APARATO Y METODO PARA SEPARAR SOLIDOS DE UN LIQUIDO CARGADO DE SOLIDOS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un aparato y método para separar los sólidos de un liquido cargado de sólidos y particularmente, pero no exclusivamente, a un método y aparato para separar los sólidos de un lodo de perforación cargado de sólidos . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la perforación de un pozo de sondeo en la construcción de un pozo de petróleo o de gas, un trépano es colocado en el extremo de una cadena de perforación, que es girada para perforar el pozo de sondeo a través de una formación. Un fluido de perforación conocido como "lodo de perforación" es bombeado a través de la cadena de perforación hasta el trépano, para lubricar el trépano. El lodo de perforación también es utilizado para llevar los detritos de sondeo producidos por el trépano y otros sólidos a la superficie a través de un ánulo formado entre la cadena de perforación y el pozo de sondeo. La densidad del lodo de perforación es controlada estrechamente para evitar que el pozo de sondeo se colapse y para asegurar que la perforación sea llevada a cabo de manera óptima. La densidad del lodo de perforación afecta la velocidad de penetración del trépano. Ajusfando la densidad del lodo de perforación, se cambia la Ref .197479
velocidad de penetración posiblemente en perjuicio del colapso del pozo de sondeo. El lodo de perforación también puede llevar los materiales circulantes perdidos para sellar las secciones porosas del pozo de sondeo. La acidez del lodo de perforación también puede ser ajustada de acuerdo con el tipo del estrato de formación a través del cual se hace la perforación. El lodo de perforación contiene ínter alia lubricantes a base de aceite sintético, costosos, y por lo tanto es normal recuperar y reutilizar el lodo de perforación utilizado, pero esto requiere ínter alia que los sólidos sean removidos del lodo de perforación. Esto es logrado por el procesamiento del lodo de perforación. La primera parte del proceso es separar los sólidos del lodo de perforación cargado de sólidos. Esto es logrado al menos parcialmente con un separador vibratorio, tales como las cribas rotatorias descritas en los documentos US 5,265,730, WO 96/33792 y WO 98/16328. El equipo de procesamiento adicional tales como máquinas centrifugas e hidrociclones pueden ser utilizados para limpiar adicionalmente el lodo de los sólidos. Los sólidos son recuperados en los residuos y los materiales contaminados. No es poco común tener de 30 a 100 m3 del fluido de perforación en circulación en un pozo de sondeo. Los sólidos resultantes, conocidos aquí como "detritos del sondeo" son procesados para remover substancialmente la totalidad de los residuos y los materiales
contaminantes de los sólidos. Los sólidos pueden ser desechados entonces en un vertedero público o por vaciado en el mar en el medio ambiente del cual vienen los sólidos. Alternativamente, los sólidos pueden ser utilizados como un material en la industria de la construcción o pueden tener otros usos industriales. Las cribas rotatorias comprenden generalmente una canasta de fondo abierto que tiene un extremo de descarga abierto y un extremo de alimentación de pared sólida. Un número de tamices rectangulares están colocados sobre el fondo abierto de la canasta. La canastas está colocada sobre resortes arriba de un receptor para recibir el lodo de perforación recuperado. Una zanja o canal está provisto debajo del extremo de descarga abierta de la canasta. Un motor está fijado a la canasta, que tiene un rotor de accionamiento provisto con una pesa para el bloque de compensación. En el uso, el motor hace girar el rotor y la pesa para el bloque de compensación, lo cual provoca que la canasta y los tamices fijados a la misma se agiten. El lodo cargado de sólidos es introducido en el extremo de alimentación de la canasta sobre los tamices. El movimiento de agitación induce a los sólidos a moverse a lo largo de los tamices hacia el extremo de descarga abierto. El lodo de perforación pasa a través de los tamices. El lodo de perforación recuperado es recibido en el receptor para procesamiento adicional y los sólidos pasan sobre el
