.
oNo acumulacion de sólidos (1 ft de caida por cada 12 ft de long.)
Alimentacion a la zaranda
oSólidos
oLiquido
Evitar muchas Tees ramificadas.
Arreglos preferidos
oTees sin salida.
oManifolds circulares o manifolds con descarga superior.
Distribuicion de flujo a igual nivel.
Zarandas

64. Muchos taladros tienen estos tipos de arreglo.
Manifolds Convencionales
Zarandas

65. Manifold Ramificado
Zarandas

66. Manifold Circular
Zarandas

67. Manifold con Descarga Superior
Zarandas

68. Fallas / AveriasFalla / Averia Posible causa Solucion
Desgarre o rajadura en la malla. Tension insuficiente Reemplace la malla y tensionela
apropiadamante
Caucho en mal estado Reemplace caucho.
Malla suelta, no ajusta. Tornillos Tensores en mal estadoReemplace los tornillos malos
(torcidos/rosca mala)
Malla en mal estado. Reemplace Malla.
Falta Caucho en la bandeja o estaReemplace caucho.
en mal estado
zaranda produce alto inusual Arandelas o tornillos sueltos.Chequee y ajustelos.
ruido al operar Tornillos Tensores sueltos. Chequee y ajustelos.
Rodamientos de Vibradores malosReemplace Rodamientos.
Valvula o manija del By-pass valvula o manija con solidos y lodo.Limpie cuerpo de manija o valvula
atascada. con agua o diesel.
Vibradores demasiado calientesRodamientos sin grasa. Agrege grasa a rodamientos.
Rodamientos en mal estado. Reemplace los rodamientos.
Lodo acumulado sobre la malla Malla con tamizado muy pequenoCambie a una malla de tamizado
o derrame de mucho lodo en la mas grande o ajuste el angulo de
descarga solida. la bandeja de la zaranda
Malla suelta. Ajuste malla con el torque apro-
piado ( 50 ft/lb )
Acumulacion de lodo en los bor-Los Vibradores no estan rotando Cambie la posicion de un cable
des traseros de las mallasen direcciones opuestas. de alimentacion electrica
Mallas mal tensionadas. Ajuste la tension de las mallas.
Zarandas

69. Reglas y Cuidados Operacionales
•Nunca haga By-pass en las zarandas.
•En lo posible use siempre Mallas de tamizado fino.
•Regule el flujo y monitorelas continuamente.
•Ajuste el angulo para cubrir el 75 % de la longuitud de la malla
(Beach)
•Lleve inventario y control de las horas que se usan las mallas.
•Turne las zarandas cuando halla viajes de tuberia para
prolongar la vida de las mallas.
Zarandas

70. Reglas y Cuidados Operacionales
•En stand by limpie las mallas y repare con silicona o masilla
epoxica las partes rotas.
•Cerciorese que los motores y el ajuste de los contrapesos en
los vibradores sean iguales.
•Al transportar las zarandas ajuste los contrapesos de los
vibradores a cero y use los seguros en los resortes.
Zarandas

71. Seleccion del numero de zarandas
Zarandas

72. •'Simple' para operar.
•Disponibilidad.
•Si el tamizado de la malla es conocido, el punto de corte
es predecible.
•Capaz de procesar el volumen total de lodo circulado.
•Facil de inspeccionar
•Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier
degradacion mecanica.
VENTAJAS
Zarandas

73. •Son costosas (compra y operación).
•Su montaje necesita gran espacio.
•La inspecion de mallas del fondo en zarandas dobles
son dificiles de inspeccionar.
•Produce sólidos humedos en su descarga .
DESVENTAJAS
Zarandas

74. Conclusion Final
LAS ZARANDAS SON
PARTE ESENCIAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE
SOLIDOS DE UN
TALADRO.
LAS ZARANDAS SON
PARTE ESENCIAL DEL
EQUIPO DE CONTROL DE
SOLIDOS DE UN
TALADRO.
Zarandas

75. 1.Desarrollo de las mallas
2.Punto de Corte
3.Designación de la malla
4.Tipos de mallas
4.1Mallas tensionadas
4.2 Mallas Pre-tensionada plana
4.3 Mallas Pre-tensionadas piramidales
5.Ajuste de las mallas
6.Parámetros para la selección de mallas
7.Tramados (Tejidos) comunes en las mallas
8.Grados de Alambre
9.Área Abierta de la malla
10.Configuración de la cubierta según el tamaño de la malla
11.Curvas de eficiencia
12.Taponamiento: Problema común en la malla
13.Reglas y cuidados operacionales
Mallas

76. Desarrollo de las mallas
•Las malas para zarandas han tenido un gran
desarrollo desde la primera que se conocio, la
cual no era mas sino una malla de corral de
pollos.
•Sin embargo, los principios no han cambiado e
igual se usa alambres entretejidos con un
tamizado a un ciertotamaño de apertura.
•Esto define el punto de cortede la malla o el
tamaño de sólidos que la malla puede remover.
Mallas

77. Punto de Corte
Las partículas a la izquierda
de la curva representan los
sólidos de menor tamaño
retornados con el lodo.
Las partículas a la derecha
de la curva representan los
sólidos removidos.
El D
50 o punto de corte
medio es definido como el
punto donde el 50% de
cierto tamaño de sólidos
son y removidos
Mallas

78. Puntos de Corte

79. Designacion de la Malla
•Según el API RP13 ha recomendado que todas las Mallas sean
identificados con la siguiente información:
Nombre de la Malla
Potencial de separación (d50,d16,d84)
Capacidad de flujo (Conducción, área total no vacía).
Mallas

80. Tipos de Mallas
Las variaciones en los tipos de mallas
incluyen:
-MallasTensionadas
-Mallas Pre-Tensionadas
-Mallas planas
-Mallas piramidales
Mallas

81. Mallas Tensionadas
Soporte y ajuste de las mallas Tensionadas
Hook Strip
Tension
Bar
Support
Stringers
Lug
Tension Bar
Screen
Overslung Method (Center High)
Underslung Method (Center Low)
Support Stringers
Form Fluid
Channels
Mallas

82. Mallas Tensionadas
Sin Soporte
Con Soporte
Mallas

83. Tipo de Malla Pre-Tensionada : Plana
Mallas

84. Tipo de Malla Pre-Tensionada : Plana
Mallas

85. Tipo de Malla Pre-Tensionada : Piramidal
Nuevos desarrollos de
las formas de las mallas
han tenido lugar.
El nuevo diseño incluye
una forma piramidal de
la malla para dar un área
superficial mas grande
para las dimensiones de
la malla.
Mallas

86. Ajuste de las mallas
•Las Mallas Tensionadascuentan con un
sistema de tornillos para sostener la malla
a la cubierta a la tensión indicada.
•Las Mallas pre-tensionadaspueden ser
ajustadas con tornillos pero muchas
veces utilizan un sistema neumático de
ajuste. Este sistema permite hacer
cambios de malla más rápido y prevenir
el daño de las mallas por un torque
inapropiado que pueda ser aplicado.
Mallas

87. Ajuste Neumático de mallas Pre-
Tensionadas
Mallas
Primarias
Cierre
Neumático
Cortes
Mallas

88. Ajuste de mallas Tensionadas
Mallas

89. Parámetros para la selección de mallas
-Tamaño promedio de apertura
-Depende del tipo de tejido y el calibre del
alambre
-Capacidad
-Depende del tejido y la textura
-Forma de la apertura
-Refuerzo de la malla: Usualmente en las
mallas pre-tensionadas.
-Tamaño de la apertura
-Área total de la superficie de la malla.
Mallas

90. Tramados (Tejidos) comunes de Malla
Algunos de los los tramados mas comunes
disponibles en la industria petrolera son:
Tramado cuadrado plano ( PSW)
Tramado rectangular plano ( PRW)
Tramado rectangular plano modificado ( MRW )
El tramado cuadrado cruzado (TSW) es usado para
separa r granos tamaño cuarzo en la industria minera.
El tramado holandés plano (PDW) es usado
principalmente como tela filtro sus aperturas son
triangulares que no permiten pasar mucho flujo.
Mallas

91. Tramados (Tejidos) comunes de Malla
Mallas
Tejido plano cuadrado
Tejido cruzado cuadrado
Tejido plano rectangular

92. Tramados (Tejidos) comunes de Malla
Mallas
Tejido plano rectangular
Tejido rectangular especial

93. Grados del Alambre
-Grados Extra Fuerte –Fuerte o Medio
-Grado Comercial(MG) –Comúnmente
usado
-Tensile Bolting Cloth (TBC) –Usado a
menudo
-Grado Comercial (MG) proporciona una buena
combinación entre el área abierta y la resistencia
Tensores para el tamizson frecuentemente menos
usados debido al reducido espesor del alambre.
Sin embargo, estos son encontrados en ciertos
tipos de zarandas de alta capacidad como es el
caso de las Thule VSM-100.
Mallas

94. Área abierta de la Malla
Es el área efectiva de la malla por donde se hace el crivado (El
área adicional es ocupado por los alambres).
Los siguientes son los tamaños de mallas (Tipo
Pretensionada), punto de corte y área abierta para mallas
estándar Thule :
52 mesh -338µ-48% Área Abierta
84 mesh -212µ-49% Área Abierta
105 mesh -162µ-45% Área Abierta
120 mesh -149µ-50% Área Abierta
145 mesh -112µ-41% Área Abierta
165 mesh -104µ-47% Área Abierta
200 mesh -87µ-46% Área Abierta
230 mesh -74µ-45% Área Abierta
Mallas

95. Configuración de la cubierta según el
tamaño de malla
•Las mallas mas gruesas deberán ser
aseguradas en la cubierta superior y las mallas
mas finas en la cubierta inferior.
•Si el tamaño de la malla superior es muy fina el
fluido puede caer en la segunda malla muy cerca
del lado de la descarga de los sólidos. Los
sólidos serán muy húmedos.
•Si son usadas mallas de diferente tamaño en el
mismo nivel, la malla mas fina deberá ser usada
en el frente de la zaranda.
Mallas

96. Los diferentes tamaños
de malla darán
diferentes tamaños en
los sólidos separados.
Mallas para las zarandas
scalper
(Para tamaño cuarzo)
Mallas para las
zarandas primarias
(Finas)
Configuración de la cubierta según el
tamaño de malla
Mallas

97. Curvas de Eficiencia:Zarandas lineales
Particle sizes in microns
% Feed solids referring to overflow
100 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps
120 Mesh-Oil base, 9 ppg 34 cps
120 Mesh-Water base, 9 ppg 10 cps
20 30 120 200 30040 50 100 160
100
40
80
20
60
0
Mallas

