除泥器的工作原理與除砂器完全相同,都是基于離心沉降。其核心工作部件也是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的錐形滾筒。
工作流程如下:
進(jìn)料:經(jīng)過(guò)除砂器處理后的鉆井液,被小型供液泵(通常為砂泵)以較高壓力(0.2-0.4 MPa)從進(jìn)液管切向注入除泥器。
高速旋轉(zhuǎn):液體在錐形滾筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),形成強(qiáng)大的渦流。
精細(xì)分離:在強(qiáng)大的離心力作用下,密度大于液相的細(xì)顆粒被甩向滾筒內(nèi)壁。由于除泥器的滾筒直徑更小、錐度更長(zhǎng),產(chǎn)生的離心力更強(qiáng),因此能分離出更細(xì)的顆粒。
沉降與排出:被分離的固相沿筒壁螺旋向下運(yùn)動(dòng),從底部的底流口(排泥口)排出。
溢流:凈化后的清潔鉆井液則形成內(nèi)旋流,從頂部的溢流管返回循環(huán)系統(tǒng),可進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行最終處理或直接參與循環(huán)。
簡(jiǎn)而言之,除泥器是一臺(tái)“更精細(xì)”的離心分離機(jī),專門用于捕捉“漏網(wǎng)”的細(xì)小顆粒。
主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類
除泥器的結(jié)構(gòu)與除砂器相似,但為了達(dá)到更高的分離精度,有其獨(dú)特之處:
更小的滾筒直徑:這是與除砂器最直觀的區(qū)別。除泥器的錐形滾筒直徑通常為 4英寸、5英寸或6英寸(除砂器通常為8英寸、10英寸或12英寸)。更小的直徑在相同轉(zhuǎn)速下能產(chǎn)生更大的離心力,從而分離更細(xì)的顆粒。
更長(zhǎng)的錐體:更長(zhǎng)的錐度提供了更長(zhǎng)的分離路徑,使細(xì)顆粒有更充分的時(shí)間被分離出去。
處理能力與并聯(lián)作業(yè):?jiǎn)蝹€(gè)小直徑除泥器的處理能力有限。為了匹配鉆井液的大排量,通常將多個(gè)(如8、10、12甚至更多)除泥器單元并聯(lián)安裝在一個(gè)共同的主腔體(泥漿分配器)上,組成一個(gè)除泥器組。
根據(jù)滾筒數(shù)量,常稱為“8聯(lián)除泥器”、“12聯(lián)除泥器”等。
核心性能參數(shù)
分離粒度:除泥器的典型分離粒度范圍為15-25微米(約500-800目)。這是其與除砂器(74-105微米)的根本區(qū)別。
處理能力:?jiǎn)蝹€(gè)4英寸滾筒的處理能力約為15-25 m3/h。通過(guò)并聯(lián)多個(gè)單元,可以滿足不同井況的流量需求。
工作壓力:需要更高的進(jìn)口壓力(通常>0.2MPa)來(lái)產(chǎn)生足夠的離心力,因此需要配備專用的供液泵。
除泥器是固控流程中承上啟下的精加工環(huán)節(jié):
鉆井液凈化流程:振動(dòng)篩(一級(jí),>100μm)→ 除砂器(二級(jí),74-105μm)→ 除泥器(三級(jí),15-25μm)→ 離心機(jī)(四級(jí),<5-10μm)
它的有效工作,極大地減輕了末級(jí)設(shè)備——離心機(jī)的處理負(fù)擔(dān),避免了離心機(jī)因處理量過(guò)大或固相含量過(guò)高而失效,是整個(gè)固控系統(tǒng)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。
