Мокрая классификация — это сепарация твердых частиц по массе (размеру na плотности) частиц методами, отличными от вибрационнования от вибрационнования . 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 вес.
2. Твердая фаза высокой плотности осаждается быстрее, чем твердая фаза малой плотности, даже если они имеют одинаковый размер.
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:
a) существует некоторый «предел разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотности расткавора не вплияет которого.
b) na 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, - это гифицику. Как было сказано ранее, принцип действия гидроциклонов na центрифуг основан на законе Стокса в отношении плотности, вязысти систей и систей. осаждения na пропускной способности достигается katika этих условиях благодаря увеличению силы G, действующей на частицы. Действующая на частицу сила G прямо пропорциональна (диаметр кругового движения) х (квадрат частоты врастения [об/мин]) х (мастоты врастения [об/мин]) х (мастан).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок na гидроциклонов должны отключаться всякий раз, когда в их рабоботе неот. Из-за низкой пропускной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые в отличие от центробежнызывай значительное уменьшение размеров частиц.

На Рис. 6 изображен гидроциклон. Это устройство не имеет движущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступает в гидроциклон по внешней касательной воронкообразного конуса. Форма конуса придает жидкости вихревое движение, увеличивающее силу G. производительности. Твердые тяжелые частицы выходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается katika конусную, верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность katika достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гномироциклон - программы устройство с высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от 600 hadi 800. более 500 такие центрифуги могут обеспечить относительно четкую точку отсечки определенной фракции твердых частиц. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг — достаточно низкая пропускная способность (менее 40 галлов/1мин,4),<1 одной центрифугой обрабатывается лишь небольшой объем циркулирующего раствора.

Из илюстрации на Рис. 2 (kifungu cha 2)Вибросита«) легко понять, почему удаление песка na ила из содержащего барит утяжеленного раствора с практической точки зрения нецелесообразно.

По своим размерам частички барита относятся к категории ила, поэтому после обработки песко- или илоотделителем раствор все е еще этого ценного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (katika зависимости от характеристик гидроциклона) katika диапазоне kutoka 45 hadi 74 millilis kwa maili 35. Kama vile uelewa wa mambo uliyonayo ni sawa na 15 hadi 30 mikроn, lakini unaweza kupata kila kitu unachohitaji kufanya. песком.

Ufanisi kwa matumizi ya эffektivnoy барита применяются специальные центрифуги для извлечения барита na микрогидроциклоны ( 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 хорошо налаженными устройства системы, системы устройства часть ила na песка может поступать обратно katika активную систему.

На Рис. 6 представлен поперечный разрез гидроциклона (или центробежного сепаратора «циклонного» типа).
Высокопроизводительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкообразного гидроциклона. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по форме напоминающий водяную воронку, торнадо или циклон. Вихревым потоком влажные na тяжелые частицы выталкиваются na гидроциклона через нижнее отверстие, а очищенная песни 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)]

Большая часть гидроциклонов рассчитана на 75 футов (22,9 м) напора на впускном манифольде (см. технические данные заводаиз). Kama vile плотность раствора входит katika приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора может изменяться уравнение раствора. Напор должен измеряться на впускном манифольде, т.к. между насосом na манифольдом гидроциклона напор будет уменьшаться. Если напор будет недостаточным, снизится пропускная способность гидроциклона na точка отсечки станет больше, чем нужно. Kwa mfano, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 футов (22,9 м), гидроциклон диаметра 4 дюйма (101,6 мпупут способность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15. отрицательно сказывается на качестве очистки: katika этом случае большая часть твердых частиц будет поступать обратно katika 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 na легкими частицами, движумести песни поступают в вихреуловитель. Kama vile гидроциклон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя вто же время большую чаность жидкости, никой () имеет меньший диаметр, чем верхнее (вихревое). Из нижнего отверстия выходят крупные частицы na малая часть жидкости. Большая часть жидкости na мелкими частицами меняет направление движения, перемещаясь вверх по трубе-вихреуловителюловителю и выхаясь вверх.

На Рис. 7 изображены различные способы применения гидроциклона. При использовании гидроциклонов в качестве песко- na илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, выходящая из нижрнее отбраковывается, а поступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в активную систему. Если гидроциклон применяется katika качестве баритоотделителя au глиннотделителя, содержащий барит поток жидкости из нижнего отпрастия систему, а поток из верхнего отверстия, содержащий глину или иные мелкие частицы, направляется на утилизацию.

