ingenerio esteban casanova

1. CURSO DE CONTROLCURSO DE CONTROL
DE SOLIDOSDE SOLIDOS

2. CONTENIDO
1. METODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
• DILUCION
• DESPLAZAMIENTO
• PISCINAS DE ASENTAMIENTO
• TRAMPA DE ARENA
• SEPARACION MECANICA
2. CLASIFICACION DE LOS SOLIDOS
3. PUNTO DE CORTE DE LOS EQUIPOS DE CONTROL
DE SOLIDOS

3. 4. ZARANDAS
• COMPONENTES BASICOS
• PRINCIPIO DE OPERACION
• TIPO DE VIBRACION
 MOVIMIENTO CIRCULAR
 MOVIMIENTO LINEAL
 MOVIMIENTO ELIPTICO ASIMETRICO
 MOVIMIENTO ELIPTICO SIMETRICO
• DINAMICA DE LA VIBRACION
• VENTAJAS Y DESVENTAJAS
• MANTENIMIENTO

4. 1. METODOS DE CONTROL DE SOLIDOSMETODOS DE CONTROL DE SOLIDOS
• DILUCION:
La Dilución consiste en agregar un volumen de fluido base al
lodo de perforación, permitiendo la reducción de la
concentración de sólidos en volumen.
• DESPLAZAMIENTO:
El desplazamiento consiste en descartar grandes volúmenes de
lodo por lodo nuevo en optimas condiciones.
La Dilución consiste en agregar un volumen racionado de
fluido, el desplazamiento es agregar un volumen total de
fluidos.

5. •PISCINAS DE ASENTAMIENTO
Es la separación de partículas sólidas por efecto de gravedad, debido a
la diferencia de densidades entre los sólidos y el líquido. Depende del
tamaño de partículas, gravedad especifica y viscosidad del lodo.
•TRAMPA DE ARENA
Es el primer comportamiento localizado en el sistema de tanques de
cualquier taladro de perforación, es básicamente un tanque de
asentamiento que esta localizado debajo de las zarandas. El lodo que
cae a la trampa de arena pasa al siguiente tanque por rebose.
Diseño: Pendiente > 30°
La longitud y ancho debe ser menor que la profundidad

6. • SEPARACIÓN DE MECÁNICA
Es la separación selectiva de los sólidos perforados del lodo por
diferencia de tamaño y masa.
OBJETIVO DEL CONTROL DE SÓLIDOS
ALCANZAR PASO A PASO LA REMOCIÓN PROGRESIVA DE
LOS SÓLIDOS PERFORADOS, PERMITIENDO QUE CADA
EQUIPO OPTIMICE EL DESEMPEÑO DE LOS EQUIPO
SIGUIENTES. ADEMÁS EL SISTEMA DEBE PERMITIR
AJUSTAR LA ELIMINACIÓN DE LOS SÓLIDOS
INDESEABLES Y LA RECUPERACIÓN DEL VALIOSO
MATERIAL DENSIFICANTE.

7. CLASIFICACIÓN
COLOIDAL
ULTRA FINOS
FINOS
MEDIO
INTERMEDIO
TAMAÑO EN MICRAS
Menor de 2
2 a 44
44 a 74
74 a 250
>250
• CLASIFICACIÓN API DEL TAMAÑO DE LOS SÓLIDOSCLASIFICACIÓN API DEL TAMAÑO DE LOS SÓLIDOS

8. CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOSCLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS
DESEABLES INDESEABLE
Bentonita Sólidos Perforados
Barita
GRAVEDAD ESPECIFICAGRAVEDAD ESPECIFICA
ALTA BAJA
Hematita Bentonita
Barita Sólidos perforados
Arcilla
Arena, etc.

9. CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOSCLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS
REACTIVIDAD
Reactivos Interés
Bentonita Arena
Arcilla Limo, arenisca
TAMAÑO (Área Superficial)
Grande Pequeña
Bentonita Arena

10. %%
3 12 Particle Size (microns) 44 74 150 300 10003 12 Particle Size (microns) 44 74 150 300 1000
333 83 Specific Surface Area 23 13 6.7 3.3 1333 83 Specific Surface Area 23 13 6.7 3.3 1
BaritaBarita
3% > 74 Micrones3% > 74 Micrones
5% > 44 Micrones5% > 44 Micrones
Sólidos de PerforaciónSólidos de Perforación
1000 Micrones = 1 Millimetros = 1/40 inch1000 Micrones = 1 Millimetros = 1/40 inch
Coloidales Ultra-Finos Finos Medios Intermedios/GruesoColoidales Ultra-Finos Finos Medios Intermedios/Grueso
DesarenadoresDesarenadores
Zarandas Vibratorias de AltoZarandas Vibratorias de Alto
DesempeñoDesempeño
Limpiadores de Fluido yLimpiadores de Fluido y
DesarcilladoresDesarcilladores
Centrífugas de baja VelocidadCentrífugas de baja Velocidad
Centrífugas de Alta VelocidadCentrífugas de Alta Velocidad
PUNTO DE CORTE EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOSPUNTO DE CORTE EQUIPOS DE CONTROL DE SOLIDOS

11. 01020304050607080100

12. ZARANDASZARANDAS
• SON LA PRIMERA LINEA DE DEFENSA DEL
SISTEMA INTEGRAL DE CONTROL DE SOLDIOS
• LA SEPARACION SE REALIZA POR DIFERENCIA DE
TAMAÑOS
• UN POBRE DESEMPEÑO EN LAS ZARANDAS, NO
PODRA SER REMEDIADO MAS TARDE.
• EL DESEMPENO DE LAS ZARANDAS DETERMINA
LA EFICIENCIA TOTAL DEL EQUIPO DE CONTROL
DE SOLIDOS.

13. BOLSILLO O
TANQUE RECOLEPTOR
MOTORES VIBRADORES
CANASTA
CAMA O TAZA DE DESAGUE
MALLAS

14. PRINCIPIO DE OPERACION:PRINCIPIO DE OPERACION:
Las zarandas son el único equipo mecánico de control de
sólidos que hace la separación de partículas basado en el tamaño
de las mismas.
LA OPERACION DE LA ZARANDA ESTA ENLA OPERACION DE LA ZARANDA ESTA EN
FUNCIONFUNCION:
• Norma de la vibración
•Dinámica de la vibración
•Tamaño de la cubierta
•Características de las mallas
•Propiedades del lodo
•Carga de Sólidos

15. NORMAS DE LA VIBRACION:NORMAS DE LA VIBRACION:
La posición de los motores determinan el patrón de vibración
TIPOS COMUNES DE MOVIMIENTOTIPOS COMUNES DE MOVIMIENTO
CIRCULARCIRCULAR
LINEALLINEAL
ELIPTICOELIPTICO

16. MOVIMIENTO CIRCULAR:MOVIMIENTO CIRCULAR:
El movimiento de los sólidos sobre las mallas es circular uniforme:
• Patrón de vibración uniforme
• Pobre transporte de los sólidos
• Recomendados como scalper.

17. MOVIMIENTO LINEAL:MOVIMIENTO LINEAL:
• El movimiento lineal es obtenido usando dos vibradores con
sentido de giros contrarios
• Patrón de vibración balanceado, la fuerza neta de la cesta es cero
excepto a lo largo de la línea que pasa por el centro de gravedad.
• El ángulo con respecto al eje axial es de 45-50 grados
•Buen transporte de sólidos y gran capacidad de manejo de flujo
• recomendado para cualquier operación donde sean necesarias
mallas de mesh finos.

