Tipos de tanques de lodo para plataformas de perforación
Los tanques de lodo para plataformas de perforación se utilizan generalmente para almacenar fluidos de perforación, separar los fluidos de los materiales sólidos y separar horizontal o verticalmente los recortes de perforación, los agentes de fractura, la barita y el material de mayor densidad del fluido de perforación.
Algunos tanques de lodo de plataformas típicas son los siguientes:
- Desgasificador: Un tanque desgasificador suele ser la primera línea de flujo en el sistema de tanques de lodo de una plataforma de perforación. Su función principal es eliminar las burbujas de gas atrapadas del fluido de perforación, de ahí el nombre "desgasificador". La presencia de burbujas de gas puede afectar negativamente las propiedades y el comportamiento del fluido de perforación. Al reventar estas burbujas, el tanque ayuda a mantener la densidad y la consistencia adecuadas del fluido. Esto es crucial no solo para una perforación efectiva, sino también para garantizar la seguridad de la operación de perforación. Si se permitiera que las burbujas de gas permanecieran en el fluido, podrían reducir potencialmente su densidad y conducir a situaciones en las que los fluidos del pozo podrían ingresar al tubo de perforación, lo que representa riesgos significativos.
- Tanque de agitador de lodo: Este tanque está diseñado para recolectar el flujo inicial de fluido de perforación (también conocido como lodo) que acaba de salir del agitador de lodo. Los agitadores de lodo son equipos vibratorios que se utilizan para separar los recortes más grandes del fluido de perforación. La mezcla de fluido y recortes más pequeños fluye luego al tanque de gráfico del agitador, donde se produce una separación adicional.
- Separador/ Tanque de lodo: El tanque de aceite del agitador es responsable de recolectar el flujo de salida del agitador de lodo. A diferencia del tanque de gráfico del agitador, que se ocupa de las separaciones basadas en pantallas vibratorias, el tanque de aceite del agitador funciona con una presa y un área de almacenamiento. Su función es recolectar el fluido que contiene partículas sólidas más pequeñas (recortes) que no fueron eliminadas por el proceso de tamizado del agitador de lodo. El agitador de lodo es típicamente la primera fase de la separación sólido-líquido en el proceso de tratamiento del fluido de perforación.
- Centrífuga/ Tanque de lodo: La centrífuga/tanque de lodo juega un papel fundamental en el proceso final de separación sólido-líquido. Las centrífugas funcionan haciendo girar el fluido de perforación a altas velocidades, creando una fuerza centrífuga que separa las partículas sólidas restantes (recortes) del lodo líquido. Una vez que se completa esta separación, el fluido de perforación limpio se dirige al tanque de limpieza/lodo. Este tanque de limpieza/lodo sirve como una instalación de almacenamiento y una unidad de tratamiento para el fluido de perforación, asegurando su calidad y preparación para su uso continuo en la operación de perforación.
- Tanque de fractura: En el contexto de las operaciones de perforación, un tanque de fractura sirve como una unidad de almacenamiento temporal para el fluido de perforación que ha sido contaminado o requiere tratamiento. Estos tanques son cruciales para gestionar y mantener la calidad del fluido de perforación en el sitio. Al tener tanques de fractura disponibles, las cuadrillas de perforación pueden responder rápidamente a problemas como derrames o contaminación del fluido de perforación. Si el fluido de perforación experimenta alguna forma de contaminación o necesita tratamiento para restaurar sus propiedades, como mediante la adición de aditivos químicos o procesos de reacondicionamiento, los tanques de fractura se pueden utilizar para almacenar el fluido afectado hasta que se pueda gestionar adecuadamente.
Especificación y mantenimiento
Las especificaciones de los tanques de lodo para plataformas de perforación pueden variar en función de ciertos tipos, modelos y características. El siguiente es un desglose de los tanques de lodo estándar.
- Capacidad: Los tanques de lodo suelen tener grandes volúmenes para acomodar los fluidos de perforación. Las capacidades típicas de los tanques de lodo están entre 50 barriles (2.100 litros) y 500 barriles (21.000 litros).