extremo de descarga de la canasta hacia la zanja o canal. Los tamices son generalmente de uno de dos tipos: de gancho-tira; y pretensados. El tipo de gancho-tira de los tamices comprende varias capas rectangulares de malla en una distribución de emparedado, que comprende usualmente una o dos capas de malla de grado fino y una malla de soporte que tiene orificios más grandes de la malla y un alambre de calibre más grueso. Las capas de la malla son unidas en cada borde lateral por una tira que está en la forma de un gancho alargado. En el uso, el gancho alargado es enganchado sobre un dispositivo tensor colocado a lo largo de cada lado de una criba rotatoria. La criba rotatoria comprende además un conjunto coronado de elemento de soporte, que se extienden a lo largo de la longitud de la canasta de la criba, sobre el cual las capas de malla son tensadas. Un ejemplo de este tipo de malla es descrito en GB-A-1, 526, 663. La malla de soporte puede ser provista con, o reemplazada por un panel que tiene aberturas en el mismo. El tipo pretensado del tamiz comprende varias capas rectangulares de la malla, que comprenden usualmente una o dos capas de una malla de grado fino y una malla de soporte que tiene orificios más grandes de la malla y un alambre de calibre más grueso. Las capas de la malla son pretensadas sobre un soporte rígido que comprende un marco de hierro de
ángulo rectangular y adherido al mismo. El tamiz es insertado entonces en los carriles de canal con forma de C colocados en una canasta de una criba rotatoria. Un ejemplo de este tipo de tamiz es descrito en GB-A-1 , 578 , 948 y un ejemplo de una criba rotatoria adecuada para recibir los tamices de tipo pretensado es descrito en GB-A-2 , 176, 424. Un aparato alternativo para separar los sólidos del lodo de perforación cargado de sólidos es descrito en O 01/76720 y NO 303323. El aparato incluye un tambor rotatorio, el cual gira alrededor de su eje longitudinal. El tambor tiene un extremo de entrada y un extremo de descarga y es provisto con un tambor perforado, concéntrico, interno. Un tornillo concéntrico que tiene una cuchilla helicoidal está colocado dentro del tambor perforado para mover el lodo de perforación cargado de sólidos desde el extremo de entrada hasta el extremo de descarga cuando el tambor gira alrededor de su eje longitudinal. El lodo de perforación cargado de sólidos es jalado hacia el extremo de descarga del tambor. Sin embargo, el lodo de perforación pasa a través del tambor perforado y pasa desde el extremo de entrada hasta el extremo de descarga, de modo que solamente los sólidos secos sean dejados en el tambor hacia el extremo de descarga. Por consiguiente, existe una sección húmeda en el extremo de entrada del tambor y una sección seca hacia el extremo de descarga del tambor. Un dispositivo de succión está localizado en la sección húmeda
para romper las tensiones superficiales en la capa limite en el lodo de perforación para facilitar la separación de los sólidos. Tal caída de presión a través de la tela de tamización es controlada por una exclusa de ventilación. Un problema asociado con las cribas rotatorias es que los tamices utilizados allí tienden a taparse, especialmente cuando los sólidos son gomosos, tales como la arcilla, o de un tamaño cercano al tamaño de la malla del tamiz. Este último tipo de tapadura es conocido como una taponadura de las partículas de tamaño próximo. Se han propuesto varias soluciones para resolver este problema, tales como los descritos en GB-A-1, 526, 663 en el cual un ensamble del tamiz que utiliza dos capas del material de tamización en una distribución de emparedado y que permite que las capas del material de tamización se muevan independientemente para desalojar cualesquiera partículas de tamaño próximo alojadas en uno de los tamices. WO 01/76720 que se refiere al separador de tambor rotatorio también describe el uso de boquillas para el aire externas al tambor perforado para proporcionar aire de presión positiva a través del tambor perforado en la zona seca, para asegurar que las perforaciones no se tapen con los sólidos . US-A- , 350 , 591 describe una máquina para limpiar el lodo de perforación cargado de los detritos de sondeo, la máquina comprende un alojamiento y un tamiz con una banda de
accionamiento inclinada en el mismo. Los dispositivos vibratorios neumáticos están localizados debajo de la superficie de tamización del tamiz con una banda de accionamiento inclinada. Una bandeja está localizada entre los rodillos del tamiz con la banda de accionamiento inclinada para colectar el lodo tamizado. Una tubería de salida lateral está provista para la descarga del lodo tamizado desde la bandeja. En el uso, se forma un charco de lodo cargado de sólidos sobre la superficie superior del tamiz con la banda inclinada. En el uso, se forma un charco de lodo de perforación cargado de los detritos de sondeo sobre la superficie superior del tamiz con la banda inclinada. Un compactador del lodo en la forma de una placa vibradora puede ser colocado arriba del tamiz con la banda inclinada en el charco de lodo de perforación cargado con los detritos del sondeo . EP-A-0 443 385 describe un aparato para separar los sólidos de los líquidos viscosos, tales como el abono, el aparato comprende cargar un espacio corriente arriba de una prensa de husillo. El espacio de carga está definido en parte con una placa de cubierta que tiene una membrana que tiene un vibrador conectado a un transductor colocado en el espacio de carga. El transductor vibratorio induce vibraciones en el abono antes de que el abono alcance la prensa de husillo. La agitación ayuda a que el abono actué de manera semejante a un
