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1、固控設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)程瑞亮BasicKnowledgeofSolidControlEquipmentAssociateProfessor目錄第一部分固控系統(tǒng)及凈化流程第二部分振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)第三部分除砂器、除泥器結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)第四部分離心機(jī)、攪拌器結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)第一部分固控系統(tǒng)及凈化流程鉆井液固相控制的方法有稀釋、替換、沉淀和機(jī)械處理。在現(xiàn)代固相控制中，機(jī)械處理是最有效的辦法，但在具體使用過(guò)程中往往是和其他方法并用，以獲得更理想的效果?，F(xiàn)代鉆井液固相控制技術(shù)的內(nèi)容主要包括固控設(shè)備和固控工藝兩大部分，其中固控設(shè)備的性能和質(zhì)量是固相控制技術(shù)的關(guān)鍵。固控設(shè)備主要有振動(dòng)篩、除氣器、除砂

2、器、除泥器和離心機(jī)等。這些設(shè)備根據(jù)鉆井工程的需要可選配組成鉆井液固相控制系統(tǒng)（例如固控系統(tǒng)中設(shè)備的常規(guī)配制是振動(dòng)篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)），系統(tǒng)中各種設(shè)備都能有效地工作，才能保證固相控制的整體效果。固相控制設(shè)備顆粒尺寸，μm標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng)振動(dòng)篩(60～10目)>250細(xì)網(wǎng)振動(dòng)篩(200～60目)74～250特細(xì)網(wǎng)振動(dòng)篩(325～200目)44～74除砂器44～74除泥器8～44低速離心機(jī)（2200rpm）5～7高速離心機(jī)（3000rpm）2～5各種固控設(shè)備分離范圍/分離點(diǎn)振動(dòng)篩的技術(shù)水平主要反映在處理能力（處理量和分離粒度）、工作的穩(wěn)定性．壽命的長(zhǎng)短和操作的靈活性幾個(gè)方面。振動(dòng)篩的處理能

3、力與振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)軌跡、振動(dòng)頻率、振動(dòng)強(qiáng)度、篩網(wǎng)面積和篩網(wǎng)的粗細(xì)有關(guān)。通常根據(jù)篩框的運(yùn)動(dòng)軌跡將振動(dòng)篩分為圓篩、普通橢圓篩、直線篩、均衡橢圓篩四大類第二部分振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)、使用、維護(hù)圓型振動(dòng)篩亦稱自定中心振動(dòng)篩，激振器位于篩箱質(zhì)心。篩箱作圓形振動(dòng)時(shí)，篩箱的法向和橫向加速度相等，篩箱可以水平安裝，篩網(wǎng)上沒(méi)有堆積現(xiàn)象，相應(yīng)地可以加大處理量，但這類篩子上的固相顆粒拋射角是篩子加速度的函數(shù)，當(dāng)法向加速度為3—6倍重力加速度時(shí)，固相顆粒拋射角達(dá)70°—80°。這樣陡的拋射角使得鉆屑在下落時(shí)慣性大，易粉碎，相應(yīng)地增大了砂粒的透篩率，對(duì)鉆井液的凈化不利?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，圓型振動(dòng)篩輸砂速度小，透砂率高，

4、當(dāng)這種篩配用細(xì)目篩網(wǎng)時(shí)，又有處理量太小，篩網(wǎng)壽命太低等缺點(diǎn)普通橢圓篩又稱非均衡橢圓篩,是在篩箱質(zhì)心的正上方固定有激振裝置。這種類振型的振動(dòng)篩，橫向振幅大于法向振幅，橫向振幅與法向振幅之比值大于圓形振動(dòng)的比值，所以，它的平均輸送速度大于圓形振動(dòng)的振動(dòng)篩，影響了鉆井液的處理效果。如果篩加長(zhǎng)，還會(huì)出現(xiàn)倒流。因此，它要求篩箱傾斜一個(gè)角度，利用重力強(qiáng)行排砂，以免砂粒有朝后拋擲的傾向。由此而來(lái)，篩箱傾斜確實(shí)改善了砂粒的移動(dòng)性能，但振動(dòng)篩處理鉆井液的量減少了，這正是普通橢圓篩的主要缺點(diǎn)直線振動(dòng)篩兩根帶偏心塊的主軸作同步反向旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生直線振動(dòng),直線振動(dòng)的加速度平衡作用于篩箱，篩網(wǎng)受力均勻，其壽命明顯優(yōu)

