Anatomia de bombas de lodo

golpes múltiples son controlado para
sincronizar sus impulsos y reducir el
efecto combinado de la pulso mediante
el envío de un pico en el a través de
otras bombas. Sin embargo, la sincronización las bombas aún deja un tremendo
cantidad de pulso en el flujo de lodo y
vibraciones en alta mar. triplex tradicional bombas de lodo han demostrado ser
ineficaces en adecuadamente la entrega
de un flujo uniforme, a pesar de las
medidas contra. Para reducir las causas
de muchos de pulsos en la actuación
única de intercambio bombas triplex, es
necesario examinar en primer lugar
la fuente o fuentes de estos pulsaciones
antes de que realmente se puede minimizar de manera significativa.
Anatomia de
bombas de lodo
Shaun White, White Star Pumps
Bombas de lodo con pulso reducir
amortiguadores de pulsaciones han existido
durante más de medio siglo.
Hasta el Ahora, el mercado ha estado
dominado con diseños de la bomba de 40
años de edad, triplex que han vertido en
bruto y el exceso de vibración. Durante
las últimas cuatro décadas, la industria de
perforación tiene las dificultades de los
pulsos de la bomba de lodo y los problemas
que causa. Algunos deestos problemas son
la telemetría para pobres dirección de perforación y la vibración de perforación /
armónicos en ambientes marinos.
impulsos de la bomba de lodo puede ser
minimizado con amortiguadores de pulsaciones o sincronización de las bombas cuando más de una bomba de accionamiento
eléctrico se utiliza en paralelo.
Sincronización de las bombas es
un proceso en el que las bombas de
Pulsaciones en
la entrada de barro
Uno de los primeros lugares que el
pulso puede ocurrir es en la boca de
aspiración o el barro a la bomba. El lodo
entra en el colector de aspiración y llena
las camisas. Es muy importante que la
válvula de entrada abierta y cierre con
rapidez para permitir que el trazador de
líneas de totalmente llena durante la carrera de aspiración. La succión término
puede ser engañoso porque la bomba
se sobrealimentado por una bomba de
impulsión, así como el pistón se mueve
hacia atrás, la carga
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la bomba empuja el barro en el cilindro
cavidad. A medida que el cilindro se retira el
el trazo de la espalda y los flujos de lodo, el
pistón se mueve hacia atrás a una no lineal
velocidad, a partir de la velocidad cero, la
creación de hasta la velocidad máxima cerca
de la mitad de la carrera y por la espalda a
cero al final de la carrera cuando el forro está
lleno de barro. Este perfil de velocidades de
onda sinusoidal significa que el caudal de un
solo cilindro en una típica 1600 triplex CV
bomba varía de cero a principios de la espalda
a más de tres veces el caudal medio de que el
mismo cilindro. La bomba de carga debe ser
más eficaz que el caudal bombeado, pero no
debe ser tan de gran tamaño que levanta la
válvula de aspiración antes de tiempo. Alto
volumen de carga con baja presión es óptima.
desurgers de succión debe ser desplegada en
el colector de aspiración de ayudar a la bomba
de carga con el suministro de volumen adicional al cilindro cavidad a la velocidad máxima
del pistón. Suponiendo que el movimiento se
llenan alcanzado casi a la perfección, sólo una
par corto, pero significativo, de los pulsos se
generará como la válvula de aspiración se abre
y cierre.
Pulso debido a la rotación del cigüeñal
El siguiente, y probablemente el más significativo, fuente de la pulsación se debe a
la característica de un cigüeñal que rota.
El movimiento de una manivela giratoria
a régimen constante cuando se convierte en
movimiento lineal del pistón siempre
crea un caudal cambiando a medida que el
pistón acelera y de acelera-. La la naturaleza
de un cigüeñal del cilindro es comenzar lento
y luego acelerar a través de el punto medio de
la carrera y, a continuación reducir la velocidad hasta detenerse por completo al final de
la carrera. Por ejemplo, la carrera empieza en
0 pies por minuto (ppm) y acelera de 380 pies
por minuto en medio de la carrera
y luego de vuelta a cero pies por minuto, lo
que resulta en un promedio de 275 caudal
Sin embargo, el flujo máximo cilindro a la
velocidad máxima de 380 pies por minuto
Velocidad del émbolo (Pies por minuto) versus grados
de la rotación del cigüeñal
rotación del cigüeñal en grados
Figura 2 – Velocidad de la manivela con rmp continua
versus velocidad del pistón de onda sinusoidal
Gal/min versus grados de la rotación del cigüeñal
rotación del cigüeñal en grados
el flujo total de la bomba versus grados de la rotación del cigüeñal
rotación del cigüeñal en grados
es de 871 gpm, más de tres veces el
cilindro de tipo medio de. La figura 2
muestra la constante velocidad de un
cigüeñal teórica rotación y la velocidad
resultante de un pistón siendo impulsado
por el cigüeñal. Cuanto más tiempo
la carrera de la más alta es la máxima
velocidad del pistón estará en el centro
de la carrera. Este aumento de velocidad
durante la mitad de la carrera es la razón
por bombas con pistones ya se han un
régimen máximo de revoluciones más
bajo, para permanecer por debajo de
la estándar de la industria de 381 pies
por minuto para el pistón reducción del
desgaste. Sólo una pocas empresas de
la bomba reclamar una mayor velocidad
del pistón de 381 pies por minuto en el
régimen máximo de revoluciones de la
bomba. Figuras 3A y 3B muestran la di
nivel de carga tiene una significa cativa
varianza para cada cilindro e incluso
después de la superposición de los tres
cilindros, el resultantes ha pulsos principales.
