提高钻井液离心机的分离效率
2013-01-21钻井液离心机工作时,钻井液通过一固定的进浆管进入离心机,然后在输送器轴筒上被加速,并通过在轴筒上开的进浆孔流入滚筒内。由于滚筒的转速极高,在离心力作用下,密度或体积较大的颗粒被甩向滚筒内壁,使固液两相发生分离。其中固体被输送器送至滚筒的小端,经底流口排出;而含有细颗粒的流体以相反方向流向滚筒大端,从溢流口排出。滚筒内液层的厚度靠调节离心机端面上8~12个溢流孔来控制。输送器能够连续地推动沉降下来的固体颗粒向小端移动。当移至离心机的干湿区过渡带时,由于离心力和压力的作用,大多数自由水被挤掉,留在颗粒表面的主要是吸附水。
钻井液离心机是惟一能够从分离的固相颗粒上清除自由水的钻井液固控装置,它可将液相损失降低到最小程度。变速器的作用是使输送器的转速稍慢于滚筒的转速,一般仅慢20~40 r/min,其目的在于能连续输送固相。多数变器的变速比为80:1,即滚筒每转动80转,输送器便少转1转。
为了提高钻井液离心机的分离效率,一般需对输入离心机的钻井液用水适当稀释,以使钻井液的漏斗粘度降至34~38 s范围内为宜,稀释水的加入速度为0.38~0.5 L/s。离心机的转速对分离颗粒粒度也有很大影响。例如,处理量为21.6m3/h的离心机,当工作转速为3250 r/min时,对水基钻井液可分离重晶石至2 m,钻屑至3 m;当工作转速为2 500 r/min时,可分离重晶石至6 m,钻屑至9 m。根据斯托克斯定律,重晶石颗粒可与1.5倍于其粒径的低密度固体颗粒同时沉降。在使用离心机时,应注意选择合适的转速和处理量,以取得预期效果。