Monitorització en línia de la densitat del fang de perforació: anàlisi de material, rang i paràmetres de calibratge dels densitòmetres de diapasó

Anteriorment, vaig assumir un projecte de perforació on el client volia instal·lar un densitòmetre a la canonada de retorn de fang al cap de pou per controlar els canvis de densitat del fang de retorn en temps real. L'enginyer del lloc havia utilitzat anteriorment un tipus de pressió diferencial, però el fang contenia molts retalls, cosa que feia que els tubs de pressió s'obstruïssin amb freqüència i requerissin desmuntatge i neteja. A més, el senyal es va retardar quan la densitat va fluctuar, cosa que va fer que el perforador se sentia incert. Per tant, aquesta vegada van voler canviar a un instrument que es pogués inserir directament a la canonada sense obstruccions i funcionar sense problemes.

Primer vaig preguntar sobre els detalls del fang. Es tractava de fang a base d'aigua-amb un alt contingut de sòlids, una viscositat considerable i que contenia sals i sofre, que podien corroir l'acer inoxidable normal. La densitat màxima podria arribar als 2,8 i la temperatura retornada al cap del pou era d'uns 70-80 graus. La canonada era DN80, el lloc estava en zona 2 a prova d'explosió-, la font d'alimentació era de 24 V i el senyal havia d'anar directament al PLC de la sala de perforació.

Tenint en compte aquestes condicions de treball, vaig recomanar un densitòmetre de diapasó. No té ports de pressió ni peces mòbils, de manera que els talls grans no es poden enganxar, i el manteniment diari només requereix neteja ocasional del fang sec a la superfície de la forquilla. Per als materials, la forquilla i la sonda han de ser de 316L per a la resistència a la corrosió i la resistència a l'erosió; la brida pot ser de 304 ja que no entra directament en contacte amb el fang que flueix. El client va aprovar.

A continuació, vam determinar els paràmetres específics. Mida de connexió segons brida DN80, estàndard nacional. La longitud d'inserció de la sonda ha d'assegurar que la forquilla estigui al corrent principal del fluid, evitant l'efecte de la paret de la canonada, decidint finalment una longitud de la sonda per sota de la brida de 400 mm. El rang de mesura és de 0 a 3 g/cm³, que cobreix tant fang lleuger com pesat. La sortida és de dos-fils de 4 a 20 mA, connectant directament amb el PLC. El client requeria precisió en el rang de funcionament real d'1,0 a 1,5, i vam prometre la calibració de fàbrica en aquests tres punts amb fluids estàndard. Amb temperatures de fang de 80 graus, era necessària una compensació de temperatura. A més, a causa de l'alta viscositat del fang i la preocupació per l'acumulació de material que afecta les lectures, vaig augmentar el paràmetre de viscositat interna de l'instrument per reduir la sensibilitat als canvis en la força viscosa en la freqüència de vibració, donant lloc a una pantalla més estable.

La solució finalitzada: brida DN80 (material 304), longitud de la sonda 400 mm (316L), rang 0-3, dos -fills 4-20mA, font d'alimentació de 24 V, amb pantalla local, punts de calibratge 1.0/1.2/1.5, compensació de temperatura 80 graus. El producte es va fabricar segons aquesta configuració. La instal·lació i la posada en marxa al lloc van anar sense problemes. Després de més d'un mes d'ús, el client va informar que les dades eren oportunes, es van poder observar canvis subtils en la densitat del fang i, després de retirar-la, la forquilla només tenia una fina capa de fang, que es rentava fàcilment, bàsicament sense preocupacions-. Aquest projecte m'ha fet adonar que una vegada que entengueu a fons les condicions de treball, correlacioneu el principi de l'instrument amb els-punts dolorosos del lloc, la selecció de paràmetres i l'elecció del producte quedarà clarament clara.