Типоразмер na количество гидроциклонов зависят от конкретных условий эксплуатации. Диаметр гидроциклонов-пескоотделителей обычно составляет 6 дюймов (152,4 мм) na более; часто используют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона. В качестве илоотделителей работают гидроциклоны диаметром от 4 hadi 6 дюймов (kutoka 101,6 hadi 152,4 мм), обычно ставят 10 12,6,6 мм) гидроциклонов. В глиноотделителях na микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 мм) гидроциклоны; число 2-дюймовых (50,8 мм) гидроциклонов обычно доходит до 20. Производительность гидроциклона зависит от его диаметра же объема раствора требуется больше гидроциклонов малого диаметра, чем большого. Vielelezo, picha za 3-, 4- na 6-дюймовых (76,2, 101,6 na 152,4 мм) гидроциклоном₁₀-D₅₀-D₉₀, показан на Рис. 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 находиться область разряжения. И наоборот, выходной поток «струйного типа» bila области разряжения говорит о плохом качестве работы гидроциклона, т.k. точка очистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 na 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при высокой скорости проходки гидроциклон может оказаться перегруженнные перегруженнный перегруженный перегруженнные перегруженнным, одем «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 перегружен твердой твердой, 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 гидроциклона для данный песни neno.

Пескоотделители

Пескоотделители служат для очистки раствора перед его поступлением на илоотделители. Обычно в качестве пескоотделителей используются гидроциклоны диаметром 6 (152,4 мм) na более дюймов. Часто в качестве пескоотделителей применяют два 12-дюймовых (304,8 мм) гидроциклона с пропускной способностью 500/89 галн/89 каждый. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) na uboreshaji частиц, kutoka 45 hadi 74 микрон. Чтобы добиться оптимальных результатов, необходимо подавать буровой раствор в гидроциклон под достаточным давлением.

Илоотделители

Для максимальной эффективности работы na предотвращения перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой раствор перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой раствор перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой раствор перегрузки илоотделителя перед подачей на него буровой раствор перегрузки бесплатно. Обычно в качестве илоотделителей используются гидроциклоны диаметром 4 miaka (101,6 мм). Блок илоотделителей может состоять из 12 na более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, каждый из которых рассчитан на просположение галлонов/мин (284 л/мин). Объемная производительность пескоотделителей na илоотделителей должна kwenye 25–50% превышать расход при циркуляции. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом время циркуляции необходима установка большего числа гидрок. Обычно гидроциклоны-илоотделители обрабатывают большой объем жидкости имеют узкий фракционный диапаземи . Sura ya 8). При условии хорошо продуманного проектирования na правильной эксплуатации, у 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов токичка частич₅₀) составляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D₉₀) может доходить до 40 микрон. Kama vile jinsi ya kuelezea jinsi ya kufanya hivyo katika той же категории что na ил, барит будет удаляться из раствора при обработке илоотде. Поэтому илоотделители редко используются для очистки утяжеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта/галлон (1,5 кг/л). Пескоотделители na илоотделители главным образом используются при бурении кондукторов na направлений на неутяжеленных растворайтся в низразия.

Ситогидгоциклонные установки

Ситогидроциклонная установка (СГУ) для тонкой очистки бурового раствора — это по существу илоотделитель, смонтированный над виброситом. Установка состоит из 12 na более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очень менымсто. 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 малого размера. Буровой раствор na твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц зависит от размера сеток в месьзорье), и проходящие через сетки вибросита. Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасываются.

В соответствии со стандартами API, размер 97% частиц барита составляет менее 74 микрон. Поэтому большая часть барита, удаленного гидроциклонами, свободно проходит через сетку осушающего вибросита, после чего проходит через сетку осушающего вибросита, после чего поступает. По сути, ситогидроциклонная установка удаляет песок из утяжеленного раствора na служит вспомогательным устройством для устьевси. Размер ячеек 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 устьевых вибросит.

Хотя основное назначение ситогидроциклонной установки — удаление шлама na извлечение барита, сохранение дорогостоящей тежидкой фазы, насыщенной соли, KCl na 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 центробежного насостельное бесплатно. уменьшение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш na менее и обработке всего объема раство,Геман раство дополнительных преимуществ.