fluido más newtoniano y a que gravite más fácilmente a través de la canasta del tamiz que rodea la prensa de husillo. DE 12 43 958 describe un aparato para la tamización en seco y en húmedo, el aparato comprende un tambor giratorio cilindrico, un canal de alimentación para introducir una corriente de pulpa sobre el lado externo del tambor tamizador y dirigir la corriente de pulpa hasta la posición de las 6 a la 9 en punto alrededor del tambor tamizador, facilitado por un canal de alimentación vibratorio localizado externo con respecto al tambor tamizador entre las posiciones de las 6 y las 9 en punto. La fracción fina es colectada por medio de la placa dentro del tubo y la fracción burda cae dentro del tubo. La patente US-A-2 , 312 , 620 describe un tambor filtrante rotatorio para filtrar las soluciones que llevan los sólidos. La solución que lleva los sólidos fluye a través de una tubería externa con respecto al tambor y es agitada por los agitadores sobre una placa de ajuste oscilante. El líquido es succionado a través de las aberturas desde el tambor. Es ventajoso utilizar filtros de malla fina para filtrar partículas muy pequeñas, por ejemplo de un tamaño en el intervalo de 50-200 µ o mayores, sin que el dispositivo de filtración se tape con las partículas pequeñas. Sin embargo, son los filtros de malla fina en particular los que están propensos a tal taponamiento indeseable. También es ventajoso proporcionar un separador que
opera a niveles bajos de ruido para cumplir con la legislación de la salud y seguridad. También es ventajoso tener un separador confiable, simple, para inhibir el tiempo de parada para mantenimiento y reparación. Es preferible en ciertas circunstancias retener partículas, por ejemplo un tamaño de partícula en el intervalo de 50-60 µ o de un valor más grande, por medio de un filtro. BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para separar los sólidos de un lodo de perforación cargado de sólidos, el método comprende las etapas de introducir el lodo de perforación cargado de sólidos a un primer lado de un tamiz, haciendo pasar el lodo de perforación a través del tamiz, y el lodo de perforación tamizado localizado sobre el otro lado del tamiz y hacer oscilar una bandeja, caracterizado porque el método comprende además las etapas de hacer oscilar la bandeja que está localizada en el lodo de perforación y espaciada del tamiz, la oscilación de la bandeja induce el bombeo del lodo de perforación para retirar por lavado las partículas finas del tamiz. El tamiz es preferentemente estático y ventajosamente estático con relación a la bandeja oscilatoria. Preferentemente, los movimientos oscilatorios son vibraciones. Las vibraciones son impartidas así desde la bandeja hasta el tamiz por medio del lodo de perforación.
Para acelerar la tamización del lodo de perforación cargado de sólidos, se requiere que se imparta energía al lodo de perforación cargado de sólidos en la unión en donde se lleva a cabo la filtración, es decir en donde el lodo de perforación cargado de sólidos se encuentra con el tamiz. Los inventores han encontrado que haciendo vibrar una bandeja en el lecho fluidificado, se puede impartir energía en la forma de vibraciones al lecho del fluido, que es impartida entonces a la unión en donde la filtración se lleva a cabo, es decir en donde el lodo de perforación cargado de sólidos se encuentra con el tamiz. Preferentemente, la bandeja de oscilación está localizada debajo del tamiz. Ventajosamente, la bandeja está conformada para que contenga el lodo de perforación. Preferentemente, la bandeja abarca al menos una parte del tamiz, en donde el lodo de perforación es retenido en la bandeja oscilatoria y al menos parte del tamiz está sumergido en la misma. Conteniendo el lodo de perforación alrededor del tamiz, se crea un movimiento vibratorio de la bandeja con relación al tamiz lo cual ocasiona un efecto de bombeo transversal con respecto a la pared del tamiz, que ayuda a retirar por lavado las partículas finas de las aberturas pequeñas en el tamiz y succiona el lodo de perforación a través del tamiz. Por consiguiente, se observa un efecto de lavado, succión y vibración.