98. Curvas de Eficiencia:Mallas piramidales
Mallas

99. Taponamiento : Problema común en la malla
•El taponamiento puede
ser originado por la
acumulación de sólidos
en las aberturas de la
malla.
•Una solución es remover
la malla y lavarla a
presión por la parte
posterior.
•La colocación de mallas
mas finas puede permitir
el paso de los sólidos
sobre las aberturas , si no
es posible la colocación
de mallas mas gruesas.
Taponamiento de la malla
Mallas

100. Nunca haga by-pass en las zarandas
Siempreuse el tamaño de malla mas fino posible.
Regule el flujo y monitoree las zarandas continuamente.
Ajuste el ángulo de la zaranda de forma que el flujo cubra
el 75% de la longitud de las malla.
Registre las mallas en uso y las horas de trabajo de cada
una. Mantenga el inventario actualizado.
Durante los viajes para sacar tubería apague las zarandas
para así prolongar la vida de las mallas. Durante los viajes
para meter tubería no use todas las zarandas.
Reglas y cuidados operacionales
Mallas

101. Reglas y cuidados operacionales
Prepare un plan para hacer el cambio de mallas. Debe
informar al ingeniero de lodos.
Las reparaciones en las mallas pueden ser hechas con
silicona o macilla epóxica .
Si mas del 20% del área efectiva de la malla ha sido
reparada, cámbiela por una nueva.
Mantenga un registro de que tipos de mallas están
siendo usadas (Inventario).
Para lodo OBM, lave las mallas con diesel a presión. No
utilice agua.
Mantenga las mallas usadas correctamente
almacenadas (Horizontalmente) y marcadas.
Mallas

102. ATMOSFERICO
TIPO VACIO
Desgasificadores

103. 1.Tipos de Desgasificadores
1.1 Desgasificadores de Tipo Atmosférico
1.2 Desgasificadores de Tipo Vacío (Vacuum)
2. Instalación y Operación
3. Mantenimiento
Desgasificadores

104. Desgasificador
•La presencia de GAS en el lodo puede ser:
–Dañino para los equipos del taladro ( Corrosivo ),
–Un problema potencial de control de pozo,
–Letal si es toxico o inflamable.
•Hay dos tipos de Desgasificadores:
Desgasificadores Atmosféricos: Aceptable en lodos sin peso y
baja viscosidad.
Desgasificadores de Aspiracion (Vacio) : Son superiores a los
Atmosféricos y muy usados en lodos pesados y alta viscosidad.
•Bombas Centrifugas , hidrociclones y bombas del taladro
pierden eficiencia si el lodo tiene corte de gas.
Desgasificadores

105. •El desgasificador debe ser instalado entre la trampa
de arena y los primeros hidrociclones (Desander).
•Chequee la succión del desgasificador, ésta no esta
excenta de taponamientos.
•Siempre probar el desgasificador antes de iniciar
cualquier operación de perforación.
Desgasificador
Desgasificadores

106. Desgasificador (Tipo vacío)
Entrada de lodo
Salida de lodo
desgasificado
Bomba de vacío
Desgasificadores

107. TUBO DE
SUCCION
BOMBA DE
VACIO
TUBO DE
DESCARGA
DIAGRAMA
Desgasificadores

108. Desgasificador (Tipo vacío)
Entrada de lodo
Platos Separadores
Bomba de vacío
Desgasificadores

109. DIAGRAMA
Operación de un
desgasificador
Entrada de lodo
Bomba de
vacío
Desgasificadores

110. Desgasificador (Tipo Atmosférico)
Desgasificadores

111. DIAGRAMA
Desgasificadores

112. Instalación y Operación
•Los degasificadores atmosféricos deben
descargar horizontalmente a través de la
superficie del tanque para que permita el
rompimiento de las burbujas de gas.
•Los tipo vacío deben descargar abajo de la
superficie del lodo.
•Para la operación de los desgasificadores se
usan, por lo general, bombas centrífugas (más
comerciales).
•La bomba centrífuga debe suministrar la cabeza
alimentadora necesaria. La ubicación de la
succión de esta centrifuga debe ser lo más lejos
de la succión del desgasificador.
•Instalar un manómetro para controlar la cabeza
alimentadora en el eductor.
Desgasificadores

113. ZARANDAS
TRAMPA DE
ARENA
ENTRADA
LODO CON
CORTE DE
GAS
SALIDA LODO
DESGASIFICADO
TANQUE DE
SUCCION
Instalación
Desgasificadores

114. Instalación
Desgasificadores

115. Instalación y Operación
•Proveer suficiente capacidad al desgasificador para tratar al menos
el total del volumen de la tasa de circulación.
•Los desgasificadores deben estar ubicados corriente abajo de las
zarandas y corrriente arriba de cualquier equipo que requiera
bomba centrífuga. El succionador debe estar ubicado corriente
abajo del trampa de arena. Y su entrada cerca al fondo (1ft) del
compartimiento (Bien agitado).
•El flujo para igualar la succión y la descarga debe ser alta (Rebose
visible). Igualación baja no asegura el buen funcionamiento del
proceso del gasificador.
Desgasificadores

116. Sistema combinado (Atmosférico/vacío)
Desgasificadores

117. LIMPIADOR DE LODO
DESARCILLADOR
DESARENADOR
Hidrociclones

118. 1.Teoría del Hidrociclón
2.Características del diseño
2.1 Diámetro del cono
2.2 Angulo del cono
2.3 Diámetro del vértice
2.4 Parámetros de flujo
2.5 Cabeza de alimentación
2.6 Tamaño de las partículas
3. Parámetros ajustables
4. Unidades de los Hidrociclones
5. Eficiencia de separación
Hidrociclones

119. Ellodosealimentaporunabomba
centrifuga,atravesdeunaentrada
queloenviatangencialmenteenla
camaradealimentacion.
Unacortatuberiallamadatuberiadel
vorticeforzaalacorrienteenforma
deremolinoadirigirsehaciaabajoen
direcciondelvertice(Partedelgada
delcono).
QUE SON?
Sonrecipientesdeformaconicaen
loscualeslaenergiadepresiones
transformadaenfuerzacentrifuga.
COMO TRABAJAN?
Hidrociclones

120. Lafuerzacentrifugacreadaporeste
movimientodellodoenelcono
forzanlaspartículasmaspesadas
haciafueracontralapareddelcono.
Laspartículasmaslivianassedirigen
haciaadentroyarribacomoun
vorticeespiraladoquelasllevahacia
elorificiodeladescargaodel
efluente.
Ladescargaenelextremoinferiores
enformadesprayconunaligera
succionenelcentro
COMO TRABAJAN?
Hidrociclones

121. Silaconcentracciondesólidoses
alta,talveznohayaespacio
suficienteparalasalidadetodos
lossólidos.Estocausauna
condicioncomo descargade
cuerda
Elflujodechorroocuerda,los
sólidosseagrupancercadela
salidaysolamentelaspartículas
masgrandessaldrandelcono
hastataparelcono.
Antes deltaponamiento la
velocidaddesalidaseralentaylos
muchossólidosquenopueden
salirdelconoregresaranconel
fluido.(Desgasteparteinf.Del
cono).
FLUJO DE CUERDA
Hidrociclones

122. TEORIA DEL HIDROCICLON
•Todos los hidrociclones utilizan la ley de
Stokes para alcanzar la separación de
sólidos del lodo.
K x G x Dp (fs -fl)
Vs =
j
Vs = velocidad de Separacion
K = Constante de Stokes
G = Fuerza de Aceleracion
Dp = Diámetro de la Particula
fs = Densidad de Sólidos
fl = Densidad del Liquido
j = Viscosidad del Liquido
Hidrociclones

123. Características de diseño
•Las Variables de diseño que controlan el desempeño de
un hidrociclon son:
–Diámetro del Cono.
–Angulo del Cono.
–Longuitud del Cilindro.
–Diámetro de la entrada de alimentacion.
–Diámetro del vertice (underflow).
–Vortice generado.
–Material del Cono.
Hidrociclones

124. Diámetro delCono
•Los conos con diametros grandes permiten manejar altos
galonajes, sin embargo la eficiencia de separación y rendimiento es
baja. La siguiente ecuacion nos da una aproximacion del punto
de corte de un cono:
d
50= Punto de corteDiametro del ConoCapacidad del cono d50
Pulgadas GPM micrones
2 30 10 a 20
4 50 20 a 40
6 100 40 a 60
12 500 60 a 80
Hidrociclones

125. Angulo del Cono
•Un pequeño angulo del cono generara una reducida
zona de arrastre.
•Esto significa que pocas partículas pequenas seran
arrastradas por el vortice generado obteniendose
mejor punto de corte.
•Sin embargo largos conos tienden a taparse muy
facilmente.
Diámetro de entrada
La eficiencia del cono es inversamente proporcional al diametro
de la entrada de alimentacion.
Por tanto un pequeño diametro mejorara el punto de corte. Sin
embargo el diametro debe ser lo suficiente para manejar el flujo
al cono.
Hidrociclones

126. Diámetro del Vertice
•El diametro del vertice determinara la humedad
de los sólidos descargados:
–Demasiado grande: Mucho liquido
sera descargado.
–Demasiado pequeño: Taponamientos
pueden presentarsen.
Busque una “descarga en Spray"
Hidrociclones

127. Vortice Generado
•Este tendra que tener un diametro lo
suficiente pequeño para facilitar una entrada
suave de fluido en el cono.
•Sera lo suficiente grande para manejar la
cantidad liquida.
•Un Vortice demasiado pequeño generara
sólidos muy humedos.
Hidrociclones

128. Parámetros de Flujo
•Los parámetros de flujo que afectan la eficiencia del hidrociclón son:
–Galonaje .
–Velocidad tangencial
–Cabeza de alimentacion
•Estos parámetros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el
hidrociclón.
•Una optima cabeza de alimentación es uno de los factores para una óptima
descarga del cono.
•Lo optimo es una descarga en spray, lo cual implica que hay una buena
remoción de solidós con minima pérdida de fluido.
Hidrociclones

129. Eficiencia de la Separación
•La eficiencia de separación del hidrociclón depende
de cuatro factores:
–Parámetros de diseño del Hidrociclón
Diámetro/Longuitud/entrada/Vertice, etc..
–Parámetros de Flujo –Cabeza de Alimentación
–Propiedades del Fluido-Viscosidad.
–Propiedades de las Particulas -Densidad.
Hidrociclones

130. Cabeza de alimentación
Se calcula como:
P = 0.052 x Mw x H
P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi).
Mw= Densidad del Lodo (ppg).
H = cabeza de alimentación * (Pies).
*Normalmente 75 ft de cabeza.
Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del
cono y afecta la eficiencia de separación (descarga de soga).
Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentar á
los costos de mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos)
Manipulando el diámetro del fondo del cono se puede remediar el
exceso o deficiencia de cabeza.
Hidrociclones

