Мокрая зсициф - это сепарация твердых частиц по массе (размеру и плотности) частицетодами, отличными от вибрационного отсеивания. Все устройства мокрой марсификации оуществляют сепарацию согласно о Стокса. Качесто мокрой адсификации зависит от нескольких адов:
1.
2.
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 «предель разбавления», при достижении которого дальнейшее снижение вязкости или плотности раствора не влияет на качечеп сепарации.
b) и наоборот, недостаточное разбавление раствора не позволит качественно акистить раствор от твердой фазы.

Устройства мокрой зассификации, наиболее часто используемые для акистки бурового раствора от твердых частиц, - это гидроц климоны һәм центрифуги. Как было скаазо ранее, ад действия гидроц клононов и центрифуг основан на каноне Стокса в отношении плотности, вязкости и силы Г. благодаря увеличению силы G, действующей на частицы. Действующая на частицу сила Г прямо про просионална (ди кругового мжжения) х (ч частоты вращения [об / мин]) х (массе частицы).

 

Поэтому центробежные насосы смесительных воронок и гидроц чилонов донжны отключаться всякий раз, когда в и работе нет необхоимости. Из-за низкой про проккной способности центрифуг возможна установка поршневых насосов, кот че в отличие от центробежных не в чыбявают столь значительное уменьшение размеров частич.

На Рис. 6 изображен гидроцикон. Это устройсте не имеет минжущихся частей. Жидкость, перекачиваемая центробежным насосом, поступет в гидроц клонон по внешней касательной воронкооб пинного ауса. Форма зууса придает жидкости вихревое минжение, увеличивающее силу Г. Твердые т тегелые частицы вхходят через нижнее отверстие, тогда как большая часть жидкости поднимается в черусную воронку, расположенную в верхней части устройства. Несмотря на некоторую трудность в достижении четко вираженной точки отсечки определенной фракции частиц, гидроц чиклон - простое, надежное һәм эксомечное устрой с с вискокой прогность

Обикно на септепроммыслах используются центрифуги декантирующего типа. Это высокоскоростные центрифуги, сила G кот атх достигает от 600 до 800. определенной фракции твердых частиц. Один из недостатков большинства декантирующих центрифуг - достаточно низкая про прокная способность (мнее 40 галонов / мин раствора.

Из чюлюстрации на Рис. 2 (предыдущий раздел «Вибросита«) Легко понатра, поему удаление песка и ила из содержащего барит ут удереленного раствора с чтитической точки зрения неце бесобоб кнно.

По своим размерам частички барита относятся к кизории ила, поэтому после обработки песко- или кинооотделителем раствор в еще будет содержать большое количецо этого ценного клачала. Пескоотделители дольжны иметь среднюю точу отсечки (вабисимости от гидроц чилона) в чоне от 45 до 74 микрон, а аооотделители - от 15 до 35 микрон. Так как средний ди частиц барита находится как раз в чоне от 15 до 30 микрон, большая часть барита будет входить вместе с сидом или песком.

Поэтому для консной сепарации барита применяются спе чныные центрифуги для извлечения барита и Мггидроц чиконы (гидроц чимоны малого диаметра, работающие под високим давлением) микронов (D50). Однако если оборудование по извлечению барита не работает совместно с другим правильно подобранными и хорошо налаженными устройствами чысыистистки, некоторая часть ила и песка может путчу

На Рис. 6.
Высокопро прогительный центробежный насос подает буровой раствор через отверстие на широком конце воронкооб кнного гидроц чиконо. При достаточном напоре (давлении) создается вихревой поток, по омеме напоминающий водяную воронку, торнадо или киноон. Вихре кра потоком влажные һәм т телелые частицы видалкиваются из гидроц чилон через нижнее отверстие, ащищенная жидкость поступает в верхнюю часть гидроц чинова. Таким обромом, ад действия всех гидроц алконов (гиототделители, глиноотделитея һәм пескоотделителей) один һәм и же. Зависимость напора от давления имеет следующий вид:Напор (футы) = daвление (фунты / кв.дю зир) / [0,052 х плотность раствора (фунты / гالон)]