Ventajosamente, la bandeja oscilatoria está localizada en el lodo de perforación tamizado y se imparte un movimiento desde la bandeja vibratoria hasta el lodo de perforación tamizado. Preferentemente, el lodo de perforación tamizado se deja que fluya sobre la bandeja y hacia un depósito . Preferentemente, la bandeja oscilatoria está conectada a un brazo que está montado oscilantemente a un pivote, el método comprende además la etapa de hacer oscilar la bandeja alrededor del pivote. Preferentemente, el pivote es una articulación de cardán o un perno y pivote con un orificio. Ventajosamente, la bandeja oscila en el (los) plano (s) horizontal y/o vertical. Preferentemente, el tamiz es lavado más o menos continuamente con un chorro de fluido. El chorro de fluido facilita la remoción de los sólidos que tapan el tamiz. Ventajosamente, en esta parte el tamiz es curvo. Preferentemente, el tamiz está en la forma de un cilindro. Ventajosamente, el método comprende además la etapa de hacer girar el cilindro. Preferentemente, el cilindro gira de tal modo que en cualquier instante una parte inferior de un extremo del cilindro tenga el lodo de perforación sobre ambos lados del tamiz. La presente invención también proporciona un aparato para separar los sólidos de un fluido de perforación cargado
de sólidos, el aparato comprende un tamiz, una bandeja y un mecanismo oscilatorio para impartir oscilaciones a la bandeja, caracterizado porque la bandeja está localizada debajo del tamiz de tal modo que, en el uso, la bandeja imparta oscilaciones al lodo de perforación para impartir movimientos al lodo de perforación cargado de sólidos que va ser tamizado por el tamiz. Preferentemente, el tamiz no oscila de manera coordinada con la bandeja. Ventajosamente, la bandeja actúa como una bomba para crear un efecto de bombeo transversal con respecto a la pared del tamiz. Preferentemente, la bandeja está conformada para contener el lodo de perforación. Ventajosamente, la bandeja comprende al menos un lado sobre el cual puede fluir el lodo de perforación. El lodo de perforación tamizado fluye hacia fuera hacia el borde de la bandeja y debajo del tamiz. Por consiguiente se crea un vertedero. Preferentemente, la bandeja abarca al menos una parte del tamiz, en donde el lodo de perforación es retenido en la bandeja y al menos parte del tamiz está sumergido en el mismo. Ventajosamente, el tamiz es curvo. Preferentemente, el tamiz es cilindrico. Preferentemente, la bandeja tiene una anchura que corresponde substancialmente al radio del tambor. Preferentemente, el aparato comprende además un eje para facilitar la rotación del tamiz cilindrico. Ventajosamente, un
tornillo es provisto para mover el lodo de perforación cargado de sólidos a lo largo del tamiz cilindrico. Ventajosamente, el tamiz comprende una zona húmeda en la cual radica el lodo de perforación dentro del tamiz cilindrico y una zona seca en la cual nada o solamente una cantidad pequeña del lodo de perforación radica dentro del tamiz cilindrico, en el uso. Preferentemente, la bandeja está localizada en la zona húmeda. Ventajosamente, el aparato comprende además un pivote, la bandeja está montada oscilantemente al pivote.
Preferentemente, la bandeja es oscilada alrededor de un eje horizontal y ventajosamente sobre el extremo de un brazo.
