Cómo configurar hidrociclones para desarenadores y deslimadores de lodo
La configuración de un hidrociclón no se limita a decidir cuántos conos instalar. El tamaño del ciclón, el caudal que circula por el colector, la carga de sólidos y la función de cada etapa influyen en la configuración final.
Dos plataformas de perforación pueden tener una capacidad de bombeo similar y aun así requerir configuraciones de ciclones diferentes. Lo que importa es la cantidad de lodo que llega a la etapa del ciclón y qué cantidad debe eliminarse de ella.
Empiece con los sólidos que necesita eliminar.
Desarenado de lodo Generalmente se utilizan hidrociclones de 8, 10 o 12 pulgadas para los sólidos perforados más gruesos después del tamiz vibratorio. Los deslimadores de lodo suelen usar conos de 4 pulgadas cuando es necesario eliminar los sólidos más finos en etapas posteriores del proceso.
Estos dispositivos no son intercambiables solo porque ambos sean hidrociclones. Un cono más grande puede manejar un mayor caudal, pero no reemplaza a un cono más pequeño cuando se requiere una separación más fina.
Esta es una de las razones por las que el tamaño del ciclón debe estar vinculado a la función de eliminación de sólidos, en lugar de seleccionarse únicamente en función del tamaño del equipo.
Utilice el caudal real para dimensionar el banco de conos.
Tras elegir el tamaño del ciclón, observe el caudal.
El número de conos debe basarse en el caudal de lodo que realmente pasará por el colector del ciclón. La capacidad nominal máxima de la bomba de lodo es información útil, pero no necesariamente representa el caudal que recibirá el desarenador o el deslimador.
Esto es especialmente importante en los desarenados de 4 pulgadas. Normalmente, varios conos funcionan en paralelo, por lo que el conjunto de conos aumenta de tamaño a medida que se incrementa el caudal requerido. Según la aplicación, un desarenado puede tener 4, 8, 10 o más conos.
No dimensione el banco justo en su límite si se prevé que el caudal varíe durante la perforación. Un poco de capacidad adicional le da al operador margen de maniobra cuando las condiciones se desvían del punto de operación normal.
Cuando necesitas tanto un desarenador como un deslimador
Si ambos son necesarios depende de los sólidos que queden después de la tamiz vibratorio.
Si la principal preocupación son los sólidos gruesos del tamaño de la arena, un desarenador puede ser suficiente. Si también es necesario controlar los sólidos perforados más finos, normalmente se añade un deslimador después.
Un diseño común es:
Shaker de esquisto → Desarenador → Deslimador
El desarenador elimina primero los sólidos más gruesos. A continuación, el deslimador trabaja con el material más fino que queda.
Si el control de sólidos finos sigue siendo deficiente, añadir más conos desarenadores no es necesariamente la solución. Primero, compruebe si el diámetro del ciclón y la capacidad de cada etapa son los adecuados.
Cuando un limpiador de lodo tiene más sentido
Un limpiador de lodo integra los hidrociclones y el agitador en una sola unidad. Esto puede resultar útil cuando el flujo inferior del ciclón debe ir directamente a una rejilla y la instalación debe ser compacta.
A limpiador de barro Se puede equipar con conos desarenadores, conos deslimadores o ambos, según la cantidad de sólidos que se requiera eliminar.
Para un sistema nuevo, esto puede simplificar la disposición del equipo. En el caso de una modernización, la situación suele ser más compleja. Es necesario revisar el agitador existente, el recorrido del flujo, el espacio disponible y el equipo posterior antes de decidir si una unidad integrada es la opción adecuada.
En algunas instalaciones, todavía se prefieren las unidades separadas de desarenador y deslimador porque ofrecen mayor flexibilidad al operador.
Algunos detalles sobre las tallas que son fáciles de pasar por alto
Utilizar el caudal máximo de la bomba de lodo como caudal de diseño del ciclón es un error común. El caudal a través del equipo de control de sólidos puede ser bastante diferente.
Otro error común es fijarse demasiado en la cantidad de conos. Si bien un mayor número de conos aumenta la capacidad de procesamiento, no modifica el rango de separación básico del ciclón en sí.
La carga de sólidos también es importante. Dos sistemas que funcionan al mismo caudal pueden ejercer cargas muy diferentes sobre el banco de ciclones si la cantidad de sólidos perforados en el lodo es diferente.
Al mismo tiempo, se debe revisar el resto del equipo de control de sólidos. Si se aumenta la capacidad del ciclón, pero la criba vibratoria o el equipo posterior no pueden seguir el ritmo, el cuello de botella simplemente se traslada.
Lo que el fabricante necesita saber
Cuando se solicita una recomendación sobre un ciclón, la información más útil suele ser:
- Flujo de lodo normal y máximo
- ¿Qué sólidos deben eliminarse?
- Carga de sólidos prevista
- Tambor vibratorio de esquisto y equipos posteriores existentes
- Espacio de instalación disponible
- Instalación nueva o modernización
Para un sistema ya existente, un plano de distribución sencillo suele ser más útil que una larga lista de equipos. Muestra dónde se instalará el conjunto ciclónico, cómo llega el lodo hasta él y con qué equipos debe funcionar.
Cuanto más se ajuste la configuración propuesta a las condiciones operativas reales, menos probable será que el banco de ciclones sea demasiado grande en un área y demasiado pequeño en otra.