鉆井液固相控制-固控設(shè)備

項目十：鉆井液固相控制課程名稱：泥漿材料檢測與應(yīng)用任務(wù)二：固控設(shè)備振動篩旋流分離器離心機01知識點02知識點03知識點02項目十：鉆井液固相控制任務(wù)固控設(shè)備知識點3離心機

離心分離機的使用便于清除膠體顆粒，回收加重材料，減少液體排放量。一、離心機的結(jié)構(gòu)和工作原理1、離心機的結(jié)構(gòu)

工業(yè)用離心機有多種類型，但用于鉆井液固控的主要是傾注式離心機。傾注式離心機又稱做沉降式離心機，其核心部件有滾筒、螺旋輸送器和變速器。2、工作原理知識點3：離心機二、離心機的技術(shù)性能和使用

離心機主要清除鉆井液中大小為2-70μm的顆粒，提高其離心分離作用，可以從鉆井液中分離2-5μm以上的顆粒。

離心機一般用于從加重鉆井液中回收重晶石，它的處理量較小，只有1.5-2.0L/s。為了有效的操作，不應(yīng)超過離心機最大處理量，鉆井液進入離心機的同時加適量水進行稀釋，可提高離心機的分離效率。

使用時要將加重鉆井液加水稀釋至密度1.30-1.40g/cm3后再送進離心機處理，稀釋水的加入速度為0.38-0.5L/s為宜，鉆井液的漏斗粘度降至34-38s范圍內(nèi)為宜。知識點3：離心機

回收重晶石時，離心機的外殼轉(zhuǎn)速以1800-2000r/min為宜，用來回收重晶石時可回收2-5μm以上重晶石95%以上。在處理井場正在使用的鉆井液時，應(yīng)視鉆井液性能適時向鉆井液中補充1-2袋膨潤土粉。

通常，離心機不像旋流器、除砂器那樣連續(xù)使用，只允許每天處理1-2個循環(huán)。

需要注意，鉆井液清潔器和離心機都可用于從加重鉆井液中清除鉆屑，并回收大部分重晶石。但是，這兩種設(shè)備清除顆粒的粒度范圍有所不同。知識點3：離心機三、鉆井液固控工藝1、常用的固控方法

機械法、稀釋法、化學絮凝法2、非加重鉆井液的固相控制（1）鉆屑體積的估算在鉆進過程中，每小時進入鉆井液的鉆屑體積可由下式求得：知識點3：離心機（2）非加重鉆井液的固控流程知識點3：離心機3、加重鉆井液的固相控制

（1）加重鉆井液固控的特點加重鉆井液中，鉆屑與膨潤土的體積分數(shù)比一般不應(yīng)超過2:1.

（2）加重鉆井液的固控流程知識點3：離心機4、鉆井液固控系統(tǒng)

鉆井液固控系統(tǒng)是將各種常用固控設(shè)備及相應(yīng)輔助設(shè)備按固控流程組裝在一起的綜合固控裝置，是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的主要組成部分。知識點3：離心機知識點3：離心機項目十：鉆井液固相控制課程名稱：泥漿材料檢測與應(yīng)用任務(wù)二：固控設(shè)備振動篩旋流分離器離心機01知識點02知識點03知識點02項目十：鉆井液固相控制任務(wù)固控設(shè)備知識點1旋流分離器一、旋流分離器的結(jié)構(gòu)與原理1、結(jié)構(gòu)

用于鉆井液固相控制的旋流分離器是一種帶有圓柱部分的立式錐形容器。椎體上部的圓柱部分為進漿室，其內(nèi)徑即旋流器的規(guī)格尺寸，側(cè)部有一沿切向的進漿口，頂部中心有一渦流導管，構(gòu)成溢流口，殼體下部成圓錐形，錐角為15°-20°，底部的開口稱為底流口，分離出的鉆屑由此排出，其口徑大小可調(diào)。2、原理知識點2：旋流分離器二、旋流器底流口直徑調(diào)節(jié)

目前用于鉆井液固控的旋流器多為平衡式旋流器，其調(diào)節(jié)方法是先以純液體通過旋流器，調(diào)節(jié)底流口，使底流口無液體流出，即達到平衡位置。而含有可分離固相的液體輸入時，固體將會從底流口排出，每個排出的固體顆粒表面都粘附著一層液膜。此時的底流口大小稱為該旋流器的平衡點。

