окрая классификация — это сепарация твердых частиц по ассе (размеру и плотности) частиц методамаоиотодамаи отниааиотодамао еивания. се устройства мокрой классификации осуществляют сепарацию согласно акону Стокса. ачество мокрой классификации зависит от нескольких факторов;
1. Более крупные астицы осаждаются стрее, чем более елкие астицы, даже если они имеют оесь.
2. Твердая аза высокой плотности осаждается стрее, чем твердая аза алой плотности, даже еслв.
3. При увеличении вязкости и/или плотности бурового раствора замедляется скорость осаждения частиц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Часто при удалении елких частиц на центрифуге раствор разбавляют для снижения вязкости. днако в том случае необходимо учесть следующее;
a). а качество сепарации.
b) и наоборот, недостаточное разбавление раствора не позволит качественно очистить раствор от твазы.

стройства окрой классификации, наиболее асто используемые для очистки урового раствора от таствора от лвено центрифуги. Как было сказано ранее, принцип действия гидрифкккклонован на законе плокса в отношени плокса в Отношени плокса в Отношени плокса в в отношени плокса В в отношени плокса и силы G. увеличение скорости осажжния и пропускскной спобности уостиятся В В утстичения благоддаря увеличению благы ввеличению силы g, сийст вущщей на частицы. ействующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат (асстоты варана]) ).

 

оэтому ентробежные насосы смесительных воронок и идроциклонов должны отключаться всякий ртаз, кохнаонов ости. -за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов; столь начительное уменьшение размеров астиц.

На ис. 6 изображен гидроциклон. то устройство не имеет движущихся астей. Жидкость Перекачииваемая насосом, поступает в в гидронон По внешнйккльной ворнкодразного корнкса. орма конуса придает идкости вихревое движение, увеличивающее силу G. то позволяет осубествлята при высокой производительности. вердые тяжелые астицы выходят через нижнее отверстие, тогда как ольшая асть жидкости поднимроутупнол в роутупнол в енную в верхней части устройства. есмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной -фраклои, раклои надежное и экономичное устройство с высокой пропускной способностью.

но на нефтепромыслах используются ентрифуги декантирующего типа. то высокоскоростные ентрифуги, сила G которых достигает от 600 до 800. Благодаря своей конструкциоу впеирукции впеиралио и соподает от 600 до 800 узки G олее D такие ентрифуги могут обеспечить относительно еткую точку отсечки опредреленнаи ф. . ин]), так как одной ентрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора.

Из иллюстрации на ис. 2 (предыдущий раздел «ибросита«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего арит утяжеленного раствора с практтичео разно.

о своим размерам астички арита относятся к категории ила, поэтому после обработки песколотмели песколотки пескололели иории ила; е будет содержать большое количество этого ценного атериала. ескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик идроциклона) в оиклона) в оиклона) в о илоотделители — от 15 до 35 икрон. ак как средний диаметр астиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 икрон, большая витасть атинск с илом или песком.

оэтому для эффективной сепарации барита применяются специальные ентрифуги для извлечения арритоии клоны малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление астиц от 7 дон . Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и хорошо налаженными устройствами системы очистки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

На ис. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа).
сокопроизводительный ентробежный насос подает буровой раствор ерез отверстие на ироком конце вона конце вона конце вона конце . ри достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водцную вотонаи, вотонаи вотонаи. ихревым потоком влажные и тяжелые астицы выталкиваются из гидроциклона ерез нижнее костьверстие, ата очнеекость верхнюю асть гидроциклона. аким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и песктелейелителей. ависимость напора от давления имеет следующий вид;апор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [0.052 плотность раствора (фунты/галлон)]

ольшая асть идроциклонов рассчитана на 75 утов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. теотавичнтеольда еля). ак как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного нтани указанного нтани указаннога исимости от плотности бурового раствора. апор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. ежду насосом и манифольдом гидроциклона напор удет уменьшаться. сли напор будет недостаточным, снизится пропускная способность идроциклона и, точка отсечки станет. апример, если напор равен 45 утам (13,7 м) вместо елаемых 75 утов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4 диаетра 4 диукетра 4 диукетра 4 дута (101,6 способность 40 аллонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 аллонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 икрон вместо 15. резмерный напор также отсечстателактресто напор стки: в этом случае ольшая часть твердых астиц удет поступать обратно в систему.

