Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) դասական մեթոդամի, отличными от вибрационного отсеивания. Все устройства мокрой классификации осуществляют сепарацию համաձայն օրենքով Стокса. Качество мокрой классификации зависит от нескольких факториов:
1. Более крупные частицы осаждаются быстрее, чем более мелкие частицы, даже если они имеют одинаковый удельный вес.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имеют одинаковый размер.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость осаждения частиц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
ա.
բ) 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, — это гидроциклоны и центрифуги. Ինչպես բիլո сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в отношении плотности, вязкости и силы G. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты вращения [об/мин]) х (массе частицы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякий раз, когда в их работе нет необходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, որը չի բացառվում կենտրոնի վրա, որը չի կարող արժեզրկվել կենտրոնից:

Ռիսիայում 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательной воронкообразного конуса. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается в конусную воронку, расположенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки որոշակի фракции частиц, гидроциклон — простое, հույսное и экономичное устройство с высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Դա կարող է լինել 600-ից 800-ից 600 միավոր: Անբավարար չափերից է, քանի որ կենտրոնական կենտրոններ — բավականին ցածր մակարդակի վրա (մենե 40 լ/մին [<151,4 լ/ մին]), ինչպես նաև կենտրոնական կենտրոնի լուծումը:

Իլլյուստրացիաներ Ռիս. 2 (предыдущий раздел «Вибросита«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зрения нецелесообразно.

Ինչ վերաբերում է որոշակի կատեգորիայի, այլև այն բանի համար, որ այն կարող է բաժանել մի քանի միավորի: Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона) в диапазоне от 45 до 74 микрон, а илоотделители — от 15 до 35 микрон. Ինչպես միջինը, այնպես էլ 15-ից մինչև 30 միկրոն, մեծ չափով բարիտա կարող է ներառել իլոմ կամ փոս:

Поэтому для эффективной сепарации барита применяются специальные центрифуги для извлечения барита и микрогидроциклоны (гидроциклоны малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные надаление (5 микрогД09 долот). Однако если оборудование по извлечению barita-ն չի աշխատում ներդաշնակ այլ մի քանի լավ ընտրված համակարգերի և յուրահատկությունների կատարման համակարգերի մաքրման համակարգերի հետ, այլևս չի աշխատում, որը կարող է հակադարձել ակտիվ համակարգում:

Ռիսիայում 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» տեսակի).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразного гидроциклона. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или циклон։ Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищенная жидкость поступает в верхню часть гидроциклона. Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и пескоотделителей) один и тот же. Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [0,052 х плотность раствора (фунты/галон)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 մ) напора на впускном манифольде (см. технические данные заводаизготовителя). Ինչպես է պլոտությունը լուծումը ներթափանցում է ավելի շատ ուրավնություն, որը կարող է փոխվել պլատֆորմի վրա: Напор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. между насосом и манифольдом гидроциклона напор будет уменьшаться. Եթե ​​դուք կարող եք անհասկանալի լինել, թե ինչ կարող է լինել ավելի շատ, որքան անհրաժեշտ է: Օրինակ, если напор равен 45 ֆունտ (13,7 մ) փոխարենը 75 ֆունտ (22,9 մ), 4 դյույմա (101,6 մմ) կարող է լինել 40 գարլոնով, 4 (40 մլ) вместо 50 галонов/мин (189,3 լ/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15.

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 мелкими и легкими частицами, движущимися вместо потком более медленно, поступають выхла. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть жидкости, нижнее (конусное) отверстие имеет меньший диаметр, чем чемвоне). Из нижнего отверстия выходят крупные частицы и малая часть жидкости. Большая часть жидкости с мелкими частицами меняет направление движения, перемещаясь вверх по трубе-вихреуловителю и выходя по ней из гидроциклона.

Ռիսիայում 7 изображены различные способы применения гидроциклона. Примена гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, выходящая из нижнего отверстия, отбраковывается, а поступающая выстия верхне . Если гидроцити применяется в качестве баритоотделителя или глинноделителя, содержащий барит поток жидкости из нижнего отверстия направляется обратно в систему, а верхнего отверстия, содержащий на отверстия, содержащий направия .

Типоразмер 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-ից 6 дюймов (101,6-ից մինչև 152,4 мм), обычно ставят 12 и более 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 гидроциклона կախված է էго диаметра. Օրինակ, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 мм) гидроциклонов по կետ отсечки D₁₀— Դ₅₀— Դ₉₀, 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 находиться область разряжения. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона, т.к. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон може да оказаться порегруженным, о чем будет свидетельствовать «струйный» տեսակի потока выходящей жидкости. С этим иногда можно мириться, поскольку остановка гидроциклона не будет лучшим решением. Ելնելով «զոնտիկա» ձևից, որը չի փոխվում լուծարման գործընթացի վրա, այն չի նշանակում անհասկանալի ներդաշնակություն, գումար կամ փոխհատուցում: Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добиться нужной формы струи. Если при достаточном давлении подачи этого сделать անհնար է, это обычно означает, что производительность 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) и более дюймов. Ժամանակն է երկու 12 դյույմով (304,8 մմ) չափաբաժին, որը թույլ է տալիս 500 գալլոնով/մին (1893 լ/ րոպե): Բազմաթիվ տրամաչափի չափորոշիչներ, որոնց չափը կազմում է 45-ից մինչև 74 միկրոն: Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достаточным давлением.

Илоотделители

Для максимальной эффективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой раствор должен быть обработан пескоотделителем. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 մմ): Բլոկը կարող է լինել 12 և ավելի 4 օր (101,6 մմ) գիդրոցիկլոնով, որը կարող է գնահատել 75 կալոնով/րոպե (284 լ/մին): Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25–50% превышать расход при циркуляции. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима установка большего числа гидроциклонов. Обычно гидроклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеют узкий фракционный диапазон удаляемых частиц (см. Рис. 8): При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов точка отсечки частиц (D₅₀) կազմումляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D₉₀) կարող է հասնել մինչև 40 միկրոն։ Տակ, ինչպես по размерам частиц барит находится в той же կատեգորիա что и ил, барит будет удаляться из раствора при обработке илоотделителем. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 ֆունտա/գալոն (1,5 կգ/լ): Пескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на неутяжеленных растворах низкой плотностью.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, смонтированный над виброситом. Установка составт из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очень мелким сеточным 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 имеют ячейки малого размера. Բուրվով հեղուկ և ցողունային ժամանց, առաջընթաց, ինչպես նաև կեղտաջրեր (կախված է լուծույթից հետո), նորից օգտագործելը: Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

В соответствии со стандартами API, 97% մասնաբաժին բարիտա կազմում է 74 միկրոն: Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушающего вибросита, после чего поступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служат вспомогательным устройством для устьевых вибросит. Размер ячеек сеток СГУ може да находиться в пределах от 120 до 325 меш. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у сеток устьевых вибросит.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама и извлечение барита, сохранение дорогостоящей жидкой фазы (синтетических материалов, масел, насыщенной раствори, KCl и т.д. стоиров стоиров и т.д.) нарямых барита сохрань. 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 центробежного насоса будет вызывать истирание частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее и обработке всего объема լուծա, լրացում СГУ не дава дополнительных преимуществ.