Preferentemente, el eje radica a una distancia desde el extremo más cercano de la bandeja. Ventajosamente, igual a la longitud del tamiz, de tal modo que las oscilaciones a lo largo de la bandeja se reduzcan cuando la profundidad esperada del charco del lodo de perforación se reduzca. Preferentemente, las boquillas están colocadas para el lavado del tamiz. En consecuencia, con la solución de acuerdo con la invención, es el fluido y no el tamiz el que es provisto con la energía por medio de la vibración. Cuando el propio tamiz no es sometido a las vibraciones inducidas mecánicamente, el diseño y construcción del tamiz, por ejemplo, podrían ser simplificados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para un mejor entendimiento de la presente invención, ahora se hará referencia, a manera de ejemplo, a las figuras que se anexan, en las cuales: la figura 1 muestra un aparato conocido para separar los sólidos del lodo de perforación cargado de sólidos, como se describe en WO 01/76720 Al; la figura 2 es un diagrama de flujo que muestra el flujo del lodo de perforación cargado de sólidos a través de un aparato de acuerdo con la presente invención; la figura 3 es un diagrama esquemático de una vista lateral del aparato de acuerdo con la presente invención; la figura 4 es un diagrama esquemático de una vista desde un extremo del aparato mostrado en la figura 3; la figura 5 muestra una sección vertical a través de una modalidad de un aparato de acuerdo con la presente invención; y la figura 6 muestra una sección vertical de la modalidad mostrada en la figura 5, observada a lo largo de la linea 6-6 en la figura. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 muestra un aparato conocido para separar los sólidos de un lodo de perforación cargado de sólidos, identificado generalmente por la referencia numérica 10. Este aparato es descrito en la publicación PCT número WO 01/76720
Al, incorporada aquí para todos los propósitos. El aparato 10 consiste de un tambor rotatorio 19, que está soportado por medio de un eje 20 en cualquier extremo. Los ejes 20 están soportados giratoriamente sobre los cojinetes 21 asociados. Dentro del tambor giratorio 19 está colocado un tornillo concéntrico 22 que gira con el tambor 19. El tambor giratorio 19 tiene un elemento cilindrico 13 provisto con un gran número de aberturas o perforaciones 23. El tornillo 22 consiste de un mandril 24 y un álabe 25 conformado helicoidalmente alrededor del mismo. El tambor 19 tiene una pared frontal 26 hermética al fluido. Dentro del tambor 19 está una pared 28 que define una zona 12 para la introducción del fluido y una abertura dentro de un pasaje para el fluido definido por el mandril 24 y el elemento cilindrico 13. Cuando gira el tambor 19, el fluido de perforación cargado de sólidos será movido hacia delante por el tornillo desde la entrada 9 hacia la salida 15 del tambor 19 por medio de los álabes 25, mientras que al mismo tiempo se filtra el lodo de perforación cargado de sólidos 12. El lodo de perforación filtrado 12a fluirá hacia fuera a través de las porciones 23, ínter alia por medio de la gravedad. Por esto, el nivel de fluido es reducido sucesivamente en cada cámara sucesiva 30, hasta que substancialmente la totalidad del fluido de perforación 12a ha pasado hacia fuera y solamente
son dejados los sólidos sobre el elemento cilindrico 13. Los sólidos 11 todavía están siendo movidos hacia la salida 15 por la rotación del tambor 19. Por consiguiente, el aparato 10 proporciona una primera zona húmeda 16 y una zona seca 17 sucesiva. El tamaño de estas zonas depende de muchos factores, incluyendo ínter alia la velocidad y cantidad del lodo de perforación cargado de sólidos introducido; el carácter de los sólidos en el lodo de perforación cargado de sólidos; y el carácter del lodo de perforación. Refiriéndose ahora a las figuras 2, 3 y 4, allí se muestra diagramáticamente un aparato semejante a uno mostrado en la figura 1, identificado generalmente por la referencia genérica 10. Se utilizan números semejantes para referirse a las partes semejantes mostradas en la figura 1. El lodo de perforación cargado de sólidos es transportado desde un pozo de sondeo hacia la entrada 9 del aparato 10. El lodo de perforación cargado de sólidos 14 fluye hacia el tambor rotatorio 19 y es transportado a lo largo del pasaje definido por el mandril 24 y un tamiz cilindrico 13. El tamiz cilindrico 13 puede ser formado, por ejemplo, de una tela o de una red de malla fina, que está soportado de manera estirada sobre un cilindro perforado. El aparato 10 comprende además una bandeja vibratoria 18 rellena con el lodo de perforación, que está localizada abajo de al menos la zona húmeda 16. Un número de boquillas 34