Большая часть гидроц аликонов рассчитана на 75 гаров (22,9 м) напора на в аккном манифольде (см. Так как плотность раствора входит в приведенное вше оравнение, давление для создания укаазного напора может изменаяя ваисисимости от плотности барового раствора. Напор донжен измерагся на в чекном манифольде, т.к. между насосом и манифольдом гидроц клонона напор будет уеменшаться. Если напор будет недостаточным, снизится про проккная способность гидроц клонона һәм точка отсечки сетет больше, чем нужно. Например, если напор равен 45 футам (13,7 м) вместо желаемых 75 шанов (22,9 м), гидроц чилон диаметра 4 акйма (101,6 мм) будет иметь про пронекную способность 40 глононов / мин (151,4 л / мин) точка отсечки - 55 микрон вместо 15.

Верхней части гидроц клонона расположен короткий отрезок трубы, так называемый «вихреуловитель». Вихревой поток мжжется по направлению к нижней - кусусной - части гидроц клонона Крупные и / или т тегелые частицы сбрасываются через нижнее отверстие, а жидкость с мелкими и легким частицами, миджущимися вместе с потоком более медленно, ступают витчелеч. Так как гидроц алкон предназначен для удаления только твердых частиц, сохраняя в то же время большую часть жидкости, нижнее (чусусное) отверстие имеет меньший ди че, чем верхнее Из нижнего отверстия выходят крупные частицы һәм малая часть жидкости. Большая часть жидкости с мелким частицами меняет направление мжжения, перемещаясь вверх по трубе-вихреуловителю и выходя по из из гидроцинахона.

На Рис. 7 изображены различные способы применения гидроц клонона. При использовании гидроц клононов в качестве песко- һәм радиоотделите зидкость с крупными твердыми частиами, выходящая из ижжнего отверстия, отбраковывается, а пупающеч вотч активную зуу. Если гидроц клонон применяется в качестве баритоотделителя или глиннотделителя, содержащий барит поток жидкости из нжнего отверстия направляется обратно в веду, а поток из вехе в у дер со со частицы, направляется на утилизацию.

Типоразмер һәм количестро гидроц клононов зависят от атретных условий читлуатации. 3 часто используют два 12-серовых (304,8 мм) гидроц клонона. В kaчечестве зоотделителе работают гидроц клононы диаметром от 4 до 6 чанов (от 101,6 до 152,4 мм), оббноно кяят 12 и более 4-жановых (101,6 мм) гидроц шиконов. В глиноотделителях и мцц клононах используют 2-читовые (50,8 мм) гидроц клононы; число 2-серовых (50,8 мм) гидроц клононов обохно доходит до 20. Пример, куклюстрирующий зинность работы типовых 3-, 4- и 6-чиновых (76,2, 101,6 и 152,4 мм) гидроц кликонов по точкам отсечки D₁₀- D.₅₀- D.₉₀, показан на Рис. 8.

Для оценки качества работы гидроц клонона необходимо исследовать поток жидкости на выходе. Выходной поток джжен иметь форму мелкого спрея из пульверизатора, причем в центре потока дольжна находиться область разр сенения. I. точка ачыкистки и наклон увеличиваются (см. Рис. 8 и 9). Однако при бурении скважин большого диаметра при визокой скорости проходки гидроц клон может оказаться перегруженным, о чем будет свидетельствовать «струйный» тип потока вхходячвед евд. С этим интогда можно мириться, поскольку остановка гидроц клонона не будет лучшим решением. Если поток на выходе гидроц клонона кининает терма форму «зоника», а обра консяваемый буровой раствор не перегружен твердой фазой, это чидначает недостаточное давление подачи, износ или зуу криванчич гидро. Некот уне типы гидроц аликонов позволяют адулировать ди дижнего отверстия, ч чы добиться нужной креми струи. Если при достаточном давлении подачи этого сделать невозможно, эт об обноно мгначает, что про прогительность гидроц чилона для консных условий чырлуатации слишком низкая.

