7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
1/40
CONTROL DESLIDOS ENPERFORACIN
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
2/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
3/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
4/40
Efecto del tamao de los slidos
Volume 1 3Area Superficial = 12 2
Volumen = 1
Area Superficial = 62
1500
1000
500
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Numero de divisiones
Areasuperficial(plg
2)
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
5/40
Aumento en el consumo de materiales (costos) Aumento en la prdida de presin por friccin en el espacio anular
Disminucin de la eficiencia de limpieza
Disminucin significativa de la velocidad de penetracin (ROP)
Dao a la formacin Aceleracin del desgaste de los equipos, herramientas y disminucin
de la vida de la mecha
Embolamiento de la mecha
Disminucin de la eficiencia en la cementacin
Pega de tubera
Aumento del Torque y Arrastre
Arremetidas, prdidas de circulacin, suabeo y surgencia
Aumento de costos para la disposicin de desechos
Aumento del impacto ambiental
Efecto del contenido de slidos en el xito de
las operaciones de perforacin
Por qu controlar el contenido de slidos?
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
6/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
7/40
Efecto en la tasa de penetracin
K: Constante
r: Densidad del fluido
V: Velocidad del fluido
D: Dimetro
m: Viscosidad del fluido)k(
VD
Re
Re1:Nmero de Reynolds
Re2:Nmero de Reynolds para un fluido
con propiedades constantes
ROP1: Tasa de penetracin para Re1
ROP2: Tasa de penetracin para Re2VP1, VP2: Viscosidad plstica
45.0
Re1
12
2Re
)(ROPROP 45.0
1
12
2 )(ROPROPVP
VP
Nmero de
Reynolds
Tamao departcula
Fluido %slidos
% < 1 % > 1 ROP(ft/hr)
Agua 0 23
Lodo A 8,6 1,4 7,2 16,5
Lodo B 7,1 7,1 21,5
Lodo C 2,8 2,8 22,4
Lodo D 11,6 5,7 5,9 6
Lodo E 6,2 5,2 1 8,5
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
8/40
Dilucin
Descarte dilucin
Separacin mecnica
con equipos de control
de slidos
Floculacin
1
2
3
4
Tcnicas de control de slidos
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
9/40
1. Dilucin
Hoyo 8 3/4"
Washout 9 3/4"ROP: 15 pie/hr a 20 pie/hrVolumen del sistema inicial: 1000 barrilesMantener la densidad del lodo en 8,8 lb/galcon 8,33 lb/galCosto del fluido: 7$/barril
Slidoremovido,
%
Dilucinrequerida,
barriles/da
Costo dedilucin,
$/da
0255060708090
76656937930122715275
536239832653210715891064525
Incremento del costo por:Dilucin, aceite o agua
Aditivos del lodo
Disposicin de desechos
Volumen de
dilucin =Slidos perforados
% de slidos a mantener
Fluido con5% slidos
Slidosperforados
Fluido con5% slidos
Fluido paradilucin
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
10/40
2. Descarte y dilucin
Fluido con5% slidos
Slidosperforados
Fluido paradilucin
Fluido con
5% slidos
Slidosremovidos
Equipos deSeparacinmecnica
Fluidodescartado
Se descartan lascorrientes concentradas
en slidos
Elimina parte del fluido concentrado enslidos y mantiene una porcin para diluir
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
11/40
3. Floculacin
Adicin de sustancias floculantes
permiten el cambio en el pH, fuerza
inica del medio, o minimiza carga
elctrica superficial repulsiva,
permitiendo la aglomeracin de
partculas facilitando su separacin
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
12/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
13/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
14/40
4. Separacin mecnica
4.1 Zarandas
Remover la mayor cantidad de ripios segn su tamao
Represente la primera lnea de defensa
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
15/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
16/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
17/40
Mallas
Tridimensionales: Piramidales
Malla% de rea
abiertaAncho de la
abertura,
10x10 56.3 1910
20x20 46.2 841
30x30 32.1 516
40x40 36.0 380
50x50 30.3 279
60x60 30.5 234
80x80 31.4 177
100x100 30.3 140
120x120 30.5 118
150x150 37.9 105
200x200 33.6 74
250x250 36.0 63
325x325 30.5 44
CuadradasMalla
% de reaabierta
Ancho de la
abertura,
20x30 41.8 914/490
20x40 35.6 940/305
20x60 34.0 1041/193
40x60 29.4 406/193
40x80 35.6 457/140
Rectangulares
Bidimensionales:Cuadradas y
Rectangulares
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
18/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
19/40
APLICACIONES
Remover partculas slidas del fluidode perforacin no densificado.
