Nếu bạn điều hành một hoạt động khoan, bạn đã biết rằng bùn khoan sạch không phải là một điều tốt đẹp để có nó là thiết yếu cho tốc độ thâm nhập, ổn định lỗ, và tuổi thọ của thiết bị.máy trộn đá phiến của bạn loại bỏ các vỏ thôTuy nhiên, cát mịn và bùn vẫn lưu thông qua hệ thống. Những chất rắn mịn này làm tăng trọng lượng bùn, làm mòn máy bơm và làm chậm việc khoan.Một hydrocyclone thoát tâm giải quyết vấn đề này bằng cách loại bỏ hầu hết các hạt cát trước khi chúng gây ra thiệt hại hạ lưuTrong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu một desander là gì, làm thế nào nó tách chất rắn, làm thế nào để chọn một, làm thế nào để vận hành nó, và làm thế nào để tránh những sai lầm mà âm thầm làm giảm hiệu quả tách.

 

• AHydrocyclone centrifugal desandersử dụng lực ly tâm để loại bỏ cát và các chất rắn tinh tế từ bùn khoan, thường trong phạm vi 40-74 micron.
• Áp suất cung cấp chính xác, thường là 30-45 psi, rất quan trọng đối với hiệu quả tách và tuổi thọ của nón.
• Kích thước nón trực tiếp kiểm soát điểm cắt và dung lượng: nón nhỏ hơn loại bỏ các hạt mỏng hơn nhưng xử lý ít dòng chảy hơn.
• Không bao giờ theo đuổi dòng chảy hoàn toàn khô; dòng chảy ẩm ướt hoặc kiểu phun thường chỉ ra sự tách biệt tốt hơn và ít vấn đề cắm.
• Kiểm tra hàng ngày của nón, lỗ hổng đỉnh, và đường cung cấp bắt hầu hết thời gian không được lên kế hoạch trước khi nó bắt đầu.

Thủy xoáy thoát tâm là gì?

Một máy phun hydrocyclone ly tâm là một thiết bị kiểm soát chất rắn loại bỏ cát mịn và các hạt mài mòn từ bùn khoan.Nó là một trong những bộ phận chính của thiết bị tách cơ học bạn sẽ tìm thấy sau khi shaker đá phiến trong một hệ thống được sắp xếp đúng cáchTrong khi máy lắc đá phiến xử lý các vỏ thô, các mục tiêu desander các hạt nhỏ hơn mà máy lắc không thể loại bỏ.

Tại sao nó lại được gọi là một cơn thủy triều ly ly trung tâm?

Cái tên cho biết nó hoạt động như thế nào. Thiết bị này gọi là hydrocyclone vì nó sử dụng chất lỏng, hoặc dòng chảy thủy lực, để tạo ra một chuyển động xoay giống như một cơn bão bên trong một hình nón.Nó được gọi là ly tâm vì chuyển động quay tạo ra lực ly tâm. Lực này đẩy các hạt rắn nặng hơn ra bên ngoài đến tường nón trong khi chất lỏng sạch hơn di chuyển về phía trung tâm.Nếu bạn đã bao giờ quay một xô nước trong một vòng tròn và nhận thấy như thế nào các hạt nặng hơn tập trung ở bên ngoài, bạn đã hiểu nguyên tắc cốt lõi.

Đây là lý do tại sao điều này quan trọng trong lĩnh vực: lực ly tâm bên trong một nón descander làm việc có thể mạnh hơn nhiều lần so với lực hấp dẫn một mình.Điều đó có nghĩa là một hạt cát sẽ mất vài phút để lắng đọng trong một cái hố sẽ bị kéo vào tường nón trong một phần giâyĐây là lý do tại sao một chiếc Desander có thể xử lý hàng trăm gallon mỗi phút trong một dấu chân nhỏ gọn.Vòng xoay bên trong của nón làm việc mà nếu không sẽ yêu cầu một bể lắng đọng lớn hơn nhiềuKhi bạn thấy một nón đập hoặc mất nước, bạn đang thấy lực ly tâm phá vỡ trong thời gian thực.

