1、旋流器的分類及功能水力旋流器按其直徑的不同,可分為除砂器、除泥器和微型旋流器三類。
(1)除砂器 直徑為150-300mm的旋流器稱為除砂器。它處理鉆井液的能力,在輸入壓力為0.2MPa時一般不低于20-120m3/h。處于正常工作狀態(tài)的除砂器可清除大約95%大于74μm的鉆屑和50%大于30μm的鉆屑。在選擇除砂器時,其許可處理量應(yīng)該是鉆井時最大排量的1.25倍。
(2)除泥器:直徑為100-150mm的旋流器稱為除泥器。在輸入壓力為0.2MPa時其處理能力不低于10-15m3/h。正常工作狀態(tài)的除砂器可清除大約95%大于40μm的鉆屑和50%大于15μm的鉆屑。除泥器的許可處理量,應(yīng)為鉆井時最大排量的1.25-1.5倍。
(3)微型旋流器:直徑為50mm的旋流器稱為微型旋流器。在輸入壓力為0.2MPa時其處理能力不低于5m3/h。分離粒子范圍為7-25μm。主要用于非加重鉆井液,以清除超細(xì)顆粒。
2、旋流器的處理能力
旋流器的處理能力可從兩個方面來評價,一是允許輸入鉆井液的能力,二是底流口的排泄能力。
根據(jù)鉆井液的循環(huán)速度(即排量),可以確定需要的旋流器的個數(shù),在實際應(yīng)用中,旋流器組的總鉆井液處理量要大于排量的10%-20%,以防旋流器超載。
底流口的排泄能力包括兩個方面:首先是旋流器內(nèi)液體的流型應(yīng)具有較高的分離能力,能沉降較細(xì)的固相顆粒;二是對平衡設(shè)計的旋流器其底流口在超載的情況下,能夠以最大的速度排泄固相顆粒。旋流器的直徑不同,其分離能力也是不同的。除砂器分離的顆粒直徑一般為40-200μm,除泥器分離的顆粒直徑一般為15-40μm。如表6.5所示。
表6.5旋流器直徑與可分離顆粒直徑
旋流器直徑(mm) | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 1270 |
可分離顆粒直徑(μm) | 4~10 | 7~30 | 10~40 | 15~52 | 32~64 | 46~80 | 300~400 |
3、使用旋流器時的注意事項為保證旋流器的分離效果,在實際使用過程中,應(yīng)注意以下幾個問題:
(1)要保證旋流器的前級處理設(shè)備-振動篩工作有效。盡可能選用比較細(xì)的振動篩網(wǎng),同時振動篩不能發(fā)生旁流或劃破,以防旋流器發(fā)生固相超載而堵塞。堵塞對旋流器的分離效果影響很大,如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即排堵,或者把它從管匯中換掉。底流口的堵塞通常是由于干區(qū)或固相超載引起的,干區(qū)的產(chǎn)生往往是由于底流口調(diào)得太小而引起的,固相超載可以通過調(diào)大底流口來解決。如有可能,可在旋流器系統(tǒng)內(nèi)再加裝一些旋流器,或者更換更好、更合適的旋流器。
(2)選擇合適的離心泵,保證進(jìn)口壓力。在離心泵的吸入端要加放濾網(wǎng),防止大的固相顆粒團(tuán)吸入。
(3)在旋流器的吸入口加適量的水稀釋,降低鉆井液的密度和粘度,提高旋流器的分離效率。
(4)對平衡設(shè)計的旋流器要經(jīng)常檢查其底流狀態(tài)是否正常,如發(fā)現(xiàn)有不正常現(xiàn)象,應(yīng)立即排除。