鉆井液固相控制的旋流器是一種帶有圓柱部分的立式錐形容器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。錐體上部的圓柱部分為進(jìn)漿室，其內(nèi)徑即旋流器的規(guī)格尺寸 ，側(cè)部有一切向進(jìn)漿口；頂部中心有一渦流導(dǎo)管，構(gòu)成溢流口。殼體下部呈圓錐形，錐角 150～200°。底部的開(kāi)口稱為底流口，其口徑大小是可調(diào)的。
 

 

工作原理：

 

在壓力作用下含有固體顆粒的鉆井液由進(jìn)漿口沿切線方向進(jìn)入旋流器。在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，較大較重的顆粒在離心力作用下被甩向器壁，沿殼體螺旋下降，由底流口排出；而夾帶細(xì)顆粒的旋流液在接近底部時(shí)會(huì)改變方向，形成內(nèi)螺旋向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)溢流口排出。這樣，在旋流器內(nèi)就同時(shí)存在著兩股呈螺旋流動(dòng)的流體，一股是含有大量粗顆粒的液流向下做螺旋運(yùn)動(dòng)，另一股是攜帶較細(xì)顆粒連同中間的空氣柱一起向上做螺旋運(yùn)動(dòng)。
 

 

使用與調(diào)節(jié)：

 

目前用于鉆井液固控的旋流器多為平衡式旋流器。如果這種旋流器的底流口尺寸調(diào)節(jié)適當(dāng)，那么在給旋流器輸入純液體時(shí)，液體將全部從溢流口排出；當(dāng)輸入含有可分離固相的液體時(shí)，固體將會(huì)從底流口排出，每個(gè)排出的固體顆粒表面都粘附著一層液膜。此時(shí)的底流口大小稱為該旋流器的平衡點(diǎn)。
 

 

如果將底流口調(diào)節(jié)到比平衡點(diǎn)的開(kāi)口小，則在平衡點(diǎn)與實(shí)際的底流口之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)干的錐形砂層。當(dāng)較細(xì)顆粒穿過(guò)砂層時(shí)會(huì)失去其表面的液膜，并造成底流口堵塞。這種不合理的調(diào)節(jié)通常稱為“干底”由“干底”引起的故障稱為“干堵”。如果底流口的開(kāi)度大于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的內(nèi)徑，那么將有一部分液體從底流口排出，這種調(diào)節(jié)稱為“濕底”。在實(shí)際操作中，理想的平衡點(diǎn)很難調(diào)節(jié)和保持。在僅有“干底”和“濕底”兩種選擇的情況下，還是寧選后者。只要液流損失不嚴(yán)重，就可視為正常情況。旋流器理想工作時(shí)，底流口有兩股流體相對(duì)流過(guò)。其中一股是空氣的吸入，另一股則是含固相的稠漿呈“傘狀”排出。只有這種工作狀態(tài)，才能充分發(fā)揮旋流器的效力?？諝獗晃氲脑蚴怯捎谙蛏系男魇母咚龠\(yùn)動(dòng)使旋流區(qū)內(nèi)形成一個(gè)低壓區(qū)，被吸的空氣和向上的旋流束一起從溢流口流出。 當(dāng)鉆井液中固相含量過(guò)大，從而造成被分離的固相量超過(guò)旋流器的最大許可排量時(shí)，則底流呈“繩狀”排出，此時(shí)底流口無(wú)空氣吸人，因而很容易發(fā)生堵塞。在這種不正常的工作狀態(tài)下，許多處于旋流器清除范圍之內(nèi)的固相顆粒，會(huì)折回溢流管并返回鉆井液體系。

 

一般情況下，“繩狀”底流可以通過(guò)調(diào)節(jié)底流口的大小來(lái)克服，但當(dāng)固相顆粒輸入嚴(yán)重超載時(shí)，旋流器出現(xiàn)“繩狀”底流是不可避免的，此時(shí)只能通過(guò)改進(jìn)振動(dòng)篩的使用或增加旋流器數(shù)目等措施來(lái)加以防止。

 

本文標(biāo)簽： 鉆井液固相控制,旋流器