Las mejores soluciones de tamices vibratorios para aplicaciones de perforación

En la perforación de pozos profundos y ultraprofundos, el control de sólidos en el fluido de perforación es fundamental para la seguridad y la eficiencia. Como equipo de control de sólidos de primera etapa, el tamiz vibratorio determina el rendimiento del equipo posterior y la calidad general del fluido de perforación. Basándose en un proyecto real de pozo profundo de 3000 m para un yacimiento petrolífero, TR Solids Control presenta este estudio de caso detallado del tamiz vibratorio de la serie TRZS. El tamiz vibratorio es la unidad de tratamiento primaria en el sistema de control de sólidos de perforación. Separa los recortes grandes del lodo de perforación para que el lodo limpio pueda recircularse. Cuando el lodo que transporta recortes de roca regresa del fondo del pozo, primero fluye hacia el tamiz vibratorio. Mediante vibración de alta frecuencia, las cribas del tamiz vibratorio separan los sólidos gruesos del líquido, permitiendo que el lodo limpio vuelva a entrar en la circulación mientras se descargan los recortes.

Para este proyecto de sistema de purificación de lodo, las instalaciones de apoyo, incluyendo la torre de perforación azul, las escaleras de seguridad amarillas, las pasarelas de rejilla de acero antideslizantes y las barandillas de seguridad amarillas, se configuraron para cumplir con los requisitos de diseño de la plataforma de perforación del cliente. A continuación se detallan las soluciones del sistema.

1. Selección del tipo de tamiz vibratorio: Adaptación a las condiciones de perforación

El proyecto adoptó un tamiz vibratorio de movimiento lineal de alta frecuencia y doble motor suministrado por TR Solids Control. Este tipo, con su alta excitación de fuerza G y gran capacidad de procesamiento, fue ideal para el pozo recto de 3000 m. En comparación con los tamices vibratorios de movimiento circular convencionales, la trayectoria de movimiento lineal ayuda a que los recortes se muevan más rápido a través de la plataforma de cribado, reduciendo la obstrucción y brindando mayor estabilidad en condiciones de fluido de perforación de alta viscosidad y alto caudal. El tamiz vibratorio de TR Solids Control presenta un diseño modular, lo que permite un ajuste flexible de las especificaciones de los tamices vibratorios según el progreso de la perforación. Permite el cambio rápido de tamices gruesos a finos para cumplir con los requisitos de separación de recortes para diferentes secciones del pozo. Todo el equipo cumple con las normas a prueba de explosiones APL e ISO, lo que lo hace adecuado para el entorno operativo hostil de los yacimientos petrolíferos.

Detalles estructurales:

1. Estructura de acero verde a prueba de explosiones, que cumple con los códigos de seguridad para yacimientos petrolíferos.

2. Motores de vibración duales que proporcionan fuerza de excitación de alta frecuencia.

3. Tamices vibratorios con marco compuesto para una mayor vida útil.

4. Caja de control eléctrico antiexplosiva para arranque/parada y ajuste de parámetros.

5. Sistema de amortiguación por resorte para reducir el impacto en la plataforma y prolongar la vida útil del equipo.

6. Ángulo de la plataforma de la pantalla ajustable mediante columnas de soporte, adaptándose a diferentes condiciones de perforación.

7. Tubería de alimentación de lodo adaptada para dirigir el fluido de perforación al tamiz vibratorio.

2. Configuración de parámetros in situ: Control preciso para un funcionamiento eficiente.

En función del caudal de perforación del proyecto (30 L/s), la densidad del lodo (1,2-1,4 g/cm³), el tamaño de las partículas de los recortes y otras condiciones de trabajo, los parámetros principales del tamiz vibratorio se ajustaron con precisión in situ de la siguiente manera:

1. Fuerza de excitación y fuerza G: La fuerza de excitación de los motores de vibración duales se ajustó a 7,5 G, lo que garantiza una potencia de cribado suficiente y evita la reducción de la vida útil de las cribas vibratorias y las salpicaduras de fluido de perforación causadas por una fuerza G excesiva.

2. Ángulo de la criba: Ajustable de -1° a +3°. Durante la fase de separación (trozos grandes), ajústelo a +2° para una descarga de sólidos más rápida; en las fases posteriores (trozos finos), redúzcalo a 0°-+1° para una mayor precisión de separación.

3. Selección de cribas vibratorias: Cribas compuestas con tamaños de malla que varían según la sección del pozo: malla 60 para el primer pozo, malla 80-100 para el segundo y malla 120 para la tercera sección, equilibrando el rendimiento y la eficiencia de limpieza.

4. Uniformidad de la alimentación: Un canal de alimentación intermedio controlaba la velocidad de alimentación, evitando la sobrecarga localizada y asegurando una distribución uniforme de la carga en toda la superficie de la criba.

3. Precauciones de funcionamiento: Evite riesgos y prolongue la vida útil del equipo.

Durante el funcionamiento prolongado de la cribadora de esquisto, el equipo de campo resumió varias precauciones críticas:

1. Inspección diaria de las rejillas vibratorias: Compruebe la tensión y los daños de las rejillas. Reemplace inmediatamente las rejillas vibratorias rotas para evitar que el lodo sin tratar pase a los sistemas posteriores.

2. Mantenimiento del motor de vibración: Controle periódicamente la temperatura y la lubricación del motor. Añada grasa según lo programado para evitar el sobrecalentamiento.

3. Adaptación a las condiciones cambiantes: Cuando cambie la viscosidad del lodo o el caudal, ajuste rápidamente el ángulo de la plataforma y la fuerza de excitación para evitar la pérdida de lodo o la obstrucción de la rejilla.

4. Procedimientos de seguridad: Mantenga al personal alejado de las partes vibrantes durante la operación. Bloquee y etiquete antes de cualquier mantenimiento, siguiendo las normas de seguridad de los yacimientos petrolíferos.

5. Mantenimiento programado: Revisiones semanales de los amortiguadores de resorte y los pernos del bastidor. Revisión completa cada trimestre para prolongar la vida útil del equipo.

Gracias a esta avanzada solución de tamiz vibratorio, el proyecto logró una mejora superior al 20 % en la eficiencia del control de sólidos y una vida útil de las cribas vibratorias un 15 % mayor, lo que redujo significativamente los costos de perforación. El rendimiento fiable en campo del tamiz vibratorio de TR Solids Control garantizó una ejecución fluida del proyecto, validando plenamente la viabilidad y superioridad de esta solución.

Las cribas vibratorias de TR Solids Control, que cuentan con alta fuerza G, gran capacidad de procesamiento, certificación a prueba de explosiones y cumplimiento con las normas API/ISO, son adecuadas para los principales yacimientos petrolíferos nacionales como CNPC y Sinopec, así como para proyectos de perforación en el extranjero, sirviendo como equipo básico indispensable para la exploración y el desarrollo de petróleo y gas.