¿Puede la bomba eléctrica de lodo manejar lodos de alta viscosidad?

Los contratistas de perforación y los equipos de drenaje que trabajan con lodos espesos y abrasivos están presionando a los proveedores de bombas para que obtengan respuestas más claras sobre los límites de viscosidad antes de comprometerse con los pedidos de equipos. Ingenieros de compras evaluando un bomba de barro eléctrica para servicio continuo de lodos ahora solicite datos de pruebas de viscosidad junto con curvas de flujo estándar, ya que una bomba clasificada para rendimiento de agua limpia rara vez aguanta una vez que la carga de partículas y el espesor aumentan en un sitio de perforación activo.

Diseño del impulsor bajo carga

La geometría del impulsor decide qué tan bien una bomba maneja lodos con sólidos suspendidos en lugar de fluidos claros. Un impulsor semiabierto con un espacio libre más amplio para las paletas permite que partículas más grandes pasen a través de una bomba eléctrica de lodo sin atascarse, aunque ese espacio libre también reduce la eficiencia máxima en comparación con un impulsor cerrado más hermético construido para líquidos limpios. Los fabricantes que equilibran estas dos prioridades generalmente favorecen el diseño de espacio libre más amplio para aplicaciones de lodo y fluidos de perforación, aceptando una modesta compensación de eficiencia a cambio de menos obstrucciones durante la operación continua.

El espesor de la veleta también importa una vez que el contenido de partículas incluye fragmentos de roca con bordes afilados o arena. Un impulsor resistente a la abrasión moldeado a partir de una aleación endurecida o revestido con un revestimiento resistente al desgaste extiende significativamente los intervalos de servicio en comparación con un impulsor de hierro fundido estándar que ejecuta la misma mezcla de lodo, y los talleres que operan bombas las 24 horas del día controlan el desgaste del impulsor en función de un intervalo de inspección programado en lugar de esperar una caída visible en el rendimiento.

Dimensionamiento del motor y ciclo de trabajo

El tamaño del motor para una bomba eléctrica de lodo que hace funcionar lodo espeso difiere del tamaño para la transferencia de agua clara, ya que la viscosidad aumenta la demanda de torsión en el arranque y durante la operación sostenida. Los motores de tamaño insuficiente que funcionan con lodos tienden a funcionar a mayor temperatura que sus homólogos de agua limpia, lo que acorta la vida útil del devanado incluso cuando el motor se mantiene dentro de su amperaje nominal en el papel. Los proveedores ahora recomiendan una revisión del ciclo de trabajo (funcionamiento continuo versus ciclo intermitente) antes de finalizar la potencia del motor para un rango de viscosidad de lodo determinado.

Sistemas de sellado y compatibilidad de fluidos

Selección de sello en un bomba de barro eléctrica afecta tanto la frecuencia de mantenimiento como el costo del tiempo de inactividad cuando las partículas abrasivas se abren paso hacia el eje. Un sello mecánico combinado con una línea de lavado mantiene el fluido limpio circulando a través de la cara del sello, evitando la acumulación de partículas que, de otro modo, rayarían las superficies del sello durante ciclos repetidos. Las bombas que carecen de esta disposición de descarga generalmente necesitan reemplazar el sello en un cronograma más corto una vez que el contenido de sólidos en el fluido bombeado aumenta por encima del nivel para el cual el sello fue clasificado originalmente.

La compatibilidad química entre el fluido bombeado y el material del sello también influye en la vida útil del sello, ya que los aditivos de perforación y los productos químicos de deshidratación varían en pH y pueden degradar ciertos compuestos elastómeros más rápido que otros. Los compradores que especifican una bomba para un sitio que utiliza lodo a base de bentonita generalmente solicitan un material de sello diferente al de los compradores que utilizan fluido de perforación a base de polímeros, ya que las dos químicas interactúan de manera diferente con las opciones de elastómeros comunes.

Configuraciones sumergibles versus configuraciones montadas en superficie

Las condiciones del sitio determinan si un diseño de bomba sumergible o una configuración montada en superficie se adapta mejor para un trabajo de transferencia de lodo determinado. Una unidad sumergible sumergida directamente en un pozo de lodo evita los problemas de cebado y las limitaciones de elevación de succión que enfrentan las bombas montadas en superficie cuando el nivel de fluido cae durante la perforación activa. Las unidades montadas en superficie, por el contrario, ofrecen un acceso más fácil para el mantenimiento del motor sin necesidad de sacar la bomba del pozo, un factor que importa en sitios que ejecutan programas continuos de perforación de varios días donde el tiempo de inactividad por mantenimiento conlleva un costo de producción real.

Una bomba de lodo eléctrica configurada para uso sumergible generalmente requiere una entrada de cable sellada y una camisa de enfriamiento alrededor de la carcasa del motor, ya que el motor carece del enfriamiento al aire libre del que depende una unidad montada en superficie. Los sitios que circulan entre pozos de lodo de diferentes profundidades también necesitan confirmar que la longitud del cable y la ubicación del interruptor de flotador coincidan con la configuración del pozo antes de la implementación, en lugar de asumir que una longitud de cable estándar cubre cada diseño del sitio.

Adaptación de la selección de bombas a las condiciones del sitio

El volumen de transferencia de lodo, la distribución del tamaño de las partículas y la profundidad del pozo juntos dan forma a lo que bomba de barro eléctrica La especificación se ajusta a un sitio determinado, y los contratistas solicitan cada vez más un análisis de muestra de lodo específico del sitio antes de finalizar la selección de la bomba en lugar de confiar en los rangos de viscosidad generales citados en los catálogos de equipos. Ese enfoque basado en muestras ha reducido las fallas tempranas de las bombas en sitios donde la composición real de la lechada difería significativamente de las suposiciones utilizadas durante la selección inicial del equipo.