泥浆材料检测与应用:旋流分离器.docx
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1、授课内容旋流分离器计划课时教学目标与要求知识目标:掌握旋流分离器的使用方法能力目标:能够调节旋流分离器底流口大小素质目标:培养学生爱岗敬业、认真负责的职业素质教学重点与难点重点:旋流分离器底流口的调节方法难点:旋流器的选择处理方法:讲授、举例、讨论教学资源教材、多媒体教室、课件、图片等教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导入新课讲授、举例旋流分离器的工作原理讲授旋流分离器的性能讲授旋流分离器的操作讲授小结讲授作业/技能训练教学评估教学设计【导入新课】今天我们来讲旋流器的使用与维护。钻井液旋流分离器作为钻井液固相控制设备之一,在钻井液的循环过程中起到了相当重要的作用,它能够将钻井液中的
2、细固相进一步清除,使得钻井液能够进入下一个循环过程,所以,学会使用旋流分离器也是每一位钻井液工必备技能。【授课内容】一、振动筛的工作原理1、结构钻井液固相控制的旋流分离器是一种带有圆柱部分的立式锥形容器,其锥体上部的圆柱部分为进浆室,其内径即旋流器的规格尺寸,侧部有一沿切向的进浆口,顶部中心有一涡流导管,构成溢流口,壳体下部呈圆锥形,锥角为15-20 ,底部的开口称为底流口,分离出的钻屑由此排出,其口径大小可调。2、工作原理旋流分离器工作时,含有固体颗粒的钻井液由进浆口沿切线方向进入旋流器,沿器壁高速旋转,由于离心作用,较大较重的颗粒被甩向旋流器内壁,同时在中心部形成一个负压区。粗颗粒沿壳体螺
3、旋下降,由底流口排出,而夹带细颗粒的旋流液在接近底部时容积越来越小,被迫改变方向进入负压区,形成内螺旋流向上运动,经溢流口排出。二、旋流分离器的性能为了改善旋流器的工作性能和提高分离效率,可以调节底流口的直径。现场用于钻井液固相控制的旋流器多为平衡式旋流器,其调节方法是先以纯液体通入旋流器,调节底流口,使底流口无液体流出,即达到平衡位置。而含有可分离固相的液体输入时,固体将会从底流口排出,每个排出的固相颗粒表面都黏附着一层液膜。此时的底流口大小称为该旋流器的平衡点。底流口在调节过程中需要注意以下事项:如果底流口调节的比平衡点的开口小,则在底流开口内会形成脱水区,出现一个干的锥形砂层。当较细颗粒
4、穿过砂层时会失去其表面的液膜而呈黏滞状,造成底流口堵塞,出现“干底”现象,造成“干堵”故障。如果底流口的开度大于平衡点所对应的尺寸,将有一部分液体从底流口排出,出现“湿底”现象。当处于理想工作状态时的旋流器,它的底流口有两股流体相对流过,一股是空气的吸入,另一股则是含固相的稠浆呈“伞状”排出。而当钻井液中固相含量过大,被分离的固相量超过旋流器的最大许可排量时,则底流呈“绳状”排出,底流口无空气吸入,很容易发生堵塞,许多在旋流器清除范围之内的固相颗粒,会折回溢流管并返回钻井液体系。一般情况下,可以通过调节底流口的大小来排除“绳流”。但当固相颗粒输入严重超载时,旋流器出现“绳状”底流是不可避免的。
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