知識點2：旋流分離器

底流口的開度不合適會造成：干底、濕底現(xiàn)象。

處于理想工作狀態(tài)的旋流器，底流口有兩股流體相對流過，一股是空氣的吸入，另一股則是含固相的稠漿呈“傘狀”排出。知識點2：旋流分離器三、旋流器的類型

旋流器的分離能力與旋流器的尺寸有關(guān)，直徑越小分離的顆粒也越小。

通常將某一尺寸的顆粒在流經(jīng)旋流器之后，有50%從底流口被清除的尺寸稱為這種旋流器的分離點。顯然，旋流器的分離點越低，表明其分離固相的效果越好。某一尺寸的旋流器，其分離點并不是一個常數(shù)。旋流器按其直徑不同，可分為除砂器、除泥器和微型旋流器。知識點2：旋流分離器四、旋流器使用注意事項（1）應(yīng)根據(jù)鉆井液泵的排量確定使用旋流器的個數(shù)，除砂器或除泥器的處理量應(yīng)為鉆井液泵排量的1.5倍。（2）鉆井液進口壓力應(yīng)保持在規(guī)定范圍，壓力不宜高，但應(yīng)穩(wěn)定，是處理前后鉆井液密度差大于0.02g/cm3，底流密度大于1.70g/cm3。

知識點2：旋流分離器

（3）微型旋流器與除砂器、除泥器不同，主要用于分離鉆井液中的膨潤土，可將鉆井液中的膨潤土95%分離出來，以便回收重晶石，使用時將鉆井液加水稀釋。（4）除砂器要盡早使用，連續(xù)使用，不要等鉆井液的密度、含砂量上升后才使用。（5）加重鉆井液只能使用振動篩、除砂器，而不能使用除泥器，因重晶石的顆粒尺寸在除泥器可分離范圍內(nèi)。知識點2：旋流分離器五、旋流器的操作

（1）在上級固控設(shè)備（振動篩）正常工作狀態(tài)下，逆旋打開旋流器（除砂器）上水閥門，閉合電源開關(guān)，啟動旋流器，用手檢查底流口，應(yīng)為傘狀排砂，并有空氣吸入感。

（2）停用時，先停旋流器，再停振動篩。知識點2：旋流分離器六、鉆井液清潔器

鉆井液清潔器是一組旋流器和一臺細目振動篩的組合。上部為旋流器，下部為細目振動篩。鉆井液清潔器工作時，旋流器將鉆井液分離成低密度的溢流和高密度的底流。溢流返回鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，底流落在細目振動篩上，細目振動篩將高密度的底流再分離成兩部分，一部分是重晶石和其他小于網(wǎng)孔的顆粒透過篩網(wǎng)回到循環(huán)系統(tǒng)，另一部分大于網(wǎng)孔的顆粒從篩網(wǎng)上被排除。所選篩網(wǎng)一般在100-325目之間，通常多使用150目。知識點2：旋流分離器

鉆井液清潔器主要用于從加重鉆井液中除去比重晶石粒徑大的鉆屑。使用鉆井液清潔器的優(yōu)點在于既降低了低密度固體的含量，又避免了大量重晶石的損失。知識點2：旋流分離器THANKYOU

課程名稱：泥漿材料檢測與應(yīng)用石油和化學工程系項目十：鉆井液固相控制課程名稱：泥漿材料檢測與應(yīng)用任務(wù)二：固控設(shè)備振動篩旋流分離器離心機01知識點02知識點03知識點02項目十：鉆井液固相控制任務(wù)固控設(shè)備知識點1離心機

離心分離機的使用便于清除膠體顆粒，回收加重材料，減少液體排放量。一、離心機的結(jié)構(gòu)和工作原理1、離心機的結(jié)構(gòu)

工業(yè)用離心機有多種類型，但用于鉆井液固控的主要是傾注式離心機。傾注式離心機又稱做沉降式離心機，其核心部件有滾筒、螺旋輸送器和變速器。2、工作原理知識點1：離心機二、離心機的技術(shù)性能和使用

離心機主要清除鉆井液中大小為2-70μm的顆粒，提高其離心分離作用，可以從鉆井液中分離2-5μm以上的顆粒。

離心機一般用于從加重鉆井液中回收重晶石，它的處理量較小，只有1.5-2.0L/s。為了有效的操作，不應(yīng)超過離心機最大處理量，鉆井液進入離心機的同時加適量水進行稀釋，可提高離心機的分離效率。

使用時要將加重鉆井液加水稀釋至密度1.30-1.40g/cm3后再送進離心機處理，稀釋水的加入速度為0.38-0.5L/s為宜，鉆井液的漏斗粘度降至34-38s范圍內(nèi)為宜。知識點1：離心機

回收重晶石時，離心機的外殼轉(zhuǎn)速以1800-2000r/min為宜，用來回收重晶石時可回收2-5μm以上重晶石95%以上。在處理井場正在使用的鉆井液時，應(yīng)視鉆井液性能適時向鉆井液中補充1-2袋膨潤土粉。

通常，離心機不像旋流器、除砂器那樣連續(xù)使用，只允許每天處理1-2個循環(huán)。

需要注意，鉆井液清潔器和離心機都可用于從加重鉆井液中清除鉆屑，并回收大部分重晶石。但是，這兩種設(shè)備清除顆粒的粒度范圍有所不同。知識點1：離心機三、鉆井液固控工藝1、常用的固控方法

機械法、稀釋法、化學絮凝法2、非加重鉆井液的固相控制（1）鉆屑體積的估算在鉆進過程中，每小時進入鉆井液的鉆屑體積可由下式求得：知識點1：離心機（2）非加重鉆井液的固控流程知識點1：離心機3、加重鉆井液的固相控制

（1）加重鉆井液固控的特點加重鉆井液中，鉆屑與膨潤土的體積分數(shù)比一般不應(yīng)超過2:1.

