Por qué cae la presión de descarga de la bomba de lodo durante el funcionamiento continuo

Una disminución gradual de la presión de descarga de la bomba de lodo no significa automáticamente que la bomba haya fallado. En una bomba de lodo reciprocante, la presión refleja la resistencia que encuentra el flujo impulsado. Por lo tanto, una lectura descendente puede indicar una menor producción de la bomba, una menor resistencia hidráulica, una fuga o una señal de presión inexacta. La distinción más útil consiste en determinar si la presión baja mientras la velocidad real de la bomba y el caudal suministrado se mantienen estables.

Al considerar cuáles son las fallas más comunes de las bombas de lodo durante el funcionamiento continuo, conviene prestar atención a la falta de alimentación en la succión, el desgaste de las válvulas, las fugas en los pistones y los daños en las camisas. Sin embargo, los cambios en el fluido de perforación, una derivación abierta o una fuga por desgaste aguas abajo pueden producir síntomas similares. Aumentar la velocidad de la bomba antes de identificar la causa puede agravar la cavitación, acelerar el desgaste o enmascarar una fuga en desarrollo.

Determine qué cambió junto con la presión

Compare las condiciones actuales con el último período de funcionamiento estable: carreras por minuto reales, presión de descarga, presión de succión, temperatura del lodo, densidad, reología, nivel del tanque e indicadores de caudal. Anote cualquier cambio en la configuración de la bomba, la profundidad de perforación, el movimiento de la tubería, la configuración de las boquillas o la posición de las válvulas. Las comparaciones solo son significativas cuando las condiciones de operación son suficientemente similares.

El recuento de carreras por sí solo no demuestra que la bomba esté suministrando el volumen esperado. El caudal teórico depende del desplazamiento y la velocidad; el caudal real también depende de lo completamente que se llenen los cilindros y de la eficacia con que las válvulas y los sellos eviten las fugas. Una bomba puede mantener su frecuencia de carrera y, aun así, suministrar menos lodo.

Cuando sea posible, utilice una indicación de presión independiente. Una toma de presión obstruida o un transductor defectuoso pueden simular el deterioro del equipo. No afloje una conexión de manómetro ni limpie una toma mientras el sistema esté presurizado.

Compruebe si la bomba recibe un suministro insuficiente en la entrada

Los problemas de succión pueden desarrollarse gradualmente durante una operación que, por lo demás, se mantiene estable. Un filtro acumula sólidos, baja el nivel del tanque, los materiales sedimentados obstruyen una salida o se deforma una manguera de succión. Si hay instalada una bomba de carga, una reducción de la presión de carga también puede limitar el llenado de los cilindros.

Inspeccione los indicadores accesibles y las condiciones externas: nivel del tanque, posición de la válvula de succión, estado de la manguera, funcionamiento de la bomba de carga y tendencia de la presión de succión. Un nivel bajo en el tanque puede generar un vórtice que arrastre aire incluso antes de que la entrada quede descubierta. Las conexiones de succión con fugas pueden admitir aire sin que se observe una fuga evidente de lodo hacia el exterior.

El llenado incompleto reduce el volumen suministrado. La cavitación se produce cuando la presión local baja lo suficiente como para que se formen cavidades de vapor; el aire o el gas arrastrados pueden generar un suministro inestable similar, aunque el mecanismo no sea el mismo. Ambos fenómenos pueden causar fluctuaciones de presión y vibraciones, por lo que el sonido por sí solo no permite un diagnóstico fiable.

Una restricción puede hacerse más evidente a velocidades de carrera más altas, porque la entrada no puede suministrar el caudal necesario. Cuando lo permita el procedimiento operativo, una reducción controlada de la velocidad puede ayudar a determinar si la inestabilidad está relacionada con la succión. No es una reparación: es necesario corregir la restricción, la presión de carga insuficiente o la vía de entrada de aire.

Reconozca las fugas progresivas en el extremo de fluido

Si las condiciones de succión y la velocidad real de la bomba son estables, una reducción del caudal suministrado apunta con mayor probabilidad al extremo de fluido. Los sólidos abrasivos y las cargas repetidas pueden dañar las superficies de sellado de las válvulas, los pistones y las camisas. Las fugas reducen entonces la eficiencia volumétrica, aunque el extremo de potencia siga completando cada carrera.

Válvulas que ya no sellan correctamente

Un inserto de válvula dañado, un asiento erosionado, un resorte roto o residuos atrapados pueden impedir el cierre completo. Las fugas en la válvula de descarga permiten que el lodo presurizado vuelva al cilindro; las fugas en la válvula de succión pueden permitir que el lodo desplazado escape hacia la entrada. Cualquiera de las dos reduce el caudal útil y puede generar una forma de onda de presión irregular.

Los cambios en las pulsaciones o los golpes respaldan este diagnóstico, pero no permiten identificar de forma concluyente una válvula específica. Un problema en el amortiguador de pulsaciones también puede aumentar las fluctuaciones de presión sin causar la misma pérdida del caudal medio. La inspección de las válvulas requiere parar el equipo, aislarlo y confirmar que se haya despresurizado.

