Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) часмисти плотности, частиц по массе вибрационного 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 естими они они даже мелкие частицы é вес.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности плотности плотности аковый размер.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость остажцденсажде.

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто при удалении мелких частиц на центрифуге раствор разбатавля разбатиц мелких частиц. Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейше снижтение снижтение снижтение снижтение всления вора не влияет на качество сепарации.
b) и наоборот, недостаточное разбавление раствора не позволит качественно очистить раствора не позволит качественно очистить раствора раствора.

Устройства мокрой классификации, наиболее часто используемые для очистки бурового расто расто используемые это гидроциклоны e центрифуги. Как ыыло сказано ранеT, принцип действия гидроциклонов и центрифу осованando законеour и силы G. уеличение скорости осаждения и пропxencia ствующей на частицы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (ктвамо пропорциональна) х (кропорциональна) н]) х (массе частицы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключатья воронок и гидроциклонов должны отключатья воронок аботе нет необходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насотнов насотнов, насотновка робежных не вызывают столь значительное уменьшение размеров частиц.

На Рис. 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касосознатой касосом конуса. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволятет осволять осволяет освающее силу олее тяжелых частиц при высокой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая частодят через нижнее отверстие ную воронку, расположенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определеной определеной четко циклон — простое, 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 конструкции и способности развивать силу перегрузки G более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракции твердых частиц. Один из недостатков болшинства декантир Tesющих центрифф - достаточно низкая, п 44 4 л/ мин])), так как одной центриф Tes ойаыатыыы л лш оолшойшааъъе цирк Tesющеющег шойой ое цирк venda.

Из иллюстрации на Рис. 2 (предыдущий раздел «Вибросита«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора содержащего барит утяжеленного раствора содержащего ия нецелесообразно.

По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработи и песлди пели пель твор все еще будет содержать большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гиднюю точку отсечки) 45 ata 74 микрон, а илоотделители — do 15 ata 35 микрон. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон находится будет выходить вместе с илом или песком.

Поэтом Tes дл эеективной сепарации барита пренюются специсльные центрифгг дг зццччччааааа аааааааа ааааааа чченчченчачачачач ч ч ч ч ч члчлч ч ч ¡ оциклоны малого диаметра, работающие под ысоким давлением), расчитаные на у fasно (D50). Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правилению барита не работает совместно с другими правиленьно правилению алаженными устройствами системы очистки, некоторая часть ила и песка может поступать поступать очистки обрасть.

На Рис. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типиклонного).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на жный насос подает буровой раствор через отверстие на жный насос подает зного гидроциклона. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий воздается вихревой поток, по форме напоминающий воздается вихревой поток lon. Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через несто частицы гидроциклона через нето частицы жидкость поступает в верхнюю часть гидроциклона. Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и телителей и песлотод и песлонов) же. 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 манитефол е заводаизготовителя). Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания уравнение уравнение для создания уравнение уравнение няться в зависимости от плотности бурового раствора. Напор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. между насосом и манифольдом гидроциклона напор будет уменьшаться. Если напор будет недостаточным, снизится пропускная способность гидроциклона и точтча отстека отстеш ем нужно. Например, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон 13,7 м место будет иметь 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 натрапц ывается на качестве очистки: в этом случае большая часть твердых частиц будет посто посто.

В верхней части гидроциклона расположен короткий отрезок трубы, так называемый «вихтреульвий». Вихревой поток движется по направлению к нижней — конусной — части гидроциклона. Крупные и/или тяжелые частицы сбрасываются через нижнее отверстие, а жидкость смими мели мели движущимися вместе с потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраня в то зусь же жидкости, нижнее (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, перемещаестами меняет направление движения, перемещаестами перемеща перемеща перемеща перемеща перемеша ителю и выходя по ней из гидроциклона.

На Рис. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупнырами с крупными висоми ящая ​​из нижнего отверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жтьдка востеть востива ю систему. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделитеira ии гщщаж е] верстия направляетс о оратно в системantos, а поток з верхнеhe отверстия, содеержащщ гл оу со неле 1. на уилизацию.

Типоразмер и количество гидроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. Диаметр гидроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 мм) e 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), сто 152, e более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов. В глиноотделителях e микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 мм) гидроциклоны; 2-юйюйо ч (50,8 de marzo) гидроциклонов оычно доходит до 20. производите < ки одног и т] же оъеа раствора требется болше гидроциклонов малого иаме contras Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- e 6-дюймовых (76,2, 101,2 мових, 4имовых) по точкам 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 центока прея причем в центока прея из бласть разряжения. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохорит о плохом качлом качром качласти á, т.к. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 e 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроцодки гидроцодки гидроциклон гидроциклон при женным, о чем будет свидетельствовать «струйный» тип потока выходящей жидкости. С этим иногда можно мириться, поскольку остановка гидроциклона не будет лучшим решение. Если поток на выходе гидроциклона начинает терять форму «зонтика», а обрабатываемыклона начинает терять форми твердой фазой, это означает недостаточное давление подачи, износ или закупоривание гикупоривание гикдлроние подачи. Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтозволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобть досторовать e. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означно означает, подачи этого сделать невозможно гидроциклона для данных условий эксплуатации слишком низкая.

Пескоотделители

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 мм) e болемо болемо Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с применяют применяют галлонов/мин (1893 л/ мин) каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность способность способность достаток — широкий диапазон удаляемых частиц, от 45 до 74 микрон. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гитодро подавать результатов влением.

Илоотделители

Для максимальной эффективности работы e предотвращения перегрузки илоотделителя передотвращения перегрузки илоотделителя передотвращения передотвращения илоотделителя передотвращения твор должен быть обработан пескоотделителем. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 мм). Блок илоотделителей может состоять из 12 e более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклоноять из более 4-дюймовых ан на пропускную способность 75 галлонов/мин (284 л/мин). Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25–50% превырителей илоотделителай . При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необобхокоди необахододом числа гидроциклонов. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкостиф жидкостиф жидкостик ый диапазон удаляемых частиц (см. Рис. 8). При условии хорошо продуманного проектирования e правильной эксплуатации, у 4-дюймования 10 мотових (10 мотових) чка отсечки частиц (D₅₀) составляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 микрон. Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что и ил, барит бусрит бусрится в той же категории что и ил обработке илоотделителем. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотноста зуются для очистки утяжеленных растворов с плотноста 12/12 н (1,5 кг/л). Пескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и влавнынторов и лналитель зуются х растворах с низкой плотностью.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по сущлестовка, это по сущлестовка анный над виброситом. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над моси мовых мелким сеточным полотном (см. Рис. 10). СГУ предназначена для удаления из раствора частиц размера песка e сохранения при этром. Раствор поступает сначала в илоотделитель, после чего проходит обработку на вибростетори, сотель ки малого размера. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляетицы Буровой раствор и твердые частицы). ра сеток в меш), 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 черсуш через гидроциклонами та, после чего поступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вслужит встановка я устьевых вибросит. Размер ячеек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 до 325 меш. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен жен боть СГУ размер ячеек сеток установки должен жен боть СГУ ьевых вибросит.

Хотя основOR фазы (синтетических материалов, масел, насыщенной соли, kcl и т.д) нараряу сохохохх k k k k k kооооооооооооооооens о. Кроме того, буровой шлам при обработке на СГУ подвергается сушке. Это ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов илизмов отходов. Если ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых частитодх частитодц, паратоц бежного насоса будет вызывать истирание частиц e уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячек 200 мешом меции его объема раствора, применение СГУ не дает дополнительных преимуществ.