射流混浆装置是与石油钻井固控系统配套使用的一种设备,利用文丘里管与原有喷头相结合而设计的新型混浆设备,可以满足1500米到9000米钻井固控系统钻井液。
艾潽泥浆混浆装置的特点
影响性能的因素有以下几个方面:
1水力沿程损失要尽量减少,否则处理量可能大大降低。
2喷嘴距文丘里管的间隙要合适,最佳效率时距离在32--90mm,一般情况下不要大于90mm,否则重晶石的加料速度会显著降低。
3出口管的回压要适中,过大的回压将降低混合漏斗的处理量。例如,当喷嘴出口直径为50mm,喷嘴至文丘里管的间隙为90mm,混合漏斗的工作压头为21--23m时,在回压值未达到进口压力的50%之前,混合室具有很高的真空度,而回压值接近进口压力50%时,真空度几乎为零,钻井液开始在漏斗中回流。
4进口压力越高,混合漏斗的处理量越大。
5混合器漏斗安装得越高,即回压越高,混合能力就要降低。例如,安装高度由1.8m提高到3.66m时,处理量下降17%。
与所有一样,和相关设备必须被正确地选择、校准和合理地安装,才能获得理想的工作性能。
要满足现场配浆要求。一般要求混合漏斗处理量不得小于150m3/h。对于那些循环罐较大,机泵组功率大的特殊井,也可以选用300m3/h配浆能力的混合漏斗。为保证井压需要,建议每个井队配备一套备用混合漏斗,备用漏斗在多数情况下采用并联方式接入系统。
一旦钻井液漏斗确定后,泵、电机、进料管线和排出管线必须合理地设计,使之在推荐的压头下有合适的流速。例如,假设严格要求在23m压头下钻井液漏斗的排量2082L/min被选择后,首先应按照设备的使用说明来选材进料和排出管线尺寸,所有管线和连接处在流量为2082L/min时总压头下提供2082L/min的泵和叶轮,当泵选择后,适应钻井液密度的电机的型号就可以确定。如果不知道可用最大的钻井液密度,推荐以密度2.4g/cm3的钻井液为计算基准。
尽量减少进出管线的沿程阻力,因而要管线短而粗、弯头圆滑。喷射漏斗配备相应的文丘里管可以提高处理能力,加快固相扩散和防止结块。
射流混浆装置的进料和排出管线尽可能的短,这是经济原因(即更少的动力和管件,更小的泵)以及运行条件决定的。下游管道的回压对于机器正常工作是非常有害的。当使用适合79mm开口的51mm喷嘴时,回压达到进口压力的50%时,在21--23m的工作压力下会有很强的真空度,此时钻井液可以回流到射流混浆装置。很明显,下游压力必须低于进口压力的50%,系统应当依次选择。对添加速率有更明显影响的因素是在喷嘴口之间的开口和文丘里管之间的关系。
射流混浆装置应加强维修保养,在大多数情况下,回压均不得大于输入压力的20%。
安装射流混浆装置的另一个重要考虑是要求钻井液提升的高度。如果排出物要进入不同甲板的罐体或一个很高的罐体和漏斗,混合速率就会减少,当高度从1.83~3.66m时,重晶石添加速率就会减小17%。如果升高要求很高,泵的能力不够,混合能力将大大降低。
从前面的论述中可知,射流式混浆装置能高效地工作,但射流式混浆装置安装不合理,将会产生很多问题。低添加速率会导致钻井时间增加和处理钻井液系统工作时间增加。如果射流混浆装置的排放物进入到没有合适搅拌器的罐体中,即使漏斗很好地分散和润湿了物质,也同样会使大量的固体颗粒沉淀。如果能正确地选择、安装和调试加料系统,整个系统维护的工作量将会降低,钻井液成本随之也会减少,钻井液处理系统工作时间也会随之减少。
一、旋流式工作原理:
砂泵将需混合的液体沿切线方向泵入旋流蜗壳,旋流式估计装置蜗壳内高速旋转的液体产生真空,将混合物料吸入并与高速旋转的液流混合后进入混合筒,在混合筒内腔小,高速旋转的液流进一步将物料与液体充分混合,然后进入外腔,再沿切线方向排出,完成一个周期的混合过程。
二、旋流具有以下特征:
1有效混合时间长,混合效果更好;
2加料口径大,不易堵塞,加料速度快;
3对物料适应性强,运用范围广;
4不会延长时间停用而发生固相沉积堵塞等现象。
1.选择适合钻井液系统的。通常,对大多数钻井设备来说,一个漏斗就足够了。如果钻井液循环排量大于1200gal/min,那么考虑使用一个容量为1200gal/min的漏斗。通常,添加化学物质的速率没有比此更快的必要。对大多数工作来说,600~800gal/min就足够了。
2.保持管线与漏斗间的距离尽可能的短而直。选择泵和电机要基于系统要求的压头和流速。在所有工作中,文丘里管都是很有益处的,尤其是当系统回压会降低钻井液漏斗工作效率时。文丘里管允许流体在垂直方向上移动到此漏斗更高的高度。许多情况下,漏斗被放在水平方向上,而下游管道则放在等于或高于钻井液罐顶高度。
3.使用新的、干净的配件减少摩檫损失。每次工作后用干净的液体冲洗整个系统,防止钻井液变干后堵塞系统。清洁漏斗的喉道,防止物质胶结,否则下一次漏斗使用时,运行状况会很差。
4.工作台被连接固定到漏斗附近以便支撑成袋的物质。工作台应有一个较合适的高度0.9~1.0m,以便工作人员能用最小的体力轻松地添加物质。有动力辅助的小车和袋子处理机可以提高添加速度并减轻工作人员的劳动量。
5.和钻井设备一样,制定定期的维护和检查钻井液漏斗的计划。钻井液漏斗一般都是简单、容易操作的,但已磨损的喷嘴和阀将影响工作。每30~60天检查一次,备用一个喷嘴、阀和套管刷。
如果漏斗喷嘴的喷射作用达不到标准,应检查一下内容:
1、在正常排出压头下,确定是否能提供充足的钻井液。检查漏斗上游的压力表。泵排出体积的降低一般由一下原因造成:空气进入空气泵密封,物体堵塞管道,叶轮的磨损,气体或空气使泵发生气锁,管道连接处泄漏或钻井液填充喷嘴和在孔喉内限制了混合区域。
2、关闭泵,把漏斗和阀从三通管上移走。把活接头安装在漏斗上游允许拆卸,检查确定是否磨蚀或是否有物体堵塞在气举管。