Il flusso del processo della pompa di fango è una sequenza operativa completa che converte l'energia meccanica in energia idraulica e garantisce l'erogazione del fluido di perforazione, la pulizia del pozzo e il bilanciamento della pressione attraverso una circolazione a circuito chiuso-. Essendo un componente fondamentale dell'ingegneria di perforazione, questo processo integra l'immissione di potenza, l'erogazione del fluido, il controllo della circolazione e la garanzia della sicurezza. Ogni fase è strettamente collegata al mantenimento della sicurezza e dell'efficienza delle operazioni di fondo pozzo.
Il processo inizia con la fase di ingresso dell'energia. La pompa del fango è azionata da un motore o da un motore elettrico, che trasmette la potenza rotazionale o alternativa all'estremità idraulica attraverso un meccanismo di trasmissione. Le pompe alternative utilizzano un meccanismo di biella dell'albero motore- per convertire il movimento rotatorio nel movimento alternativo di un pistone o di uno stantuffo. Le pompe a vite utilizzano un motore elettrico per far ruotare il rotore all'interno dello statore, formando una cavità sigillata continua per spostare il fluido. L'avvio regolare e l'adattamento del carico sono fondamentali in questa fase per evitare shock meccanici o cavitazione causati da aumenti improvvisi del carico.
Quindi inizia la fase di erogazione del fluido. All'estremità idraulica, il fluido di perforazione entra nella camera della pompa attraverso il collettore di aspirazione, il filtro e la valvola di aspirazione. Sotto la pressione del pistone o del rotore, viene pressurizzato e trasportato attraverso la valvola di scarico, la tubazione ad alta-pressione e la colonna montante fino al tubo di perforazione, raggiungendo il fondo del pozzo. Sul fondo del pozzo, il fluido di perforazione lava la punta di perforazione, raffredda la superficie di taglio e trasporta i detriti di roccia verso l'alto, ritornando al sistema di controllo dei solidi superficiali attraverso l'anello tra l'asta di perforazione e il pozzo. Questo ciclo a circuito chiuso- realizza molteplici funzioni: trasporto dei detriti, pulizia del pozzo e mantenimento della pressione.
Il controllo della circolazione è integrato durante l'intero processo. Le operazioni richiedono regolazioni in tempo reale-della velocità di scarico e della pressione della pompa in base alla profondità del pozzo, alla pressione di formazione, alla velocità di perforazione e alle proprietà del fluido di perforazione. Le pompe alternative possono ottenere la corrispondenza dei parametri modificando il diametro della camicia del cilindro, il numero di corse o la lunghezza della corsa, mentre le pompe a vite regolano la velocità per controllare la portata. Gli azionamenti a frequenza variabile e i sistemi di monitoraggio intelligenti possono ottimizzare dinamicamente le condizioni operative, riducendo il consumo energetico e l'usura delle apparecchiature.
Le misure di sicurezza sono integrate in ogni passaggio. Sul lato di aspirazione è installato un filtraggio multi-strato per impedire l'ingresso di particelle solide nella camera della pompa, mentre sul lato di scarico sono installati valvole di sicurezza e dispositivi di limitazione della pressione per evitare danni da sovrapressione alla tubazione. Durante il funzionamento, la pressione, la portata, la temperatura e le vibrazioni della pompa vengono costantemente monitorate. Eventuali anomalie vengono immediatamente affrontate con misure come la riduzione della velocità della pompa, il passaggio a una pompa di riserva o la regolazione delle proprietà del fluido di perforazione. Le guarnizioni idrauliche, i gruppi valvole e il sistema di lubrificazione vengono sottoposti a regolare manutenzione per garantire un funzionamento affidabile del processo.
Il processo della pompa di fango inizia con la conversione dell'energia, formando un ciclo completo attraverso il trasporto, la regolamentazione e la garanzia della sicurezza. Funge da percorso fisico per la circolazione dei fluidi di perforazione ed è fondamentale per la stabilità del pozzo e la continuità della produzione. La sua implementazione standardizzata è fondamentale per migliorare la qualità operativa e ridurre i rischi.