Los pulsos causada por una de 120
grados etapas de la bomba, como la
bomba triple, son irregulares (como se
muestra en la Figura 3B) con respecto a
sus picos o máximos amplitudes. Esto
crea cierta confusión en la presión de la
descarga como ilustración con ed por los
picos gemelos aparente picos seguido de
un baño solo, a continuación, otra vez,
y así sucesivamente. Como resultado de
esta irregular pulso, cualquier sistema
de amortiguación entraran en un ciclo
en amplitudes suplentes, una situación
indeseable como la pulsación amortiguadores tienen dos diferencia pulsos
que deben reducir.
Una pulsación amortiguador como
comúnmente desplegadas se basa en la
presión diferencial y en movimiento
partes para absorber la instantánea
cambios en la velocidad resultante de
cambiar la velocidad del pistón. (Se
trabaja mucho como un amortiguador
en un coche). Debido a que de la tasa de
cambio de flujo durante un pistón derrame cerebral y la presión exponencial
que los resultados, amortiguadores de
pulsaciones son generalmente grandes,
pesados culto, dificultades para manejar y
mucho tiempo al servicio. A pesar de un
amortiguador de pulsaciones pueden absorber gran parte del pulso de la bomba,
su efectividad depende de los siguientes
factores:
Amortiguadores de
pulsaciones
• Ubicación
• Distancia de la fuente de la pulso
• No estar comprometida por barreras
• No ser humedecido por el filtro de cruz,
con el amortiguador en la parte superior
del filtro de cruce algunos
En este punto, los pulsos resultantes
tienen ha creado y tendrá que ser absorbido en parte por algún sistema, como
como un amortiguador de pulsaciones
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del pulso escapar por el agujero
en lugar de ser eliminado por el
amortiguador
• La regularidad de los pulsos, para
ayudar a calibración del amortiguador
apropiado.
• La correcta calibración
Ha habido poca evolución
en bombas triplex y sus pulsaciones
amortiguadores de muchos años, pero
una Lo que parece ser constante con
Las bombas convencionales triplex, es
que una pulso y la vibración se notará.
La solución Quadraplex
Algunas cuestiones se pueden abordar
con el uso de dos amortiguadores de
pulsaciones en un quadraplex bomba en
lugar de utilizar Las bombas convencionales triples. Un bomba con un número
par de cilindros, donde la onda sinodal
se superpone en los picos y valles de la,
proporcionará una amplitud constante
pulso, que es repetitivo y puede ser
erradicado por pulsaciones en buena
posición amortiguadores. Esto se demuestra por la grabación en vivo de la
quadraplex salida de la curva de presión
(Figura 3C), que es probablemente el
mejor momento disponibles para un
intercambio, Cada amortiguador es:
• Cerca de los módulos de líquido
• Aguas arriba del filtro, por lo que el
filtro no se puede frenar o bloquear
el flujo al amortiguador
• Manejo de un pulso constante generada
de un par de cilindros
El pulso restante o los picos de
la presión de que no se han eliminado
por el amortiguador se crean
por el cambio de caudal mencionado
anterior, y por desgracia cualquier resto
de pulso se exhiben mucho más grave
resultados que cabría esperar.
Por ejemplo, el aumento de la presión o
pulso es proporcional a la velocidad de
Grabación en directo de la bomba de lodo quadraplex
salida de la curva de presión
de flujo cuadrado. Como los cambios
de caudal, la presión del sistema de
perforación, debido a los cambios
el incremento añadido por la sarta de
perforación ya través de las herramientas agujero hacia abajo y broca. La
presión resultante cambio es mucho
mayor que el caudal cambio. Como
los cambios de presión en el la bomba
de línea, el cigüeñal experiencias un
par más alto a mediados del la carrera
cuando el pistón se mueve más rápido,
y eso significa que los motores de
conducción, ya sea diesel o eléctrica,
se sienten el cambio del esfuerzo de
torsión. Esto resulta en una constante
zumbido. Este zumbido es una manera
diferente y vibración distinta, se sintió
con mayor intensidad a través de las
estructuras de acero en un medio ambiente en alta mar. La constante
sobrecarga transitoria del cigüeñal
de par constante y repetitivo picos
creará un movimiento de sacudidas por
a la carga desigual y en última instancia, causar una manivela para fallar.
Otro efecto de esta repetida desaceleración de la rotación del cigüeñal en
cada de una bomba triplex es que, si
bien un cilindro está en la cima de su
carrera,
por uno los resultados del movimiento del pistón de la velocidad las
variaciones en los pistones restantes.
Futuros diseños de la bomba de fango
debe garantizar que un pulso de la
firma no es creado y que no se amortiguadores de pulsaciones se requieren.
Cuando las bombas de lodo son libres
de pulso, que dramáticamente reducir
las vibraciones no deseadas en la
perforación equipo, lo que beneficiará
a toda la industria. experiencia.
Shaun White en el campo de perforación mar adentro y la producción
se extiende por casi cuatro décadas. El
blanco es Actualmente, la ingeniería y
del producto el director de desarrollo
para el Texas persona de la bomba de
la empresa, un fabricante y exportador
mundial de triplex y bombas de lodo
para quadraplex la minería y el petróleo
y perforación de gas industrias. Para
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