Пескоотделители

Пескоотделители служат дляистистки раствора перед его поступлением на осоотделители. Обылно в kaчестве пескоотделите у используются гидроц клононы диаметром 6 (152,4 мм) һәм более серов. 12-12 Пескоотделители большого диаметра имеют преимущество - высокую про прокную способность (про проитительность) и недостаток - широкий зонон удаляемых частиц, от 45 до 74 микрон. Ч чыы добиться Кальальных результатов, необходимо подаавь буровой раствор в гидроц клон под под достаточным давлением.

Илоотделители

Для зан зинной зинности работы һәм предотвращения перегрузки киоотделителя перед подачей на него буровой раствор дольжен быть обработан пескоотделителем. Обылно в kaчечеве зоотделите у используются гидроц клононы диаметром 4 уййма (101,6 мм). Блокок чотоотделите у может состоаз из 12 и более 4-жановых (101,6 мм) гидроц алконов, кажда из кот чхх рассчитан на про прогную способность 75 галонов / мин (284 л / мин). Объемная про проитительность пескоотделителей һәм идоотделите телна джна на 25–50% превишать расход при цирульяции. При бурении скважин большого диаметра с высоким расходом время циркуляции необходима установка большего числа гидроц кликонов. Обикно гидроц клононы-зоотделители обра зыгяют достаточно большой оемем жидкости и имеют чәккий фракционный акон удаляемых частиц (см. Рис. 8). 4₅₀) соверляет 15–35 микрон, а точка отсечки (D.₉₀) может доходить до 40 микрон. Так как по размерам частиц барит находится в той же Казории что и и, барит будет удалагся из раствора при обработке аооотделителем. Поэтому зоотделители редко используются для акистки ут утеленных растворов с плотностью более 12,5 фунта / галон (1,5 кг / л). Пескоотделители һәм заототделители главным обором используются при бурении зангторов и направлений на неут нереленных растворах с низкой плотностью.

Ситогидгоц аликонные установки

Ситогидроц алонная установка (СГУ) для Аккой Астистки бурового раствора - это по существу гидоотделитель, смонированный над виброситом. Установка состоит из 12 и более 4-отовых (101,6 мм) гидроц клононов, установленных над мощным виброситом с очень мелким сеточным полотном (см. Рис. 10). СГУ предназначена для удаления из раствора частиц размера песка и сохранения при эом барита. Раствор поступает сначала в чотоотделитель, после чего проходит обработку на вибросите, сетки которого имеют ячейки малого размера. Буровой раствор һәм твердые частицы, проходящие через сетки вибросита (размер удаляемых частиц заисит от размера сеток в меш), используются повторно. Более крупные частицы, не прошедшие сквозь сетки, сбрасяются.

В соответствии со сдардартами API, размер 97% частиц барита соверляет менее 74 микрон Поэтому большая часть барита, удаленного гидроц сиконами, свободно проходит через сетку оушающего вибросита, после чего поступает обратно в чуу. По сути, ситогидроц алонная установка удаляет песок из утеленного раствора и служит вспомогтельным устройством для устьевых вибросит. Размер ячеек сеток СГУ может находиться в пределах от 120 до 325 меш. Для обеспечения адности работы СГУ размер ячеек сеток установки дилжен быть меньше, чем у сеток устьевых вибросит.

Хотя основное назначение ситогидроц клононной установки - удаление ш ш и и извлечение барита, сохранение дорогостоящей жидкой фазы (синтетических шаров, масел, насщенной соли, с стоимость буровых растворов. Кроме того, буровой шлам при обработке на СГУ подвергается сушке. Это ведет к чирращению объемов твердых отходов, что способствует снижению расходов на утилизяю ш шар. Если ситогидроц алконная установка не удаляет значительное количесто твердых частиц, работа подающего центробежного насоса будет в чыыявь истирание частиц и уменшшение ч размеров. В этом случае daже при правильной горлуатаси сеток установки с размером ячеек 200 меш и менее һәм обработке всего обемаа раствора, применение СГУ не дает дополнительх преимуществ.