Principio de funcionamiento y mantenimiento diario de la bomba de lodo: una guía práctica para operaciones de perforación.

La bomba de lodo es el “corazón” de la operación de perforación petrolera. Su función principal es hacer circular el fluido de perforación (lodo) a través de la sarta de perforación, hacia afuera por las boquillas de la broca y de regreso por el espacio anular hasta la superficie. Este proceso enfría la broca, elimina los recortes de roca, estabiliza el pozo y suspende los sólidos.principio de funcionamientoy la implementación de un estrictomantenimiento diarioLas rutinas son fundamentales para prevenir el tiempo improductivo (NPT) y garantizar la seguridad operativa.

Esta guía analiza la mecánica de las bombas de lodo alternativas y proporciona información práctica sobre mantenimiento para los ingenieros de campo.

1. Principio de funcionamiento de las bombas de lodo de perforación

Las plataformas de perforación modernas utilizan predominantemente bombas de pistón/émbolo alternativas, específicamente la configuración triplex (de tres cilindros), debido a su caudal más uniforme en comparación con los modelos dúplex más antiguos.

1.1 Bombas de pistón (triple)

Una bomba de lodo triplex consta de un extremo de potencia (cigüeñal, bielas) y un extremo hidráulico (camisas, pistones, válvulas).

• Carrera de succión:A medida que el cigüeñal gira, impulsa el pistón hacia atrás a través de la biela. El pistón crea presión negativa dentro del cilindro, lo que fuerza la apertura de la válvula de succión y permite que el lodo llene la cámara.

• Accidente cerebrovascular de descarga:A medida que el cigüeñal continúa girando, empuja el pistón hacia adelante. La presión dentro del cilindro aumenta, cerrando la válvula de succión y abriendo la de descarga. El lodo es entonces impulsado hacia el colector de alta presión y hacia el fondo del pozo.

• Características del flujo:Debido a que hay tres cilindros que funcionan en secuencia (con un desfase de 120 grados), el flujo de salida es relativamente continuo, aunque pulsante. A menudo se utilizan estabilizadores de descarga para amortiguar estas pulsaciones.

1.2 Bombas de émbolo

Las bombas de émbolo funcionan con un principio de movimiento alternativo similar, pero utilizan un émbolo con una caja de empaquetadura de ajuste preciso en lugar de un pistón con copas flexibles. Se suelen usar en aplicaciones de alta presión y bajo volumen (por ejemplo, cementación, acidificación o perforación de pozos profundos) donde la estanqueidad a altas presiones es fundamental.

2. Fallos comunes y solución de problemas

Basándonos en la experiencia de servicio en campo, aquí hay cinco puntos de falla frecuentes en los conjuntos de bombas de lodo:

2.1 Desalineación del acoplamiento

• Síntoma:Vibraciones y ruidos anormales durante el arranque; desgaste prematuro de los bloques de goma del acoplamiento.
• Causa:Alineación incorrecta de la instalación entre el motor y la caja de engranajes de la bomba.
• Solución:Realinee las unidades utilizando comparadores de cuadrante para garantizar la concentricidad dentro de las especificaciones API.

2.2 Fallo del dispositivo de equilibrado

• Síntoma:Aumento del empuje axial, sobrecalentamiento de los cojinetes y desgaste rápido del disco o tambor de equilibrado.
• Causa:Incapacidad del mecanismo de equilibrio para contrarrestar eficazmente las fuerzas axiales hidráulicas.
• Solución:Inspeccione las holguras del disco/tambor de equilibrado. Asegúrese de que la línea de equilibrado no esté obstruida con residuos. Reemplace los componentes desgastados de inmediato para evitar daños catastróficos en el eje.

