Вибросита

Очистка бурового раствора от шлама с помощью вибросит происходит путем просеивания через вибрирующие сетки.

Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросит, являются размер ячеек сетки и просеивающая поверхность.

Минимальный размер отделяемых частиц шлама 160 мкм. Например, на СПБУ «Мурманская» установлены сдвоенные 2-х ярусные вибросита фирмы BRANDT (USA):

I - вибросито: верхняя сетка - 30 меш (0,85 мм),

нижняя сетка - 100 меш (0,25 мм).

II - вибросито: верхняя сетка - 30 меш (0,85 мм),

нижняя сетка -114 меш (0,22 мм).

С

Рис. 3. Гидроциклон

етки в виде кассет, то есть обрамлены металлическими планками. Пропускная способность должна превышать подачу буровых насосов на 25%. Для достижения максимально возможной пропускной способности вибросит, оснащенных сетками с небольшими размерами ячеек, необходимо стремиться, чтобыη_пл была не более 10-15 м Па*с.

Гидроциклонные шламоотделители

Рис. 3. Гидроциклон

Гидроциклон представляет собой цилиндр, соединенный с усеченным перевернутым конусом. Нижняя часть конуса заканчивается насадкой для слива песков, а цилиндрическая часть оборудуется входной насадкой, через которую нагнетается буровой раствор, и сливным патрубком, через которые отводится очищенный раствор. Буровой раствор насосом подается через входную насадку в цилиндрическую часть гидроциклона по касательной к внутренней поверхности. Обладая большой скоростью на входе частицы шлама под действием инерционных сил отбрасываются к стенке гидроциклона и движутся к песковой насадке.

Механизм работы гидроциклонов основан на значительном превышении центробежной силы над силой тяжести, действующей на частицу. При этом более крупные и тяжелые частицы отбрасываются к стенкам и двигаются вниз к вершине конуса, а мелкие и легкие вместе с жидкостью двигаются во внутреннем потоке гидроциклона, направленном вверх к сливному патрубку. При тангенциальном подводе жидкости с запасом энергии происходит ее интенсивное вращательное и поступательное движение по винтообразной траектории в полости гидроциклона в сторону песковой насадки с образованием внешнего потока.

При переходе потока из цилиндрической части гидроциклона в конус, с одной стороны, возрастает центробежная сила при уменьшении радиуса, с другой стороны, сужение конуса и незначительная пропускная способность пескового отверстия способствуют большей части жидкости отделиться от внешнего потока и образовать внутренний восходящий поток, который, вращаясь в том же направлении, уходит через верхний сливной патрубок.

Это сложный аппарат и его технологические характеристики меняются при изменении любого геометрического размера и ухудшаются при уменьшении напора подающего насоса (Р), увеличении вязкости и плотности бурового раствора, повышении концентрации твердых частиц в суспензии, уменьшении размера отделяемых частиц, уменьшении размера диаметра песковой насадки.

Гидроциклонные шламоотделители делят на песко- и илдоотделители условно. Пескоотделители - объединенная единым подающим и сливным манифольдом батарея гидроциклонов диаметром 150 мм. и более. Илоотделители — аналогичные устройства, составленные из гидроциклонов диаметром 100мм и менее. Число гидроциклонов в батареях песко- и илоотделителей разное.

Как и вибросита, гидроциклоны должны обрабатывать весь циркулирующий буровой раствор.

Пескоотделители отделяют частицы размером 0,08-0,1 мм; илоотделители - 0,03-0,04 мм. При нормальной работе песок должен выгружаться через песковую насадку веером, а не в виде жгута; плотность песка должна быть на 0,4-0,6 г/см³ больше плотности выходящего раствора.

Гидроциклонная очистка не позволяет достаточно полно извлечь тонкодисперсные частицы. Поэтому для удаления частиц размером до 0,002 мм (2 мкм) (коллоидных) используют центрифуги.