también están colocadas sobre cualquier lado del tambor giratorio 19, en la misma linea y justo arriba de la bandeja
18. La linea de boquillas 34 se extiende al menos a lo largo de la zona húmeda 16 del tambor 19. Correspondientemente, la bandeja 18 puede ser ventajosamente tan larga como la extensión esperada de la zona húmeda 16 del tambor 19, o puede ser más larga o puede ser de la longitud total del tambor 19. La bandeja 18, que está localizada debajo del tambor
19, está suspendida oscilantemente en un extremo alrededor del eje horizontal 31 que se extiende transversalmente hasta el eje longitudinal del tambor 19. Alternativamente, el eje 31 puede estar en la forma de una articulación de cardán que permite el movimiento oscilatorio de la bandeja 18. El aparato 10 tiene un tambor 19 que gira alrededor del eje longitudinal y está provisto con los ejes 20, que giran en los cojinetes 21. Durante la rotación, el lodo de perforación cargado de sólidos 14 es llevado a lo largo del eje longitudinal del tambor 19 desde la entrada 9 a través del interior del tambor 19 y a lo largo del tamiz cilindrico 13. De esta manera, el lodo de perforación tamizado 12a fluye a través del tamiz cilindrico 13 por medio de la gravedad y/o es bombeado hacia fuera, mientras que los sólidos son movidos en una dirección axial a través del tambor 19 hacia la salida 15. Como se muestra en la figura 2, se ha establecido asi una zona húmeda 16 y una zona seca 17 en el tambor 19. Esencialmente la
totalidad del lodo de perforación tamizado 12a que ha fluido hacia fuera del tambor 19 y/o ha sido bombeado hacia fuera a través del tamiz cilindrico 13 antes de que los detritos de sondeo dejen el tambor 19 en el extremo opuesto de la entrada 9. Los sólidos 11 son transportados entonces, de una manera conocida, a un vertedero público (no mostrado) , o transportado hacia cajas para los detritos de sondeo u otros de tales receptáculos para uso adicional. El lodo de perforación tamizado 12a es reciclado de una manera conocida de regreso hacia el pozo de sondeo o procesado adicionalmente antes de que sea reciclado. El tambor 19 está equipado con un dispositivo de tornillo 22 colocado dentro del tambor 19 para mover los sólidos y el lodo de perforación hacia delante de una manera controlada hacia la salida para los detritos de sondeo (no mostrada) del aparato 10. En el extremo de entrada de la bandeja 18 está instalado un dispositivo 32 (con referencia a la figura 3) para impartir un movimiento vibratorio a la bandeja 18 alrededor del eje fijo 31. El tambor 19 es de 2.5 metros de longitud y 1.5 metros de diámetro. Cuando la bandeja 18 se mueve hacia arriba, hacia el tamiz cilindrico 13, el fluido es forzado hacia arriba a través del tamiz cilindrico 13, lo cual ayuda a aflojar las partículas sobre la superficie interna del tamiz cilindrico
13. El movimiento hacia arriba fuerza asi a algo del lodo de perforación a través de la tela del tamiz, de modo que la tela este "abierta", mientras que el lodo de perforación es forzado simultáneamente a los lados 18a de la bandeja 18, arriba y afuera del espacio entre los lados 18a y el tamiz cilindrico 13 y hacia un depósito 35. Cuando la bandeja 18 se mueve apartándose del tamiz cilindrico 13, se crea un efecto de succión, que ayuda a succionar el lodo de perforación hacia fuera a través del tamiz cilindrico 13. La bandeja 18 tiene una longitud que corresponde al menos substancialmente a la longitud de la zona húmeda 16 dentro del tambor 19. No se prefiere para la bandeja 18 que tenga una extensión que se extienda abajo de la zona seca 17. Sin embargo, el método trabajará si la bandeja se extiende hacia la zona seca 17, pero solamente será efectiva dentro de la zona húmeda 16. Por esta razón, puede ser deseable para la bandeja 18 que esté suspendida en uno o más brazos 33 que se extienden entre la bandeja 18 y el eje 31. Cuando la bandeja 18 se mueve hacia abajo, el fluido en consecuencia será succionado hacia fuera del tamiz cilindrico 13 mientras que algo del fluido fluirá simultáneamente por medio de la gravedad adicionalmente hacia la zona seca 17. Por esto, el volumen entre la bandeja 18 y el tamiz cilindrico 13 está lleno, de modo que la bandeja 18 llegue a ser llenada con el fluido y estará lista para un nuevo movimiento hacia
