钻井液振动筛工作原理及保养

adminadmin 2025-12-05 167 阅读

在钻井设备中,会经常用到振动筛,振动筛作为石油钻井液固控系统中最重要的精华设备,对于钻井作业的作用是非常大的。


直线振动筛输出的强大激振力,通过高效的直线振动轨迹快速移除大量固相,能有效清除钻井液中的较大颗粒。而作为钻井液的第一级净化,振动筛的作用是将从井口返出的钻井液中大于70μm的较大颗粒除去,并且不产生破碎,以便下一级净化设备对钻井液进一步净化。


直线振动筛结构图

钻井液振动筛性能的优劣除直接影响第一级处理的质量外,对下级净化处理设备性能的发挥也有很大的影响。

钻井液振动筛筛分原理

钻井过程中,当钻井液通过循环系统携带的岩屑返回井口,经过高架槽流入振动筛,在经过分流盒、钻井液振动筛录井罐分流到振动筛筛网上时,固液就开始分离了。但是固液分离是有个过程的,钻井液初流到振动筛筛网上不可能立即全部分离,而是在少部分过筛的同时,大部分液相先沿着筛网的表面立即分开,并在筛网表面形成泥浆层,泥浆层随分离的进行越来越薄,直到某一位置为止。一般称液相终止的位置为液相终止线。过终止线后,固相颗粒仍继续前进直至离开振动筛。钻井液振动筛正常工作时,液相终止线一般位于筛网的有效长度的2/3至3/4左右。


振动筛工作示意图

固相颗粒在筛网表面有几种以下的运动形式:

相对静止:颗粒及颗粒团与筛网保持接触,随筛网表面一起运动。

正向滑动:颗粒及颗粒团与筛网保持接触,同时相对筛网表面向排出口方向移动。

反向滑动:颗粒及颗粒团与筛网保持接触,同时相对筛网表面向排出口方向反向移动。

抛掷角度:颗粒及颗粒团被抛离筛网表面,向排出口方向作抛物线运动。


振动筛侧视示意图

为使钻井液振动筛既有较大的处理量又有较高的排屑速度,颗粒在筛网表面应该做抛掷运动。抛掷的过程中,颗粒呈抛射状向排出口输送,与筛网接触时间、次数都少,大大的减少了小颗粒透筛机率。但应注意筛面的加速度也不能过大,只要固相颗粒能克服它与钻井液之间的粘附力而分离出来。过大的法向加速度会增大颗粒下落时对筛网的碰撞,造成微小颗粒更多透筛的概率。过大的法向加速度也对振动筛的强度体处理更高的要求。


钻井液旋流器示意图

钻井液振动筛的保养:

1、在使用钻井液振动筛的过程中最好使用多台振动筛交替使用,这样不仅仅能提高轴承的寿命,对于筛网和其他一些零部件的延长使用寿命也是非常有效的。

2、在使用过程中,如果发现钻井液有糊网的现象,一定要及时进行洗刷,避免长期不清理,造成降低振动筛寿命的危害。

3、在使用过程中,每24小时要对机器滴加黄油。定期检查筛箱侧板螺栓,如有松动,及时紧固。

4、停筛时,应及时用清水冲洗筛网,并用毛刷刷干净筛网上的钻井液和嵌在网孔内的砂粒。


振动筛筛网

5、吊装时,严禁脚踩和砸压筛网,运输过程中筛网上严禁存放任何物品。吊装和运输前必须用4条M20×110的螺栓将钻井液振动筛筛箱与底座固定,防止钻井液振动筛筛箱剧烈振动和跳开。

在起下钻过程中钻井液振动筛已停止运转,而且由于钻井液长时间没有循环,粘度往往高达100μ以上,这时应将钻井液进筛槽中的直通阀打开,并同时关闭振动筛进口端的插板,防止高粘度的钻井液流到筛面上将筛网糊死。如果因插板关闭不严,有钻井液进筛网,应及时用清水冲洗钻井液振动筛筛网。


振动筛KBMS500泥浆循环系统


振动筛


振动筛筛网

振动筛胶条

The End

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