旋流器的结构及分类

旋流器的结构及材料

旋流器是一个带有圆柱部分的锥形容器，锥体上部的圆柱部分为进浆室；其外侧安装有一个切向的进浆口；锥体下部为开口，口径大小可调，用于固相颗粒排放。封闭的立式圆柱顶部中心有一个向下插入的溢流管，并延伸至进浆口切线位置以下。其结构具体由圆筒、锥筒、进浆管、溢流管、沉砂管等部分组成

（1）圆筒。其内径的大小表示该旋流器的公称尺寸。如若圆筒内径为300mm , 就称该旋流器的公称内径为300mm .

（2）锥筒。起分离作用，锥角一般为15º- 20º。

（3）进浆管。待分离的钻井液由此进入旋流器内。为了改进旋流器内的运动状态，提高分离效果。旋流器进浆管的结构有多种形式

（4）溢流管。经处理后的钻井液由溢流管流回钻井液循环系统，为防止钻井液直接在圆筒内就溢流，其深度要伸至旋流器的锥筒位置。

（5）沉砂管。被清除的固相颗粒及少量液体由沉砂管排出。为改善旋流器的底流，提高分离效果，沉砂管的底流口直径可调。

一般旋流器的外壳为铸铁制造。为改善耐磨性能，通常内部都衬以耐磨橡胶。为更进一步提高其使用寿命，有的整体外壳采用聚氨酯材料，既耐磨又耐腐蚀。对大尺寸的旋流器，外壳采用铝合金材料，内部衬以聚氨酯，这样既保证壳体有足够强度，又减轻了重量。设计旋流器必须以最小的液相损失提供最大的固相清除率为基本原则。并可根据井场实际情况，通过安装合适数目的旋流器组来增大处理量，以满足维护整个钻井系统中所有钻井液性能的需求。

旋流器的分类及工作特性

旋流器的分离能力与旋流器的公称直径有关，公称直径越小，能分离的颗粒就越小。旋流器的公称直径是指离心锥上部分圆柱筒的内径。根据公称直径的不同将旋流器分为除砂器、除泥器和微型旋流器三大类。参照石油天然气行业标准SY/T 5612.3 -1999 , 旋流器的分类标准及分离粒度级别见表4.1

参数

分类

除砂器除泥器

微型旋流

器

分离粒度

/um

40-70 15-40 5~10 旋流器标称直

径D/mm

300 250 200 150 125 100 50 圆锥筒锥度

a/º

20-35 20 10

参数

分类

除砂器除泥器

微型旋流

器

处理量

（m3/h)

>120 >100 >30 >20 >15 >10 >5 额定工作压

力

200-400

kPa

钻井液密度

1.1-

2.0 g/cm3