arriba . El lodo de perforación taladrado 12a, fluye descendentemente a través del tamiz cilindrico 13 y desde arriba de la parte superior de los lados 18a de la bandeja 18 y es colectado en un depósito 35 que tiene una placa inferior inclinada 36 para el drenaje/bombeo hacia fuera, adicional, a través de un sistema de tubería con una bomba asociada (no mostrada) . Como se muestra en la figura 5, el tambor 19 y la bandeja 18 están construidos en un alojamiento 37 que encierra el tambor 19 y la bandeja 18. Con relación a esto, se debe señalar que el aparato 10 está equipado con los motores, sistemas de tuberías, aberturas de la cubierta de protección, necesarios, para permitir un acceso facilitado al tambor 19, el depósito 35, y los tanques colectores (no mostrados) para los sólidos, y semejantes, que son obvios para una persona con experiencia en el arte, sin que sea descrito con detalle adicional . La figura 6 muestra una sección vertical, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 5. El aparato 10, que es generalmente semejante al aparato mostrado esquemáticamente en las figuras 2 a 4) está construido en un alojamiento 37 que encierra completamente el aparato 10 y que funciona tanto como un aislante del ruido como para evitar el escape del lodo de perforación y/o de los sólidos desde el aparato 10. El recinto
también puede ser conectado a un sistema de HVAC para evitar que se colecten los humos y la contaminación alrededor del aparato. El aparato 10 comprende un tambor 19, que gira alrededor del eje 20 soportado en los cojinetes 21. El eje 20 mostrado es formado con una abertura central 14 para el suministro de los detritos de sondeo y el lodo de perforación que va a ser tratado en el aparato 10. En su extremo inferior está colocada una bandeja 18, que está suspendida en dos brazos 33, los cuales están suspendidos en el extremo opuesto sobre un cojinete (no mostrado). En el extremo de entrada del tambor 19 la bandeja 18 está equipada con una terminación frontal 38 en la forma de una placa vertical. La terminación 38 mostrada está localizada en el frente de la pared frontal 26 del tambor 19. Justo arriba de la bandeja 18 están colocadas un número de boquillas 34 que rocían el fluido hacia el lado externo del tambor 19 las cuales, durante la operación, ayudan a liberar cualquier sólido que pueda haber sido alojado en el tamiz cilindrico 13. Por razones de claridad, las tuberías de suministro para tal fluido de rociado no son mostradas. De acuerdo con la modalidad mostrada, dos hileras de boquillas 34 son utilizadas sobre cualquier lado del tambor. Las boquillas se extienden en la dirección longitudinal del tambor 19, al menos hasta el extremo de la zona húmeda del tambor y/o hasta el extremo posterior de la bandeja 18.
El tamiz cilindrico 13 preferentemente comprende una o más capas de telas de malla fina (no mostradas), que son colocadas de manera ceñida sobre la superficie de un elemento cilindrico perforado. Cada tela cubre un sector de 90°, de modo que cuatro telas cubran la circunferencia completa del tambor 19. La tela es flexible y en su primer extremo cada tela está provista con un medio semejante a un gancho que va a ser colgado sobre un medio de retención adecuado, mientras que el extremo opuesto está equipado con medios de retención correspondientes que cooperan con un medio de estrechamiento 39, para el estrechamiento de la tela, de modo que la misma sea estirada alrededor del sector superficial del tambor 19. El tambor está provisto con cuatro de tales medios de estrechamiento, tres de los cuales son visibles en la figura. El alojamiento 37 del separador de fluido 10 está provisto con una o más escotillas de servicio y/o de inspección 40, una de las cuales es mostrada en la posición abierta . El aparato 10 opera de la siguiente manera: - El fluido, usualmente, pero no necesariamente, el lodo de perforación limpio, es introducido en la bandeja 18, mientras que, al mismo tiempo, el tambor 19 es girado y el lodo de perforación cargado de sólidos 14 es introducido en el aparato 10 a través de la entrada 9. El lodo de perforación limpio también es rociado hacia y sobre el lado externo de la parte