Nó phù hợp với hệ thống kiểm soát chất rắn của bạn

Trong một sự sắp xếp điển hình, desander nằm sau máy lắc đá phiến và trước khi tháo dầu. Máy lắc đá phiến loại bỏ các vỏ lớn nhất, thường trên 74 micron.Các desander sau đó loại bỏ hầu hết cát trong phạm vi 40 ¢ 74 micronSau đó, desilter loại bỏ bùn mịn hơn hoặc các hạt có kích thước đất sét.Điều trị desander như một giai đoạn thứ hai hoặc đôi khi thứ ba của kiểm soát chất rắn giúp bạn bảo vệ các giai đoạn thấp hơn và duy trì các tính chất bùn nhất quán hơn.

Làm thế nào hydrocyclone ly tâm Desander tách chất rắn

Quá trình phân tách bên trong một desander là cơ học và nhất quán. nó không phụ thuộc vào hóa chất hoặc màn hình. một khi bạn hiểu được con đường dòng chảy,mọi thứ khác về hoạt động và khắc phục sự cố trở nên rõ ràng hơn.

Từ đường tiếp xúc đến xoay trung tâm

Bùn khoan đi vào nón thả xuống qua một lỗ hổng tiếp xúc gần đầu.nó ngay lập tức bắt đầu xoay quanh bên trong của nónKhi nón thu hẹp xuống, tốc độ xoáy tăng gần trung tâm. Điều này tạo ra lực ly tâm mạnh mẽ. Các hạt rắn nặng hơn di chuyển ra phía bên ngoài về phía tường nón,trong khi chất lỏng nhẹ hơn tiếp tục xoắn ốc và cuối cùng đảo ngược hướng để tăng qua trung tâm.

Lối tiếp xúc không chỉ là tiện lợi, nó là sự khác biệt giữa một sự tách biệt G cao thực sự và đơn giản lắng đọng.các chất rắn và chất lỏng sẽ có gần như cùng một tốc độ xuống, và tách sẽ dựa vào trọng lực một mình, quá chậm.Chuyển động đó là điều làm cho hình nón trở thành một cơn lốc thủy triều thực sự hơn là một hầmCác nhân viên có kinh nghiệm cũng phải chú ý đến sự hao mòn của ống hút nước: một khi cạnh ống hút nước đã tròn,dòng chảy mất một số hướng tiếp xúc sắc nét của nó và hiệu quả phân tách bị ảnh hưởng ngay cả khi mọi thứ khác trông ổn.

Phong trào xoáy không hỗn loạn. Nó tạo thành một xoáy ổn định. Vòng xoắn ốc bên ngoài mang chất rắn xuống. Vòng xoắn ốc bên trong mang chất lỏng sạch hơn lên.Cấu trúc hai dòng chảy này là những gì làm cho thiết kế hydrocyclone hiệu quả trong một dấu chân nhỏ.

Dòng nước tràn và dòng nước chảy xuống: Dòng bùn và chất rắn sạch đi đâu

Máy tách có hai lối thoát. bùn sạch thoát ra qua dòng tràn ở đầu nón. dòng chảy này trở lại hệ thống bùn hoạt động của bạn để tái sử dụng.Dòng chảy giàu chất rắn thoát ra qua dòng chảy dướiDòng chảy dưới có chứa cát tách ra và một lượng nhỏ chất lỏng.

Mục tiêu không phải là tạo ra các chất rắn khô xương ở dòng chảy dưới.bạn muốn một giải phóng được kiểm soát thường là một ống phun hoặc đường rắn của vật liệu trong khi giữ cho hầu hết các chất lỏng sạch đi đến trànKhi dòng chảy quá khô, nón có thể bị tắc và hiệu quả tách có thể giảm mạnh.

