鉆井液除砂器的核心組件為 “除砂旋流器”,通過(guò)高速離心力放大顆粒的沉降差異,實(shí)現(xiàn)固液分離,具體流程如下:
加壓進(jìn)料:含砂鉆井液經(jīng)砂泵加壓(入口壓力通常為 0.2-0.4MPa)后,通過(guò)旋流器的 “切線進(jìn)料口” 高速切入旋流器內(nèi)部,形成強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)渦流(轉(zhuǎn)速可達(dá) 1000-2000r/min)。
離心分層:在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力(通常為重力的 50-200 倍)作用下,密度遠(yuǎn)大于鉆井液的砂粒(密度約 2.6g/cm3,鉆井液密度約 1.0-2.2g/cm3)被甩向旋流器內(nèi)壁,沿壁面以螺旋線軌跡向下運(yùn)動(dòng),形成 “底流”(主要成分為砂粒與少量鉆井液)。
清液上升:去除砂粒后的潔凈鉆井液(稱(chēng)為 “溢流”)則在旋流器中心形成低壓上升渦流,沿頂部的 “溢流管” 排出,返回鉆井液循環(huán)系統(tǒng)重復(fù)使用。
底流收集:部分除砂器配套 “底流振動(dòng)篩”,對(duì)排出的底流進(jìn)行二次過(guò)濾,回收其中的鉆井液,進(jìn)一步降低藥劑損耗與環(huán)保處理成本。