131. Parámetros de flujo
•Las propiedades del fluido que tienen un
impacto directo en la operación de un
Hidrociclon son:
–Viscosidad -Factor más importante.
–Densidad
Hidrociclones

132. Tamaño y Forma de las Particulas
•Las caracteristicas de las partículas juegan un papel importante en la
eficiencia de la separación. Estas incluye:
–Tamaño y forma de las partículas
–Densidad de las partículas
–Concentraccion de sólidos
•La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Particulas de
forma rectangular debido a su altos coeficientes de friccion se asentaran
mas despacio que partículas cilindricas.
•La concentraccion Volumetrica de sólidos generan varias problemas de
asentamiento como:
–Incremento de la Viscosidad.
–Interferencia entre partículas.
–Saturacion de sólidos.
Hidrociclones

133. Parametros Ajustables
Soloeldiametrodelapiceo
verticedelconopuedeser
ajustadoparaobtenerun
descargaenformadespray.
Sielhidrociclonestaenbuenas
condicionesylaoperaciónesaun
muypobreentoncespuedeexistir
problemasenlabombacentrifuga
designadaparaelhidrociclon:
-Impellerestabloqueado,
deterioradoonoeselel
optimo.
-Laslineasdesucciono
descargaestanbloqueadas
parcialmente.
-Etc……
Hidrociclones

134. Desarenadores
•Los desarenadores son usados en
lodos con poco peso para separar
partículas tamaño arena de 74 micrones
o mas grandes.
•En lodos pesados no es muy
recomendable usar este equipo debido a
que la densidad de la barita es
sustancialmente mas alta que la de los
sólidos perforados.
•Los hidrociclones separan sólidos de
acuerdo a su densidad.
•El punto de corte de estos hidrociclones
aproximadamente esta entre 50 a 80
micrones.
Hidrociclones

135. •La función principal del desander es eliminar sólidos que a los equipos
siguientes le puedan causar taponamientos o mal desempeño (Desilter,
centrifugas), es por ello que su capacidad de procesamiento (Tamaño y
Numero de conos) debe ser 30 a 50 % mas que la circulacion usada.
Desarenadores
•El desarrollo y optimo uso de las zarandas (con mallas finas) han
eliminado el uso de este equipo, sin embargo, cuando en casos (Diametros
grandes y altas ratas de perforacion) en que las zarandas no pueden
separar hasta 100 micrones (uso de mallas 140) estos son usados.
•La descarga de este equipo es muy seca y abrasiva, por ello debe ser
desechada, sin embargo, en lodos costosos (base aceite, polimeros, etc)
cuando es necesario recuperar la fase liquida, esta descarga puede ser
dirigida hacia una shaker con malla minimo 200 (punto de corte 74
micrones).
Hidrociclones

136. Desarenadores
•Este equipo debe ser instalado despues del desgasificador y antes del
desilter. El lodo de alimentacion debe ser tomado del tanque donde
descarge el desgasificador. Su descarga debe ser en el tanque contiguo a
su succion.
•Debe existir una equalizacion entre los tanques del desander, por ello es
recomendable contar con una valvula que comunique ambos tanques.
Hidrociclones

137. Desarcilladores
•Los conos de los desarcilladores son
fabricados en una gran variedad de
tamanos, en un rango de 2 6 pulgadas.
•Gran cantidad del tamaño de particula
de la barita se encuentra en el rango de
“Limo” es por esta razon que en lodos
densificaods no es muy recomendable
el uso de los desarcilladores.
•Son usados para separar sólidos
perforados en un rango de 12 a 40
micrones.
•El desarcillador difiere del desander en el
tamaño de los conos y punto de corte pero
su funcionamiento es igual.
Hidrociclones

138. •Los desarcilladores son usados en lodos densificados cuando su
desague (Underflow) posteriormente pueda ser procesada por las
centrifugas o por una zaranda.
•La operación de este equipo igualmente depende de una bomba
centrifuga. El lodo debe ser succionado del tanque que descarga el
desarenador y su descarga procesada en el tanque contiguo.
Desarcilladores
Hidrociclones

139. •Debe existir una equalizacion entre los tanques del
desilter, por ello es recomendable contar con una
valvula que comunique ambos tanques.
Desarcilladores
•Nunca el lodo para alimentar al desilter debe ser del
tanque donde se adicionan los quimicos del lodo.
Hidrociclones

140. Ventajas
-Operación Simple –facil mantenimiento
–Barato
–No tienen partes moviles.
–Su operación permite reducir costos, pues es reducido
el desecho de lodo.
–Incrementan la vida de la broca y aumantan las ratas
de perforacion.
Desventajas
-Las propiedades del lodo afectan su desempeño.
-Su operación genera degradacion de los sólidos –Uso
de bomba centrifuga.
Hidrociclones

141. Desventajas
-Voluminoso.
–Los puntos de corte generados se pueden obtener
con optimas zarandas.
–La descarga solida es bastante humedad. No
puede usarse en lodos con fase liquida costosa.
–Requieren correctos tamaño de bomba.
–Sus conos facilmente se tapan.
–El mal funcionamiento de sus conos generan
excesivas perdidas de lodo.
Hidrociclones

142. Marcas Comunes
–Demco.
–Pioneer/Geolograph (Economaster).
–Baroid.
–Sweco.
–Oiltools.
–Swaco (Bajo y alto Volumen).
–Brandt.
–Chimo.
–Krebs.
Hidrociclones

143. Reglas Operacionales
–No haga By-pass en las shakers. Este mal habito origina
taponamiento en los hidrociclones.
–El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la
totalidad de la circulacion.
–Use el desander cuando en las zarandas no pueda usar
mallas mayores a140 (Punto de corte 100 micrones).
–No use la misma bomba centrifuga para alimentar el
desander y desilter. Cada unidad debe tener su propia
bomba.
–Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados para
procesar el desagues de los hidrociclones.
–Entre pozos o en periodos de stand by largos limpie los
manifolds de los hidrociclones. Chequee el desgaste
interior de los conos.
Hidrociclones

144. –Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los
conos de los desarcilladores se tapan mas facilmente que el
de los desarenadores. Use una varilla de soldar para
destaparlos.
–La succion de las bombas centrifugas deben tener la
longuitud menos posible. No juege con los diametros de la
tuberia, use diametros contantes de acuerdo con las
especificaciones de la bomba.
–La descarga de las bombas centrifugas deben tener una
longuitud maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidad
de accesorios posibles (Codos,Tee’s,etc), para evitar muchas
perdidas por friccion.
–Ubique un medidor de presion en la línea de alimentacion de
los manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza
suministrada por la bomba es la correcta.
Hidrociclones
Reglas Operacionales

145. Reglas Operacionales
•Nopermitausarconosconverticesoentradas
tapadas.
•Presióndetrabajo(Regladelamanoderecha):
Desarenador:35psio4vecesladensidaddel
lodo
Desarcillador:40psio4.5vecesladensidad
dellodo
Hidrociclones

146. Falla / Averia Posible causa
Uno o mas conos no estan descargando-otros O.K.Bloqueado en la entrada del alimentador o a la
salida-remueva el cono y limpie las lineas.
Algunos conos perdiendo lodo entero en una co-Flujo de regreso de derrame en manifold, la entrada
rriente. al cono tapada.
Alta perdida de lodo,figura cónica en alguno conos-Velocidad baja al ingreso debido al bloqueo parcial
otros normal. de la entrada o cuerpo del cono.
Repetido bloqueos de los vértices. Las aperturas del desagüe muy pequeñas. By-pass en Za-
ruido al operar. randas o mallas rotas.
Altas pérdidas de lodo, corriente debil,figura cónica. Bajo cabeza de alimento -chequee por obstruccion,
Tamano de bomba y rpm,valvula parcialmente cerrada.
La descarga del cono no es uniforme, cabeza del Gas o aire en el lodo de la centrifuga, lineas de succion
alimentador variando. de la de lacentrifuga muy pequenas.
Baja vida del Impeller. Cavitacion en la bomba - Taza de flujo muy altas - nece-
sita lineas mas largas.
Linea de succion bloqueada - Chequear obstrucciones.
Conos descargando una pesada corriente moviendoseLos conos estan sobrecargados - usese un tamano de
lentamente. vertice mas grande, insuficientes conos para manejar la
cantidad de solidos en el lodo. By-pass en equipos
corriente arriba.
Altas perdidas de lodo. Apertura inferior muy grande - Ajuste el vertice del cono.
Considere bombear el desague hacia las centrifugas o
hacia una zaranda.
Continuamente se apaga la bomba centrifuga. Aumento del amperaje de la capacidad nominal de la
bomba - Nivel de lodo por debajo de la succion - entrada
de aire en la succion.
Caballos de fuerza por encima de la capacidad del motor.
Chequear taponamientos en lineas de descarga o uso
adicional de la entrega normal de lodo (Tee's). Hidrociclones

147. 3 EN 1
MUD CLEANER
Mud Cleaner

148. 1.Instalación y operación
2.Mantenimiento
3.Aplicación
4.Ventajas y desventajas
5.Tres en uno
Mud Cleaner

149. MudCleaner
•Mudcleaner o Limpiador
de lodo es basicamente
una combinacion de un
desilter colocado encima
de un tamiz de malla fina y
alta vibración( zaranda ).
•El proceso remueve los
sólidos perforados tamaño
arena aplicando primero el
hidrociclon al lodo y
posteriormente
procesando el desague de
los conos en una zaranda
de malla fina.
Mud Cleaner

150. Derrick Mud Cleaner
•Segun especificaciones
API el 97 % del tamaño de
la barita es inferior a 74
micrones y gran parte de
esta es descargada por
los Hidrociclones
(Desilter /Desander). El
recuperar la barita y
desarenar un lodo
densificado es la
principal función de un
limpiador de lodos o Mud
cleaner.
MudCleaner
Mud Cleaner

151. Mud Cleaner
•El proposito del mud-cleaner es tamizar
la descarga inferior de los (underflow)
hidrociclones para:
–Recuperar la fase liquida.
–Recuperar la barita descartada.
–Producir relativamente cortes mas
secos.
Mud Cleaner

152. Mud Cleaner
•El tamaño de malla usado normalmente varia entre
100 y 200 mesh (325 mesh raramente usada debido
a taponamiento y rápido daño de la malla)
•La descarga limpia de los conos (overflow) y el fluido
tamizado por las mallas (underflow) es retornado al
sistema activo.
•Los parametros que pueden ser ajustadas durante la
normal operación de un mud-cleaner son los
siguientes:
–Cantidad de conos.
–Tamaño / tipo de cono
–Tamano de la malla.
–Velocidad de vibración.
Mud Cleaner

