Mokraya klassifikatsiyasi — eto ajratish tverdyx chastits po masse (razmeru i plotnosti) chastits metodami, otlichnymi ot vibrationnogo otseivaniya. Vse ustroystva mokroy klassifikatsii osushchestvlyayut alohida ajratilgan soglasno zakonu Stoksa. Kachestvo mokroy klassifikatsii zavisit ot neskolkix faktorov:
1. Bolee krupnye chastitsy osajdayutsya bystree, chem bolee melkie chastitsy, daje esli uni imeyut odinakovyy udelnyy ves.
2. Tverdaya faza vysokoy plotnosti osajdaetsya bystree, chem tverdaya faza maloy plotnosti, daje esli oni imeyut odinakovyy razmer.
3. Pri uvelicheni vyazkosti i/ili plotnosti burovogo rastvora zamedlyaetsya skorost osajdeniya chastits.

PRIMECHANIE: Chasto pri udaleni melkix chastits na tsentrijuga rastvor razbavlyayut uchun snijeniya vyazkosti. Odnako v etom slachae neobhodimo uchest sleduyuschee:
a) sushchestvuet nekotoryy «predel razbavleniya», pri dostijenii kotorogo dalneyshee snijenie vyazkosti yoki plotnosti rastvora ne vlyaet na kachestvo separatii.
b) i naoborot, nedostatochnoe razbavlenie rastvora ne pozvolit kachestvenno ochistit rastvor ot tverdoy fazy.

Ustroystva mokroy klassifikatsii, naibolee chast ispolzuemye dlya ochistki burovogo rastvora ot tverdyx chastits, — bu gidrotsiklon va tsentrifugi. Kak bylo skazano ranee, printsip deystviya gidrotsiklonov va tsentrifug osnovan na zakone Stoksa v otnoshenii plotnosti, vyazkosti i sily G. Uvelichenie skorosti osajdeniya va propusknoy sposobnosti dostigaetsya va etix usloviyax deyystvya christian siloviyax deyestiya. Deystvuyushchaya na chastitsu sila G pryamo proporsionalna (diametr krugogogo dvigateli) x (kvadrat chastoty vrashcheniya [ob/min]) x (masse chastitsy).

 

Poetomu tsentrobejnye nasosy smesitelnyx voronok va gidrotsiklonov hamma narsadan farq qiladi. Iz-za nizkoy propusknoy sposobnosti tsentrifug vozmojna ustanovka porshnevyh nasosov, kotorye v otlichie ot tsentrobejnyh ne vyzyvayut stol znachitelnoe umenshie razmerov chastits.

Na Ris. 6 izobrajen gidrotsiklon. Eto ustroystvo ne imeet dvijushchixsya chastey. Jidkost, perekachivaemaya tsentrobejnym nasosom, postupaet v gidrotsiklon po vneshney kasatelnoy voronkoobraznogo konusa. Forma konusa pridaet jidkosti vihrevoe dvijenie, uvelichvayushchee silu G. Eto pozvolyaet osushchestvlyat ajratish bolee tyajelyx chastits pri vysokoy proizvoditelnosti. Tverdye tyagelye chastitsy vyhodyat cherez nijnee otverstie, togda qanday katta chast jidkosti podnimaetsya v konusnuyu voronku, raspolojennuyu v verxney chasti ustroystva. Nesmotrya na nekotoruyu trudnost v dostujenii chetko vyrajennoy tochki otsechki opredelennoy fraktsii chastits, gidrotsiklon — prostoe, nadejnoe va ekonomichnoe ustroystvo s vysokoy propusknoy sposobnostyu.

Obychno na neftepromyslax foydalanish tsentrifugi dekantiruyuschego tipa. Eto vysokoskorostnye tsentrifugi, sil G kotoryh dostugaet ot 600 dan 800 gacha . Odin iz nedostatkov bolshinstva dekantiruyushchix tsentrifug — dostatochno nizkaya propusknaya sposobnost (menee 40 gallonov/min [<151,4 l/min]), tak kak odnoy tsentrifugoy obrabatyvaetsya lish nebolshoy ob'em tsentriruyushchestvo.

Iz illyustratsii na Ris. 2 (predydushchiy razdel «Vibrosita«) legko ponyat, pochemu udalenie peska va ila iz soderjaschego barit utyajelennogo rastvora s prakticheskoy tochki zreniya netelesoobrazno.

