Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методами, отличными от 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 одинаковый удельный вええ。
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имеют вый размер.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость осаждения частиц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто при удалении мелких частиц на центрифуге разбавляют для снижения вязкости.あなたのメッセージは次のとおりです:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейбее снижение вязкости или плотности растворこれは、最高の結果です。
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, — о гидроциклоны и центрифуги。 Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в отноbolости, язкости и силы G. Увеличение скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благодаря увеличе нию силы G、действующей на частицы。 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 е нет необходимости. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка пор程невых насосов, которые в отличие отあなたの質問に答えてください。

НаРис。 6 изображен гидроциклон。 Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внезней касательной воронкообразного 。 Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет осуществлять сепарацию е тяжелых частиц при высокой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как больгая часть жидкости поднимается в конусную воронку、расположенную верхней части устройства。 Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидро 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 звивать силу перегрузки G более 500 такие центрифуги могут обеспечитьно четкую точку отсечки определенной фракции твердых частиц。 Один из недостатков бользинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менее галлонов) /мин [<151,4 л/ мин])、так как одной центрифугой обрабатывается лизь небользой объем циркулирующего раствора.

Из иллюстрации на Рис。 2 (предыдущий раздел «Вибросита«) легко понять, почему удаление песка ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зрения нецелесообразно。

По своим размерам частички барита относятся категории ила, поэтому после обработки песко- илоотделителем Ссе еще будет содержать бользое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона) в диапазоне от 45 74 分、15 日 35 分。 Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, больгая часть барита будет вы ходить вместе с илом или песком.

поэтомодля1写真掛入oloциклонそこまで、диаметра、陶芸、¿ Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и налажено ными устройствами системы очистки、некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

НаРис。 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа)。
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на зироком конце воронкообразного дроциклона。 При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или он。 Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищенная жидкость поступает в верхнюю 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/галлон)]

Бользая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. технические данные) )。 Так как плотность раствора входит в приведенное выправнение, давление для создания указанного напора может изменятьс С зависимости от плотности бурового раствора. Напор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. между насосом и манифольдом гидроциклона напор будет уменьзаться. Если напор будет недостаточным, снизится пропускная способность гидроциклона и точка отсечки станет больге, чем нужー。 Например, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4 дюйма (101,6 мм) ) 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 напор также отрицательно сказыв ается на качестве очистки: в этом случае бользая 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 легкими частицами, жущимися вместе с потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время бользнаю часть сти, нижнее (конусное) отверстие имеет меньзий диаметр, чем верхнее (вихревое)。 Из нижнего отверстия выходят крупные частицы и малая часть жидкости. Бользая часть жидкости с мелкими частицами меняет направление движения, перемещаясь вверх по трубе-вихреуловителовител ю и выходя по ней из гидроциклона.

НаРис。 7 изображены различные способы применения гидроциклона. Приспользовании гидроциклонов в качестве песко- илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, жидкость возвращаетстия、отбраковывается、а поступающая из нижнего отверстия、отбраковывается、а поступающая из верхнего отверстия жидкость в активнуюあなた。 eсqqh名¡_¡ ≥ly優先するまさнаотилизац遠。

Типоразмер и количество гидроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. Диаметр гидроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 мм) и более; 12 日から 12 日まで (304,8 分) です。 В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6 до 152,4 мм), обычно ставят ит и 4 日 (101.6 分) まで。 В глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 ммм) гидроциклоны; число 2-дюймовых (50,8 ммм) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроциклона зависит от его тра: для обработки одного и того же объема раствора требуется бользе гидроциклонов малого диаметра, чем бользого. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 ммм) гидроциклонов оточкам отсечки D₁₀— D₅₀— D₉₀、 показан на Рис。 8.

問題は、そのような問題を引き起こす可能性があるということです。 Выходной поток должен иметь форму мелкого спрея из пульверизатора, причем в центре потока должна находиться област разряжения。 И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона, к。 точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9)。 Однако при бурении скважин больго диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказаться перегруженным 、о чем будет свидетельствовать «струйный» тип потока выходящей жидкости。 С этим иногда можно мириться, поскольку остановка гидроциклона не будет лучзим резением. Если поток на выходе гидроциклона начинает терять форму «зонтика», а обрабатываемый буровой раствор не перегружен тв ердой фазой、это означает недостаточное давление подачи、износ или закупоривание гидроциклона。 Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия、чтобы добиться нужной формы струи. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, что производительность гидро Іиклона для данных условий эксплуатации слизком низкая.

Пескоотделители

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 ммм) и более дюймов. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 ммм) гидроциклона с пропускной способностью га ллонов/мин (1893 л/ мин) каждый。 Пескоотделители бользого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) недостаток — вирокий диапазон удаляемых частиц, от 45 до 74 микрон. 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 日 (101,6 分) Блок илотделителей может состоять из 12 и более 4-дюймовых (101,6 ммм) гидроциклонов, каждый из которых рассчитан 75 галлонов/мин (284 л/мин) です。 25–50% が 25 ～ 50% の確率で表示されます。 При бурении скважин бользого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима установка больго числа ги дроциклонов。 Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно бользой объем жидкости имеют узкий фракционный зон удаляемых частиц (см. Рис. 8)。 При условии хоросо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 ммм) гидроциклонов ка отсечки частиц (D)₅₀) составляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D)₉₀) 40 分までに到着します。 Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что ил, барит будет удаляться из раствора при тке илоотделителем。 Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта/галлон (1, 5 кг/л)。 Пескоотделители илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на неутяжеленных ра Створах с низкой плотностью。

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, ный над виброситом。 Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очень ким 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 Мого размера。 Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит от размера се) ток в мез)、используются повторно。 Более крупные частицы、не прозедлие сквозь сетки、сбрасываются。

В соответствии со стандартами API, размер 97% частиц барита составляет менее 74 микрон. Поэтому бользая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осузающего вибросита, Їего поступает обратно в систему. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательным устройством дляそうです。 Размер ячеек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 до 325 minutes. Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньзе, чем у сеток устьевыхだ。

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление злама извлечение барита, сохранение дорогостоящей жидкой фазы (синтетических материалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) наряду с сохранением барита снижаетьすごいですね。 Кроме того, буровой злам при обработке на СГУ подвергается сузке. Это ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилизацию bolама. Если ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых частиц, работа подающего центробежあなたのことを忘れないでください。 В этом случае даже правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек и менее и обработке всего СГУ не дает дополнительных преимуществ。