- Dimensiones: Los tanques de lodo tienen diferentes tamaños en función de las capacidades preferidas. Por ejemplo, un tanque de lodo de 100 barriles puede tener una longitud de unos 24 pies (7,32 metros), una anchura de 8 pies (2,44 metros) y una altura de 7,5 pies (2,28 metros).
- Número: Las plataformas de perforación tienen varios tanques de lodo para tratar y almacenar fluidos de perforación con diferentes propósitos. El número promedio de tanques de lodo es de aproximadamente 5 a 15.
- Materiales: Los tanques de lodo suelen construirse con materiales de acero, como acero al carbono o acero inoxidable, para garantizar la durabilidad y la resistencia a la corrosión.
Mantenimiento
La limpieza regular es una práctica de mantenimiento esencial. Las empresas de perforación deben vaciar el tanque de lodo por completo y eliminar cualquier residuo de fluido de perforación. A continuación, deben limpiar a fondo las paredes y los pisos del tanque para eliminar cualquier acumulación de lodo o contaminantes. Los tanques también deben desinfectarse para detener la propagación de bacterias y secarse para evitar problemas relacionados con la humedad, como moho o corrosión. Las cuadrillas de perforación deben limpiar los componentes de los tanques de lodo, como bombas, filtros y válvulas. Después de la limpieza, deben inspeccionar los componentes para detectar desgaste o daños y repararlos o reemplazarlos rápidamente según sea necesario.
Los operadores de perforación también deben controlar las propiedades del lodo y los niveles de fluido en el tanque de lodo con regularidad. Deben asegurarse de que las ayudas a la sedimentación y las concentraciones químicas del tanque estén dentro de los parámetros requeridos para mantener la consistencia y la estabilidad de los fluidos de perforación. Además, para evitar desbordamientos o pérdidas de fluido, la cuadrilla de perforación debe mantener los niveles de fluido requeridos en los tanques de lodo. La acumulación de polvo puede ocurrir en el exterior del tanque de lodo o en la parte superior del tanque. Por lo tanto, el tanque de lodo debe limpiarse ocasionalmente para garantizar una ventilación adecuada y evitar posibles riesgos. Las cuadrillas de perforación deben controlar el tanque de lodo para la detección temprana de fugas y daños. En caso de que surjan problemas, deben abordarlos inmediatamente para evitar complicaciones adicionales. Además, las empresas de perforación deben asegurarse de que todas las transferencias de fluidos se realicen con cuidado para evitar turbulencias excesivas que puedan provocar derrames y emulsificación.
Escenarios de uso
Los tanques de lodo ofrecen una variedad de aplicaciones en una plataforma de perforación y otras industrias. La función principal de los tanques de lodo es almacenar fluidos de perforación, pero ahora se han convertido en tanques multipropósito con una variedad de aplicaciones.
- Almacenamiento y separación de fluidos: Los tanques de lodo ayudan a separar los recortes sólidos del fluido de perforación y a almacenar estos fluidos. Los tanques de lodo tienen compartimentos interiores conocidos como sedimentadores o decantadores. Estos compartimentos sedimentadores permiten una mayor sedimentación de sólidos incluso después de la separación primaria.
- Almacenamiento de aparatos: Los tanques de lodo, especialmente si son cilíndricos, son perfectos para almacenar aparatos de perforación como brocas, escariadores y ROV (Vehículos Operados Remotamente) submarinos. Las empresas que se dedican a recursos de aguas profundas o minería prefieren los tanques de lodo para almacenar sus costosos aparatos de perforación. Esto evita que las herramientas se oxiden o se dañen.
- Refrigeración y congelación: Los tanques de lodo que tienen refrigeración de cubos de lodo pueden ayudar a enfriar los artículos e incluso congelarlos. Esto se hace mediante cubos de lodo que se enfrían con la ayuda de una solución de salmuera refrigerada. Los tanques de lodo refrigerados funcionan eficazmente en la industria alimentaria, especialmente en los sectores de carne y aves de corral, donde los productos cárnicos deben congelarse o almacenarse a temperaturas frías hasta que estén listos para su uso.
