鉆井除砂器主要指的是旋流除砂器,其工作的核心原理是離心沉降。
切向注入與旋流形成:被砂泵加壓后的鉆井液,沿著設(shè)備進液管的切線方向被泵入一個上部呈圓柱形、下部呈圓錐形的旋流腔內(nèi)。這種切向進入的方式,立即使液體在腔內(nèi)開始高速旋轉(zhuǎn),形成一股強烈的渦流。
離心分離:在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大離心力作用下,鉆井液中密度較大的固相顆粒(如砂粒)被甩向旋流器的內(nèi)壁。而密度較小的清潔液體則趨向于在中心區(qū)域運動。
固液分道揚鑣:被甩向壁面的重顆粒在重力作用下,沿著錐形壁螺旋向下運動,最終從底部的底流口(排砂口)排出。而凈化后的鉆井液則在渦流中心形成一股向上的內(nèi)旋流,通過頂部的溢流管返回循環(huán)系統(tǒng)。
一般而言,直徑在8英寸至12英寸的旋流器被稱為除砂器,主要用于分離鉆井液中粒度為47至76微米的固相顆粒,是鉆井液凈化的二級固控設(shè)備。