Po svoim razmeram chastichki barita otnostyatsya k kategoriii ila, poetomu posle obrabotki pesko- yoki ilotdelitelem rastvor hamma narsa boshqa budet soderjat katta kolichestvo bu tsennogo material. Peskootdeliteli doljny imet srednyuyu tochku otsechki (v zavismosti ot xarakteristik gidrotsiklona) v diapazon ot 45 dan 74 mikron, a ilotdeliteli — ot 15 dan 35 mikron. Tak kak sredniy chastits barita naxoditsya kak raz v diapazon ot 15 dan 30 mikrongacha, katta chast barita budet vyhodit vmeste s ilom yoki peskom.

Poetomu uchun effektivnoy separatsii barita primenyyutsya maxsus tsentrifugi uchun izvlecheniya barita va mikrogidrotsiklonlar (gidrotsiklon kichik diametr, rabotashchie pod vysokim davlenem), rasschitannye na udalenie chastits ot 7 dan 9 mikronov (D50). Odnako esli oborudovanie po izvlecheniyu barita ne rabotaet sovmestno s drugimi pravilno podobrannymi va xorosho nalajennymi ustroystvami sistemy ochistki, nekotoraya chast ila va peska mumkin postupat obratno v aktivnuyu tizimi.

Na Ris. 6 predstavlen poperechnyy razrez gidrotsiklon (yoki tsentrobajnogo separator «tsiklonnogo» tipa).
Vysokoproizvoditelnyy tsentrobejnyy nasos podaet burovoy rastvor cherez otverstie na shirokom kontse voronkoobraznogo gidrotsiklona. Pri dostatochnom napore (davleii) sozdaetsya vihrevoy potok, po forme napominayushchiy vodyanuyu voronku, tornado ili tsiklon. Vihrevym potokom vlajnye va tyagelye chastitsy vytalkivayutsya iz gidrotsiklon cherez nijnee otverstie, a ochishchennaya jidkost postupaet v verxnyuyu chast gidrotsiklon. Takim obrazom, printsip deystviya vseh gidrotsiklonov (ilootdeliteley, glinootdeliteley i peskootdeliteley) odin va tot je. Zavisimost napora ot davleniya imeet sleduyushchiy vid:Napor (futy) = davlenie (funty/ kv.dyuym) / [0,052 x plotnost rastvora (funty/gallon)]

Bolsha chast gidrotsiklonov rasschitana na 75 fut (22,9 m) napora na vpusknom manifolde (sm. texnicheskie dannye zavodaizgotovitelya). Tak kak plotnost rastvora vxodit v privedennoe vyshe uravnenie, davlenie dlya sozdaniya ukazannogo napora mumkin izmenyyatsya v zavismosti ot plotnosti burovogo rastvora. Napor doljen izmeryatsya na vpusknom manifolde, t.k. mejdu nasosom va manifoldom gidrotsiklona napor budet umenshatsya. Esli napor budet nedostatochnym, snitsya propusknaya sposobnost gidrotsiklona va tochka otsechki stanet bo'lsa, chem kerak. Masalan, esli napor raven 45 futam (13,7 m) vmesto jelaemyh 75 fut (22,9 m), gidrotsiklon diametri 4 dyuyma (101,6 mm) budet imet propusknuyu sposobnost 40 gallonov/min (151,4 l/) vmesto 50 gallonov/min (189,3 l/min), a tochka otsechki — 55 mikron vmestoy 15. Chrezmernyy napor shuningdek otritsatelno skazyvaetsya na kachestve ochistki: v etom slachae katta chast tizimi tverdyx chastits budet post obratupatu.

V verxney chasti gidrotsiklona raspolojen korotkiy otrezok truby, xuddi shunday nazyvaemyy «vixreulovitel». Vixrevoy potok dvijetsya po napravleniyu k nijney — konusnoy — chasti gidrotsiklona. Krupnye i/ili tyajelye chastitsy sbrasyvayutsya cherez nijnee otverstie, a jidkost s melkimi va legkimi chastitsi, dvijushchimisya vmeste s potokom bolee medlenno, postupayut v vihruelovitel. Tak kak gidrotsiklon prednaznachen uchun udaleniya tolko tverdyx chastits, sohranyaya v to je vremya bolshuyu chast jidkosti, nijnee (konusnoe) otverstie imeet menshiy diametri, chem verxnee (vihrevoe). Iz nijnego otverstiya vyhodyat krupnye chastitsy va malaya chast jidkosti. Bolshaya chast jidkosti s melkimi chasticami menyaet napravlenie dvijeniya, peremeshchas vverx po trube-vixreulovitelyu va vyhodya po ney iz gidrotsiklon.

