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Hidrociclones Hidrociclones

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Page 1: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

HidrociclonesHidrociclones

Page 2: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Partes del HidrociclonPartes del Hidrociclon

Cabeza o Cabeza o manifoldmanifold

Bomba y Bomba y tuberíatubería

CuerpoCuerpo

Boquilla de Boquilla de alimentacióalimentaciónn

Vortex Vortex finderfinder

Boquilla Boquilla ajustable de ajustable de descargadescarga

Page 3: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Hidrociclones – Como TrabajanHidrociclones – Como Trabajan

FROM PAGE 3.30 OF SOLIDS CONTROL HANDBOOK

Arena y Limo

Descarga Liquida Lodo LimpioSobre flujo

Arenas y Limoshacia las paredesy hacia abajoen forma espiral

Entrada lodoAlta presión

Boquilla de alimentación

Lodo mueve hacia el interior y hacia arriba

Alta velocidad

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Hidrociclones -- CapacidadHidrociclones -- Capacidad

TAMAÑOCONO

(I.D)

4” 5” 6” 8” 10” 12”

CAPACIDAD(GPM) 50-75 70-80 100-150 150-250 400-500 400-500

PRESIONALIMENTACION

(PSI)30-40 30-40 30-40 25-35 20-30 20-30

CUTPOINT

(MICRONS)15-20 20-25 25-30 30-40 30-40 40-60

Page 5: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Principios de Operación Principios de Operación

Mecanismo de Mecanismo de

sedimentaciónsedimentación

Depende de la ley de Depende de la ley de

StokesStokes

Aceleración centrifugalAceleración centrifugal Hace sólidos Hace sólidos

artificialmente mas artificialmente mas pesadospesados

Hasta 600 G’s de Hasta 600 G’s de fuerza en el interiorfuerza en el interior

Conservación dConservación dee energíaenergía

Presión de fluido a Presión de fluido a velocidadvelocidad

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Parámetros de RendimientoParámetros de Rendimiento

……. Del equipo. Del equipo Diámetro ConoDiámetro Cono Longitud y Angulo Longitud y Angulo

del conodel cono Tamaño y forma de Tamaño y forma de

boquilla boquilla alimentaciónalimentación

Vortex finderVortex finder Diámetro de Diámetro de

boquilla descargaboquilla descarga

……de la aplicaciónde la aplicación Forma de sólidosForma de sólidos Viscosidad plásticaViscosidad plástica Distribución de Distribución de

sólidos en la sólidos en la alimentaciónalimentación

Cabeza de presiónCabeza de presión InstalaciónInstalación

Page 7: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Parámetros de Rendimiento -- Parámetros de Rendimiento -- EfectoEfecto

Mayor efectoMayor efecto Diámetro del conoDiámetro del cono Viscosidad plásticaViscosidad plástica Angulo del conoAngulo del cono Diámetro de Diámetro de

boquilla de boquilla de descargadescarga

Distribución de Distribución de sólidossólidos

Cabeza de presiónCabeza de presión

Menor EfectoMenor Efecto Concentración de Concentración de

sólidossólidos Yield PointYield Point Tipo de boquilla de Tipo de boquilla de

entradaentrada Longitud del Longitud del

cilindrocilindro Longitud del Longitud del

Vortex finder Vortex finder

Page 8: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

CaracterísticasCaracterísticas

DesarenadorDesarenador 10”-12” diámetro10”-12” diámetro 400-500 gpm c/u400-500 gpm c/u Punto de cortePunto de corte D D5050

40-60 micrones 40-60 micrones (remueve sólidos de (remueve sólidos de tamaño de arena) tamaño de arena)

75-90 Pies de 75-90 Pies de cabeza.cabeza.

Generalmente 2 o 3 Generalmente 2 o 3 por cabeza o por cabeza o manifoldmanifold

Page 9: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

CaracterísticasCaracterísticas

DesarcilladorDesarcillador 3”-6” diámetro3”-6” diámetro 20-100 gpm c/u 20-100 gpm c/u

(estándar industrial (estándar industrial 50gpm para el cono de 50gpm para el cono de 4”)4”)

Punto de cortePunto de corte D D5050 15-60 15-60 (estándar en la industria (estándar en la industria 44 micrones para 4”) 44 micrones para 4”)

75-90 pies de ca75-90 pies de cabebeza. za. Remueve limo y arena Remueve limo y arena

finafina 8 a 24 conos por cabeza 8 a 24 conos por cabeza

o manifoldo manifold

Page 10: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

InstalaciónInstalación

Desander

Desilter or

Mud Cleaner

Main Shaker

Page 11: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Presión de Fluido Para una Presión de Fluido Para una Cabeza ConstanteCabeza Constante

75 '

32

8.33

75 '

63

16.0

75 '

39

10.0

75 '

47

12.0

Efectos del peso de lodo en la presión a una cabeza de75 pies.

La presión requerida para cada aplicación puede ser conseguida colocando un motor con suficiente HP.

Page 12: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Regla del Dedo Gordo #1:Regla del Dedo Gordo #1:Regla del Dedo Gordo #1:Regla del Dedo Gordo #1:

PresionpsiPresionpsi

Peso LodoLbs/gal.

