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La mayoría de las bombas de lodo utilizadas en plataformas de perforación direccional utilizan tecnología de pistón y revestimiento o tecnología de émbolo y sellado.
Los fabricantes de bombas de lodo suelen ofrecer dos tipos de bombas de lodo. De hecho, el extremo de potencia y el extremo hidráulico de la bomba son iguales. La diferencia radica en la forma en que la bomba descarga el lodo.
A principios de la década de 1990, se reconocía en general que las plataformas de perforación medianas y pequeñas utilizaban bombas de alta presión (1800-2200 psi, es decir, 124-152 bar) y de bajo flujo (5-25 gpm, es decir, 19-95 Lpm) para enviar fluido de lavado al pozo.
Con la madurez de la industria de la perforación y la rica experiencia de los operadores, se ha descubierto que un mayor flujo de lodo y una menor presión del lodo son un método excelente para perforar. En algunas formaciones, la alta presión y el bajo flujo siguen siendo las primeras opciones y han logrado el mayor éxito. Sin embargo, en la mayoría de las áreas, un caudal más alto puede garantizar mejor la limpieza del pozo (eliminación de recortes) y proporcionar suficiente bentonita para taponar y lubricar la formación.
1. Émbolo y sello
Cuando se requiere alta presión (800-1000 psi, 55-69 bar y más) y un flujo más bajo, se utiliza tecnología de émbolo y sellado. La presión del fluido empuja la parte frontal del sello, presionando el sello alrededor de la superficie lisa del émbolo alternativo, evitando fugas. Cuando la presión es inferior a 800-1000 psi (55-69 bar), la presión del flujo del líquido no es suficiente para promover este aislamiento y el sello tiene fugas. El líquido filtrado transporta arena y otras partículas sólidas abrasivas hacia el pozo y se acumula entre el anillo de sello y el émbolo, provocando un rápido desgaste de la superficie del émbolo y/o del sello, y fallas en el buen empaque.
Una ventaja de la tecnología de émbolo y sellado es que el operador puede ajustar la fuga del sello al mínimo hasta que la bomba pueda usarse de manera efectiva y se complete el pozo.
2. Pistones y camisas de cilindros
Las bombas con tecnología de pistón y camisa funcionan al revés. En el caso de baja presión hidráulica (menos de 1200 psi, es decir, 83 bar), el pistón evita bien las fugas. El diámetro del pistón suele ser mayor que el del émbolo. Es una ventaja permitir que la bomba funcione más lentamente cuando descarga el mismo caudal.
El pistón tiene dos desventajas. En primer lugar, cuando el pistón se daña o comienza a tener fugas, el operador no puede mantener el status quo hasta que se realicen las reparaciones. Por lo tanto, después de una fuga obvia, generalmente se debe reparar de inmediato. En segundo lugar, el pistón es apto para funcionar bajo refrigeración y lubricación. Por tanto, se debe utilizar un sistema de refrigeración y lubricación para aumentar la durabilidad del pistón.
El sistema de refrigeración y lubricación incluye pequeñas bombas centrífugas, boquillas, tuberías y tanques colectores. El sistema rocía una mezcla de agua y lubricante (jabón no espumoso o polímero líquido) en la parte posterior del pistón.
Muchas plataformas de perforación están equipadas con bombas de émbolo. Las bombas de émbolo se utilizan a menudo en aplicaciones en las que se deben utilizar bombas de pistón (principalmente baja presión y alto flujo) y, a menudo, tienen problemas de fugas. Para ayudar a los operadores a eliminar las fugas de estas bombas, algunos fabricantes de bombas están desarrollando componentes de conversión que pueden cambiar la bomba de tipo émbolo a tipo pistón. Pregunte al fabricante de su equipo de perforación o bomba si está disponible en stock.
Desde un punto de vista económico, cuando el émbolo ya no es aplicable y debe ser reemplazado, se debe considerar cambiar la bomba del tipo de émbolo al tipo de pistón. El componente de conversión se puede instalar en el sitio y es muy fácil de operar.
Si su bomba de lodo tiene un problema de fugas, debe pensar si su bomba está funcionando en condiciones o usos que no cumplen con el diseño original.
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