18. MOVIMIENTO ELIPTICO DESEQUILIBRADO:MOVIMIENTO ELIPTICO DESEQUILIBRADO:
• Patrón de movimiento desbalanceado
• Diferentes tipos de movimiento a lo largo de la canasta
• Los motores no rotan en el sentido de gravedad de la canasta,
aplicándose torque sobre esta.
• Operada con inclinacion hacia la descarga de sólidos disminuye
su capacidad
• Zarandas recomendadas para remover sólidos gruesos (Scalper)

19. MOVIMIENTO ELIPTICO EQUILIBRADO:MOVIMIENTO ELIPTICO EQUILIBRADO:
El movimiento de los sólidos sobre las mallas es elíptico uniforme:
• Patrón de vibración uniforme
• Excelente transporte de sólidos
• Mayor durabilidad de las mallas, debido al patrón de
aceleramiento mas suave.
• Recomendado para cualquier tipo de operación en especial lodos
base aceite

20. MOTORES VIBRADORESMOTORES VIBRADORES

21. DINAMICA DE LA VIBRACION:DINAMICA DE LA VIBRACION:
La masa de las contrapesas y la frecuencia determina la
dinámica de la vibración.
 ACELERACION:
G’s = *Strokes(in) X rpm2
)/70400
•La mayoría de las zarandas operan con fuerza G’s entre 2,5 @
5,0
• La capacidad de procesamiento y el secado de los cortes es
directamente proporcionar a la aceleración
• Las zarandas con contrapesas ajustables, pueden varia la
fuerza G aplicada

22. DINAMICA DE LA VIBRACION:DINAMICA DE LA VIBRACION:
 FRECUENCIAFRECUENCIA
• Los motores generalmente vienen diseñados para operar enLos motores generalmente vienen diseñados para operar en
frecuencias de 50 y 60 Hz.frecuencias de 50 y 60 Hz.
•Los vibradores de las zarandas giran normalmente a 1200 –Los vibradores de las zarandas giran normalmente a 1200 –
1800 rpm a 60 Hz de frecuencia1800 rpm a 60 Hz de frecuencia
• La prolongación del golpe es la distancia vertical deLa prolongación del golpe es la distancia vertical de
desplazamiento de la canasta de la zaranda.desplazamiento de la canasta de la zaranda.
• Pruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en laPruebas de laboratorio han demostrado mejoramiento en la
capacidad de flujo en presencia de sólidos baja rpm’s (aumentocapacidad de flujo en presencia de sólidos baja rpm’s (aumento
del golpe prolongado), sin embargo al bajar la frecuencia generadel golpe prolongado), sin embargo al bajar la frecuencia genera
que el lodo rebote mas alto, derramando lodo por los costados.que el lodo rebote mas alto, derramando lodo por los costados.

23. CONFIGURACION DE LA CUBIERTA:CONFIGURACION DE LA CUBIERTA:
• La Cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar elLa Cubierta de ángulo ajustable se creo para optimizar el
procesamiento del fluido y variar la acción de transporte yprocesamiento del fluido y variar la acción de transporte y
secado de los cortes.secado de los cortes.
• Al usar ángulos > 3° hay que tener cuidado con los cortesAl usar ángulos > 3° hay que tener cuidado con los cortes
acumulados en la región liquida… La acción vibratoria y laacumulados en la región liquida… La acción vibratoria y la
resistencia extendida genera degradación de los sólidos y por loresistencia extendida genera degradación de los sólidos y por lo
tanto mas finos.tanto mas finos.

24. MANIFOLD DE DISTRIBUCION:MANIFOLD DE DISTRIBUCION:
 CONSIDERACIONES DE DISENNOCONSIDERACIONES DE DISENNO
• Distribución parejaDistribución pareja
• No acumulación de sólidos (1` de caida X 12` deNo acumulación de sólidos (1` de caida X 12` de
long.)long.)
 ALIMENTACION DE LAS ZARANDASALIMENTACION DE LAS ZARANDAS
• SólidosSólidos
• LíquidosLíquidos
 EVITAR RAMIFICACIONESEVITAR RAMIFICACIONES
• Tees sin salidasTees sin salidas
• Excesos de codosExcesos de codos
 DISTRIBUCION DE FLUJO A IGUAL NIVELDISTRIBUCION DE FLUJO A IGUAL NIVEL

25. MANIFOLD CONVENCIONALESMANIFOLD CONVENCIONALES
• Muchos taladros tienen este tipo de manifold
• Mayor probabilidad de taponamiento
• Flujo desigual a los shakers
• Requiere de una mayor pendiente o inclinación.
• No se recomiendan

26. MANIFOLD RAMIFICADOMANIFOLD RAMIFICADO
• Manifold no común en nuestra área
• Mejor diseño que los convencionales
• Requiere de mucho espacio
• Tendencia al taponamiento
• Requiere la colocación de Yet para la limpieza.

