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Os desarenadores de tapete são equipamentos utilizados nas indústrias de petróleo e gás durante o processo de perfuração para separar e descartar a areia de outros sólidos depois que o fluido de perfuração passa por eles. Eles são cruciais para manter a integridade e a qualidade dos fluidos de perfuração, além de melhorar o desempenho e a longevidade dos tanques de conservação de xisto. Existem vários tipos de desarenadores de tapete com base em diferentes fatores.
Projeto do Separador
Os desarenadores de tapete com um separador de hidrociclone como elemento principal se enquadram nesta categoria. Eles funcionam usando força centrífuga para separar partículas no lodo de perfuração. No ciclone, há uma estrutura em forma de cone onde o lodo de perfuração entra tangencialmente. O lodo então cria um vórtice descendente e para dentro, que faz com que os sólidos e as partículas de areia grudem na parede do cone. Então, eles são liberados pelo ápice do cone. Dependendo do projeto do hidrociclone, diferentes tamanhos de partículas podem ser retirados.
Desarenador de Hidrociclone
- único hidrociclone
Um desarenador de hidrociclone único funciona de forma muito semelhante a um separador de hidrociclone. No entanto, ele não possui nenhum separador ou desarenador adicional antes ou depois dele. Devido a isso, a eficiência deste tipo de desarenador de tapete pode ser menor do que aqueles que possuem mais de um ciclone.
Desarejamento
Múltiplos hidrociclones
Esses desarenadores de tapete primeiro terão um separador antes que os hidrociclones sejam introduzidos. O separador irá peneirar as partículas mais grossas, como cascalho. Então, as partículas de areia mais finas passarão pelos hidrociclones. Esta configuração aumentará a eficiência e a produtividade do desarenador de tapete.
Outra adição útil ao processo de desarejamento de tapete é um classificador. Ele irá separar a areia do fluido de perfuração e enviar a areia para um coletor. Isso geralmente é feito por meio de um mecanismo de mudança, como placas vibrantes.
Projeto do Separador
- agitador de xisto de movimento linear
Os agitadores de xisto trabalham para retirar sólidos maiores, como partículas de rocha, do fluido de perfuração. Eles usam vibração e gravidade para fazer com que os sólidos fiquem presos na tela. Depois que o processo do agitador de xisto é feito, as partículas menores, como areia, são deixadas e podem ser tratadas ainda mais por um tapete de desarejamento.
As especificações da máquina de desarejamento podem variar dependendo do tipo de piso e da quantidade de areia a ser removida da salmoura ou água de completação do poço. As empresas devem considerar a capacidade da plataforma, a capacidade da bomba de areia e o fator de separação ao lidar com grandes volumes de areia.
Capacidade
A capacidade se refere à quantidade de areia que o desarenador pode processar efetivamente dentro de um determinado tempo. É tipicamente medida em barris por hora (bph) ou pés cúbicos por minuto (cfm). As empresas que lidam com grandes volumes de areia devem considerar desarenadores com capacidades que correspondam às suas taxas de produção para evitar gargalos no processo de separação.
Capacidade da bomba
A capacidade da bomba de areia se refere ao volume de fluido de perfuração ou lodo que a bomba pode transmitir pelo sistema. É geralmente medida em galões por minuto (gpm) ou litros por segundo (l/s). As empresas que lidam com grandes quantidades de areia e fluido de perfuração devem optar por desarenadores equipados com bombas de alta capacidade para garantir transporte e separação eficientes da areia.
Fator de separação
O fator de separação indica a eficiência do desarenador na separação da areia de outras partículas sólidas no fluido de perfuração. É tipicamente expresso como uma razão, com um fator de separação maior indicando melhor separação. As empresas que precisam manter a qualidade de seu fluido de perfuração devem escolher desarenadores com altas taxas de separação para minimizar a reentrada de areia e outros contaminantes no sistema.
Manutenção do desarenador de tapete
A máquina de desarejamento de tapete terá uma longa vida útil e terá um bom desempenho para evitar que a areia ou outras partículas voltem a entrar no fluido de perfuração se for mantida regularmente. A manutenção regular deve ser auxiliada pelo manual do fabricante e pelo cronograma recomendado pelo fabricante. Em geral, devem ser realizadas inspeções e limpezas regulares. Quaisquer reparos menores devem ser feitos imediatamente para evitar que pequenos problemas se transformem em problemas maiores que podem causar a necessidade de reforma ou substituição completa da máquina. Pequenos reparos ajudarão a reduzir drasticamente o custo da manutenção geral. Se a máquina precisar ser revisada ou reparada, os profissionais devem ser contatados.
Treinamento especializado é essencial para garantir a operação segura e eficaz da máquina de desarejamento de tapete e a integridade dos fluidos de perfuração. Um instrutor pode precisar ser consultado para garantir que todos os funcionários que precisam usar a máquina tenham o nível de treinamento e conhecimento necessário.
Refinações e plantas petroquímicas
Refinações e plantas petroquímicas normalmente manipulam grandes volumes de petróleo bruto e gás natural. Como o teor de areia pode ser muito alto, o uso de desarenadores de tapete nesses cenários pode reduzir efetivamente o descarte de areia e o desgaste dos equipamentos a jusante.
