Descripción general de la bomba cizalladora de lodo de perforación
A bomba de cizallamiento de lodo de perforación es un dispositivo de preparación y acondicionamiento de lodos de alta eficacia diseñado para producir rápidamente fluidos de perforación de alto rendimiento. Mediante la aplicación continua de cizallamiento, refinado y mezcla a alta velocidad, la bomba de cizallamiento cambia eficazmente la estructura de la cadena molecular de los aditivos del lodo, elimina el fenómeno común de “ojo de pez” y garantiza que el lodo de perforación cumpla estrictos requisitos de rendimiento y proceso.
En comparación con los métodos de mezcla convencionales, la bomba de cizallamiento de lodo de perforación acorta considerablemente el tiempo de preparación del lodo, mejora su calidad y aumenta la eficacia general de la perforación, lo que aporta considerables beneficios económicos a las operaciones de perforación.
Como parte importante del equipo de control de sólidos del lodo, el lodo de perforación bomba de cizallamiento se utiliza ampliamente en la perforación de petróleo y gas, proyectos de HDD y sistemas de tratamiento de fluidos de perforación.
Estructura principal de la bomba cizalladora de lodo de perforación
La bomba de cizallamiento de lodo de perforación consta principalmente de los siguientes componentes:
- Conjunto impulsor
- Carcasa de voluta
- Caja de embalaje
- Eje motriz
- Polea y correa trapezoidal estrecha
- Motor eléctrico (antideflagrante)
- Base de apoyo
Entre estos componentes, el conjunto impulsor es la pieza central y es estructuralmente diferente del de una bomba centrífuga convencional.
Diseño del impulsor y principio de funcionamiento
El impulsor de una bomba de cizallamiento de lodo de perforación tiene una estructura compleja y compacta, diseñada específicamente para aplicaciones de alto cizallamiento. Se compone principalmente de cinco partes integradas:
- Turbina de flujo axial
- Tanque de almacenamiento de purines
- Rueda de la bomba
- Cámara presurizada
- Placa de cizallamiento
La turbina de flujo axial, la rueda de la bomba y el depósito de almacenamiento de lodos están fundidos integralmente en acero inoxidable, lo que garantiza una gran solidez, resistencia a la corrosión y una excelente eficacia de cizallamiento.
Flujo de fluidos y proceso de cizallamiento
- La turbina de flujo axial suministra fluido con un desplazamiento específico a la rueda de la bomba y al depósito de almacenamiento de purines.
- Aproximadamente 50% del fluido se descarga a través de la rueda de la bomba en la voluta, mientras que los 50% restantes entran en el depósito de almacenamiento de purines.
- La cámara presurizada de diseño exclusivo proporciona energía adicional al fluido del depósito de purines.
- El fluido descargado del impulsor fluye paralelo a la placa de cizallamiento a gran velocidad.
- Mientras tanto, el fluido aspirado en el depósito de lodo se pulveriza perpendicularmente a la placa de cizallamiento a través de múltiples boquillas.
Cuando estas dos corrientes de fluido de alta velocidad se mezclan, impactan contra el borde exterior dentado de la placa de cizallamiento giratoria. La alta velocidad de rotación de la placa de cizallamiento provoca acciones de cizallamiento secundarias y múltiples, lo que mejora enormemente la dispersión, la hidratación y el refinamiento de los aditivos del lodo.
Como resultado, el fluido que pasa por el impulsor se somete a múltiples procesos de cizallamiento de alta intensidad, lo que garantiza una mezcla uniforme y una hidratación rápida.
Sistema de sellado y configuración del accionamiento
La bomba de cizallamiento de lodo de perforación adopta un cierre mecánico de alta fiabilidad, que garantiza la ausencia de fugas y prolonga significativamente la vida útil. Las mejoras en la estructura de sellado del eje de la bomba aumentan aún más la durabilidad y la estabilidad operativa.
Entre las principales características de la unidad se incluyen:
- Turbina y placa de cizallamiento de acero inoxidable
- Velocidad de cizallamiento del líquido superior a 25,4 m/s
- Doble efecto de cizallamiento en aproximadamente 50% del fluido
- Instalación de base especial para cargas pesadas
- Transmisión por polea y correa trapezoidal estrecha
- Motor antideflagrante de 55 kW / 75 kW
Cuando se utiliza junto con una tolva de mezcla del tamaño adecuado, la bomba de cizallamiento para lodos de perforación forma un sistema completo de cizallamiento e hidratación, también conocido como dispositivo de chorro mezclador cortante.
Ventajas del diseño estructural de la bomba de corte para lodos de perforación
El diseño estructural avanzado de la bomba de cizallamiento de lodo de perforación proporciona las siguientes ventajas:
- Aumenta significativamente el grado de hidratación de la bentonita y las partículas del suelo
- Ahorra más de 30% de consumo de bentonita, reduciendo los costes totales de fluidos de perforación.
- Permite una rápida dilución, cizallamiento e hidratación de polímeros de alto peso molecular.
- Elimina la formación de ojos de pez y mejora la estabilidad del lodo
- Proporciona mayor desplazamiento y altura, satisfaciendo las demandas de los sistemas de preparación y tratamiento de lodos
Gracias a su alto rendimiento de cizallamiento, la bomba de cizallamiento es especialmente adecuada para el cizallamiento previo de polímeros, que son difíciles de hidratar cuando se añaden directamente al lodo de perforación.
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