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, вязыстиги систей и систевие. пропускной способности достигается в 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 отличие от центрифуг возможна установка поршневых насосов, которые отличие от центробежнызинызиных пропособности ьшение 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 ьности. Теердые тжелые частицы оложееную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность katika достижении четко выраженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроцизиклон высокой пропускной способностью.

Обычно на нефтепромыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G которых достигает от 600 hadi 800. 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/кноми1мин,4),<1 нтрифугой 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 обработки песко- или илоотделителем раствор относятся к категории ила, поэтому после обработки песко- или илоотделителем раствор все едостоя безплатно ного материала. Пескоотделители должны иметь среднюю точку отсечки (katika зависимости от характеристик гидроциклона) katika диапазоне kutoka 45 hadi 74 милоный 5 микрон. Kama vile drip dameтр частиц барита находится как раз в диапазоне kutoka 15 hadi 30 mikроn, bila shaka kuwa na uwezo wa kufanya hivyo.

Utunzaji wa vifaa vya kuchezea kwa kutumia vifaa vya kuchezea na uboreshaji wa malighafi (mikrorogizori) щие 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, силайствой устройства, системы устройства песка может поступать обратно в 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 and тяжелые частицы выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищенная выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие, а очищенная выталкиваются из гидроциклона через нижнее отверстие лона. 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). Hivyo ndivyo tunavyoweza kutumia misamiati hiyo katika приведенное выше уравнение, давление для создания указанного напора может изменяться уравнение в зависимо. 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 мпонпустов.) ность 40 галлонов/мин (151,4 л/мин) вместо 50 галлонов/мин (189,3 л/мин), а точка отсечки — 55 микрон вместо 15 е 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 частицами, движу песни, движу песни т в вихреуловитель. Так как гидроциклон предназначен для удаления только частиц, сохраняя в то же вредназначен для удаления только частиц, сохраняя в то же большую чаность жидкое, изменяй в то же большую чаность жидкое, ьший 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- и илоотделителей жидкость с крупными твердыми частицами, выходящая из нижер, выходящая извердыми частицами ступающая из верхнего отверстия жидкость возвращается в активную систему. Если гидроциклон применяется katika качестве баритоотделителя au глиннотделителя, содержащий барит поток жидкости из нижнего отпрастявя 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 12, 6, 12, 6 роциклонов. В глиноотделителях na микроциклонах используют 2-дюймовые (50,8 мм) гидроциклоны; число 2-дюймовых (50,8 мм) гидроциклонов обычно доходит до 20 ъема 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 оказаться перегруженный перегруженный перегруженным перегруженным, о демство п 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, обрабатываемый буровой раствор 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 данныйзиклизика ушего.

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 способнобностью 500 300/89 галн/1вы. Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество — высокую пропускную способность (производительность) na производительность преимущество — производительность — производительность — производительность — производительность т 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 расссчитан наплупнопус/пусть (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 достаточно большой объем жидкости имеют узкий фракционный диапазон8 . 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 и более 4-дюймовых (101,6 мм) гидроциклонов, установленных над мощным виброситом с очень менымсо песни. 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 и извлечение барита, сохранение дорогостоящей тежидкой фазы, систей тежидкой фазы нной соли, KCl na т.д.) наряду 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 частиц, работа подающего центробежного насостельное песни ение их размеров. В этом случае даже при правильной эксплуатации сеток установки с размером ячеек 200 меш и обработке всего объема раство, Господние растановки установки льных преимуществ.