Plataformas de petróleo offshore
A remoção de areia é crucial nas plataformas de petróleo offshore para a extração de petróleo bruto e gás natural. As plataformas offshore geralmente enfrentam desafios, como espaço limitado e altas demandas de processamento, o que as torna adequadas para desarenadores de tapete para remover areia e aumentar a eficiência da produção.
Separando areia e petróleo bruto
A sedimentação de areia no petróleo bruto é um problema comum no processo de extração de petróleo. Os desarenadores de tapete podem separar rapidamente a areia sedimentada no fundo do petróleo bruto, evitando que a areia entre nos processos de refino subsequentes e melhorando a qualidade do petróleo.
Instalações de descarte de areia
As instalações de descarte de areia são responsáveis pelo processamento da areia removida do petróleo ou gás, bem como de outras fontes. Os desarenadores de tapete podem ajudar essas instalações a processar eficientemente a areia recebida, reduzindo assim os custos de tratamento e aumentando as capacidades de processamento.
Plantas de tratamento de gás natural
As plantas de processamento de gás natural lidam com a separação e tratamento do gás natural e das impurezas, incluindo areia. O uso de desarenadores de tapete em instalações de tratamento de gás natural permite a remoção eficaz da areia, garantindo a pureza do gás natural e evitando que os equipamentos sejam danificados pela areia.
Tratamento de águas residuais industriais
Os desarenadores de tapete podem desempenhar um papel significativo no tratamento de águas residuais industriais que contêm areia. Eles ajudam a separar a areia e outras impurezas sólidas da água residual, facilitando as etapas de processamento subsequentes e melhorando a qualidade do efluente.
Plantas de dessalinização costeiras
O teor de areia na água do mar pode levar ao desgaste dos equipamentos de processamento em plantas de dessalinização costeiras. A aplicação de desarenadores de tapete pode remover efetivamente a areia antes que ela entre no sistema de dessalinização, protegendo assim os equipamentos e melhorando a eficiência da produção de água.
Vários fatores precisam ser considerados ao selecionar desarenadores para o sistema de lodo de perfuração. Eles afetam o desempenho e a eficácia do desarenador na operação de perfuração.
Circulação do Lodo:
A capacidade de fluxo de lodo do desarenador precisa ser compatível com a taxa de circulação necessária para a operação de perfuração. Ele deve ser capaz de lidar com o volume de lodo sendo processado por unidade de tempo sem causar gargalos ou atrasos na operação de perfuração.
Eficiência de Separação:
Os desarenadores vêm em vários modelos com diferentes níveis de eficiência de separação. É importante selecionar um desarenador que ofereça a eficiência de separação desejada para as características específicas do fluido de perfuração e das cavações.
Fluido de Perfuração Compatível:
Os desarenadores de lodo são projetados para funcionar de forma otimizada com certos tipos de fluidos de perfuração. Selecionar um desarenador compatível com as propriedades químicas e físicas do fluido de perfuração ajuda a manter a integridade do fluido e do processo de desarejamento.
Capacidade de Manuseio de Cavações:
Diferentes operações de perfuração geram quantidades e tipos variados de cavações. Escolher um desarenador que possa lidar com a quantidade e composição das cavações ajuda a evitar problemas operacionais e garante um desarejamento eficaz.
Localização no Sistema de Lodo:
A função e o desempenho do desarenador dependem de sua localização dentro do sistema de lodo. Por exemplo, os desarenadores localizados a montante (antes) do tanque de lodo podem priorizar a remoção de cavações, enquanto aqueles a jusante podem se concentrar na separação de partículas finas.
Restrições Operacionais:
A consideração de fatores econômicos, como aquisição de equipamentos e custos operacionais, pode influenciar o processo de seleção. Equilibrar a necessidade de desarejamento eficaz com restrições orçamentárias é essencial para garantir uma operação de perfuração rentável.
P1: Quão eficaz é um desarenador de tapete na remoção de contaminantes da água do furo?
A1: Estudos mostram que a aplicação de um desarenador de tapete ao recuperar água do furo pode reduzir significativamente os níveis de areia e silte encontrados na água, impactando positivamente a qualidade da água.
P2: Quais são as limitações dos desarenadores de tapete?
A2: Embora os desarenadores de tapete sejam eficazes, eles não substituem sistemas abrangentes de tratamento de água. Eles podem remover areia e silte, mas os contaminantes que obstruem os poros devem ser extraídos usando outros métodos para melhor pureza da água.
P3: Os tapetes de desarejamento podem ser usados em todos os tipos de furos?
A3: A adequação dos tapetes de desarejamento depende do projeto do furo e do tipo de filtração necessária. É aconselhável consultar um especialista para determinar se um tapete de desarejamento é apropriado para um furo específico.
P4: Qual é a vida útil de um tapete de desarejamento?
A4: A vida útil do tapete depende de fatores como sua qualidade, o volume de água que passa por ele, a concentração de areia e silte e a frequência de limpeza ou substituição.
P5: Os desarenadores de tapete ajudam a reduzir os custos operacionais?
A5: Sim, os desarenadores de tapete podem reduzir os custos operacionais minimizando a necessidade de manutenção e limpeza frequentes de tanques de armazenamento e sistemas de distribuição de água.
