Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц метоници метониц ного отсеивания. 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 онони й вес.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, далотности, далотности й разmer.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость осаждения частиц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто при удалении мелких частиц на центрифуге раствор разбавляют для винижиют Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязлкости ет на качество сепарации.
b) и наоборот, недостаточное разбавление раствора не позволит качественно очистить раствор от твердоЋ фаЋ.

Устройства мокрой классификации, наиболее часто используемые для очистки бурового раствора от твродц оны и центрифуги. Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в потнопи илы G. Увеличение скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благолиюси ющей на частицы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты (квадрат частоты) частицы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всяки и гидроциклонов т необходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые онытыые отонытыые которытыые которытыые которыые онытыыты е вызывают столь значительное уменьшение размеров частиц.

Yn y Rwsia. 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательнокон воронон. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет осупьеть желых частиц при высокой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жипаткони онку, расположенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракциленной фракциленной фракциленной фракциленной фрокциленной фракциленной фрокциленной фрокциленной фракцеленной фракцеленной фрокцеленной фрокциленной Несмотря ое, надежное и экономичное устройство с высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от 600 до 800. Благодаря своей конструкых достигает от 600 до 800. Благодаря своей конструкцица silu perегрузки G более 500 такие центрифуги обеспечить относительно точкуфически твердых частиц. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная пропускная пропускная способенох1 4 л/ мин]), так как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующеа.

Из иллюстрации на Рис. 2 (предыдущий раздел «Vibrosita«) легко понять , почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практиче практичеси sоobразно.

По своим размерам частички барита относятся категории ила, поэтому после обработки песко- илеспелители будет содержать большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроцатон4) микрон, а илоотделители — от 15 до 35 микрон. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, болььадится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, болььадибичи дить вместе с илом или песком.

поциальные гидроциклоны малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление части7ц о он части7ц5. Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранымиыы подобранымиы ствами системы очистки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

Yn y Rwsia. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широкоми lona. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, ико форме напоминающий водяную воронку, икото, поме напоминающий водяную воронку. Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнекео, сть поступает в verхнюю часть гидроциклона. Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и пескоотелидежили. Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [0,052 х плотность раствора (фунты/галлон)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. техничед овителя). Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напоражаза напората имости от плотности бурового раствора. Напор должен измеряться на впускном manифольде, т.к. между насосом и манифольдом гидроциклона напор будет уменьшаться. Если напор будет недостаточным, снизится пропускная способность гидроциклона и точка отсечки стане снизится пропускная гидроциклона и точка отсечки стане. Например, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4м, 13,7 m) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4ма (13,7 м) ь пропускную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15. Чрезмерный напор также отсечки качестве очистки: в этом случае большая часть твердых частиц будет поступать обратноу в системе.

В 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 мелклици сбрасываются через нижнее отверстие, а жидкость с мелклицими жущимися вместе с потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время больи жнее (конусное) отверстие имеет 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 вверхбиюь вверхбиюь вверхбиюь одя по ней из гидроциклона.

Yn y Rwsia. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердымиыми твердымиы з нижнего отверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в поступающая. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий баритиожиожиожионитио верстия направляется обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкстице изацию.

Типоразmer и количество гидроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. Диаметр гидроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 мм) и более; часто используют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона. В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6 до 152,4 мыби ото 152, 4 ее 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов. В глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 мм) гидроциклоны; число 2-дюймовых (50,8 мм) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроьность гидроцемита : для обработки одного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чобьо диаметра. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6, по 15, 6, 4-, 4-, 15, 4-, 4-, 15, 6, 4, 4, 15, 6, 4, 4, 4, 4, 15, 4, 4, 4, 5, 4, 4, 5, 4, 4, 5, 4, 4, 4, 15, 6, 4, 4, 4, 15, 6, 4, 4, 15, 6, 4. чкам отсечки D₁₀—D₅₀—D₉₀, 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 потокад зряжения. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работц. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон можетепекази чем будет свидетельствовать «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 растерон форма й, это означает недостаточное давление подачи, износ или закупоривание гидроциклона. Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добитьмыы добитьжы добитьмыы. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, проьь стоно циклона для данных условий эксплуатации слишком низкая.

Ystyr geiriau: Pescоотделители

Dod o hyd i sлужат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 мм) и болеме диметром. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с пропускноьо0 /мин (1893 л/ мин) каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (произеность —произеность - широкий диапазон удаляемых частиц, от 45 до 74 микрон. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон подемон подавать.

Ystyr geiriau: Илоотделители

Для максимальной эфективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подащежо перед подащей ен быть обработан пескоотделителем. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 mм). Блок илоотделителей может состоять из 12 a более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, кайсысичи на пропускную способность 75 галлонов/мин (284 л/мин). Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25–50% превышать радицили. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом время циркуляции необходима устанки онов. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеюки имечно апазон удаляемых частиц (см. Рис. 8). При условии хорошо продуманного проектирования a правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 моно чки частиц (D₅₀) составляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 микрон. Так по размерам частиц барит находится той же категории что ил , барит будет удалятьрав ил тделителем. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью 1бол, 5, 1 боле /л). Пескоотделители илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направныелень х с низкой плотностью.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илотделинитили siot. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным вилбросе ным полотном (см. Рис. 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 имеки которого имеко имеки ra. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частицы, проходящие через сетки вибросита) ш), используются повторно. Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

В соответствии со стандартами API, размер 97% частиц барита составляет менее 74 микрон. Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осупобичеси о поступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательмьмьньнь из утяжеленного раствора wibrosit. Размер ячеек сеток СГУ может находиться yn пределах от 120 до 325 меш. Для обеспечения эфективности работы СГУ размер ячек сеток установки должен быть меньшме, чеьь сеток установки должен быть меньшме ac.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама извлечение барита, сохранение становки зы (синтетических материалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) наряду сохранением барита снижамита Кроме того, буровой шлам при обработке на СГУ подвергается сушке. Это ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилимашацлаю. Если ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых частиц, работа понодых частиц будет вызывать истирание частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячек 200 мешес и мебес и мебес и мебес и мешес и мешеко а раствора, применение СГУ не дает дополнительных преимуществ.