Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методами, отличнывицобиного отличными. 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 уделься.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имезина.
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. د دې لپاره چې په دې برخه کې کار وکړي:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотности раствоцетести растворациев .
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, эцыфикации — эцыфикации. Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в отношении плотношении пловясении плотношении, сказано сказано скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благодаря увеличению силы G, действицыщющий. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты вращения [об/

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроциклонов должны отключаться всякий раз, когда в ихботельных когда в. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отличная отличие от ценжвыхальности ельное уменьшение размеров частиц.

په ريس کې. 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательной воронкообразногоо. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. Это позволяет осуществлять сепарацивлять сепарацивлять сепарацивлять сепарацивлять кой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается в коновсюнуся поднимается верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроцижении частиц, гидроципижении устройство с высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от 600 до 800. более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракции твердыцх ч. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность 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 точенки зресноязи.

По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработки песко-или илоотделитервастьервастички барита большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона ) делители — له ۱۵ څخه تر ۳۵ دقیقو پورې. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 микрон, большая часть барита находится как раз в диапазоне от и песком.

Поэтому для эффективной сепарации барита диаметра, работающие под высоким давлением), рассчитанные на удаление частиц от 7 до 9 микронов (D50). Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другими правильно подобранными и хородобранными и хородобранными и хородобранными и хородобранными и хоростемостимостимостиможими ки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

په ريس کې. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразироцогина. 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 очищепханые частицы асть 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) / [0,052 х плотность раствора (фунты/галлон)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. технические данноватизавите манифольде). Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора моженного напора моженного напора моженного измевизми отности 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, чем. د مثال په توګه، если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м) скную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15 : 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 легкими частипецими более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть, жидовисте части меет 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-вихреувиловигите вихреулови дроциклона

په ريس کې. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицицами, вжавыхами 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 я обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частицы, направляетсиюная направляетсия.

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 мм) , 101,6 mm) гидроциклонов. В глиноотделителях и микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 mm) гидроциклоны; число 2-дюймовых (50,8 mm) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроциклона зависиклона зависиклона зависиклона дного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большого. Пример, иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 мм)₁₀– د₅₀– د₉₀, показан на Рис. ۸.

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 находитья жестья образова. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона,. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказаться перегрудевыможин большого диаметра овать «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 перегодойзаруай раствор т 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 гидроциводительность атации слишком низкая.

Пескоотделители

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 мм) и более дюймов. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 м) гидроциклона с пропускной споскоотделителя н) каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) и нпроизводительность и непудайте яемых частиц, от 45 до 74 micron. د Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достаточным дастатов.

Илоотделители

Для максимальной эффективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровращения ескоотделителем. 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, каждый из которыпончобусная состоять из более ь 75 галлонов/мин (284 л/мин). Объемная производительность пескоотделителей и илоотделителей должна на 25-50% превышать расход при циркуляции. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом во время циркуляции необходима установка большего чановка большего чиркуляции. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают достаточно большой объем жидкости и имеют узкий фракционный фракционный дилоотделители. رایس 8). При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мм)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 поболобедери. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта/галонг/1лонг (12,5). Пескоотделители и илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов и направлений на направлений на неутяжеленнохолних.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, смонтировантобитель. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом виброситом с очновленных м. 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. ячелого имерают. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита 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 вибропость барита систему По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательным установка удаляет установка 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 устивывый.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама и извлечение барита риалов, масел, насыщенной соли, KCl и т.д.) наряду с сохранением барита снижает стоимость буровых растворов. 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 центробевызиклонная установка ние частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее и обрабомотке СГУ не дает дополнительных преимуществ.