Peso LodoLbs/gal. 44

Proporcione suficiente cabeza de presión Proporcione suficiente cabeza de presión para todos los pesos de lodopara todos los pesos de lodo..

(Pies x S.G)Psi = -----------------

2.31

Page 13: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Regla del Dedo Gordo #2:Regla del Dedo Gordo #2:Regla del Dedo Gordo #2:Regla del Dedo Gordo #2:

Instale los suficientes Instale los suficientes conos para procesarconos para procesar 110- 110-

125%125%Del máximo volumen de Del máximo volumen de

circulacióncirculación

Mas flujo adicional.Mas flujo adicional.

Page 14: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Efecto de una Efecto de una IInstalación no nstalación no AApropiadapropiadaEfecto de una Efecto de una IInstalación no nstalación no AApropiadapropiada

Entrada Salida

800 gpm 800 gpm

1000 gpm

?? eficiente

Page 15: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

La SoluciónLa SoluciónLa SoluciónLa Solución

Entrada Salida

800 gpm 800 gpm

1000 gpm

125%125% eficiente

200 gpm

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La SoluciónLa Solución

Entrada Salida

800 gpm800 gpm

1000 gpm

200 gpm200 gpm

Instale hidrociclones en forma secuencial, con alimentación y compartimiento de descarga separados para cada equipo

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Regla del Dedo Gordo #3:Regla del Dedo Gordo #3:Regla del Dedo Gordo #3:Regla del Dedo Gordo #3:

Use bombas y Use bombas y compartimientos separados compartimientos separados

por cada tipo de equipopor cada tipo de equipo

Instale malla o filtro en la succión de Instale malla o filtro en la succión de la bomba para evitar taponamiento de la bomba para evitar taponamiento de

conosconos

Page 18: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

ConfiguracionesConfiguraciones

Vertical o Vertical o InclinadoInclinado

Page 19: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

ConfiguracionesConfiguraciones

ManifolManifoldd en linea o en linea o circularcircular

Page 20: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

ConfiguracionesConfiguraciones

Rompedor de vació - Rompedor de vació - evita formación evita formación dede vació vació por efecto sifón y halando por efecto sifón y halando de de sólidos sólidos en el en el “overflow” del cono“overflow” del cono

Page 21: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

ConfiguracionesConfiguraciones

Atornillados o conexión rápida Atornillados o conexión rápida

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Funcionamiento Funcionamiento Apropiado/Que RevisarApropiado/Que Revisar

Presión correcta Presión correcta 75 pies de cabeza de 75 pies de cabeza de

presión opresión o 4 veces el peso de lodo4 veces el peso de lodo

Presión de succión en la Presión de succión en la salida de los conossalida de los conos

Indica vortex internoIndica vortex interno Asegura conos limpiosAsegura conos limpios

Descarga tipo sombrillaDescarga tipo sombrilla Conos sobrecargadosConos sobrecargados

Exceso de liquido perdidoExceso de liquido perdido Alimentación o descarga Alimentación o descarga

taponadataponada Fugas o desgaste interno Fugas o desgaste interno

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Que RevisarQue Revisar

Taponamiento y descarga tipo chorro

Descarga tipo sombrilla

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RecomendacionesRecomendaciones

Cuando se debe usarCuando se debe usar Huecos superficialesHuecos superficiales En lodos no densificadosEn lodos no densificados Cuando exceso de lodo se necesita Cuando exceso de lodo se necesita

remover del sistemaremover del sistema Formaciones arenosasFormaciones arenosas

Cuando no se debe usarCuando no se debe usar Lodos densificados (Use acondicionador Lodos densificados (Use acondicionador

de lodo)de lodo) Limitaciones económicas y ambientales Limitaciones económicas y ambientales

(LBA o Sintético)(LBA o Sintético)

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Pros and ConsPros and Cons

PROSPROS Simple diseñoSimple diseño EconómicoEconómico Menor separación Menor separación

que las zarandasque las zarandas Efectivo en sólidos Efectivo en sólidos

inertesinertes Alivia carga de Alivia carga de

sólidos en las sólidos en las centrifugascentrifugas

Espacio reducidoEspacio reducido Procesa +100% de la Procesa +100% de la

rata de circulaciónrata de circulación

CONSCONS Posibilidad de Posibilidad de

degradación de sólidos en degradación de sólidos en las bombaslas bombas

Descarga puede ser muy Descarga puede ser muy húmedahúmeda

Alto requerimientos de Alto requerimientos de energía para las bombasenergía para las bombas

No diferencia la bariNo diferencia la baritta de a de los sólidos de perforación.los sólidos de perforación.

Mal entendidoMal entendido Mayor problemas debido a Mayor problemas debido a

errores de instalaciónerrores de instalación Taponamiento fácil por Taponamiento fácil por

escombros de perforaciónescombros de perforación

Page 26: Hidrociclones Partes del Hidrociclon Cabeza o manifold Cabeza o manifold Bomba y tubería Bomba y tubería Cuerpo Cuerpo Boquilla de alimentación Boquilla

Brandt Desarenadores y DesarcilladoresBrandt Desarenadores y Desarcilladores