Control de nivel de llenado confiable en la minería del carbón

Control de nivel de llenado confiable en la minería del carbón

Las explotaciones mineras y los pozos a cielo abierto son bien conocidos por sus duras condiciones de trabajo. Esto se aplica igualmente a la tecnología implementada. Por esta razón, se requieren instrumentos de medición duraderos y confiables para monitorear las aguas subterráneas.

El diez por ciento de los depósitos de carbón en todo el mundo se encuentran en Australia. Como principal exportador de carbón, la minería del carbón es uno de los factores económicos más importantes de ese continente. Sin embargo, la extracción de la materia prima no está exenta de peligros. El operador de un australiano a cielo abierto se acercó a STS mientras buscaban un transmisor de presión para monitorear el nivel de llenado a profundidades de hasta 400 metros.

Las operaciones mineras tienen una gran influencia sobre las aguas subterráneas. Los acuíferos que rodean la mina de carbón se drenan, lo que conduce al hundimiento del cono de depresión. Este hundimiento altera las condiciones hidrológicas naturales subterráneas al crear caminos de menor resistencia. Esto conduce a que el agua penetre en los trabajos subterráneos y a cielo abierto. Como resultado, el agua que ingresa constantemente debe bombearse continuamente fuera del pozo para garantizar una extracción suave y segura de la materia prima.

Para controlar el nivel del agua subterránea y las bombas utilizadas para el drenaje, los operadores de la a cielo abierto necesitaban un transmisor de presión para monitorear el nivel de llenado de acuerdo con sus requisitos. Se estipuló un rango de presión de 0 a 40 bar (400 mH2O) de presión ambiental, así como una longitud de cable de 400 metros. La solución ofrecida por STS en ese momento, el ATM.ECO/N/EX, solo leía a 25 bar y tenía una longitud de cable de 250 metros.

Pero dado que STS está especializado en soluciones de medición de presión específicas para el cliente, este desafío no fue un gran obstáculo. En poco tiempo, se desarrolló el transmisor de presión a prueba de fallos ATM.1ST / N / Ex para nivel de llenado, que cumple con precisión los requisitos de presión y está equipado con un cable de Teflon® de 400 metros de longitud. También es convincente por su precisión de solo 0,1%. STS decidió desarrollar el nuevo transmisor de presión para un cable de Teflon®, un prensaestopas sellado y un tubo de aireación abierto (PUR es demasiado blando para esto). Además, también hay un lastre atornillado para asegurar una posición de medición recta y estable. El alivio de tensión de acero inoxidable, que también se puede atornillar, ayuda a aliviar la tensión en el cable eléctrico. Como indica la designación del dispositivo, también lleva la certificación EX para su uso en áreas explosivas.

ATM.1ST / N / Ex con alivio de tensión (izquierda) y contrapeso (derecha), cada uno atornillable.

Siendo un experto en transmisores de presión específicos del cliente, STS pudo suministrar el ATM.1ST / N / Ex en menos de tres semanas.

Resumen de las características del ATM.1ST / N / Ex:

  • Rango de presión: 1… 250 mH2O
  • Precisión: ≤ ± 0,1 / 0,05% FS
  • Error total: ≤ ± 0,30% FS (-5… 50 ° C)
  • Temperatura de funcionamiento: -5… 80 ° C
  • Temperatura del medio: -5… 80 ° C
  • Señal de salida: 4… 20 mA
  • Materiales: acero inoxidable, titanio
  • Compensación electrónica
  • Conexiones de proceso comunes disponibles
El registro de lodo requiere transmisores de presión resistentes y de alto rendimiento

El registro de lodo requiere transmisores de presión resistentes y de alto rendimiento

El término registro de lodo se refiere a los métodos analíticos que se realizan en el lodo de perforación durante las operaciones de perforación. Los transmisores de presión potentes y, sobre todo, resistentes son fundamentales para el proceso.

Las palabras “lodo” y “registro” ya brindan una descripción buena, aunque incompleta, del proceso involucrado: las empresas de perforación encargan a los registradores de lodo (también especialistas en registros de superficie) que creen registros detallados de un pozo. Los registradores de lodo analizan la información que sale a la superficie durante el proceso de perforación, por lo que muchas empresas también utilizan el término servicios de registro de superficie (SLS). El lodo de perforación es el componente más importante del registro de lodo, ya que transporta la información desde la profundidad del pozo hasta la superficie, donde se examinan los cortes (es decir, pedazos de roca de formación) contenidos en el medio de perforación circulante.

These findings provide a depth-dependent protocol to determine the depth position of hydrocarbons, identify borehole lithology, and monitor natural gas that may enter the drilling mud. Further objectives of mud logging are estimating the pore pressure and porosity as well as permeability of the drilled formation, collecting, monitoring and evaluating hydrocarbons, and assessing the producibility of hydrocarbon-bearing formations as well as keeping a record of drilling parameters. This data is important to ensure safe as well as economically optimized drilling operations.

El registro de lodo se realiza en tiempo real en laboratorios móviles que se instalan en el sitio de perforación. Los datos en tiempo real se utilizan directamente para el control de la perforación. Los servicios de extracción de lodos suelen ser realizados por especialistas contratados por la empresa de perforación. STS está proporcionando transmisores de presión a algunos de estos proveedores de servicios de extracción de madera en superficie.

Sensores de presión utilizados en procesos de perforación: la durabilidad es clave

Para monitorear el proceso de perforación, los registradores de lodo montan varios sensores en el aparato de perforación. La detección de pérdidas incluso menores de presión en la tubería de perforación requiere un grado muy alto de precisión. Además, también es necesaria una respuesta inmediata para evitar tiempos de pesca, pérdidas en los pozos, así como los riesgos y costos asociados con las anomalías.

Los sitios de perforación son entornos difíciles y, como tales, pueden ser muy exigentes con el equipo sensor. Los dos factores más importantes a este respecto son el lodo en sí y las vibraciones que se esperan en las operaciones de perforación.

Imagen 1: Transmisor de presión certificado ATEX para aplicaciones de registro de lodo

Para hacer frente a estas duras condiciones, STS proporciona a las empresas que ofrecen servicios de tala de superficie con el ATM / ECO / EX  con viviendas personalizadas. El transmisor de presión con certificación ATEX está optimizado para rangos de alta presión. Las vibraciones que ocurren durante los procesos de perforación afectan en gran medida el área entre el tubo y la conexión del proceso. STS resolvió el problema soldando dos veces la conexión. Además, el tubo de acero inoxidable es más grueso de lo habitual (26,5 mm). Aparte de los rangos de alta presión y las vibraciones que deben tenerse en cuenta, el lodo presenta otro desafío al obstruir potencialmente el canal de presión. Para evitar atascos, hicimos el canal un poco más ancho (10 mm). Normalmente, un canal de presión más ancho puede poner en riesgo el diafragma de presión. Sin embargo, dado que los registradores de lodo trabajan principalmente con presiones estáticas, esto no es un problema.