Bomba de lodo

Una bomba de lodo (a veces denominada bomba de lodo de perforación o bomba de lodo de perforación ) es una bomba de pistón/émbolo alternativo diseñada para hacer circular el fluido de perforación a alta presión (hasta 7500 psi o 52 000 kPa) por la columna de perforación y volver a subir por el espacio anular . Una bomba de lodo es una parte importante del equipo utilizado para la perforación de pozos petroleros.

Las bombas de lodo se pueden dividir en bombas de acción simple y bombas de acción doble según los tiempos de finalización de la succión y el drenaje que actúan en un ciclo del movimiento alternativo del pistón.

Las bombas de lodo vienen en una variedad de tamaños y configuraciones, pero para la plataforma de perforación petrolera típica, se utiliza la bomba de lodo triplex (tres pistones/émbolos). Las bombas de lodo dúplex (dos pistones/émbolos) generalmente han sido reemplazadas por la bomba triplex, pero aún son comunes en los países en desarrollo. Dos desarrollos posteriores son la bomba hexagonal con seis pistones/émbolos verticales y varias bombas quíntuples con cinco pistones/émbolos horizontales. Las ventajas que tienen estas nuevas bombas sobre las bombas triplex convencionales es un menor ruido del lodo que ayuda a una mejor medición durante la perforación (MWD) y la decodificación del registro durante la perforación (LWD).

La bomba de lodo "normal" consta de dos subconjuntos principales: el extremo de fluido y el extremo de potencia.

El extremo del fluido produce el proceso de bombeo con válvulas, pistones y camisas. Debido a que estos componentes son elementos de alto desgaste, las bombas modernas están diseñadas para permitir un reemplazo rápido de estas piezas.

Para reducir las vibraciones intensas que provoca el proceso de bombeo, estas bombas incorporan un amortiguador de pulsaciones de succión y descarga, que se conectan a la entrada y la salida del extremo del fluido.

El extremo de potencia convierte la rotación del eje de transmisión en el movimiento alternativo de los pistones. En la mayoría de los casos, se utiliza un engranaje de cigüeñal de cruceta para esto.

Una bomba de lodo se compone de muchas partes, entre ellas, el revestimiento de la bomba de lodo, el pistón de la bomba de lodo, los módulos, los extractores de asiento hidráulicos y otras partes. Partes de una bomba de lodo:

1. La vivienda en sí,
2. revestimiento con embalaje,
3. cubierta más embalaje,
4. pistón y vástago del pistón,
5. válvula de succión y válvula de descarga con sus asientos,
6. prensaestopas (sólo en bombas de doble efecto),
7. glándula (sólo en bombas de doble efecto),
8. Amortiguador de pulsaciones.

Hay dos parámetros principales para medir el rendimiento de una bomba de lodo: desplazamiento y presión.

El desplazamiento se calcula como litros descargados por minuto. Está relacionado con el diámetro del pozo de perforación y la velocidad de retorno del fluido de perforación desde el fondo del pozo, es decir, cuanto mayor sea el diámetro del pozo de perforación, mayor será el desplazamiento deseado. La velocidad de retorno del fluido de perforación debe lavar los escombros y el polvo de roca cortados por la perforadora desde el fondo del pozo de manera oportuna y llevarlos de manera confiable a la superficie de la tierra. Al perforar núcleos geológicos, la velocidad generalmente está en el rango de 0,4 a 1,0 m^3/min.

La presión de la bomba depende de la profundidad del orificio de perforación, de la resistencia del fluido de perforación a través del canal y de la naturaleza del fluido de perforación transportado. Cuanto más profundo sea el orificio de perforación y mayor sea la resistencia de la tubería, mayor será la presión necesaria.

Con los cambios de diámetro y profundidad del pozo de perforación, el desplazamiento de la bomba se puede ajustar en consecuencia. En el mecanismo de la bomba de lodo, la caja de cambios o el motor hidráulico están equipados para ajustar su velocidad y desplazamiento. Para medir con precisión los cambios de presión y desplazamiento, se instalan un medidor de flujo y un manómetro en la bomba de lodo.

1. La estructura es sencilla y fácil de desmontar y mantener.
2. Funcionamiento suave, baja vibración y bajo nivel de ruido.
3. Puede suministrar lodos suspendidos de alta concentración y alta viscosidad (menos de 10 000 PaS)
4. El flujo del fluido de perforación es estable, sin sobrecorriente, pulsaciones ni fenómenos de agitación y cizallamiento de la pulpa.
5. La presión de descarga no está relacionada con la velocidad; un flujo bajo también puede mantener una presión de descarga alta
6. El desplazamiento es proporcional a la velocidad y se puede ajustar moviendo el mecanismo o el motor.
7. Alta capacidad de autoabsorción y puede succionar líquido directamente sin válvula inferior.

El departamento de construcción debe contar con un trabajador de mantenimiento especial que sea responsable del mantenimiento y la reparación de la máquina. Las bombas de lodo y otros equipos mecánicos deben inspeccionarse y mantenerse de manera programada y oportuna para encontrar y abordar problemas con anticipación, a fin de evitar paradas no programadas. El trabajador debe prestar atención al tamaño de las partículas de sedimento; si se encuentran partículas grandes, las piezas de la bomba de lodo deben revisarse con frecuencia para ver si están desgastadas, para ver si necesitan ser reparadas o reemplazadas. Las piezas de desgaste para bombas de lodo incluyen carcasa de bomba, cojinetes, impulsor, pistón, revestimiento, etc. Se deben adoptar medidas avanzadas antidesgaste para aumentar la vida útil de las piezas de desgaste, lo que puede reducir el costo de inversión del proyecto y mejorar la eficiencia de producción. Al mismo tiempo, las piezas de desgaste y otras piezas de la bomba de lodo deben repararse en lugar de reemplazarse cuando sea posible.

• Bomba centrífuga
• Bomba de diafragma

• Modelado dinámico 3D de una bomba de lodo