Desgaste del pistón y la camisa

Los sellos desgastados del pistón o las superficies dañadas de la camisa permiten que el lodo pase alrededor del pistón. Las fugas pueden hacerse más pronunciadas a medida que los componentes se calientan, mientras que una refrigeración o un lavado insuficientes del pistón —cuando estén instalados— pueden acelerar los daños. Compruebe que el sistema de refrigeración o lavado especificado tenga el caudal y el estado adecuados.

Según el diseño de la bomba, las fugas anormales pueden ser visibles en los drenajes previstos o en la zona de la camisa. Observe únicamente desde una posición segura y con las protecciones instaladas. No se acerque a una posible fuga de alta presión para localizarla tocándola. Cuando sea necesario desmontar el equipo, inspeccione conjuntamente el pistón y la camisa: sustituir un sello sin corregir una camisa rayada o excesivamente desgastada puede dejar sin resolver el problema de fondo.

Distinga los cambios del lodo del deterioro de la bomba

La temperatura y la reología del lodo afectan a la presión de circulación. Si el calentamiento o el tratamiento reducen la viscosidad o el esfuerzo de fluencia, la presión puede disminuir aunque el caudal suministrado no varíe. Los cambios de densidad también afectan al sistema, aunque una lectura de presión en superficie no permite determinar por sí sola qué propiedad del fluido ha cambiado.

Compare las mediciones representativas del lodo con la tendencia de presión, en lugar de suponer que toda disminución gradual se debe al desgaste mecánico. Mantenga clara la diferencia entre la presión de circulación y la presión hidrostática: una lectura de descarga más baja no demuestra por sí sola que la densidad del lodo haya disminuido.

Los cambios del fluido también pueden afectar al llenado de la bomba. Una mayor viscosidad incrementa las pérdidas en la entrada, mientras que el lodo contaminado con gas hace que el suministro sea menos uniforme. Por tanto, una caída de presión relacionada con el lodo puede representar tanto una reducción de la resistencia aguas abajo como una disminución del caudal de la bomba. La información de caudal y las condiciones de succión ayudan a distinguir esos mecanismos.

No pase por alto las derivaciones ni las fugas por desgaste aguas abajo

Una válvula de derivación, un dispositivo de alivio o una conexión del colector pueden desviar el flujo de la trayectoria de circulación prevista. Compruebe la posición de las válvulas y las indicaciones disponibles de la trayectoria de retorno conforme a la configuración operativa aprobada. Si un dispositivo de alivio presenta fugas por debajo de su presión de funcionamiento prevista, es necesario investigarlo; no basta con ajustarlo para recuperar la lectura del manómetro.

Si la velocidad de la bomba y el caudal suministrado se mantienen estables, pero la presión baja inesperadamente, investigue la integridad del circuito aguas abajo. Una fuga en una línea de superficie, una fuga por desgaste en la sarta de perforación o un cambio en el estado de las boquillas pueden reducir la resistencia. En una operación de perforación, la importancia de estos indicios depende de la tendencia de presión, el caudal de retorno, el volumen de las fosas y la actividad en curso.

Una caída de presión sin explicación, acompañada de retornos anormales o cambios en el volumen de las fosas, debe gestionarse de acuerdo con los procedimientos del emplazamiento para perforación y control de pozos. No continúe diagnosticando la bomba de forma aislada ni aumente la velocidad únicamente para recuperar la presión anterior. Una fuga por desgaste en desarrollo puede agrandarse mientras el equipo sigue funcionando.

Confirme la reparación en condiciones controladas

Detenga el equipo o escale el problema de inmediato si la pérdida de presión va acompañada de una fuga visible de alta presión, golpes fuertes, sobrecalentamiento, vibración creciente o indicadores anormales del pozo. Antes de abrir el extremo de fluido o el sistema de succión, aísle el equipo, aplique el bloqueo y etiquetado (lockout/tagout) y verifique que se haya liberado la presión atrapada. Los amortiguadores de pulsaciones y otros dispositivos de energía almacenada requieren sus propias precauciones especificadas por el fabricante.

Tras corregir la causa identificada, vuelva a poner el equipo en marcha de acuerdo con el procedimiento aprobado y aumente la velocidad de forma progresiva. Compare la presión, la velocidad real, las condiciones de succión y el caudal suministrado en un punto de funcionamiento repetible. Confirme que las fugas, la vibración y el comportamiento del sistema de refrigeración sean aceptables.

Recuperar la presión no basta para demostrar que la reparación haya sido satisfactoria: la presión puede aumentar porque haya aumentado la resistencia, mientras que el caudal suministrado siga siendo insuficiente. La confirmación más sólida es la recuperación del caudal con propiedades del lodo y condiciones del circuito comparables, además de una succión estable y la ausencia de síntomas mecánicos anormales. Registrar esas condiciones proporciona una referencia útil para detectar la próxima pérdida gradual antes de que provoque una interrupción importante.