Na Ris. 7 izobrajeny razlichnye sposoby primeneniya gidrotsiklon. Pri ispolzovanii gidrotsiklonov v kachestve pesko- va ilotdeliteley jidkost s krupnymi tverdymi chastitsami, vyhodyashchaya iz nijnego o'tish, otbrakovyvaetsya, a postupashchayadan yuqori tizimdan voz kechish faollashadi. Esli gidrotsiklon primenyaetsya v kachestve baritootdelitelya yoki glinnotdelitelya, soderjashchiy barit potok jidkosti iz nijnego otverstiya napravlyaetsya obratno v sistemu, a potok izverxnego otverstiya, soderjashchiy glinu yoki i nitsietsya napravlyaet.

Tiporazmer va kolichestvo gidrotsiklonov maxsus ekspluatatsiyalardan foydalanadi. Diametr gidrotsiklonov-peskootdeliteley obychno sostavlyaet 6 dyuymov (152,4 mm) va bolee; 12-dyuymovyh (304,8 mm) gidrotsiklonni ishlatadi. V kachestve ilototdeliteley ishlaydi gidrotsiklon diametri 4 dan 6 gacha (101,6 dan 152,4 mm gacha), obychno stavyat 12 va bolee 4-dyuymovyx (101,6 mm) gidrotsiklonlar. V glinootdelitelyax va mikrotsiklonlar 2-dyuymovye (50,8 mm) gidrotsiklonni ishlatadi; chislo 2-dyuymovyx (50,8 mm) gidrotsiklonov obychno dohodit to 20. Proizvoditelnost gidrotsiklon zavisit ot ego diametra: uchun ob'ema rastvora kerak bo'ladi kattaroq gidrotsiklonov kichik diametri, chem katta. Misol, 3-, 4- va 6-dyuymovyx (76,2, 101,6 va 152,4 mm) gidrotsiklonlar bo'yicha tochkam otsechki D.₁₀— D₅₀— D₉₀, pokazan na Ris. 8.

Dlya otsenki kachestva raboty gidrotsiklon neobhodimo issledovat potok jidkosti na vyhode. Vyxodnoy potok doljen imet formasi melkogo spreya iz pulverizatora, prichem v tsentr potoka doljna nahoditsya oblast razryajeniya. I naoborot, vyxodnoy potok «struynogo tipa» bez oblasti razryajeniya govorit o ploxom kachestve raboty gidrotsiklona, ​​t.k. tochka ochistki va naklon uvelichivatsya (sm. Ris. 8 va 9). Odnako pri burenii skvajin katta diametra pri vysokoy skorosti proxodki gidrotsiklon mumkin okazatsya peregrujennym, o chem budet svidetelstvovat «struynyy» tip potoka vyhodyaschey jidkosti. S etim inogda mumkin miritsya, poskolku ostanovka gidrotsiklona nima budet luchshim resheniem. Esli potok na vyhode gidrotsiklona nachinaet teryat formu «zontika», a obrabatyvaemyy burovoy rastvor ne peregrujen tverdoy fazoy, bu o'znachaet nedostatochnoe davlenie podachi, iznos yoki zakuporivanie gidrotsiklon. Nekotorye tipy gidrotsiklonov pozvolyayut tartibga soluvchi diametrli nijnego chetga, chtoby dobitsya nujnoy formy strui. Esli pri dostatochnom davlenii podachi bu sdelat nevozmojno, bu obychno oznachaet, dannyx xizmat ko'rsatish ekspluatatsii slishkom nizolar uchun ishlab chiqarish gidrotsiklona.

Peskootdeliteli

Peskootdeliteli slajat uchun ochistki rastvora pered ego postupleniem na ilotdeliteli. Obychno v kachestve peskootdeliteley foydalanish gidrotsiklonik diametr 6 (152,4 mm) va bolee dyuymov. Chasto v kachestve peskootdeliteley primenyayut dva 12-dyuymovyx (304,8 mm) gidrotsiklon va propusknoy sposobnostyu 500 gallonov/min (1893 l/min) kajdyy. Peskootdeliteli katta diametr imeyut preimuschestvo — vysokuyu propusknuyu sposobnost (proizvoditelnost) va nedostatok — shirokiy diapazon udalyaemyh chastits, ot 45 dan 74 mikrongacha. Chtoby dobitsya optimal natijalar, neobhodimo podavat burovoy rastvor v gidrotsiklon pod dostatochnym davlenem.