（2）加重鉆井液的固控流程知識點1：離心機4、鉆井液固控系統(tǒng)

鉆井液固控系統(tǒng)是將各種常用固控設(shè)備及相應(yīng)輔助設(shè)備按固控流程組裝在一起的綜合固控裝置，是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的主要組成部分。知識點1：離心機知識點1：離心機項目十：鉆井液固相控制課程名稱：泥漿材料檢測與應(yīng)用任務(wù)二：固控設(shè)備振動篩旋流分離器離心機01知識點02知識點03知識點02項目十：鉆井液固相控制任務(wù)固控設(shè)備知識點1振動篩一、振動篩的結(jié)構(gòu)和工作原理

振動篩是一種過濾性的機械分離設(shè)備，是鉆井液固控的關(guān)鍵設(shè)備。振動篩由底座、篩架、篩網(wǎng)、激振器、減震器等部件組成。

激振器使篩架在一定振擊力下產(chǎn)生高頻振動，當鉆井液流到篩面上時，直徑大于篩孔的固體從篩網(wǎng)上滾下，鉆井液連同小于篩孔的固體通過篩孔流入鉆井液槽和鉆井液罐。知識點1：振動篩

二、技術(shù)性能

振動篩是固相控制設(shè)備中第一道關(guān)。

振動篩清除固相顆粒正?？汕宄?79-2000μm。

一般原則是以鉆井液覆蓋篩網(wǎng)面積的75%-80%為合適，否則篩網(wǎng)使用過粗，篩網(wǎng)使用時能見20%-30%鉆屑。

振動篩常用的篩網(wǎng)為12目、16目、20目，為了清除更細、更多的鉆屑，應(yīng)盡可能選擇使用細的篩網(wǎng)，一般應(yīng)采用80-120目篩，性能先進的振動篩使用的最小篩網(wǎng)可達325目至460目。知識點1：振動篩

振動篩的處理能力應(yīng)能適應(yīng)鉆井過程中的最大排量。

影響振動篩處理量的因素很多，其中包括振擊力大小、振動頻率和振幅、篩網(wǎng)上質(zhì)點的運動軌跡、鉆井液的類型和鉆井液性能、篩網(wǎng)目數(shù)和篩孔形狀、篩網(wǎng)面積等。

振動篩篩網(wǎng)目數(shù)的選擇，應(yīng)以地層和篩面鉆屑覆蓋率決定其適合目數(shù)，不能太粗或太細；第二是調(diào)整好鉆井液的性能，使鉆井液有較好的流動性，較低的粘度和切力。篩網(wǎng)越細，鉆井液粘度越高，則處理量越小，一般粘度每增加10%，處理量降低2%左右。知識點1：振動篩三、振動篩的安裝與操作1、振動篩的安裝

（1）將設(shè)備固定在有足夠剛度和強度的水平基礎(chǔ)上，將進液管與進料箱入口法蘭連接，檢查橡膠浮子連接螺栓是否有松動，如有松動，則需緊固。

（2）按激振器說明書的要求，將規(guī)范電源接入振動篩的控制箱，卸下激振器軸承蓋中心位置上的堵塞，啟動電機，觀察電機轉(zhuǎn)子旋向、兩臺振動電機旋向應(yīng)相反，旋向確定后，裝上堵塞，電機按標記接地。知識點1：振動篩

（3）根據(jù)使用要求選擇不同目數(shù)的曬布，并由中間向兩邊擰緊，固定曬網(wǎng)的一端，然后再固定另一端，篩網(wǎng)下面的橡膠墊條發(fā)生斷裂或磨損，應(yīng)及時予以更換，否則也將是篩網(wǎng)過早損壞。網(wǎng)孔尺寸以鉆井液覆蓋篩網(wǎng)總長度的75%-80%為宜。如發(fā)生鉆屑堵塞篩孔的現(xiàn)象，應(yīng)換用更細的曬布，而不是更換更粗的曬布，否則將不能起到清除鉆屑的作用。知識點1：振動篩2、振動篩的操作規(guī)程（1）將皮帶護罩打開，順時針拉動皮帶，使激振器轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動靈活，無阻卡，蓋好護罩。（2）合閘啟動電機。雙激振器振動篩先開啟1號電機，待1號電機運轉(zhuǎn)正常后，開啟2號電機。待振動篩運轉(zhuǎn)正常后，開啟進液閥，讓鉆井液進入篩箱，并觀察篩網(wǎng)表面鉆屑