TIPOSDesarenadores :Conos >=6 plg
Tamao mnimo de partculasremovidas: 40-59 Deslimadores :Conos
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
20/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
21/40
4.2 Hidrociclones
Recomendaciones
En la perforacin de los hoyos de superficies es
importante la utilizacin de desarenadores
La presin de alimentacin de los hidrociclones
debe corresponder a cuatro veces la densidad del
fluido de perforacin. Esta regla indica al operador
que existe la velocidad adecuada del fluido dentro
de los hidrociclones que genere suficiente fuerza G
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
22/40
4. Separacin mecnica
4.3 Limpiador de fluido
Proceso en dos etapas, despusque el fluido es procesado por laszarandas:
El fluido es procesado por loshidrociclones
La descarga de los hidrocicloneses procesada por una zaranda
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
23/40
4.3 Limpiador de fluido
Recomendaciones
El uso del tres en uno en la perforacin de los hoyos
intermedios y productores para minimizar la cantidad de
arena en el lodo y cuando se tengan altas tasas de
penetracin
Cuando las zarandas primarias o secundarias no son
suficientes para remover los slidos generados. En este
caso se debe utilizar de los deslimadores y no los
desarenadores
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
24/40
4 4 C t f
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
25/40
Slidos Fluido
4.4 Centrfugas
Funcionamiento
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
26/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
27/40
4 S i i
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
28/40
4. Separacin mecnica
4.4 Zaranda Secadora
Recupera gran cantidad de fluido Usa mallas ms finas Es la ltima lneas de defensa Reduce el impacto ambiental, ya que desecha
menos fluido
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
29/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
30/40
Diseo Ideal de
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
31/40
a las bombas
de lodo
Flowline al imenta a un
divisor de f lujo de
manera que cada shaker
maneje ig ual caudal
Degasificador
Bypass para operaciones de cementacin
Zaranda
secadora
Recuperacion de
Barita (fluidos
densificados)
Tanque de slidos para
tratamiento
Centrifugas
Sol idos
descar tados
Diseo Ideal de
Control de Slidos
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
32/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
33/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
34/40
Mtodo API
Dearing (Chevron)BP
Eficiencia de Control de Slidos
Mtodo API
Vmb= Vbf*Fbf
Vmb
Vbf
Fbf
Volumen de fluido a preparar
Volumen de fluido baseagregado al sistema
Fraccin de fluido base
Vds = H*D^2*
(1+W)/1029
Vds
H
D
W
Volumen de slidosperforados
profundidadDimetro del hoyo
Washout
Dt = Vds/ FdsDt
Fds
Volumen total de dilucin
Fraccin de slidos
Fd = Vmb/Dt Fd Factor de dilucin
ERS= (1-Fd)*100 ERS Eficiencia de remocin deslidos, %
Evala el rendimiento de los equiposRepresenta el porcentaje de slidos
de peroracin removidos del sistema
Mtodo estandarizado por la API(Norma 13-C)
Efi i i d C t l d Slid
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
35/40
Veds =
(Vdsi+Vdsf)/2
Veds
Vdsi
Vdsf
Porcentaje Volumtrico promedio deslidos perforados, %Porcentaje Volumtrico promedio
inicial de slidos perforados, %Porcentaje Volumtrico promediofinal de slidos perforados, %
Vd = H*D^2* /1029
VdHDW
Volumen de slidos perforados,barrilesProfundidad, piesDimetro del hoyo, pulgadasWashout, fraccin
VBi=Vsi*Vhgsi//100
Vbi
VsiVhgsi
Volumen inicial de barita en el
sistema, barrilesVolumen inicial del fluido, barrilesPorcentaje inicial de slidos de altagravedad en el sistema, %
VBc= Sc/14.71Sc
VBcSacos de barita consumidaVolumen de barita consumida porintervalo, barriles
VBf =
Vsf*Vhgsf/100
VBf
VsfVhgsf
Volumen final de barita en el sistemaintervalo, barriles
Volumen final del fluido, barrilesPorcentaje final de slidos de altagravedad en el sistema, %
VBu= VBi+VBc-VBf VBu Volumen total de barita usada,barriles
Vu =(VBu*100)/Vhgs
VuContenido promedio de slidos dealta gravedad contenidos en elsistema %
Fm = Vu/Vd Fm Fraccin de lodo usado
ERS= 100-(1+Fm)*Veds
ERS Eficiencia de remocin de slidos, %
Eficiencia de Control de SlidosBalances de masa
Vds = H*D^2* (1-W)/1029
VdsHD
W
Volumen de slidos perforados,barrilesProfundidad, pies
Dimetro del hoyo, pulgadasWashout , fraccin
Vdsr = ( Vds*(100-ERS)/100
VdsrE
Volumen de slidos retenidos en elfluido despus de perforar, barriles
Vu = La + VMA
VuLa
VMA
Volumen de fluido a preparar,barrilesVolumen de lquido aadido, blsVolumen de aditivos aadidos, bls
Ds = Vi+Vu+Vdrs DsVi
Volumen total del sistema, barrilesVolumen inicial del fluido, barriles
Fds =(Fdsi*Vi)+Vdrs/Vs
Fds
Fdsi
Vs
Fraccin volumtrica de slidosperforados en el sistemaFraccin volumtrica inicial deslidos perforados en el sistemaVolumen total del sistema, barriles
Cmat =
(Cmati*Vi)+Wmata)/Vs
Cmat
Cmati
Wmata
Conc. de aditivos en el fluido, lpbConcentracin inicial de aditivos en
el fluido, lpbPeso de los aditivos aadidos, libras
IF= Fr-FBar-FBent-Fds
IFFr
FBarFbentFds
Factor de iteracinFraccin de slidos por retortaFraccin de barita en el fluidoFraccin de bentonita en el fluidoFraccin de slidos perforados
ERS = ((Vds-
Vdsr)*100) /VdsERS Eficiencia de remocin de slidos, %
Dearing BP
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
36/40
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
37/40
Principales empresas de control de
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
38/40
Zaranda LCM-2D de Movimiento Lineal
Desarenador de Alta Presin Tuboscope Brandt HPD
Centrfuga Decantadora Hidrulica HS-3400
Centrfuga Decantadora Hidrulica HS-3400 FVSD
Tornado Secador
Principales empresas de control de
slidos
Principales empresas de control de
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
39/40
Oiltools de Venezuela
Flo-line Scalper
Flo divider
Zaranda de Movimiento Lineal
Zaranda "High G Dryer" 7,3 Gs
CentrfugasDE-1000 - FHD
Mallas piramidales
Principales empresas de control de
slidos
7/27/2019 72056471 Control de Solidos de Perforacion
40/40
Top Related