верхней асти идроциклона расположен короткий отрезок трубы, так называемый «вихреуловитель». ихревой поток движется по направлению к нижней — конусной — асти идроциклона. рупные и/или тяжелые астицы сбрасываются через нижнее отверстие, а идкость с елкимищ и легкицеимисвкимииаикиииаикиииаикии потоком более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как erидроцклон предназначен для удаления только твердых толсти, Сохраняя в в часть видмя боль В часть жидкости часть жидкости часть жиемя болььую часть конусное) отверстие имеет меньший дииаметр, чем Верхнее (Вихревое). нижнего отверстия выходят крупные астицы и малая асть идкости. ольшая асть идкости с елкими частицами меняет направление движения, перемещаясь вуверх по трубов-то туверх ней из гидроциклона.

На ис. 7 изображены различные способы применения идроциклона. ри использовании идроциклонов в качестве песко- и илоотделителей идкость с крупными твердымни твердымни,астнителе тверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия идкость возвращается в активную. Если гидрося в качестве баритототделитве бли глиннотделя гли глиннотделити глижррщщй барит подернего бттввв нижнего бттввв нижнего отвв ерстия направляется обратно в Систему, А потверстия верхнего отверстир, содержащий глину или иные мелкие илстстся иные, Направляется на утилизацию.

ипоразмер и количество идроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. иаметр идроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 мм) и более; асто используют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона. качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6; роциклонов. глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 мм) гидроциклоны; исло 2-дюймовых (50,8 мм) гидроциклонов обычно доходит до 20; дного и того е объема раствора требуется больше идроциклонов малого диаметра, чем большого. ример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2;₁₀- D₅₀- D₉₀, показан на ис. VIII.

ля оценки качества работы гидроциклона необходимо исследовать поток идкости на выходе. одной поток должен иметь форму мелкого спрея из пульверизатора, причем в ентре потока долана на долана . наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения оворит о плохом качестве, рабтотц ираотц ини оворит о плохом качестве рабтотц ираотц иоворит. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). днако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки идроциклон можужет окароцужет окаоужет окароциклон дет свидетельствовать «струйный» тип потока выходящей жидкости. С этим иногда ожно ириться, поскольку остановка идроциклона не будет лучшим решением. сли поток на выходе идроциклона начинает терять орму «зонтика», а обрабатываемый уровой ратутвор о ратувор , это означает недостаточное давление подачи, износ или закупоривание идроциклона. екоторые типы идроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добиться нужной нужной нужной. сли при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, что произделать невозможно; условий эксплуатации слишком низкая.

ескоотделители

ескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. но в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 мм) и олее дюймов. асто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с пропускной споскной споскна аждый. ескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (проивостатитоки-ость о- диапазон удаляемых астиц, от 45 до 74 икрон. тобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в идроциклон под достаточним.

лоотделители

ля максимальной ективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачелуствно . деолуство ть обработан пескоотделителем. но в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 мм). лок илоотделителей ожет состоять из 12 и более 4-дюймовых (101) ость 75 аллонов/мин (284 л/мин). емная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25–50% превышать расход прли ци.рк прли ци. ри бурении скважин ольшого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима установка исоловка . но гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеют узкий уацалино (см. ис. 8). ри условии хорошо продуманного проектирования и правильной ксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 ) гионотоцки (D₅₀) составляет 15–35 икрон, а точка отсечки (D.₉₀) пожет доходить до 40 икрон. ак как по размерам астиц арит находится в той е категории то и ил, барит удет удалятьсв из отостово делителем. оэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностькг бол5 е 12,5 лонта 12,5 лонта ескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направне ниаправален с низкой плотностью.

итогидгоциклонные установки

итогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки урового раствора — это по существу илонотделитенон том. становка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над ощным вибкроситол с очеена . предназначена для удаления из раствора астиц размера песка и сохранения при том барита. аствор поступает сначала в илоотделитель, после его проходит обработку на вибросите, сетки котоа ера. уровой раствор и твердые астицы, проходящие ерез сетки вибросита (размер удаляемых астиц ависвит от ависит от о) уются повторно. олее крупные астицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

В соответствии со стандартами API, размер 97% астиц барита составляет енее 74 икрон. оэтому ольшая асть арита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушослего осушослего осушаео осушаео пает обратно в систему. о сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогвутельостоогвутельовора и служит вспомогвутельовь росит. азмер еек сеток может находиться в пределах от 120 до 325 меш. ля обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у стеток ус становки должен

отя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление лама и извлечение арита, соящрание (синтетических атериалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) наряду с сохранением станением старита сониваета сониваета сониваета сониваета роме того, буровой шлам при обработке на подвергается сушке. то ведет к сокращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилиламию. сли ситогидроциклонная установка не удаляет значительное количество твердых астиц, работа поцутнеа т вызывать истирание астиц и уменьшение их размеров. этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 еш и енее а оорао применение не дает дополнительных преимуществ.