153. Tamaño de la malla usadas en los Mud Cleaner
Mud Cleaner

154. Aplicaciones
•Laprincipalaplicaciondellimpiadordelodoesparasistemasde
lodolivianodondelafaseliquidaescaraoambientalmenteno
muymanejable(OBM).
•Ensistemasdelodopesadoelcostodebaritaperdidaes
considerableyesporelloquesedebentenerencuentasuuso.
•Elmudcleanernoremuevefinosniultrafinos,partedesu
descargadebeserprocesadaporcentrifugas.
•Ladescargadeloshidrociclonespuedenserbombeadahaciauna
zarandaparaalcanzaraelmismoresultadoqueunMudCleaner.
Estosedebehacersolosihaysuficienteszarandas.
•Todas las obsrevaciones operacionales y mantenimiento de las
zarandas y de los hidrociclones son aplicables a los Mud Cleaner.
Mud Cleaner

155. Tipos y Marcas
•Existen dos tipos de Mud Cleaner disponibles: unidades
rectangulares y circulares. Las mas frecuentemente usadas son:
•Rectangular:
–Baroid SE-16.
–Thule VSM-200.
•Circular:
–Sweco.
–Swaco.
–Oiltools.
Mud Cleaner

156. Ventajas
•Las ventajas de los mud-cleaners son:
–Recuperar la fase liquida costosa (ej.
Diesel) y algo de la barita descartada por
los hidrociclones.
–Produce relativamente cortes mas secos.
–Facil de operar.
–Es una unidad Compacta.
Mud Cleaner

157. Desventajas
–Recicla sólidos finos a traves de sus mallas.
–Descarga Barita con los cortes.
–Capacidad Limitada.
–Degradacion de los sólidos producido en la succion y
entrega de la bomba centrifuga usada para su
alimentacion.
–Separacion en parte depende de los conos. Desempeño
(normalmente pobre).
–Requiere para su operación de una bomba centrifuga.
Mud Cleaner

158. TRES EN UNO
Es una adaptacion
de tres equipos en
uno
(Zaranda,Dsilter y
desander).
Se usa cuando hay
poca disponibilidad
de espacio.
Mud Cleaner

159. CENTRIFUGA DECANTADORA
OPERACIÓN DUAL
DE CENTRIFUGAS
CENTRIFUGA VERTICAL
Centrifugas Decantadoras

160. 1.Introduccion
2.Separacion por sedimentacion
3.Separacion centrifuga
4.Principales componentes
5.Principios de Operación
6.Desempeño de las centrifugas
7.Velocidad de las centrifugas
8.Velocidad de transportede los sólidos
9.Aplicaciones
9.1 Centrifugas de Baja Velocidad
9.2 Centrifugas de Alta Velocidad
9.3 Operación Dual de Centrifugas –Lodo no densificado
9.4 Operación Dual de Centrifugas –Lodo densificado
9.5 Operación para deshidratación de lodos
9.6 Centrifugas Verticales –Secadoras de cortes
Centrifugas Decantadoras

161. 1.Introducción
-Separación de los sólidos de la fase liquida, que no han sido removidos ni
por las zarandas ni los hidrociclones.
-Consiste en: -Un recipiente de forma cónica o bowl, rotando sobre su eje a diferente
velocidad (Entre 1,200 y 4,000 rpm).
-Un sin fin o conveyor ubicado dentro del bowl gira en la misma dirección
del bowl generando una velocidad diferencial respecto al mismo entre 18 y
90 rpm.
-La velocidad diferencial permite el transporte de los sólidos por las paredes
del bowl en donde los sólidos han sido decantados por la fuerza centrifuga.
-El éxito de la operación depende de su trabajo continuo, la capacidad para
descargar sólidos relativamente secos y alcanzar una alta eficiencia de
separación.
Centrifugas Decantadoras

162. Diagrama General de las Centrifugas
Centrifugas Decantadoras

163. La separación de los sólidos de un liquido utilizando un tanque de sedimentacion
abierto.
El fluido cargado de sólidos entra por un extremo y sale por el otro.
El tiempo de viaje del punto de entrada al punto de salida permite que los sólidos
mas grandes se sedimenten a una profundidad que afecta su separación,
La separación entre los sólidos y los liquidos se produce basicamente por:
-La diferencia de densidad entre el solido y el liquido
-La fuerza de gravedad
-El tiempo
Las diferencias de densidad, la gravedad y otros factores que controlan este
proceso estan definidos por la LEY DE STOKES
2. Separacion por sedimentación
Centrifugas Decantadoras

164. De acuerdo con la Ley de Stokes, la velocidad de sedimentacion es afectada por:
-El diametro de las partículas
-La viscosidad del fluido
-La diferencia de densidad entre las partículas y el liquido
y en donde, la variable mas significativa es el diametro de las partículas
LEY DE STOKES
V = (1.55 x 10
-7
)xD
2
x(P
p–P
l)g
u
En donde: V = Velocidad de sedimentacion (ft/min)
D = Diámetro de las partículas (micrones)
P
p= Densidad de las partículas (ppg)
P
l = Densidad del liquido (ppg)
u = Viscosidad (cps)
g = Aceleracion gravitacional (32.2 ft/seg
2
)
Centrifugas Decantadoras

165. FUERZA “G” = D x rpm2 x 0,0000142
en donde, D = diametro del bowl (in)
rpm = velocidad del bowl
Por tanto, los sólidos que necesitan horas o dias para separarse por sedimentacion,
pueden separarse en segundos con una centrifuga, y el punto de corte en la
separación centrifuga depende de la fuerza G y del tiempo.
3. Separación centrífuga
Basada en el principio de la acelaracion centrifuga para aumentar la fuerza
de gravedad o fuerza “G”
Cuando un objeto se hace girar alrededor de un eje, la gravedad aumenta de
un “G” en el eje de rotacion a cierta fuerza G maxima de la perifaria del
objeto.
Centrifugas Decantadoras

166. 4. Principales componentes de las centrífugas
MOTOR ELÉCTRICO
BOWL
TUBO DE
ALIMENTACIÓN
CONVEYOR
GEAR BOX
COMPONENTES PARA LA
DESCARGA DE LÍQUIDOS
Centrifugas Decantadoras

167. Los sólidos son separados por
grandes fuerzas centrifugas , las
cuales son generadas por la
rotacion del bowl.
El fluido libre de sólidos es
descargado desde el deposito
en el otro extremo del bowl.
5. Principios de Operación
PROFUNDIDAD
ESTANQUE
TUBO DE
ALIMENTACION
COMPUERTAS
DE LIQUIDO
ESTANQUE PLAYA
DISTANCIA
ENTRE-ASPAS
(PITCH)
DESCARGA
SOLIDA
El conveyor gira a una
velocidad menor creando una
velocidad diferencial que
permiten la acumulacion de los
sólidos hacia las paredes del
bowl y su descarga por los los
extremos del mismo.
Centrifugas Decantadoras

168. 6. Desempeño de las centrífugas
Los siguientes son los parametros que determinan el desempeno de las centrifugas:
La fuerza G, la cual depende de el diametro y la velocidad del bowl.
La viscosidad del fluido
La rata de procesamiento
La profundidad del deposito
La velocidad diferencial entre el bowl y el conveyor
La posicion del tubo de alimentacion de la centrifuga
Centrifugas Decantadoras

169. Dependiendo del tipo de centrifuga, los
ajustes de funcionamiento se
pueden hacer:
Mecanico: Se necesita detener la
maquina y el empleo de
herramientas
Electrico: Utiliza motores de
frecuencia variable. Se realizan en
el panel de control
Hidraulico: Utiliza una transmicion
hidraulica. Se realizan en el panel
de control.
Los siguientes son las cinco formas de
ajustar el funcionamiento de las
centrifugas:
La velocidad del bowl.
La velocidad diferencial entre el bowl
y el conveyor
La profundidad del deposito
La posicion del tubo de alimentacion
La rata de procesamiento
Centrifugas Decantadoras

170. 7. Velocidad de las centrífugas
El ejemplo para los modelos de las centrifugas SWACO, las velocidades de operación son:
Velocidad del Bowl Fuerza G
1900 rpm 720
2500 rpm 1250
3200 rpm 2100
Los cambio de velocidad se alcanzan al cambiar las correas y la posicion de las poleas
8. Velocidad de transporte de los sólidos
Hace referencia a la velocidad a la cual se extraen los sólidos de la centrifuga. Esta depende
de:
La velocidad relativa del bowl
La distancia de separación de los alabes
Centrifugas Decantadoras

171. 9. Aplicación de las centrífugas decantadoras
Centrifuga de Baja Velocidad
Los parámetros de operación normal son:
Velocidad del bowl 1250 -2500 rpm
Profundidad del deposito2.1 pulgadas
Rata de AlimentaciónPuede variar
Velocidad diferencial23 –44 rpm
Tubo de AlimentaciónCompletamente introducido
Recupera la barita mientras descarta los sólidos perforados, para fluidos densificados.
Contribuye al control de la viscosidad plástica del lodo.
Descarta los sólidos perforados para los fluidos no densificados. Se puede aumentar
la velocidad del bowl y así obtener un punto de corte mas fino.
Centrifugas Decantadoras

172. Centrifuga de Alta Velocidad
Los parámetros de operación normal son:
Velocidad del bowl 2500 -3400 rpm
Profundidad del deposito2.1 pulgadas
Rata de AlimentaciónPuede variar
Velocidad diferencialDebe ser mínima
Tubo de AlimentaciónCompletamente introducido
Para lodos no densificados, descarta y controla los sólidos del lodo. Se requiere
máxima fuerza “G” para obtener un punto de corte mas fino.
Recupera el liquido del efluente de la centrifuga de baja velocidad, en configuraciones
duales, permitiendo recuperar fluidos que pueden ser muy costosos.
Deshidratación del lodo con la ayuda de agentes floculantes (Proceso de dewatering),
Centrifugas Decantadoras

173. Operación Dual de Centrifugas –Lodo no Densificado
Centrifugas Decantadoras

174. Operación Dual de Centrifugas –Lodo Densificado

1
2
3
4
5
6
7
Centrífuga 414
Centrífuga 518
Bomba de Alimentación de la Centrifuga
Bomba de Alimentación del Desander
Tolva para recuperación de barita
Boquilla para la recuperación de barita
Catch Tank para la fase Liquida
A
B
C
D
E
F
G
H
J
Alimentación de la centrifuga 414
Alimentación de la centrífuga 518
Alimentación Centrifuga 518 desde sistema (Opcional)
(Optional)
Descarga de sólidos Centrifuga 414 (Opcional)
Retorno de Barita al Sistema Activo
Efluente al Sistema Activo
Descarga de sólidos Centrifuga 518
Dilución alimentación de la centrifuga 414
Fase Liquida de las Centrifugas
Layout General
Configuración dual de Centrífugas - Serie
1
2
3
3
4
5
6
7
A
B
C
D
E
F
G
H
J
J