- Filtración y tratamiento ambiental: Los tanques de lodo que tienen equipos de control de sólidos pueden servir como unidades de tratamiento de residuos y filtración. Pueden contener y separar los sólidos de los líquidos utilizando agitadores de lodo, centrífugas y aspiradoras, etc. Esta es una función útil en la industria del petróleo y el gas, donde el lodo de perforación necesita ser eliminado y procesado de una manera ambientalmente amigable.
- Intercambiadores de calor: Los tanques de lodo refrigerados sirven como intercambiadores de calor en sistemas de transferencia de energía en varias industrias. Por ejemplo, en las industrias de refino de petróleo y procesamiento químico, se utilizan para controlar la temperatura de los fluidos durante las reacciones químicas y las refinerías de petróleo, respectivamente. Además, en los sistemas de energía geotérmica, los tanques de lodo refrigerados se utilizan para transferir calor de los fluidos geotérmicos al fluido de trabajo del sistema de generación de energía.
- Vasos de presión: Los tanques de lodo también sirven como vasos de presión en la extracción de petróleo y gas. Por ejemplo, en la perforación en alta mar, los tanques de lodo a presión se utilizan para almacenar y separar los fluidos de perforación bajo alta presión para evitar reventones y mantener el control del pozo.
Cómo elegir tanques de lodo para plataformas de perforación
Al elegir tanques de lodo para plataformas de perforación, los compradores deben optar por tanques con características que mejoren la eficiencia, la seguridad y la calidad de las operaciones de perforación. Solicite tanques que vengan con un tamaño óptimo para acomodar el volumen de perforación específico y las condiciones del suelo. Verifique el material de construcción del tanque de lodo. Los tanques suelen venir con acero resistente que resiste la corrosión, así como los rayos UV, los productos químicos y otras amenazas óptimas.
Los compradores también deben seleccionar tanques de lodo con el tipo adecuado de sistema de presa para satisfacer los requisitos de perforación de la propiedad. Deben considerar el caudal y el diseño de la bomba de los tanques de lodo, que debe ser compatible con las especificaciones del tanque. En este caso, se preferiría una bomba sumergible para proyectos de perforación profunda, mientras que las bombas centrífugas son adecuadas para la mayoría de las aplicaciones de perforación.
También es importante que los compradores consideren ubicar tanques de lodo equipados con instalaciones de tratamiento adecuadas, como agitadores de lodo, pantallas de agitadores y desarenadores. Esto ayuda al contratista a recuperar valiosos fluidos de perforación y a mantener los recortes no deseados fuera del lodo. Los compradores también deben elegir tanques con unidades de filtración efectivas, que aseguren la limpieza y el reciclaje de los fluidos de perforación.
La selección se puede facilitar aún más mediante el uso de instalaciones de aislamiento organizadas en el tanque de lodo. Dichas instalaciones evitarán que los líquidos se derramen o se filtren, mientras que los líquidos no entrarán en contacto con el suelo. Los clientes también pueden elegir tanques de lodo multipropósito que sean adecuados para diferentes aplicaciones de perforación.
Finalmente, los compradores deben elegir tanques de lodo de perforación que vengan con características de fácil mantenimiento y limpieza, como superficies lisas y acceso a componentes críticos. También se recomienda al comprador que negocie con los vendedores de Cooig que pueden proporcionar personalización de tanques de lodo de calidad para satisfacer las necesidades específicas del proyecto.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué profundidad puede trabajar la bomba de lodo con tanques de lodo para plataformas de perforación?
A1: El caudal y la presión de la bomba de lodo determinan la profundidad a la que puede trabajar. Mayores presiones y caudales permiten mayores profundidades.
P2: ¿Cuáles son las consideraciones ambientales con respecto a la eliminación del lodo de perforación usado de los tanques de lodo para plataformas de perforación?
A2: El lodo de perforación usado puede contener materiales peligrosos, por lo que su eliminación debe cumplir con las normas ambientales. El reciclaje o el tratamiento del lodo pueden reducir su impacto ambiental.
P3: ¿Cómo se pueden transportar de forma segura y eficiente los tanques de lodo para plataformas de perforación?
A3: Los tanques de lodo se pueden transportar en camión de plataforma o en contenedor. Deben asegurarse con flejes o de una manera que evite el movimiento durante el transporte. También es esencial asegurarse de que el vehículo de transporte tenga la capacidad de carga adecuada.
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