Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методич, 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 если они имеют.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даженесли размер.
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:
א) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкостил или влияет на качество сепарации.
ב) 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 от твердых частиц, — частиц и центрифуги. Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стоксса в отнопиш силы ג'. действующей на частицы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоциони в]) (массе частицы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякохий раз, нет необходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отлец отличие 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 касательной воросной. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет оспуще более тяжелых частиц при высокой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости подкуснима воронку, расположенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракциц чон 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 עד 800. Благод своей конструкци развивать силу перегрузки G более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку фракции твердых частиц. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менегоность (менегоность) [<151,4 ליטר/ מינ]), так как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирурающег.

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

По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработки песко- илили ила еще будет содержать большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклодина 4) 74 מיקרון, а илоотделители - от 15 עד 35 микрон. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 עד 30 микрон, большая буть выходить вместе с илом или песком.

רפואה עבור эффективной сепарации барита применяются специальные центрифуги для извлечения барита (гидроциклоны малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление частиц от 9 давлением (50 ד'). Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и х устройствами системы очистки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

На Рис. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (או центробежного сепаратора «циклонного» типа).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкого. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную волонку, Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверия жидкость поступает в верхнюю часть гидроциклона. Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и пескоотелитейн) 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 манифольде (см. техничнеские заводаизготовителя). Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора мижение 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 точка отсечки станет бочн. דוגמה, ממוצע של 45 מ"מ (13,7 מ"מ) вместо желаемых 75 футов (22,9 מ"מ), гидроциклон диаметра 4, м10метра 4, будет иметь пропускную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 лон/мин) — 5 мин, микрон вместо 15. Чрезмерный напор также отрицательно сказывается на качестве 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 легким движущимися вместе с потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же времстя большую, 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, перемещаясь верх по тривеве-вею выходя по ней из гидроциклона.

На Рис. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми чачиця нижнего отверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя או глиннотделителя, содержащий баритоотделителя нижнего отверстия направляется обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глиниции илиц направляется на утилизацию.

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 מ"מ) гидроциклона. В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6 до 152,4 мивн), 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 עד 20. для обработки одного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем боголь. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- ו-6-дюймовых (76,2, 101,6 ו 152,4 мрон) точкам отсечки D₁₀— ד₅₀— ד₉₀, 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 должина разряжения. И наоборот, выходной поток «струйного типа» ללא אופטימיזציה של זכויות יוצרים של плохом качестве рабонаты г. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказать 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 раствой растворне перег это означает недостаточное давление подачи, износ או 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, чтонапроизможно 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 מ"מ) ומספר רב של נכסים. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 מ"מ) гидроциклона с пропускной споб0сьной спось галлонов/мин (1893 л/ мин) каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производитель) — широкий диапазон удаляемых частиц, מ-45 עד 74 מיקרון. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон подавате.

אילוטדליטלים

Для максимальной эффективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подучей на Для максимальной эффективности работы быть обработан пескоотделителем. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 מ"מ). Блок илоотделителей может состоять из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, канажделителей пропускную способность 75 галлонов/мин (284 л/мин). אופטימיזציית מחירים של 25%-50% משקפים את הקצבאות. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима устанским гидроциклонов. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости имеют узкий жидкости имеют узкий удаляемых частиц (см. Рис. 8). При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мин) гич отсечки частиц (ד₅₀) составляет 15–35 מיקרון, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 микрон. Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что и ил, барит будет удалятратся из будалятрасия илоотделителем. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 глун (5,5 שעות кг/л). Пескоотделители ו- илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений невразом с низкой плотностью.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитий, сового раствора виброситом. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101.6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным вибросит 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 имя размера. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит вибросита) используются повторно. Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

העלות של ה-API של 97% בנפח של 74 מיליון. Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушосающ, чего поступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит для всстомогательный вибросит. Размер ячеек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 עד 325 меш. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у сетовки.

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