Centrifugas Decantadoras

175. Operación para deshidratación de lodos
Centrifugas Decantadoras

176. Centrifugas Verticales –Secadora de Cortes
Generalidades
Utilizada en operaciones con lodos
sinteticos o base aceite
Reduce el contenido de aceite en los
cortes
Reduce la cantidad de desechos
generados durante las operaciones
de perforacion
Recupera fluidos de perforacion
Características
Buen desempeño ambiental.
Mejora la recuperacion de fluidos de
perforacion.
Seguridad
Facil instalacion
Ventajas operacionales
Facil mantenimiento
Centrifugas Verticales

177. Centrifugas Verticales –Secadora de Cortes
Funcionamiento
Incorpora alta velocidad a una
centrifuga de canasta vertical
logrando una maxima separación
solido / liquido a unos altos
volumenes de procesamiento.
Los sólidos humedos entran por el
tope de la centrifuga.
Los sólidos secos salen por el fondo
de la centrifuga.
El fluido de perforacion es
recuperado por las ventanas
laterales.
Centrifugas Verticales

178. PRINCIPIOS DE
OPERACION Y
SELECCION DE
TAMAÑO
Bombas Centrifugas

179. 1.Componentes de una bomba centrifuga
2.Medición, Utilización y Control de la Energía de una Bomba
3.Cavitación
3.1 Cavitación por succión
3.2 Cavitación por descarga
4.Relación entre presión y altura de un liquido
5.Carga expresada como Aceleración Centrífuga
6.Selección del Tamaño de una Bomba
7.Diseños de Succión
8.Curvas de Desempeño de una Bomba
9.Leyes de Afinidad
10.Aplicaciones de las Bombas Centrifugas
Bombas Centrifugas

180. Los dos principales
componentesde una
bombacentrifugason la
rueda impulsora ( impeller)
y la carcaza(Voluta).
El impeller produce una
velocidad en el liquido y la
voluta forza el liquido para
descargarse de la bomba
convertiendo la velocidad
a presion.
Componentes de una Bomba CentrifugaComponentes de una Bomba Centrifuga
Impeller
Voluta Bombas Centrifugas

181. •La energLa energíía de la bomba centrifuga se mide en la a de la bomba centrifuga se mide en la
forma de forma de cargacargaproducida usando producida usando piespiescomo unidad.como unidad.
••La carga producida es la La carga producida es la altura verticalaltura vertical(pies) sobre (pies) sobre
la cual una bomba hace subir el fluido dentro de un la cual una bomba hace subir el fluido dentro de un
tubo vertical, antes de consumir toda su energtubo vertical, antes de consumir toda su energíía.a.
••Una vez que se logra la carga max. (Pies), se Una vez que se logra la carga max. (Pies), se
consume la energconsume la energíía total producida por las bombas.a total producida por las bombas.
••NingNingúún fluido adicional saldrn fluido adicional saldráápor la descarga de la por la descarga de la
bomba.bomba.
MEDICION DE LA ENERGIA DE LA BOMBAMEDICION DE LA ENERGIA DE LA BOMBA Bombas Centrifugas

182. La carga (pies) debida a la energLa carga (pies) debida a la energíía de la bomba se a de la bomba se
consume de dos (2) maneras:consume de dos (2) maneras:
••AspiracionAspiracion--movimiento vertical del fluido.movimiento vertical del fluido.
Aumenta segAumenta segúún la alturan la altura
••FricciFriccióón n --resistencia del fluido al flujo a travresistencia del fluido al flujo a travéés de la s de la
tubertuberíía, las conexiones y las toberas (requisito de la a, las conexiones y las toberas (requisito de la
aplicaciaplicacióón)n)
Aumenta segAumenta segúún el rendimiento de la bomba(GPM)n el rendimiento de la bomba(GPM)
UTILIZACION DE LA ENERGIA DE LA BOMBAUTILIZACION DE LA ENERGIA DE LA BOMBA Bombas Centrifugas

183. DespuDespuéés de ser encendidas, las bombas centrifugas s de ser encendidas, las bombas centrifugas
seguirseguiráán bombeando un volumen creciente hasta que n bombeando un volumen creciente hasta que
se logre la se logre la carga mcarga mááximaxima(pies) a trav(pies) a travéés de la s de la
aspiraciaspiracióón y friccin y friccióónn, si no la bomba comenzara a , si no la bomba comenzara a
cavitar.cavitar.
La cavitaciLa cavitacióón ocurre cuando esta saliendo mas fluido n ocurre cuando esta saliendo mas fluido
del que esta entrando.del que esta entrando.
Las bombas centrifugas deben ser del tamaLas bombas centrifugas deben ser del tamañño o
adecuado para la aplicaciadecuado para la aplicacióón especifica en que sern especifica en que seráán n
usadas, si no, la energusadas, si no, la energíía producida sera producida serááincorrecta, incorrecta,
causando resultados indeseables.causando resultados indeseables.
CONTROL DE LA ENERGIA DE LA BOMBACONTROL DE LA ENERGIA DE LA BOMBA Bombas Centrifugas

184. CAVITACIONCAVITACION
CavitacionCavitacionpor Succionpor Succion
La La cavitacioncavitacionporporsuccionsuccionocurreocurrecuandocuandola la
succion succion de lade labombabombaestaestabajobajocondicionescondiciones
de de bajabajapresionpresiono alto o alto vacio donde vacio donde el el liquido liquido
pasa pasa a vapor en la a vapor en la punta punta u u ojo ojo del impeller del impeller
de la de la bombabomba. . Este Este vapor vapor es llevado sobre es llevado sobre la la
parte parte de la de la descarga descarga de la de la bomba donde bomba donde no no
es es mas mas grande grande el el vacio vacio y y es nuevamente es nuevamente
comprimido comprimido a a liquido por liquido por la la alta presion alta presion de de
descargadescarga. . Esta accion Esta accion de implosion de implosion ocurre ocurre
violentamente violentamente y y ataca ataca la la cara cara del impeller. del impeller.
Un impeller Un impeller que que ha ha sido operado bajo sido operado bajo la la
condicion condicion de de cavitacion por succion tiene cavitacion por succion tiene
grandes trozos grandes trozos de material de material removido removido de de su su
cara causando falla prematura cara causando falla prematura de la de la bombabomba. . Bombas Centrifugas

185. Cavitacion por DescargaCavitacion por Descarga
La La cavitacion por descarga ocurre cuandocavitacion por descarga ocurre cuando la la
descarga descarga de la de la bomba es extremadamente altabomba es extremadamente alta. La . La alta alta
presionpresionde de descarga causa que descarga causa que la la mayoria mayoria del del fluido fluido
circule dentro circule dentro de la de la bomba bomba en en vez vez de ser de ser descargadodescargado. .
A A medida que medida que el el liquido fluye alrededor liquido fluye alrededor del impeller del impeller
este pasa este pasa a a traves traves de la de la pequena tolerancia entre pequena tolerancia entre el el
impeller y el impeller y el corte corte de de agua agua de la de la bomba bomba a a una una
velocidad extremadamente altavelocidad extremadamente alta. . Esta velocidad causaEsta velocidad causa
un un vacio que vacio que se se desarrolla desarrolla en el en el corte corte de de agua agua similar similar
a lo a lo que ocurre que ocurre en un en un venturi venturi y el y el liquido liquido se se convierte convierte
en vapor. en vapor. Una bomba que Una bomba que ha ha sido operada bajo estas sido operada bajo estas
condiciones presenta condiciones presenta unundesgaste prematurodesgaste prematuroenenlas las
aspas aspas del impeller y en eldel impeller y en elcortecortede de aguaaguade lade labombabomba. .
AdicionalmenteAdicionalmente, a , a las condicinones las condicinones de de alta presionalta presion, ,
se se pueden presentar danos prematuros pueden presentar danos prematuros en el en el sello sello
mecanico mecanico y y las balineras las balineras y y bajo condiciones extremas bajo condiciones extremas
se se rompera rompera el el eje eje del impeller. del impeller.
CAVITACIONCAVITACION Bombas Centrifugas

186. •La carga se mide en pies, y segLa carga se mide en pies, y segúún la densidad del n la densidad del
fluido, se convierte en la presifluido, se convierte en la presióón mn mááxima(Psi) en la xima(Psi) en la
descarga de la bomba.descarga de la bomba.
••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráácontinuamente hasta continuamente hasta
"0"PSI, seg"0"PSI, segúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que el n, hasta que el
fluido salga del sistema.fluido salga del sistema.
P = 0.052 x P = 0.052 x Densidad Densidad (ppg) x (ppg) x CargaCarga(Pies)(Pies)
Carga Carga ==Altura Altura de la de la columna columna del del fluidofluido(Pies).(Pies).
PP ==PresionPresiondedealimentacionalimentaciona laa laentradaentradadeldelconocono((psipsi).).
o.o52 o.o52 ==Factor de conversion Factor de conversion
Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga) Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga) Bombas Centrifugas

187. 70 ft de 70 ft de cabezacabeza Diesel = 26.9 psiDiesel = 26.9 psi
AguaAgua= 30.3 psi= 30.3 psi
Lodo12.5 ppg = 45.5 psiLodo12.5 ppg = 45.5 psi
0 psi
Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga) Relacion entre la Presion y la altura de un Liquido (Carga)
Ejemplo
Cual esCual eslalapresionpresiondede
descargadescargaaauna una
cabezacabezade 70’de 70’sisisese
bombeabombea::
••AguaAgua(8.33 ppg)(8.33 ppg)
••Diesel (7.4 ppg)Diesel (7.4 ppg)
••LodoLodo(12.5 ppg)(12.5 ppg) Bombas Centrifugas

188. 12” Impeller12” Impeller
V = V = VelocidadVelocidaddel Impeller (pies/del Impeller (pies/SegSeg))
g = g = Fuerza GravitacionalFuerza Gravitacional= 32.2 ft / sec = 32.2 ft / sec
22
SUCCIONSUCCION
130 ft of Head130 ft of Head
CargaCarga= 91.6 = 91.6
2 2
(2 x 32.2)(2 x 32.2)
CargaCarga= 130.2 ft= 130.2 ft
Carga expresada como aceleracion CentrifugaCarga expresada como aceleracion Centrifuga
VV
22
CargaCarga(Pies)(Pies)=
2g2g
VV
22
CargaCarga(Pies)(Pies)=
2g2g
V = (rpm V = (rpm 60)60)x (x (diametrodiametro((pulgpulg) ) 12) 12) x x 
VV= (1,750 = (1,750 60) x (12 60) x (12 12) x (3.1416)12) x (3.1416)
VV= (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec= (29.17) x (1) x (3.1416) = 91.6 ft / sec
1,750 rpm Motor1,750 rpm Motor
Ejemplo
“Al “Al aumentar los aumentar los RPM y el RPM y el diametro diametro de la de la tuberia tuberia se se aumenta aumenta la la cargacarga”” Bombas Centrifugas