Ilotdeliteli

Maksimal effektli raboty va predotvrashcheniya peregruzki ilotdelitelya pered podachey na nego burovoy rastvor doljen byt obrabotan peskootdelitelem. Obychno v kachestve ilotdeliteley foydalanish gidrotsiklon diametri 4 kun (101,6 mm). Blok ilotdeliteley mumkin sostoyat 12 va bolee 4-dyuymovyh (101,6 mm) gidrotsiklonov, kajdy dan kotoryh rasschitan na propusknuyu sposobnost 75 gallonov/min (284 l/min). Ob'emnaya proizvoditelnost peskootdeliteley va ilotdeliteley doljna na 25–50% previshat rasxod pri tsirkulyatsii. Pri burenii skvajin katta diametra s vysokim rasxodom vo vremya tsirkulyatsii neobxodima ustanovka bolshego chisla gidrotsiklonov. Obychno gidrotsiklon-ilootdeliteli obrabatyvut dostatochno katta ob'em jidkosti va imeyut uzkiy fraksionnyy diapazon udalyaemyh chastits (sm. Ris. 8). Pri uslovi xorosho produmannogo proektirovaniya va pravilnoy ekspluatatsii, u 4-dyuymovyx (101,6 mm) gidrotsiklonov tochka otsechki chastits (D)₅₀) sostavlaet 15-35 mikron, a tochka otsechki (D₉₀) 40 mikrongacha bo'lishi mumkin. Tak kak po razmeram chastits barit nahoditsya v toy je kategorii chto i il, barit budet udalyatsya iz rastvora pri obrabotke ilotdelitelem. Poetomu ilotdeliteli redko ispolzuyutsya uchun ochistki utyajelennyh rastorov uchun plotnostyu bolee 12,5 funt/gallon (1,5 kg/l). Peskootdeliteli i ilotdeliteli glavnym obrazom ispolzuyutsya pri burenii konduktorov va napravleniy na neutyajelennyh rastorah s niskoy plotnostyu.

Sitogidgotsiklonnye ustanovki

Sitogidrotsiklonnaya o'rnatish (SGU) uchun tonkoy ochistki burovogo rastvora — bu sushchestvu ilotdelitel, smontirovannyy nad vibrositom. Ustanovka sostoit iz 12 va bolee 4-dyuymovyh (101,6 mm) gidrotsiklonov, ustanovlennyh nad moschnym vibrositom va ochen melkim setochnym polotnom (sm. Ris. 10). SGU prednaznachena uchun udaleniya iz rastvora chastits razmera peska va soxraneniya pri etom barita. Rastvor postupaet snachala v ilotdelitel, posle chego prohodit obrabotku na vibrosite, setki kotorogo imeyut yacheyki malogo razmera. Burovoy rastvor i tverdye chastitsy, proxodyashchie cherez setki vibrosita (razmer udalyaemyx chastits zavisit ot razmera setok v mesh), ispolzuyutsya povtorno. Bolee krupnye chastitsy, ne proshedshie skvoz setki, sbrasyvayutsya.

API standartami, razmer 97% chastits barita sostavlyaet menee 74 mikron. Poetomu katta chast barita, udalennogo gidrotsiklonami, svobodno prohodit cherez setku osshayuschego vibrosita, posle chego postupaet obratno v sistemu. Po suti, sitogidrotsiklonnaya ustanovka udalyaet pesok iz utyajelennogo rastvora va slujit vspomogatelnym ustroystvom uchun ustevyh vibrosit. Razmer yacheek setok SGU mumkin nahoditsya v predelax ot 120 dan 325 meshgacha. Dlya obespecheniya effektivnosti raboty SGU razmer yacheek setok ustanovki doljen byt menshe, chem u setok ustevyh vibrosit.

Xotya osnovnoe naznachenie sitogidrotsiklonnoy ustanovki — udalenie shlama va izvlechenie barita, sohranie dorogostoyashchey jidkoy fazy (sintetik materiallar, masel, nasyshchennoy sol, KCl va boshqalar) Krome togo, burovoy shlam pri obrabotke na SGU podvergaetsya sushke. Eto vedet k sokrascheniyu ob'emov tverdyx otxodov, chto sposobstvuet snijeniy rasxodov na utilizatsiyu shlama. Esli sitogidrotsiklonnaya ustanovka ne udalyaet znachitelnoe kolichestvo tverdyx chastits, rabota podayuscheho tverdyx chastits, budet vyzyvat istiranie chastits va umenshie ix razmerov. V etom slachae daje pri pravilnoy ekspluatatsii setok ustanovki s razmerom yacheek 200 mesh va mene va obrabotke barcha ob'ema rastvora, primenie SGU emas, balki dopolnitelnyx preimushchestv.