Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методами, отличнывицобиного отличными. Все устройства мокрой классификации осуществляют сепарацию согласно закону Стокса. Качество мокрой классификации зависит от нескольких факторов:
1. Более крупные частицы осаждаются быстрее, чем более мелкие частицы, даже если они имеют одинаковый уделься.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имейдерю.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость осаждения частиц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто при удалении мелких частиц на центрифуге раствор разбавляют для снижения вязкости. Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
ক) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотности растворацетести растворачения .
খ) и наоборот, недостаточное разбавление раствора не позволит качественно очистить раствор от твердой фазы।

Устройства мокрой классификации, наиболее часто используемые для очистки бурового раствора от твердых частиц, — эцыфикации Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в отношении плотношении плотношении , скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благодаря увеличению силы G, действицый силы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты вращения [об/стамах)।

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякий раз, когда в ихботельных в. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отличная отличная способности центрифуг ельное уменьшение размеров частиц.

না রিস। 6 ইজোব্রাজিন জিড্রোসিক্লোন। Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательной воронкообразногоо. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет осуществлять сепарацивое зидкости кой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается выходят поднимается в конувсунуся верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроцижении частиц, гидроцизинов трудность устройство с высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от 600 до 800. более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракции твердыцих. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менее 40 гав1м,<1менее 40) как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора.

Из иллюстрации на Рис. 2 (предыдущий раздел «ভিব্রোসিটা«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зресное.

По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработки песко- или илоотделителем расбоделителем большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона) делители — от 15 থেকে 35 মাইক্রন। Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, большая часть барита находится অথবা песком.

Поэтому для эффективной сепарации барита диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление частиц от 7 до 9 micronov (D50)। Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и хородобранными и хородобранными и хородобранными и хоростемостемостемистеми ки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

না রিস। 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа)।
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразиный. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или ци. Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищепенчевстие асть гидроциклона। Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и пескоотделителей) один жето . Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [০,০৫২ х плотность раствора (фунты/галлон)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. технические даннодояе данновиае)। Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора моженного напора моженного напора можеденное отности бурового раствора. Напор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. между насосом এবং манифольдом гидроциклона напор будет уменьшаться. Если напор будет недостаточным, снизится пропускная способность гидроциклона и точка отсечки станет больше, чем. উদাহরণস্বরূপ, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4 дюп1матудам,01 скную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 মাইক্রন вместо 15 : в этом случае большая часть твердых частиц будет поступать обратно в систему.

Верхней части гидроциклона расположен короткий отрезок трубы, так называемый «вихреуловитель»। Вихревой поток движется по направлению к нижней — конусной — части гидроциклона. Крупные и/или тяжелые частицы сбрасываются через нижнее отверстие, а жидкость с мелкими и легкими частивцимощами, более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть, жидовести меет меньший диаметр, чем верхнее (вихревое)। Из нижнего отверстия выходят крупные частицы и малая часть жидкости. Большая часть жидкости с мелкими частицами меняет направление движения, перемещаясь вверх по трубе-вихреувиховиловигет ড্রোসিক্লোনা

না রিস। 7 изображены различные способы применения гидроциклона। При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, вердыми частицами, вердыми отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в активную систему. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий барит поток жидкоствествия я обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частицы, направляетсиюция.

Типоразмер и количество гидроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. Диаметр гидроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 mm) и более; часто используют два 12-дюймовых (304,8 mm) гидроциклона. В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 বা 6 দিন 101,6 mm) гидроциклонов. В глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 mm) гидроциклонах; число 2-дюймовых (50,8 mm) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроциклона зависиклона зависиклона: дного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большого. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 мм)₁₀— ডি₅₀— ডি₉₀, показан на Рис. 8.

Для оценки качества работы гидроциклона необходимо исследовать поток жидкости на выходе. Выходной поток должен иметь форму мелкого спрея из пульверизатора, причем в центре потока должна находитья находиться образова. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона,. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9)। Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказатьменться перегрудевыможин овать «струйный» тип потока выходящей жидкости. С этим иногда можно мириться, поскольку остановка гидроциклона не будет лучшим решением. Если поток на выходе гидроциклона начинает терять форму «зонтика», а обрабатываемый буровой раствор не перегойдойруажем т недостаточное давление подачи, износ или закупоривание гидроциклона. Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добиться нужной формы. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, что производительность гидроциводительность гидроциводительность гидроциводительность гидроциводительность атации слишком низкая.

Пескоотделители

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 mm) и более дюймов. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304.8 м) н) каждый। Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) и неподайтельность яемых частиц, от 45 বা 74 মাইক্রন। Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достаточным дастатов

Илоотделители

Для максимальной эффективности RAM ескоотделителем Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 mm)। Блок илоотделителей может состоять из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, каждый из которыпончовстанус ь 75 галлонов/мин (284 л/мин)। Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25-50% превышать расход при циркуляции. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во во время циркуляции необходима установка большегин большегин большегочин. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеют узкий fraкционный дилоотделители রিস 8)। При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мм)₅₀) составляет 15-35 মাইক্রন, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 micron. Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что и ил, барит будет удаляться из раствора полобедер. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта/галлонг (5)। Пескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на неутяжеленнохоных направлений.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, смонтированновитель. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очнопымочем виброситом মি. 10)। СГУ предназначена для удаления из раствора частиц размера песка и сохранения при этом барита. Раствор поступает сначала в илоотделитель, после чего проходит обработку на вибросите, сетки которого имерают ячемого имерают. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит от размоке), повторно Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

Соответствии со стандартами API, размер 97% частиц барита составляет менее 74 মাইক্রন। Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушающего вибростоповесть, систему По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательным установка установка Размер ячек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 до 325 меш. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у сеток устивывые сеток.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама и извлечение барита, сохранение дорогостояхейчей жичение риалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) наряду с сохранением барита снижает стоимость буровых растворов. Кроме того, буровой шлам при обработке на СГУ подвергается сушке. Это ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилизацию шлама. Если ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых частиц, работа подающего центробевызывасьного ние частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее и обрабомотке всеток СГУ не дает дополнительных преимуществ.