189. Carga (Pies) & Presion (Psi)Carga (Pies) & Presion (Psi)
•La carga (Pies) solo depende de la Velocidad y del La carga (Pies) solo depende de la Velocidad y del
diametro de la rueda movil (impeller).diametro de la rueda movil (impeller).
••La densidad del fluido aprece en forma de presion La densidad del fluido aprece en forma de presion
(Psi).(Psi).
••La presiLa presióón mn mááxima sera observada en la descarga de xima sera observada en la descarga de
la bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la la bomba y disminuira hasta cero cuando se logra la
maxima carga. maxima carga.
••Luego la presiLuego la presióón disminuirn disminuiráácontinuamente hasta continuamente hasta
"0"PSI, seg"0"PSI, segúún la aspiracin la aspiracióón y la friccin y la friccióón, hasta que El n, hasta que El
fluido salga del sistema.fluido salga del sistema.
P = 0.052 xP = 0.052 xDensidadDensidad(ppg) x(ppg) xCargaCarga(Pies)(Pies) Bombas Centrifugas

190. ••Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren Todas las aplicaciones para bombas centrifugas requieren
una carga muna carga míínima para funcionar correctamente.nima para funcionar correctamente.
••La carga mLa carga míínima requerida (pies) es ademnima requerida (pies) es ademáás de la carga s de la carga
(pies) requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta (pies) requerida para hacer subir el fluido verticalmente hasta
la aplicacila aplicacióón, asn, asíícomo la resistencia de la carga de friccicomo la resistencia de la carga de friccióón n
(pies) al flujo dentro de la tuber(pies) al flujo dentro de la tuberíía.a.
Ejemplo: Un desarenador (swaco) requiere una carga de 74 Ejemplo: Un desarenador (swaco) requiere una carga de 74
pies.pies.
••Si se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga Si se instala el desarenador a 15 pies encima de la descarga
de la bomba y la perdida causada por la friccide la bomba y la perdida causada por la friccióón dentro de la n dentro de la
tubertuberíía es de 6 pies.a es de 6 pies.
••CuCuáál es la carga ml es la carga míínima requerida para la bomba?.nima requerida para la bomba?.
Carga (Pies) Carga (Pies) --ImportanciaImportancia Bombas Centrifugas

191. Bomba del desarenador de swacoBomba del desarenador de swaco
••Carga requerida por el desarenador = 74 pies de cargaCarga requerida por el desarenador = 74 pies de carga
••Altura de aspiraciAltura de aspiracióón vertical hasta el desarenador =15 pies de carga n vertical hasta el desarenador =15 pies de carga
••FricciFriccióón en la tubern en la tuberíía =6 pies de ca =6 pies de carga arga
••Total de pies de carga requeridos =9Total de pies de carga requeridos =95 pies de carga5 pies de carga
••La bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que elLa bomba debe ser capaz de producir 95 pies de carga para que el
desarenador funcione correctamente.desarenador funcione correctamente.
••Se usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el Se usan 21 pies de carga para desplazar el fluido hasta el
desarenador.desarenador.
Carga requerida para el desarenadorCarga requerida para el desarenador Bombas Centrifugas

192. ••Un indicador instalado en la descarga de la bomba indicarUn indicador instalado en la descarga de la bomba indicaríía a
95 pies de carga?95 pies de carga?
••Un indicador instalado en el desarenador indicarUn indicador instalado en el desarenador indicaríía 74 pies de a 74 pies de
carga?carga?
••Si el peso del lodo es de 9,5 LB/GAL, cual seria la indicaciSi el peso del lodo es de 9,5 LB/GAL, cual seria la indicacióón n
de los indicadores?de los indicadores?
••Descarga de la bomba = PSIDescarga de la bomba = PSI
••MMúúltiple del desarenador = PSIltiple del desarenador = PSI
P = 0.052 xP = 0.052 xDensidadDensidad(ppg) x(ppg) xCargaCarga(Pies)(Pies)
Bomba del desarenadorBomba del desarenador Bombas Centrifugas

193. ••La carga de aspiraciLa carga de aspiracióón (pies) es la energn (pies) es la energíía que la bomba debe usar a que la bomba debe usar
para entregar el lodo verticalmente hasta la entrada de lodo de para entregar el lodo verticalmente hasta la entrada de lodo de la la
aplicaciaplicacióón.n.
••La distancia vertical se mide a partir del eje de aspiraciLa distancia vertical se mide a partir del eje de aspiracióón de la bomba.n de la bomba.
CARGA DE ASPIRACION(Pies)CARGA DE ASPIRACION(Pies)
••La carga producida por la resistencia al flujo se llama carga deLa carga producida por la resistencia al flujo se llama carga defriccifriccióón n
(pies)(pies)
••La carga de fricciLa carga de friccióón(Pies) aumenta el caudal de la bomba(GPM) aumenta.n(Pies) aumenta el caudal de la bomba(GPM) aumenta.
••DiDiáámetros mmetros máás peques pequeñños de la tuberos de la tuberíía, tendidos ma, tendidos máás largos de la s largos de la
tubertuberíía, mayor cantidad de conexiones, todos son factores que aumentana, mayor cantidad de conexiones, todos son factores que aumentan
la carga de friccila carga de friccióón (pies)n (pies)
••La presiLa presióón de carga (pies de carga) recomendada por el proveedor n de carga (pies de carga) recomendada por el proveedor
constituye una forma de carga de fricciconstituye una forma de carga de friccióón (resistencia al fluido a travn (resistencia al fluido a travéés de s de
la tobera de admisila tobera de admisióón del equipo).n del equipo).
CARGA DE FRICCION (Pies)CARGA DE FRICCION (Pies) Bombas Centrifugas

194. ••Para todas las aplicaciones que requieren una bomba centrifuga Para todas las aplicaciones que requieren una bomba centrifuga
para la operacipara la operacióón, el proveedor ha recomendado una presin, el proveedor ha recomendado una presióón de n de
carga de funcionamiento que resultara en un rcarga de funcionamiento que resultara en un réégimen de gimen de
tratamiento segtratamiento segúún el caudal (GPM) nominal (rendimiento max.)n el caudal (GPM) nominal (rendimiento max.)
••La operaciLa operacióón a cualquier otra presin a cualquier otra presióón de carga producirn de carga producirááun un
cambio del rcambio del réégimen de tratamiento, de acuerdo con la siguiente gimen de tratamiento, de acuerdo con la siguiente
relacirelacióónn
HH
11x GPMx GPM
22
22
= H= H
22x GPMx GPM
11
22
HH
11= Presion de carga del proveedor= Presion de carga del proveedor
GPMGPM
11= Galonage de tratamiento a H= Galonage de tratamiento a H
11
HH
22= Presi= Presióón de carga efectivan de carga efectiva
GPMGPM
22=?=?
CARGA DE APLICACIONCARGA DE APLICACION Bombas Centrifugas

195. ••DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE DEBE HABER UNA CARGA SUFICIENTE EN EL LADO DE ASPIRACION DE
LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL LA BOMBA PARA FORZAR EL FLUIDO A ENTRAR EN LA BOMBA AL
MISMO RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA MISMO RITMO QUE EL FLUIDO TRATA DE SALIR POR EL LADO DE LA
DESCARGA.DESCARGA.
SI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACIONSI ESTA CARGA NO ES SUFICIENTE HABRA CAVITACION
CARGA DE ASPIRACION NETACARGA DE ASPIRACION NETA
••Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:Hay dos tipos de Carga de Aspiracion Neta Positiva:
CANP REQUERIDA CANP REQUERIDA -- Cuando el caudal (GPM) de la bomba Cuando el caudal (GPM) de la bomba
aumenta, se requiere mas CANP.aumenta, se requiere mas CANP.
CANP DISPONIBLE CANP DISPONIBLE --La Presion atmosferica, temperatura del lodo, La Presion atmosferica, temperatura del lodo,
la altura del lodo encima del eje de la bomba y la altura del lodo encima del eje de la bomba y
la carga de friccion de la tuberia de aspiracion la carga de friccion de la tuberia de aspiracion
determinan la CANP disponibledeterminan la CANP disponible
CANP = CANPCANP = CANP
DD--CANPCANP
RR
LA CANP DEBE SER POSITIVALA CANP DEBE SER POSITIVA Bombas Centrifugas

196. FACTORES QUE AFECTAN LA CARGA DE FACTORES QUE AFECTAN LA CARGA DE
ASPIRACION NETAASPIRACION NETA
PRESION ATMOSFERICAPRESION ATMOSFERICA
••La presion atmosferica disminuye con la altura.La presion atmosferica disminuye con la altura.
ALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBAALTURA DEL LODO ENCIMA DEL EJE DE LA BOMBA
CARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACIONCARGA DE FRICCION (PIES) EN LA TUBERIA DE ASPIRACION
••La carga de friccion en la aspiracion debe ser minimizada, sino La carga de friccion en la aspiracion debe ser minimizada, sino el el
fluido tratara de salir por la descarga mas rapidamente que por fluido tratara de salir por la descarga mas rapidamente que por la la
succion provocando succion provocando ““cavitacioncavitacion””
PRESION DE VAPOR DEL LODOPRESION DE VAPOR DEL LODO
••Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se convierte en Cuando la presion aumenta el agua se vaporiza (se convierte en
gas) a una temperatura mas baja.gas) a una temperatura mas baja. Bombas Centrifugas

197. CANP DISPONIBLE (CANPCANP DISPONIBLE (CANP
DD) Y REQUERIDA (CANP) Y REQUERIDA (CANP
RR))
CANPCANP
DD= Ha + He = Ha + He ––Hf Hf --HvpHvp
••Ha = Carga atmosfericaHa = Carga atmosferica
••He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)He = Carga de altura (Bomba a superficie del lodo)
••Hf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracionHf = Carga de friccion (Perdida por friccion en la aspiracion))
••Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo. Hpv = Presion de vapor del lodo a la temperatura de bombeo.
CANPCANP
RR
••Indicada directamente por las curvas de rendimientoIndicada directamente por las curvas de rendimiento
••Factor limitador para el caudal VolumetricoFactor limitador para el caudal Volumetrico Bombas Centrifugas

