除砂器是直径為(wèi)6”或更大(6”, 8”, 10”或 12” 内径)的水力旋流器。一般来说,圆锥體(tǐ)越小(xiǎo),将分(fēn)离的颗粒尺寸就越小(xiǎo)(见图8-7)。除砂器最初用(yòng)于去除大量与快钻大直径井眼相关的钻屑,在大井中(zhōng),振动筛不能(néng)用(yòng)细网处理(lǐ)流量。10英寸的椎體(tǐ)可(kě)以处理(lǐ)大约500gpm.
除砂器安(ān)装(zhuāng)在泥浆振动筛和除气器下游。除砂器去除沙子大小(xiǎo)的颗粒和更大的已经通过振动筛筛网的钻屑,把它们和一些流體(tǐ)一起排到废液池中(zhōng)。部分(fēn)干净的泥浆排进下游的下一个池中(zhōng)。國(guó)民(mín)油井勃兰特销售10-12英寸的圆锥體(tǐ)。
在安(ān)装(zhuāng)除砂器时,遵守这些一般建议:
按尺寸把除砂器分(fēn)开,处理(lǐ)110–125%总體(tǐ)泥浆循环量。如果估计的最大钻机流量為(wèi)800gpm,按尺寸分(fēn)离除砂器处理(lǐ)1000gpm(800 gpm X 125% = 1000 gpm).当使用(yòng)处理(lǐ)大约5000gpm的10英寸圆锥體(tǐ)时,需要至少2个圆锥體(tǐ)处理(lǐ)流量。使流線(xiàn)保持尽可(kě)能(néng)的短、直,使用(yòng)最少的管線(xiàn)装(zhuāng)置。这样可(kě)以减小(xiǎo)给料管線(xiàn)上压头的流失,使得底流排出管線(xiàn)上的后压最小(xiǎo)化。在除砂器的入口处安(ān)装(zhuāng)一个开口大约為(wèi)½”的防护网,防止大残屑进入设备,堵塞椎體(tǐ)。
不要从溢流排出管汇减小(xiǎo)溢流線(xiàn)直径。把溢流線(xiàn)按角度為(wèi)大约45°向下导向下一个下游仓。溢流排出管線(xiàn)不应垂直安(ān)装(zhuāng)。 如果这样做,可(kě)能(néng)会在排出总管上造成过度真空,使钻屑流经水力旋流器溢流,降低水力旋流器的效率。
保持排出管線(xiàn)的两端在泥浆液位以上,避免造成管線(xiàn)中(zhōng)有(yǒu)真空。定位底流池,便于把钻屑导进废液池。安(ān)装(zhuāng)一个低平衡器,允许回流进除砂器吸入管。高效运作(zuò)除砂器是件简单的事,因為(wèi)多(duō)数除砂器為(wèi)相对简单的设备。
除砂器的维护
维护除砂器通常仅仅需要检查所有(yǒu)锥形部件是否有(yǒu)过度磨损,是否冲击井眼间的进料管汇。大残屑会在进料管汇中(zhōng)积累,这是导致椎體(tǐ)在运作(zuò)中(zhōng)堵塞。预防性维护使得停工(gōng)时间最小(xiǎo)化,使得井眼间的维修比在钻井中(zhōng)维修简单得多(duō)。在钻井泥浆中(zhōng)添加重晶石和聚合物(wù)等此类昂贵原料时通常会间断使用(yòng)除砂器,因為(wèi)除砂器会去除这些原料和钻屑的很(hěn)大一部分(fēn)。相似地,使用(yòng)油基泥浆时除砂器一般并不耗费成本,因為(wèi)椎體(tǐ)也会去除很(hěn)大一部分(fēn)流體(tǐ)相。