Đây là một cảnh thực sự để làm cho nó rõ ràng. Hãy tưởng tượng bạn đi đến bộ phân phối descander của bạn và thấy một nón không có giải phóng.nhưng đỉnh cao thì im lặngNếu bạn bỏ qua nó, các chất rắn mà nên rời khỏi dòng chảy dưới bây giờ bị mắc kẹt trong xoáy hoặc tệ hơn,tái lưu thông trở lại trànTrong ngôn ngữ thông thường, cái nón chết đó không làm việc tách biệt, và khối lượng cát mà nó nên mang lại sẽ bị đẩy trở lại trong bùn hoạt động của bạn.Bạn sẽ cảm thấy tác dụng sau đó như bơm mặc sớm hoặc một bùn trọng lượng bò mà bạn không thể giải thích từ shaker một mình. Một nón cắm trên một ngân hàng của sáu hoặc tám là dễ dàng để bỏ lỡ nếu bạn không tìm kiếm nó cụ thể.

Làm thế nào để chọn đúng máy thả thủy xoáy ly tâm cho hoạt động của bạn

Chọn một desander không chỉ là chọn một kích thước nón và hy vọng nó hoạt động.và công suất bơm tất cả phải phù hợp với tốc độ lưu lượng chất lỏng khoan của bạn và điểm cắt mục tiêu của bạnNhận sai điều này dẫn đến sự tách biệt kém hoặc mất bùn quá mức.

Kích thước nón và điểm cắt

Các đường kính hình nón nhỏ hơn tạo ra một điểm cắt mịn hơn. Một nón 10 inch loại bỏ phần lớn các hạt cát lớn hơn. Một nón 4 inch loại bỏ các hạt mịn hơn, xuống khoảng 20-40 micron trong một số ứng dụng.Nhưng các nón nhỏ hơn cũng xử lý ít dòng chảy mỗi nónĐó là lý do tại sao desander thường sử dụng nhiều nón nhỏ được gắn trong một bộ sưu tập. Nhóm làm việc cùng nhau để xử lý tổng lưu lượng cần thiết trong khi mỗi nón xử lý một khối lượng có thể quản lý được.

Lý do các nón nhỏ hơn tạo ra một điểm cắt mỏng hơn là về thời gian trong trường ly tâm. Trong nón nhỏ hơn, các bức tường gần nhau hơn, vì vậy một hạt rắn đạt đến bức tường nhanh hơn.Điều đó có nghĩa là thậm chí nhỏ hơn, các hạt nhẹ hơn bị bắt trước khi dòng chảy ngược mang chúng lên. sự đánh đổi là mỗi hình nón nhỏ có khối lượng bên trong ít hơn,Vì vậy, bạn phải chạy nhiều trong số họ song song để theo kịp với tổng lưu lượng của bạnNếu bạn cần loại bỏ các hạt mịn trên một hệ thống có khối lượng lớn, bạn có thể sử dụng một bộ phận nhỏ của nó để loại bỏ các hạt mịn.một đa dạng của nón 4 inch thường đánh bại một hoặc hai nón 10 inch mặc dù nhìn phức tạp hơn để duy trì.

Để thực tế hơn: nếu bạn khoan với tốc độ lưu thông 500 gallon/phút và bạn muốn loại bỏ phần lớn cát trên 40 micron,bạn có thể nhìn vào một ngân hàng của 4 inch nón hơn là một cặp của 10 inch nónSố lượng chính xác phụ thuộc vào công suất danh tính của nhà sản xuất cho mỗi nón, nhưng lý luận luôn giống nhauNếu bạn chỉ mua hai nón lớn bởi vì họ xử lý toàn bộ dòng chảyNếu bạn mua một ngân hàng toàn bộ các nón nhỏ nhưng máy bơm của bạn không thể cung cấp cho chúng ở 30 45 psi, chúng sẽ hoạt động kém như vậy.

Nếu bạn chỉ cần loại bỏ cát thô, một nón lớn hơn có thể hoạt động.Nếu bùn của bạn nhạy cảm với sự tích tụ chất rắn mịn, các nón nhỏ hơn được cấu hình song song có thể là sự lựa chọn tốt hơn.

Thiết lập và vận hành máy thả hydrocyclone ly tâm

Một desander được lựa chọn tốt vẫn không thể hoạt động nếu nó không được cài đặt và vận hành đúng cách.Đinh những cái này và thiết bị hoạt động với ít vấn đề hơn nhiều.