198. Valves Pipe
Diameter
Gate Plug Globe Angle Check Foot
1.5" 0.9 - 45 23 11 39
2" 1.10 6.0 58 29 14 47
3" 1.6 8.0 86 43 20 64
4" 2.1 17 113 57 26 71
6" 3.2 65 170 85 39 77
Elbows
Tube
Turn
Tee Enlrg Contr
Pipe
Diameter
45 90 45 90 Strt Side 1:2 3:4 2:1 4:3
1.5" 1.9 4.1 1.4 2.3 2.7 8.1 2.6 1.0 1.5 1.0
2" 2.4 5.2 1.9 3.0 3.5 10.4 3.2 1.2 1.8 1.2
3" 3.6 7.7 2.9 4.5 5.2 15.5 4.7 1.7 2.8 1.7
4" 4.7 10.2 3.8 6.0 6.8 20.3 6.2 2.3 3.6 2.3
6" 7.1 15.3 5.8 9.0 10.2 31 9.5 3.4 5.6 3.4

Tabla de perdidas de friccion en accesoriosTabla de perdidas de friccion en accesorios Bombas Centrifugas

199. F riction L oss of W ater in F eet per 100 F eet of P ipe
1" P ipe 2" P ipe 3" P ipe 4" P ipe 5" P ipe 6" P ipe U .S .
G P M
V el L oss V el L oss V el L oss V el L oss V el L oss V el L oss
10 3.72 11.7 1.02 0.50 0.45 0.07 - - - - - -
20 7.44 42.0 2.04 1.82 0.91 0.25 0.51 0.06 - - - -
30 11.15 89.0 3.06 3.84 1.36 0.54 0.77 0.13 0.49 0.04 - -
40 14.88 152 4.08 6.60 1.82 0.91 1.02 0.22 0.65 0.08 - -
50 - - 5.11 9.90 2.27 1.36 1.28 0.34 0.82 0.11 0.57 0.04
60 - - 6.13 13.9 2.72 1.92 1.53 0.47 0.98 0.16 0.68 0.06
70 - - 7.15 18.4 3.18 2.57 1.79 0.63 1.14 0.21 0.79 0.08
80 - - 8.17 23.7 3.65 3.28 2.04 0.81 1.31 0.27 0.91 0.11
90 - - 9.19 29.4 4.09 4.06 2.30 1.00 1.47 0.34 1.02 0.14
100 - - 10.2 35.8 4.54 4.96 2.55 1.22 1.63 0.41 1.13 0.17
110 - - 11.3 42.9 5.00 6.00 2.81 1.46 1.79 0.49 1.25 0.21
120 - - 12.3 50.0 5.45 7.00 3.06 1.72 1.96 0.58 1.36 0.24
130 - - 13.3 58.0 5.91 8.10 3.31 1.97 2.12 0.67 1.47 0.27
140 - - 14.3 67.0 6.35 9.20 3.57 2.28 2.29 0.76 1.59 0.32
150 - - 15.3 76.0 6.82 10.5 3.82 2.62 2.45 0.88 1.70 0.36

Tabla de perdidas de friccion en tuberiaTabla de perdidas de friccion en tuberia Bombas Centrifugas

200. SELECCIÓN DEL TAMAÑO DE LA BOMBA
LIMITE DE CAPACIDAD
Limites de capacidad para varias bombasTAMAÑO DE LA BOMBA CAUDAL MAXIMO (GPM)
2x3 450
3x4 750
4x5 1100
5x6 1600
5x6 Magnun 1800
6x8 1600
6x8 Magnun 2400
POTENCIA REQUERIDA (BHP
R)
•Leer la potencia requerida para el agua en la curva de la bomba.
•La potencia requerida para lodos (mayor peso)
= [Densidad (lb/gal) / 8.33] x BHP curva
Bombas Centrifugas

201. POTENCIA DE LA BOMBAPOTENCIA DE LA BOMBA
SE PUEDE CALCULAR LA POTENCIASE PUEDE CALCULAR LA POTENCIA
SELECCISELECCIÓÓN DEL TAMAN DEL TAMAÑÑO DE LA BOMBAO DE LA BOMBA
GPM x (pies de GPM x (pies de cargacarga)x()x(Gravedad Gravedad Espec.)Espec.)
POTENCIA (HP)POTENCIA (HP)=
(3960) ((3960) (EficienciaEficiencia)*)*
GPM x (pies de GPM x (pies de cargacarga)x()x(Gravedad Gravedad Espec.)Espec.)
POTENCIA (HP)POTENCIA (HP)=
(3960) ((3960) (EficienciaEficiencia)*)*
GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33] GRAVEDAD ESPECIFICA = [Densidad (lb/gal) / 8.33]
*DE LA CURVA DE RENDIMIENTO*DE LA CURVA DE RENDIMIENTO
SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75SINO HAY NINGUN VALOR DISPONIBLE USAR 0,75 Bombas Centrifugas

202. EN LA SUCCION DE LA EN LA SUCCION DE LA
BOMBA HAY QUE:BOMBA HAY QUE:
Minimizar las perdidas Minimizar las perdidas
porporfriccionfriccion..
Reducir Reducir la la entarda entarda de de
aireaire
Reducir Reducir la la cantidad cantidad de de
volumen muerto volumen muerto antes antes
de la de la succion porque succion porque
este volumen es este volumen es
perdidoperdido..
NO RECOMENDADONO RECOMENDADO RECOMENDADORECOMENDADO
DISEDISEÑÑOS DE SUCCION OS DE SUCCION Bombas Centrifugas

203. Las Las curvascurvasde de desempenodesempenode de
unaunabombabombacentrifugacentrifugaeses
producidaproducidaporporel el fabricantefabricantede de
pruebaspruebasde de desempedesempeñño y o y
muestranmuestranla la relacionrelacionentreentreel el
caudal, la caudal, la eficienciaeficiencia, la CANP, la CANP
RRy y
BHPBHP
RR. .
A mas A mas cabeza menos cabeza menos caudalcaudal
A mas A mas bajabajacabezacabezamas caudalmas caudal
A mas A mas bajobajocaudal caudal menosmenos
Horsepower Horsepower
A mas alto caudal masA mas alto caudal mas
HorsepowerHorsepower
Curva de desempeCurva de desempeñño de una bombao de una bomba Bombas Centrifugas

204. Curvas de Rendimiento o desempeCurvas de Rendimiento o desempeññoo Bombas Centrifugas

205. LEYES DE LEYES DE
AFINIDADAFINIDAD
El El rendimientorendimientode de unaunabombabombacentrifugacentrifugaesesafectadaafectada
porporel el cambiocambioen en velocidadvelocidad(rpm) o (rpm) o tamatamañño del o del
impeller (impeller (diametrodiametro).).
DefinicionesDefiniciones::
Q = Caudal IQ = Caudal I\\en gpmen gpm
D = D = DiametroDiametrodel impeller en del impeller en pulgadaspulgadas
H = H = Cabeza Cabeza en piesen pies
BHP = BHP = Caballos Caballos de de fuerzafuerza
N = N = VelocidadVelocidaden rpmen rpm Bombas Centrifugas

206. La La Ley Ley de de afinidad para una bombaafinidad para una bombacentrifugacentrifuga
CON EL DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE CON EL DIAMETRO DEL IMPELLER PERMANECE
CONSTANTE y la CONSTANTE y la velocidadvelocidadcambia:cambia:
Caudal : QCaudal : Q
11QQ
22= N= N
1 1 NN
22
EjemploEjemplo: @ 1,750 rpm y 100 gpm, : @ 1,750 rpm y 100 gpm, Cual esCual esel el
caudal a 3,500 rpm?caudal a 3,500 rpm?
100 100 QQ
22= 1,750= 1,7503,5003,500
QQ
22= 200 gpm= 200 gpm
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD Bombas Centrifugas

207. CabezaCabeza: H: H
11HH
22= (N= (N
11))
22
(N(N
22))
22
EjemploEjemplo: @ 100 pies de : @ 100 pies de cabezacabezay 1,750 rpm, y 1,750 rpm, CualCualesesla la
cabezacabezaa 3,500 rpm?a 3,500 rpm?
100 100 HH
22= (1,750)= (1,750)
22
(3,500)(3,500)
22
HH
22= 400 ft= 400 ft
PotenciaPotencia: BHP: BHP
1 1 BHPBHP
22= (N= (N
11))
33
(N(N
22))
33
EjemploEjemplo: @ 5 BHP y 1,750 rpm, : @ 5 BHP y 1,750 rpm, Cuantos CaballosCuantos Caballosde de
fuerza fuerza son son requeridosrequeridosa 3,500 rpm?a 3,500 rpm?
5 5 BHPBHP
22= (1,750)= (1,750)
33
(3,500)(3,500)
33
BHPBHP
22= 40= 40
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD Bombas Centrifugas

208. LaLaLeyLeydedeafinidad para una bomba afinidad para una bomba
centrifugacentrifugaCON LA VELOCIDAD CONSTANTE CON LA VELOCIDAD CONSTANTE
y el y el cambiadocambiadoel impeller:el impeller:
Caudal: QCaudal: Q
11QQ
22= D= D
1 1 DD
22
Example: @ 100 gpm con un Impeller 8Example: @ 100 gpm con un Impeller 8””, , Cual Cual
es es el caudal con un impeller 6el caudal con un impeller 6””??
100 100 QQ
22= 8= 866
QQ
22= 75 gpm= 75 gpm
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD Bombas Centrifugas

209. CabezaCabeza: H: H
11HH
22= (D= (D
11))
22
(D(D
22))
22
EjemploEjemplo: @ 100 ft of : @ 100 ft of cabezacabezay un Impeller 8y un Impeller 8””, ,
Cual es Cual es la la cabeza cabeza a un impeller 6a un impeller 6””??
100 100 HH
22= (8)= (8)
22
(6)(6)
22
HH
22= 56.25 ft= 56.25 ft
PotenciaPotencia: BHP: BHP
1 1 BHPBHP
22= (D= (D
11))
33
(D(D
22))
33
EjemploEjemplo: @ 5 BHP con un Impeller 8: @ 5 BHP con un Impeller 8””, , Cuantos Cuantos
caballos caballos son son requeridos requeridos con un impeller 6con un impeller 6””??
5 5 BHPBHP
22= (8)= (8)
33
(6)(6)
33
BHPBHP
22= 2.1= 2.1
LEYES DE AFINIDADLEYES DE AFINIDAD Bombas Centrifugas

210. APLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGASAPLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGAS
HIDROCICLONESHIDROCICLONES
••Carga requeridas 75Carga requeridas 75--90 pies (proveedor)90 pies (proveedor)
••Volumenes requeridos 500Volumenes requeridos 500--1500 gpm1500 gpm
••TamaTamañño de la bomba 5x6 o 6x8 a 1750 rpmo de la bomba 5x6 o 6x8 a 1750 rpm
••Problema comunProblema comun
Presion de carga inferior a la deseada resulta en una Presion de carga inferior a la deseada resulta en una
reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono reduccion en la velocidad del fluido dentro del cono
y por tanto punto de corte mas grueso.y por tanto punto de corte mas grueso.
DESGASIFICADORESDESGASIFICADORES
••Carga requeridas 75 pies (Minimo)Carga requeridas 75 pies (Minimo)
••Volumenes requeridos 700 gpmVolumenes requeridos 700 gpm
••Problema comunProblema comunPresion de carga inferior a la deseada resulta en un Presion de carga inferior a la deseada resulta en un
volumen de lodo cortado por gas tratado volumen de lodo cortado por gas tratado
disminuyendo eficiencia al proceso.disminuyendo eficiencia al proceso. Bombas Centrifugas