de tamiz cilindrico 13, que se extiende a través de la zona húmeda 16. El lodo de perforación limpio es rociado a través de las boquillas 34 colocadas sobre cualquier lado del tambor 19 en la parte inferior del mismo. - Cuando el lodo de perforación cargado de sólidos golpea la parte interna del tambor 19, el lodo de perforación fluirá hacia fuera del tambor 19 a través del cilindro perforado 13 ínter alia por medio de la gravedad y/o para que sea succionado hacia fuera por el movimiento hacia abajo de la bandeja 18, mientras que los detritos de sondeo son retenidos en el tambor 19 y movidos en la dirección axial por medio de, por ejemplo, el tornillo 22 colocado dentro del tambor 19. - Cuando los sólidos son movidos axialmente en el tambor 19 hacia la salida, la totalidad del lodo de perforación será pasado gradualmente hacia fuera del aparato 10, y los sólidos se secarán gradualmente cuando los mismos progresen a lo largo de la zona seca 17. Se debe puntualizar, sin embargo, que los sólidos todavía están húmedos, algunas veces con una consistencia pastosa. - La bandeja 18 con el lodo de perforación limpio, oscila todo el tiempo preferentemente en un movimiento circular y ovalado hacia arriba y hacia abajo, lo cual crea un efecto de bombeo, aflojando las partículas que pueden haber sido succionadas internamente sobre las perforaciones 23 en el cilindro 13 (y
cualquier tela del tamiz), en el movimiento hacia arriba, y extraer el lodo de perforación fuera del tambor 19 a través de las perforaciones 23 (y cualquier tela del tamiz) en el cilindro 13 en el movimiento hacia abajo. - El lodo de perforación fluye hacia abajo hacia la bandeja 18 y luego hacia fuera de la bandeja 18 hacia el depósito 35 para reciclaje adicional posible hasta el pozo. - Al mismo tiempo, cuando la bandeja 18 está oscilando hacia arriba y hacia abajo, el tamiz cilindrico 13 es lavado desde el lado de afuera en la dirección opuesta a la dirección de flujo del fluido de perforación por medio de las boquillas 34 que pueden ser colocadas sobre uno o ambos lados de la bandeja 18, inmediatamente a los lados de la misma. - Los sólidos son colectados en un foso, recipiente, o aparato transportador o un medio adecuado de desecho de alguna otra forma . En la modalidad ejemplar mostrada, las boquillas 34 son colocadas en la parte frontal y posterior de la bandeja 18, observado en la dirección de rotación del tambor 19. Por esto, las perforaciones 23 en el tamiz cilindrico 13 son lavadas desde el lado de afuera antes que la parte lavada llegue a estar en contacto con el fluido en la bandeja 18 y se somete a las vibraciones del movimiento en las masas de fluido. Sin embargo, se debe señalar que las boquillas 34 podrían ser colocadas a lo largo de la totalidad o de algunas
partes de la superficie libre del tambor 19 sin apartarse del alcance de la invención. Alternativamente, el separador del fluido puede ser formado sin cualesquiera boquillas externas. De acuerdo con la modalidad ejemplar descrita anteriormente, existe un exceso de fluido sobre el lado de afuera, de modo que todas las veces existirá suficiente fluido para ocasionar el efecto vibratorio creado por la bandeja 18 y el movimiento del lodo de perforación. Como una consecuencia de esto, la bandeja 18 está equipada con delimitaciones (de una pared) en su extremo libre, que es el extremo que está localizado más cercano a la entrada para los detritos de sondeo y el fluido, mientras que el extremo opuesto no está formado necesariamente con alguna terminación transversal, por lo cual al fluido se le permite que se extienda libremente sobre la bandeja en los extremos de la bandeja. Se debe señalar que la bandeja puede tomar cualquier forma, siempre que la bandeja esté en contacto con el lodo de perforación que también fluye a través de la parte del tamiz del mismo. Sin embargo, al menos en el extremo, que radica en la entrada para el fluido de perforación con los detritos del sondeo, la bandeja 18 puede ser provista, si se desea, con delimitaciones, que restringen el flujo hacia fuera del fluido en el(los) extremo(s) . El aparato 10 de acuerdo con la presente invención,
puede ser integrado completamente, de manera ventajosa, en un alojamiento cerrado 37 con aberturas, por ejemplo, que aseguran el acceso al aparato 10 para inspección, mantenimiento y reemplazo de los dispositivos filtrantes 13. El mecanismo 32 para mover o hacer vibrar la bandeja
18 puede ser de cualquier tipo adecuado, tales como brazos accionados por un motor con pesas excéntricas para impartir la vibración deseada a la bandeja 18 por medio de un movimiento excéntrico . La invención no está limitada exclusivamente al uso relacionado con la separación de los sólidos que consisten de partículas finas, por ejemplo, descendiendo hasta 50-60 µ, sino que también pueden tener la función de la separación de los sólidos que consisten de partículas de tamaño más grande. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.