2.3 Fugas en el sello mecánico

• Síntoma:Se está filtrando lodo de la zona de la caja de estopas.
• Causa:Desgaste de las caras del sello mecánico, tensión incorrecta del resorte o líquido de lavado insuficiente.
• Solución:Reemplace el conjunto del sello mecánico. Asegúrese de que la cámara del sello se enjuague con agua limpia para evitar que los sólidos abrasivos dañen las caras del sello durantefuncionamiento de la bomba. (Nota: Se corrigió “voltear” por “operación”)

2.4 Daños en el eje de la bomba

• Síntoma:Vibración intensa, ruido y eventual convulsión.
• Causa:Fatiga del metal, deformación causada por un pistón atascado o sobrecarga, o corrosión.
• Solución:Mida la excentricidad del eje con un comparador de cuadrante. Si la curvatura excede0,06mmEl eje debe ser reemplazado. Nunca intente enderezar el eje de una bomba de alta velocidad.

2.5 Sobrecalentamiento del cojinete

• Síntoma:Lecturas de alta temperatura (>75°C) en las carcasas de los rodamientos.
• Causa:Lubricación insuficiente, contaminación de la grasa/aceite o tensión excesiva de la correa que tira del eje.
• Solución:Compruebe los niveles y la calidad del lubricante. Asegúrese de una ventilación adecuada. Ajuste la tensión de la correa según las instrucciones del fabricante.presupuesto.

3. Lista de verificación de mantenimiento diario

El mantenimiento preventivo es mucho más económico que las reparaciones de emergencia. Siga este programa:

Inspección previa al arranque

1. Lubricación:Verifique los niveles de aceite en la parte de potencia (caja de engranajes) y los niveles de grasa en el cabezal y los cojinetes.
2. Comprobación de la válvula:Asegúrese de que las válvulas de succión y descarga se muevan libremente sin atascarse.
3. Base:Compruebe que los pernos estén bien apretados. Los cimientos flojos provocan vibraciones destructivas.
4. Manómetros:Controle la presión de descarga. Las fluctuaciones suelen indicar desgaste en los asientos de las válvulas o en las copas de los pistones.
5. Temperatura:Compruebe periódicamente las temperaturas de la caja de engranajes, los cojinetes y el empaquetado.
6. Fuga:Esté atento a pequeñas fugas en la caja de estopas; ajusteel embalajeSi es necesario, apriete ligeramente la glándula (pero evite apretar demasiado).
7. Limpieza:Lave el barro y los residuos del exterior de la bomba y de la base.
8. Drenaje:Drene el agua o condensación acumulada en el sistema de admisión de aire o en el respiradero de la caja de cambios.
9. Inspección:Busque grietas en los módulos de extremo de fluido y verifiqueel revestimientoLavar para un flujo adecuado.

Monitoreo durante la operación

Atención posterior al cierre

Almacenamiento a largo plazo

Si la bomba va a permanecer inactiva durante más de 30 días:

1. Vacíe todos los lubricantes y enjuague con diésel.
2. Recubra las superficies metálicas expuestas (eje, espárragos) con aceite antioxidante.
3. Cubra la unidad para protegerla de la humedad y el polvo.

4. Notas sobre el desmontaje y el montaje

Al revisar la bomba, preste mucha atención a lo siguiente:holgura axial​ del rotor. Si el movimiento axial total excede0,10mmSe deben añadir calces detrás del cojinete de empuje para restablecer la precarga. Utilice siempre llaves dinamométricas calibradas al apretar las tuercas de la culata y las guías de la cruceta.

Conclusión

Una comprensión adecuada del principio de funcionamiento de la bomba de lodo y el cumplimiento de un programa de mantenimiento riguroso influyen significativamente en el resultado.extendervida útil del equipo yreducircostoso tiempo de inactividad. En[HERRAMIENTAS PARA PERFORACIÓN DE PETRÓLEO], nos especializamos en el suministroAPICumple con la normativa 7K.bombas de lodoy repuestos, incluidos revestimientos, pistones, conjuntos de válvulas y extremos de fluido para marcas importantes como EMSCO, Gardner Denver y National.

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