5、于圓形或橢圓振動(dòng)篩的篩網(wǎng)；趨勢(shì)2005-Z鉆井液直線振動(dòng)篩另外，由于鉆井液受到的過(guò)篩阻力較小，使得處理鉆井液的量和均步度均比圓型或橢圓振動(dòng)篩大得多、好得多。但是直線篩也有它的弱點(diǎn)，由于直線篩振動(dòng)方向不變，作用在卡入篩網(wǎng)孔里的顆粒上的加速度矢量不變(即沿著振動(dòng)方向)，使得卡入的顆粒不易脫落，而出現(xiàn)“篩糊”現(xiàn)象，使得篩網(wǎng)的有效過(guò)流面積減小，造成處理量下降，而且當(dāng)篩網(wǎng)目數(shù)增大時(shí)，篩糊現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。因而，直線篩在使用超細(xì)目篩網(wǎng)時(shí)，就不可能滿足鉆井液用量的要求均衡橢圓篩是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新篩型，篩箱上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,所有橢圓的運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)軸和短軸相同，拋擲角的大小和方向完全一致。篩箱處

6、于平動(dòng)狀態(tài)。在篩箱的進(jìn)口處、中點(diǎn)和出口處的輸砂速度是一致的。JTZS—Ⅰ鉆井液均衡橢圓振動(dòng)篩均衡橢圓篩結(jié)合了圓型振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩的基本優(yōu)點(diǎn)，即橢圓“長(zhǎng)軸”是強(qiáng)化巖屑輸送的分量，而“短軸”可促使巖屑在篩面上粘成一團(tuán)的現(xiàn)象減少，消除部分巖屑堵塞篩孔的可能性。根據(jù)國(guó)外資料及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，在一般情況下，均衡橢圓篩的處理量較直線篩大20-30%，是一種比較先進(jìn)的鉆井液振動(dòng)篩，代表著當(dāng)今鉆井液振動(dòng)篩的發(fā)展方向趨勢(shì)2005-P均衡橢圓振動(dòng)篩現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)篩數(shù)量的選擇為了使振動(dòng)篩與鉆機(jī)匹配，就必須考慮鉆井泵的最大排量及鉆進(jìn)中產(chǎn)生的鉆屑量，即：Q篩≥Q泵+Q屑(1)式中：Q篩——振動(dòng)篩處理量，L/s;

7、Q泵——鉆井泵最大排量,L/s;Q屑——鉆進(jìn)中的鉆屑量，L/s由于不同鉆機(jī)的機(jī)械鉆速差異較大，單位時(shí)間內(nèi)的鉆屑量相對(duì)泵排量較小，振動(dòng)篩采用雙聯(lián)或三聯(lián)組成。故可將式(1)改寫為：Q篩=Q泵n(2)對(duì)于雙聯(lián)式振動(dòng)篩，更換篩網(wǎng)時(shí)，必有一單篩停止工作，另一單篩必須能夠承擔(dān)處理全部鉆井液的任務(wù)，故對(duì)于雙聯(lián)篩，式中系數(shù)n=2。同理，三聯(lián)振動(dòng)篩進(jìn)行上述作業(yè)時(shí);必將有兩個(gè)單篩承擔(dān)處理全部鉆井液的情況出現(xiàn)，故對(duì)于三聯(lián)篩，n=3/2鉆井泵與振動(dòng)篩的匹配鉆井泵型號(hào)單泵排量Q泵L