Địa điểm lắp đặt và đường ống

Các hoạt động này thường được lắp đặt sau khi trộn đá phiến. Điều này giúp ngăn chặn các vỏ thô tải lên nón và tắc nghẽn dòng chảy dưới.với một máy khử khí được lắp đặt theo trình tự hợp lý nếu có khí- Chuỗi chính xác phụ thuộc vào điều kiện giếng và bố trí kiểm soát chất rắn của bạn.

Đây là một kịch bản thực tế để đặt nền tảng cho thiết lập hình dung một khu vực khoan 500 gpm nơi bộ lọc tháo xuống được lắp đặt khoảng 20 feet từ máy xoáy đá phiến,với một đường dẫn cấp đường ngang dài và hai khuỷu tayCác phi hành đoàn thiết lập máy bơm để hiển thị 35 psi tại bộ lọc, nhưng các nón trông yếu ớt một số xả một quạt mỏng, những người khác dribble.Mỗi khuỷu tay và mỗi chân chạy theo chiều ngang thêm mất ma sátÁp suất xả bơm có thể là chính xác, nhưng áp suất thực sự đạt đến các ổ cắm nón thấp hơn.Giảm ngắn đường cung cấp hoặc tăng tốc độ bơm một chút có thể đưa các manifold trở lại trong phạm vi thích hợpTrước khi bạn đổ lỗi cho việc thả, đo áp suất càng gần các nón càng tốt, không phải ở chỗ xả bơm hoặc ở cuối đường ống dài.

Các đường ống quan trọng hơn nhiều các đội nhận ra. tránh khuỷu tay không cần thiết, giảm,và chạy ngang dài tạo ra giảm áp suất hoặc túi không khíBất kỳ áp suất ngược không mong muốn nào trên đường tràn thay đổi cách dòng chảy phân chia bên trong nón.

Câu hỏi thường gặp

Một hydrocyclone centrifugal desander được sử dụng trong các hoạt động khoan là gì?

Nó loại bỏ cát mịn và chất rắn mài mòn từ bùn khoan sau khi xoáy đá phiến, thường nhắm vào các hạt trong phạm vi 40-74 micron.Điều này bảo vệ các thiết bị hạ lưu như máy bơm bùn và giúp giữ cho tính chất bùn ổn định.

Phạm vi áp suất cấp chính xác cho một hydrocyclone centrifugal desander là gì?

Hầu hết các nón được thiết kế để chạy ở 30-45 psi tại bộ lọc, nhưng bạn nên kiểm tra thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.trong khi quá nhiều áp lực tăng tốc độ mòn nón và mất bùn.

Một hydrocyclone ly tâm nên chảy dưới nước ướt hay khô?

Một sự giải phóng được kiểm soát, hơi ướt với một kiểu phun liên tục hoặc dây thừng thường là tốt nhất.Một dòng chảy hoàn toàn khô thường báo hiệu cầu bên trong và có thể dẫn đến slugging hoặc tắc nghẽn thay vì loại bỏ chất rắn ổn định.

Điều gì gây ra một hydrocyclone thoát tâm descander nón để cắm và làm thế nào để bạn sửa nó?

Việc cắm thường được gây ra bởi các mảnh vỡ quá lớn xâm nhập vào nón, chất rắn quá tải từ một màn hình phía trên bị hỏng hoặc áp suất cấp bên ngoài phạm vi hoạt động.Dọn dẹp đầu tiên đầu tiên mở cửa và màn hình đầu vào, sau đó sửa chữa các nguyên nhân ngược dòng nếu cùng một hình nón cắm lại.

Bạn nên kiểm tra và thay thế bao nhiêu lần các nón và lớp lót hydrocyclone thoát tâm?

Ống hình nón, lót và lỗ hổng đỉnh nên được kiểm tra hàng ngày cho sự hao mòn, vết nứt, rò rỉ, và thay đổi mô hình xả. thay thế chúng khi bạn thấy rãnh, lỗ, điểm mỏng,hoặc một đỉnh kéo dài thay vì chờ đợi một thất bại.