Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методичон методич 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 они имеют.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, дажется быстрее.
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 вя. Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкостилости илести или качество сепарации.
b) 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 трифуги. Как ыо сазано ранее, принцип дейвия гидроциконов um центри Fofi ииы G. увеличение сороси оажения и пропной сосноси досигаея в эих уч б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б э э э э э э э э б б б б б б б б б б б б б б с б с uga сbréf с gjör с с gjör с с свющей на часицы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоциональна) (квадрат частоциональна) цы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякох бет всавкий раз, ходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отлецие ют столь значительное уменьшение размеров частиц.

На Рис. 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон á внешней касательной воронкой. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет оспуцет елых частиц при высокой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости подкуснима оложенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракциц, — роленной фракциц чан дежное 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. Благод своей конструксив перегрузки G более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки опречки . Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность 5./1./4. mín]), так как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора.

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

По своим размерам частички барита относятся категории ила, поэтому после обработки песко- илоли ила удет содержать большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроцоклона) 4 рон, а илоотделители — frá 15 til 35 míkrón. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, большая вместе с илом или песком.

Поэтому для эффективной сепарации барита применяются специальные центривной сепарации барита применяются специальные центрифуги извлечения барита клоны малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление частиц от 7 дикон (50 мин). Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и х kerfisbundin, ekki stöðluð og aðgerðalaus.

На Рис. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (eða центробежного сепаратора «циклонного» típa).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце конце вороинкого. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, á formi напоминающий водяную воролонку, . Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижелые отверичи упает в верхнюю часть гидроциклона. Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотдEL Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [0,052 х плотность раствора (фунты/галлон)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана á 75 футов (22,9 m) напора на впускном манифольде (см. техниклонов на 75 футов (22,9 m) напора на впускном манифольде (см. техниклонов манифольде (см. техниклоновик). Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напомизомиз 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 точка отсечки станет большн. Например, если напор равен 45 футам (13,7 m) вместо желаемых 75 футов (22,9 m), гидроциклон диаметра 4, миаметра 4, ь пропускную способность 40 галлонов/min (151,4 л/mín) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15. Чрезмерный напор такжотриче стве очистки: в этом случае большая часть твердых частиц будет поступать обратно в систему.

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 легими, мелкими и легими вместе с потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. (Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же времения только твердых частиц, сохраняя в то же времстя большую, сное) 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 вверх по трубе-вию о ней из гидроциклона.

На Рис. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми твердыми чация При го отверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий барит поток жидкости из нижнего отверстия направляется обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частицы, направляется на утилизацию.

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 мм) гидроциклона. В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6 до 152,4 мет 4 до 6 дюймов), 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 гидроциклонов доходит до 20 отки одного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большогого. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- og 6-дюймовых (76,2, 101,6 og 152,4 моцим) тсечки D₁₀— D₅₀— D₉₀, показан на Рис. 8.

Для оценки качества работы гидроциклона необходимо исследовать поток жидкости выходе. Выходной поток должен иметь форму мелкого спрея из пульверизатора, причем в центре потока должозь . И наоборот, выходной поток «струйного типа» án þess að þjónusta við rekstur kerfisins, точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказатьн т свидетельствовать «струйный» тип потока выходящей жидкости. Сэтим иногда можно мириться, поскольку остановка гидроциклона не будет лучшим решением. Если поток на выходе гидроциклона начинает терять форму «зонтика», а обрабатываемый буровой раствой раствой перей пер означает недостаточное давление подачи, износ или закупоривание гидроциклона. Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добиторьнся нужнего отверстия. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, чтона произвоно ых 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) og fleiri дюймов. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с пропускогной сполног 5 893 л/ мин) каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производитель) диапазон удаляемых частиц, frá 45 til 74 míkrón. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон подавать буровой раствор в гидроциклон подавате.

Илоотделители

Для максимальной эффективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на Длоотделителя перед подачей на негой бработан пескоотделителем. 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, канажконовый ю способность 75 галлонов/мин (284 л/мин). Объемная производительность пескоотделителей og илоотделителей должна um 25–50% ávöxtunarkröfu. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима робходимаустанког ný. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости имеют имеют узкий емых частиц (см. Рис. 8). При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 м.) г астиц (D₅₀) составляет 15–35 míkrón, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 микрон. Так как по р р зерам часиц барит находитя той же категори чо и, барит ует у я я я я я я б у б ь у у ь ь б у у у у у у у б у у о р у н н б б б б б ч ч ч ч оеелител. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5/1глун. Пескоотделители og илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на неправлений кой плотностью.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, бурового раствора — это по существу илоотделитель, б. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным вибросич лотном (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 á вибросите, сетки кототделитель. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц частицы), проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит мосевисит), зуются 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 осушосающ ступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит для вспомогательныв т. Размер ячеек сеток СГУ может находиться в пределах frá 120 til 325 mеш. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у сетвы.

(Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама извлечение барита, сохоранной сохоранести нтетических материалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) нду с сохранением барита снижает стоимоворов. Кроме того, буровой шлам при обработке на СГУ подвергается сушке. Это ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилаюзаши. Если ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых частиц, работа подаюцего подаюце вызывать истирание частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и мегоби ора, применение СГУ не дает дополнительных преимуществ.