Nas operações de perfuração de petróleo e gás, manter o fluido de perfuração (lama) limpo é fundamental para um desempenho eficiente, longevidade do equipamento e sucesso geral. O equipamento de controlo de sólidos desempenha um papel vital na remoção de resíduos de perfuração e partículas abrasivas da lama. Dois componentes chave neste processo são desarenador e dessiltro, ambos utilizando a tecnologia de hidrociclones para separar os sólidos com base no tamanho das partículas.
O que é um Desander?
Um desarenador é um dispositivo secundário de controlo de sólidos posicionado após o agitador de xisto e o desgaseificador no sistema de circulação de lamas. Utiliza hidrociclones de maiores dimensões (tipicamente 8-12 polegadas de diâmetro, normalmente 10 polegadas) para remover partículas sólidas mais grosseiras do fluido de perfuração.
- Remoção do tamanho das partículas: Separa eficazmente os sólidos maiores do que 45-74 microns (normalmente cerca de 40-50 microns para o ponto de corte 50%).
- Função principal: Tem como alvo as partículas do tamanho de areia e os detritos maiores que o agitador de xisto não consegue eliminar totalmente.
- Capacidade: Maior volume de processamento devido a cones maiores, tornando-o adequado para o manuseamento de concentrações elevadas de sólidos grosseiros.
Ao remover estas partículas maiores numa fase inicial, o desarenador reduz a carga de sólidos no equipamento a jusante, evitando sobrecargas e melhorando a eficiência global do sistema.
O que é um Desilter?
Um desfiltrador é o equipamento de controlo de sólidos da terceira fase, normalmente colocado após o desarenador. Utiliza hidrociclones mais pequenos (normalmente de 4-6 polegadas, mais frequentemente de 4 polegadas) para direcionar as partículas mais finas.
- Remoção do tamanho das partículas: Separa os sólidos siltosos na gama de 15-44 microns (normalmente 15-25 microns para cortes mais finos).
- Função principal: Polimento da lama através da remoção de sedimentos finos e argilas que passam pelo desarenador.
- Capacidade: Rendimento inferior do cone individual, mas frequentemente configurado em bancos de cones múltiplos para obter caudais adequados.
O dessiltro assegura que o fluido de perfuração permanece com baixo teor de sólidos finos, o que ajuda a manter as propriedades ideais da lama, como a viscosidade e a densidade.
Principais diferenças nas caraterísticas de trabalho
| Caraterística | Desander | Dessiltro |
|---|---|---|
| Tamanho do hidrociclone | Maior (8-12 polegadas) | Mais pequeno (4-6 polegadas) |
| Gama de separação de partículas | 45-74 microns (sólidos mais grosseiros) | 15-44 microns (sólidos mais finos) |
| Ponto de corte (típico) | 40-50 microns | 15-25 microns |
| Capacidade de processamento | Maior volume por cone | Menor volume por cone (utilização de vários cones) |
| Posição no sistema | Depois do agitador de xisto, antes do desfiltrador | Depois do desarenador |
| Padrão de descarga | Manuseia a descarga por “corda” em cenários de elevado teor de sólidos | Mais propenso a entupir-se em caso de sobrecarga |
Ambos os dispositivos funcionam com base no mesmo princípio centrífugo: a lama é bombeada tangencialmente para o cone, criando um vórtice que força os sólidos mais pesados para as paredes e para fora do underflow (ápice), enquanto o fluido mais limpo sai pelo overflow.
Quando e porquê utilizar cada um
- Taxas de perfuração elevadas ou poços pouco profundos: As brocas de grande diâmetro e as formações soltas geram uma quantidade significativa de resíduos de corte grosseiros. A instalação de um desarenador a montante evita a “descarga em corda” (fluxo inferior espesso, semelhante a uma corda) no desiltro, proporcionando uma maior capacidade para sólidos grosseiros e melhorando a eficiência do desiltro.
- Baixas taxas de perfuração: Quando a produção de aparas é mínima (por exemplo, menos de meia tonelada por hora), o desarenador pode muitas vezes processar sozinho todo o volume de circulação, permitindo que o desarenador seja contornado para maior simplicidade.
- Utilização combinada: Na maior parte dos sistemas, os desarenadores e os desfiltradores trabalham em conjunto (muitas vezes integrados num desarenador de lamas com um agitador de subfluxo) para uma separação graduada óptima.
A utilização correta de desarenadores e desfiltros minimiza o desgaste do equipamento, reduz a degradação da lama, diminui os custos de eliminação e melhora o desempenho da perfuração.
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