27. MANIFOLD CIRCULAR O FLOW DIVIDERMANIFOLD CIRCULAR O FLOW DIVIDER
• Distribución pareja a cada shaker
• Eliminación de Tees sin salidas, menor cantidad de accesorios
• Mejor distribución del fluido cuando existe mas de tres shaker

28. MANIFOLD A TRAVES DE CANALESMANIFOLD A TRAVES DE CANALES
• Distribución pareja a cada shaker
• Excelente Manifold
• No existe posibilidad de taponamiento, ya que es completamente
abierto y el mantenimiento es muy fácil
• Recomendado para cualquier tipo de operación.

29. SELECCION DEL NUMERO DE ZARANDASSELECCION DEL NUMERO DE ZARANDAS

30. FALLA/AVERIA POSIBLE CAUSA SOLUCION
Desgarre o rajadura en la malla Tensión insuficiente
Reemplace la malla y tensionela
apropiadamente
Caucho en mal estado Reemplace caucho
Malla suelta, no ajusta
Tornillos tensores en mal estado
(torcidos/rosca mala) Reemplace tornillos malos
Malla en mal estado Reemplace malla
Falta caucho en la bandeja o esta en mal
estado Reemplace caucho
Zaranda produce alto inusual ruido al operar
Arandelas o tornillos sueltos Chequee y ajústelos
Tornillos tensores sueltos Chequee y ajústelos
Rodamientos de vibradores malos Reemplace rodamientos
Válvula o manija del By-pass atascada
Válvula o manija con sólidos y lodo
Limpia cuerpo de manija o válvula con agua o
diesel
Vibradores demasiado caliente
Rodamiento sin causa Agregue grasa a rodamiento
Rodamiento en mal estado Reemplace los rodamientos
Lodo acumulado sobre la malla o derrame de
mucho lodo en la descarga sólida
Malla con tamizado muy pequeño
Cambia una malla de tamizado mas grande o
ajuste el ángulo de la bandeja de la zaranda
Malla suelta Ajuste malla con el tope aproximado (50 ft/lb)
Acumulación de lodo en los bordes traseros
de las mallas
Los vibradores no están rotando en
direcciones opuestas
Cambia la posición de un cable de
alimentación eléctrica
Malla mal tensionadas Ajuste la tensión de la mallas
FALLAS / AVERIASFALLAS / AVERIAS

31. REGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALESREGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALES
• Nunca haga By-pass en las zarandas
• Use preferiblemente mallas de mesh finos.
• Regule en caudal de lodo que entra a cada zaranda y
monitorealas continuamente.
• Ajuste el ángulo de la cesta para cubrir el 75% de ola longitud
de la malla.
• Lleve inventario y control de las horas de uso de las mallas.
• Turne las zarandas cuando hayan viajes para aumentar la vida
de las mallas.

32. REGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALESREGLAS Y CUIDADOS OPERACIONALES
• En stand by limpie las mallas y repare con silicona o
masilla epoxica las partes rotas.
• Cerciorese que los motores y al ajuste de las contrapesas
en los vibradores sea igual.
• Al transportar las zarandas ajuste los contrapesos de los
motores a cero grados y use los seguros para los espírales

33. VENTAJAS:VENTAJAS:
•Primera barrera en el sistema de control de sólidos.
•Separación por diferencia de tamaños de partículas.
•Operación y mantenimiento sencillo.
•Si el mesh de la malla es conocido, el punto de corte puede ser
predicible.
•Procesa el 100% del caudal en circulación
•Fácil de inspeccionar
•Los sólidos pueden ser removidos antes de cualquier
degradación mecánica.

34. DESVENTAJAS:DESVENTAJAS:
• Equipos costosos.
• Su instalación requiere gran espacio y equipos especializados
para su montaje.
• El descarte de los sólidos es húmedo (10-25 % p/p).
• Se requiere más de una zaranda para manejar los caudales en
circulación.

35. PREGUNTASPREGUNTAS