Мокрая классификация — эto сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частиц методами, отличнывиция отличных частиция. Все устройства мокрой классификации осуществляют сепарацию согласно закону Стокса. Качество мокрой классификации зависит от нескольких факторов:
1. bolee 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 имеди.
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. اھڙا اھڃاڻن ۾ شامل ڪريو:
a) существует некоторый «предел разбавления»، при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотнолисти растворацие снижение .
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. Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов и центрифуг основан на законе Стокса в отношения плотношении плотношении плотношение сказано ранее скорости осаждения и пропускной способности достигается в этих условиях благодаря увеличению силы G, действичению силы G. 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 raz, когда в ихботельных в. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отличная способности центрифуг возможна установка поршневых насосов ельное уменьшение размеров частиц.

ريس. 6 تخليقي عمل. 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 кой производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается выходят поднимается в конувся верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроциможении частици 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 способизвести более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракции твердых ч. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менее 40 гавил/1м,<1m40) как одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора.

IS иллюстрации на Рис. 2Вибросита«) легко понять, почему удаление песка и ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зресного практической.

По своим размерам частички барита относятся к категории ила، поэтому после обработки песко- или илоотделитервастички барита большое количество этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (в зависимости от характеристик гидроциклона) ڊيليٽيلي - 15 کان 35 منٽن تائين. Так как средний диаметр частиц барита находится как раз в диапазоне от 15 до 30 mikron, большая часть барита находится يا песком.

Поэтому для эффективной сепарации барита 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 хородобранными и хородобранными ки, некоторая часть ила и песка может поступать обратно в активную систему.

ريس. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразиный. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или цин. Вихревым потоком влажные и тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищещеные 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 данноя завитов) Так как плотность раствора входит в приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора моженного напора можеденного входит 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, чемность. مثال طور, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м) , гидроциклон диаметра 4 дюпима, 13,7 м скную способность 40 галлонов/мин (151,4 л/min) 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 частимощеми, более медленно, поступают в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть, жидовести 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-вихреувихових ڊروسيڪلونا.

ريس. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами , отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в активную систему. Если гидроциклон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий барит поток жидкостве жидкостве поток жидкостве я обратно в систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частицы, направляетсия 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 mm) , 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 зависиклона завиклона дного и того же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большого. مثال طور، иллюстрирующий эффективность работы типовых 3-, 4- и 6-дюймовых (76,2, 101,6 и 152,4 мм) гидропочочмоческий мм.₁₀- ڊي₅₀- ڊي₉₀, показан на ris. 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 должна находитья жестья. И наоборот, выходной поток «струйного типа» без области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона,. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 ۽ 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказаться скважин скважин 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 перегодой 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 атации слишком низкая.

پيسڪووٽڊيلٽيلي

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 mm) и более дюймов. 4 н) ڪيجدي. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество - высокую пропускную способность яемых частиц, от 45 کان 74 ميٽر. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достатомечным да .

اِيلوَٽِيلِي

Для максимальной эффективности работы и предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровобой ескоотделителем. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 дюйма (101,6 mm). blok илоотделителей может состоять из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, каждый из костоять из костоять из 12 ь 75 галлонов/мин (284 л/min). 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 что большего. Обычно гидроциклоны-илоотделители ريس 8). При условии хорошо продуманного проектирования и правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мм) гидроцикловии (101,6 мм)₅₀) составляет 15-35 micron, а точка отсечки (D₉₀) 40 ميٽرن کان وڌيڪ رقم. Так как по размерам частиц барит находится в той же категории что и ил, барит будет удаляться из раствора побилобедер. 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 направлений на неутяжеленнохоных.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — эto по существу илоотделитель, смонтированновитель. Установка состоит из 12 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очновленных ايم. 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 ячемого имерают. Буровой раствор и твердые частицы, проходящие через сетки вибросита, повторно bolee 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 سسٽم. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора и служит вспомогательным установка удаляет песок 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 устивывые.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама и извлечение барита сохранение 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 центробевызогиновка ние частиц и уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее и обрабомотке все менее СГУ не дает дополнительных преимуществ.