工作原理與結(jié)構(gòu)組成

1. 工作原理：基于 “離心沉降” 的分離技術(shù)

目前主流鉆井除砂器均采用水力旋流器（Hydrocyclone） 作為核心分離單元，其原理是利用 “鉆井液高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力”，使密度遠(yuǎn)大于鉆井液的砂粒（密度 2.6-2.8g/cm3，鉆井液密度 1.0-2.2g/cm3）向旋流器內(nèi)壁沉降，最終從底部排出，而凈化后的鉆井液從頂部溢流，具體過(guò)程可分為 4 個(gè)階段：

切線進(jìn)料與旋轉(zhuǎn)加速：含砂鉆井液在泵壓（通常 0.15-0.3MPa）作用下，通過(guò)旋流器頂部的 “切線進(jìn)料口” 進(jìn)入腔體內(nèi)，沿內(nèi)壁做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)速可達(dá) 1000-3000r/min），形成強(qiáng)烈的旋流場(chǎng)。

離心力分離：旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，鉆井液中的砂粒因密度大，受到的離心力遠(yuǎn)大于向心力，被 “甩向” 旋流器內(nèi)壁，沿內(nèi)壁向下滑動(dòng)，形成 “底流（Underflow）”；而密度較小的鉆井液（含細(xì)顆粒）則向旋流器中心聚集，形成向上的 “內(nèi)旋流”。

底流排砂：內(nèi)壁上的砂粒在重力和旋流推力作用下，持續(xù)向下移動(dòng)，最終從旋流器底部的 “排砂口（底流口）” 排出，形成含砂量的 “砂漿”（通常底流含砂量是進(jìn)料的 5-10 倍）。

溢流凈化：中心的內(nèi)旋流攜帶凈化后的鉆井液（含粒徑＜0.06mm 的細(xì)顆粒）向上運(yùn)動(dòng)，從旋流器頂部的 “溢流管” 排出，進(jìn)入后續(xù)的除泥器（分離更細(xì)顆粒）或鉆井液循環(huán)罐，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。