Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методами, отличнывминогими. 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.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имерю.
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 вязкости। Однако в этом случае необходимо учесть следующее:
क) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотности раствораячения 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, эцройсто सेन्टरफुगी। Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе стокса в отношении , плотношении плотношении , Увеличение скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благодаря увеличению силщаций G, Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты вращения [об/стымах)।
Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякий раз, когда в ихтельных NEOBHODIMOSTI। Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отличие от центробывалых насосов значительное уменьшение размеров частиц।
ना रिस। 6 इजोब्रेजन gidrociklon। Это устройство не имеет движущихся частей। Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательной воронкообразногоого. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. при высокой производительности। Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается в конувсят поднимается расположенную верхней части устройства। Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроцижении частици — экономичное устройство с высокой пропускной способностью।
Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа। Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от ६०० до 800। перегрузки G более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракцитихиди. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менее 40 галов/1м, 40 мин]), так как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора।
Из иллюстрации на Рис. २ (preдыдущий раздел «भाइब्रोसिटा«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зресное.
По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработки песко- или илоотделителем расведель содержать большое количество этого ценного материала। Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона) बाट илоотделители — 15 देखि 35 मिक्रोनमा। Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 micron, большая часть барита находится часть барита находится с илом или песком।
Поэтому для эффективной сепарации барита малого диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление частиц от 7 до 9 micronov (D50)। Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и хородобранными и хоросто налажими системы очистки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему।
ना रिस। 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа)।
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразиный насос. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или ци. Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищепенная частицы верхнюю часть гидроциклона। Таким образом, принцип действия всех гидроциклонов (илоотделителей, глиноотделителей и пескоотделителей) один жето Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = давление (фунты/ кв.дюйм) / [०,०५२ х плотность раствора (фунты/галлон)]
Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см। Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора моженного напора моженного напора можеденное выше уравнение 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 больше, чемнет. उदाहरणका लागि, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4 дюйма,беду6м (13,7) иметь пропускную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точевка от5мин 15. CHREZMERNый napor также отрицательно сказывается на качестве очистки: в этом случае большая часть твердых частиц будет поступать очистки।
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 частивщами, потоком более медленно, поступают в вихреуловитель। Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть, жидкостения 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-вихреувиховилових iz gidrociklona।
ना रिस। 7 изображены различные способы применения гидроциклона। При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, выжаходыми частицами отверстия, отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в активную систему। Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий барит поток жидкостве жидкостве баритоотделителя направляется обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частивцы, цаусятся мелкие частицы, систему।
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 mm) гидроциклона। В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 до 6 дюймов (от 101,6 до 152,4 mm), обычествят 152,4 мм 4-дюймовых (101,6 mm) гидроциклонов। В глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 mm) гидроциклонах; число 2-дюймовых (50,8 mm) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроциклона зависитоя от: обработки одного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большого। उदाहरण, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- र 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 mm)10— घ50— घ90, показан на Рис. ८।
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 оберму мелкого И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона,। точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. ८ र ९)। Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказаться перегруженся скорости 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 раствор не перегодойруай раствор означает недостаточное давление подачи, износ или закупоривание гидроциклона। Некоторые типы гидроциклонов позволяют регулировать диаметр нижнего отверстия, чтобы добиться нужной формы। Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, это обычно означает, что производительность гидроциводительность гидроциводительность гидроциводительность гидроциводительность эксплуатации слишком низкая।
पेसकोटडेलिटेली
Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители। Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 mm) и более дюймов। Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с пропускной способность способность/ л/ min) каждый। Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) и нексойтой диапазон удаляемых частиц, от 45 до 74 micron. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достаточным даствор।
इलुटडेलिटेली
Для максимальной эфективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой буровой предотвращения перегрузки обработан 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 mm) гидроциклонов, каждый из которыпунчустанх способность 75 галонов/мин (२८४ л/मिन)। Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25-50% превышать расход при циркуляции। При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во во время циркуляции необходима установка большего большегочогим. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеют узкий фракционный диалоный достаточно частиц (см. Рис. 8)। При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 mm)50) составляет 15-35 micron, а точка отсечки (D90) может доходить до 40 micron. Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что и ил, барит будет удаляться из раствора побрика илоотделителем। Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта/галлонг (5)। Пескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на неутяжеленных направлений плотностью।
Ситогидгоциклонные установки
Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, смонтированновитель। Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 mm) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с оченьмым виброситом 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 имерают ячемойт сначала Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит от размето), используются повторно। Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются।
В соответствии со стандартами API, размер 97% частиц барита составляет менее 74 micron. Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушающего вибросита, вибростого гидроциклонами सिस्तेमामा обратно По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательным установка установка विब्रोसिट। Размер ячек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 до 325 меш। Для обеспечения эффективности работы СГУ размер ячеек сеток установки должен быть меньше, чем у сеток устивевивности.
Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама и извлечение барита, сохранение дорогостоящей жидащей (синтетических материалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) 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 центробежногосного подающего вызывать истирание частиц и уменьшение их размеров। В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее и обрабоготке всеток применение СГУ не дает дополнительных преимуществ।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-२५-२०१८