211. Agitacion del lodoAgitacion del lodo
••Carga requerida 70 pies (proveedor)Carga requerida 70 pies (proveedor)
••Volumenes requeridos 600Volumenes requeridos 600--900 gpm*900 gpm*
* Una tobera de 1 * Una tobera de 1 1/16pulgadas producira 150 gpm a una carga de 70 pulgadas producira 150 gpm a una carga de 70
pies.pies.
APLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGASAPLICACIONES DE LA BOMBAS CENTRIFUGAS Bombas Centrifugas

212. MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS
1.EVALUACIÓN EXPERIMENTAL PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE
SÓLIDOS EN EL LODO DE ACUERDO AL PESO
2. CALCULO DEL DIAMETRO PROMEDIO DEL HUECO POR WASHOUT
3.CALCULO DE LOS SÓLIDOS GENERADOS POR EL HUECO POR HORA /
SECCION
4.EVALUACION DE LA EFICIENCIA DEL EQUIPO DE CONTROL DE
SÓLIDOS. (API, PRACTICA 13C)
5. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DE LOS CONOS DE LOS
HIDROCICLONES.

213. 1.EVALUACIÓN EXPERIMENTAL PARA DETERMINAR EL
CONTENIDO DE SÓLIDOS EN EL LODO DE ACUERDO AL
PESO
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

214. 2. CALCULO DEL DIAMETRO PROMEDIO DEL HUECO POR
WASHOUT.
Esdegranimportanciaconocereldiámetrorealdelhuecopor
derrumbamientodelasparedes.Paracalcularelvolumenaproximadode
cortesgeneradosporelhueco,haydosformasparacalculareldiámetro
delwashout:porincrementodeláreayporincrementodeldiámetro.
Paracalculareldiámetropromedioenunintervalodeterminado,setomael
porcentajedewashoutpromedioparaeseintervalo.
DiámetrodelWashout(pulgadas)={Diametro
2
*(1+%Washout)}
½
DiámetrodelWashout(pulgadas)=Diámetro(pulgadas)*(1+%washout)
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

215. 3. CALCULO DE LOS SÓLIDOS GENERADOS POR EL HUECO POR
HORA.
V sólidos (bls/hr) = {Diámetro del Washout (pulgadas)}
2
* Rata
promedio(Pies / Hora) / 1029
Nota: Con esta ecuación se puede determinar el volumen de sólidos
generados en una sección.
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

216. 4. EVALUACION DE LA EFICIENCIA DEL EQUIPO DE CONTROL
DE SÓLIDOS. (API, PRACTICA 13C)
ElsiguienteeselmétodoAPIdecampoparaevaluarlaeficienciadeseparación
desólidosenelequipodecontroldesólidos,usandounfluidode
perforaciónyconsiderandoqueelporcentajedesólidosdebajagravedad
especificasemantieneconstanteyquenohayperdidasdefluidomayores
porelequipodecontroldesólidos.
 Deunalongituddeintervalodeseada(Long)enpies,obtengadiámetro
delhueco(Diam)enpulgadas,elagrandamientodelhueco(Washout)en
fracciónyelporcentajedesólidosdebajagravedadespecifica(%LGS)
 Calculeelvolumendelodoconstruido(Vlodo)necesarioparallenarel
huecoreciénperforadoydiluirellodoparaasímantenerlosLGS
constantes.
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

217. • Calculeelvolumendesólidosdeperforacióncontenidosenellodo
(Vsólidos)debidoaunintervaloperforado,utilizandoeldiámetrodel
washoutporagrandamientodelhueco(DiámetrodelWashout).
Vsólidos(Bbls)=DiámetrodelWashout
2
*Long/1029
• Calculeelvolumendediluciónrequeridosilossólidosnohubieransido
removidos(Vdilución),suponiendounaeficienciade0%delequipode
controldesólidos.
Vdilución=Vsólidos/(%LGS/100)
• Calculeelfactordedilución(Fdilución)
Fdilución=Vlodo/Vdilución
Calculelaeficienciaderemocióntotaldesólidos(Etotal)
Etotal=1-Fdilución
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

218. 5.EVALUACION DELAEFICIENCIADELOSCONOSDELOS
HIDROCICLONES .
PROCEDIMIENTO
Lasiguienteesunatablaquemuestralosparámetrosbajoloscualesdebe
funcionarunhidrociclóndependiendodeldiámetrodelcono.
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

219. • Paradeterminarladescargatotaldesólidosporuncono,seutilizaun
embudoounjarrode¼degalónquepuedeserelmismousadopara
hallarlaviscosidadplástica.
• Calculareltiempoensegundosqueduraelembudoenllenarseconsólidos
deladescargadeunodelosconos(TiempoDescarga)
• Hallarelpesoenlibrasporgalóndeladescargadesólidos(Densidad)
• Hallarelcaudaldedescargadesólidosremovidosporelconoenlibraspor
hora(CaudalRemovido),utilizandolasiguienteecuacióncadacono
independientemente,esdecir:
Ratadedescarga(Lbs/hr)=Dmuestra(Lbs/gal)*900*#deconos/T
muestra(seg)
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

220. EVALUACION
• Hallarlasdensidadesdellodoosólidosencadaunodelosconosdel
hidrociclón(Densidad)ysurespectivocaudaldedescarga(Caudal
Removido)paratenerunaevaluacióncomparativadelaeficienciadelos
conos:
• Silas(Densidad)
1
=(Densidad)
2
endosconosevaluados,entonceselcono
quetengaelmayorcaudaltendrálamayoreficiencia,dadoqueunmayor
volumendesólidosestasiendoremovidoalamismarelaciónliquido/
sólido.
• Silos(CaudalRemovido)
1
=(CaudalRemovido)
2
endosconosevaluados,
entonceselconoquetengalamayordensidadseráelquetengamayor
eficiencia,dadoquemássólidosymenosliquidoestasiendoremovidosal
mismocaudaldedescarga.
MÉTODOS PARA EVALUAR
LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE
CONTROL DE SÓLIDOS

221. 1.Áreas de tanques
1.1 Sistema de tratamiento
1.2 Tanque de Viaje
2. Sistema de Ecualización
2.1Líneas de ecualización
3. Sistema de agitación
3.1 Agitadores
3.2 Pistolas
Tanques de Lodos

222. •Ni muy grande ni muy
pequeño
•Ni someroni muy
profundo
•Ni tan angosto ni tan
amplio
•Bien Agitado
Minima Area de Superficie (MADS):
MADS(ft2)=Máximo Flujo a manejar (gpm)/40
AREA DE TANQUES
Debe ser:
TRAMPA DE
ARENA
31 BBLS
SUCCION
DESGASIFICADOR
94 BBLS
SUCCION
DESANDER
31 BBLS
SUCCION MUD
CLEANER
81 BBLS
SUCCION
CENTRIFUGAS
84 BBLS
TANQUE DE
PILDORA
43 BBLS
TANQUE DE
RESERVA
180 BBLS
TANQUE DE
SUCCION
127 BBLS
TANQUE DE
MEZCLA
169 BBLS
TANQUE DE
COLIDES
84 BBLS
Tanques de Lodos

223. Flexible entrada de fluídos.
Equalizadores en el fondo.
Buena disposición para la adición y mezcla.
Ubicación de bomba de succión.
Válvulas para desechar lodo/sólidos.
No debe existir equipo de control de sólidos
alli.
SECCION DE TRATAMIENTO / ADICION
Tanques de Lodos

224. Debe tener el mismo peso del lodo del hueco.
Debe haber continua variación de lodo entrando y
saliendo.
Es conveniente medir y registrar la cantidad de lodo
necesitado para llenar el hueco.
Aproximadamente la altura varia un pie por cada barril.
TANQUE DE VIAJE
Tanques de Lodos

225. SISTEMA DE EQUALIZACION: LINEAS DE
EQUALIZACION
•Son requeridas entre los compartimientos y cada uno de los tanques del
sistema activo.
•Permiten el constante flujo de los fluidos, manteniendo constante el nivel
de los líquidos entre los tanques o compartimientos
Tanques de Lodos

226. SISTEMA DE EQUALIZACION: LINEAS
•Son recomendados entre el tanque de mezcla y el de succión.
•Entre otros tanques deben ser ecualizadores de tipo de fondo o bajos.
•La completa ecualización a través de todo el sistema mantendrá constante
los niveles en los tanques, eliminando la posibilidad de niveles bajos en la
succión que puedan causar cavitación en las bombas centrifugas.
•El tamaño debe ser de mínimo 10 pulgadas de diámetro con el fin de evitar
taponamientos y condiciones turbulentas de flujo.
Diámetro (pulg) = ( Galonaje Máximo (gpm) / 15 )
Tanques de Lodos

227. Ubicacion Equalizacion
Salida de la trampa de ArenaAlto
Desgasificador Alto
Desarenador Bajo
Desarcillador Bajo
Centrifugas Alto (Ajustable)
Mezcla - Adicion Bajo
Mezcla - Succion Bajo SISTEMA DE EQUALIZACION
En la siguiente tabla se recomienda la ecualización que se debe
tener:
Tanques de Lodos

228. •Son necesarios en todos los tanques con excepción de la
trampa de arena
•Permiten una uniforme suspensión de los sólidos y disminuyen
el asentamiento de estos en las esquinas de los tanques.
•El tamaño y tipo de agitador esta definido por el diseño de los
tanques
•La ubicación de los bafles en las esquinas de los tanques es
necesario para disminuir el problema de asentamiento de los
sólidos.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
Tanques de Lodos

229. Distancia al fondo
ance from bottom (axial f
1/3 -3/4 x diámetro cuchilla
Cuchillas con inclinación.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
PATRON DE FLUJO AXIAL
Tanques de Lodos

230. Distancia al fondo
ance from bottom (axial f
Lo mas cerca posible
Cuchillas planas.
Sistemas de Agitación : AGITADORES
PATRON DE FLUJO RADIAL
Tanques de Lodos

231. Sistemas de Agitación : AGITADORES
INSTALACION DE BAFLES
Tanques de Lodos

232. Sistemas de Agitación : AGITADORES
EFECTO DE LA TUBERIA EN LA AGITACION
Tanques de Lodos

233. Sistemas de Agitación : Pistolas
Tanques de Lodos