泥浆净化设备有哪些

1. 石油钻井固控设备都有什么能否实现智能化

石油钻井固控设备包括：泥浆振动筛，泥浆清洁器，真空除气器，除砂器，除泥器，中速离心机，高速离心机，泥浆搅拌器，泥浆搅拌罐，射流混浆器，砂泵及其他泵类等。

石油钻井固控设备

石油钻井固控设备的智能化需要借助PLC 智能控制系统，或者MCC房加装智能设备，就可以实现固控设备系统运行智能化。不过智能化会增加设备运行的经济成本。

2. 泥浆脱水用什么设备处理

带式压滤脱水机、离心脱水机和板框压滤脱水机

泥浆浓缩主要是指利用重力特点将出泥含固率有效提高，如果单纯利用重力浓缩池对污水进行处理，将会耗费大量的时间，并且污水中的有机物会因微生物的作用而腐败变臭，严重影响污水处理厂的卫生状况。

因此，在实际处理过程中，当利用重力浓缩池将污泥的含水率降到94%～96%后，需要利用污泥脱水设备将污泥的含水率降至80%以下，以利于后期的运输及处置工作。当前常见的污泥脱水设备有带式压滤脱水机、离心脱水机和板框压滤脱水机。

1、带式压滤机一般由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统组成，由上、下两条张紧的滤带夹着污泥从一连串按规律排列的辊压筒中呈S型弯曲经过，靠滤带本身的张力形成对污泥的压榨力和剪切力，把污泥中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现脱水，脱水出泥含水率通常控制在80%以下。

2、离心脱水机主要由转鼓和带空心转轴的螺旋输送器构成。污泥由空心转轴送入转筒后，在离心力作用下，立即被甩至鼓腔内。污泥颗粒由于比重较大，离心力也大，被甩贴在转鼓内壁上，形成固体层；水分密度小，离心力小，在固体层内侧形成液体层，固体层在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转鼓的锥端，经转鼓周围的出口连续排出，液体层则由堰口连续溢流排至转鼓外,形成分离液排出。

3、板框压滤脱水机是一种间歇性操作的加压过滤备，主要由五大部分组成：机架部分、过滤部分、液压部分、吹脱系统、卸料装置和电器部分，包含滤板压紧、低压进泥、高压进泥、压榨、反吹、滤板松开、卸料、洗涤等工序。

3. 洗沙场泥浆怎么处理要用什么设备处理

处理洗沙场泥浆的设备有：带式压滤机、框、箱式压滤机，离心式污泥脱水机。

洗沙场泥浆由于污泥经浓缩或消化之后，仍呈液体流动状态，体积还很大，无法进行运输和处置，为了进一步降低含水率，使污泥含水率尽可能的低，必须对污泥进行脱水，以减少污泥体积和便于运输。

(3)泥浆净化设备有哪些扩展阅读：

泥浆泵的维护修养：

1、施工部门应当有专门的维修人员，负责对施工机械的保养和维修。定期的对泥浆泵及其他机械进行检查、维护，及早发生问题予以解决，以免造成停工。

2、施工时应注意泥沙颗粒的大小，颗粒大时就要经常检查泥浆泵的易损部件，以便及时维修或更换。泥浆泵的易损坏部件主要是泵壳、轴承、叶轮等。

3、采用先进的抗磨措施，提高易损部件的使用寿命，可降低工程的投入，提高生产效率。同时应常备易损零部件，以备及时更换。

4、施工中，机械、泥浆泵连续正常的工作才能使泥浆泵发挥最高的工作效率。因此，要有合理的工期安排，严格的管理制度。

4. 污泥脱水设备有哪些

几种常见污泥脱水设备

1. 离心式污泥脱水设备-脱水离心机：此设备是由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒，在高速旋转产生的离心力下，立即被摔入转鼓腔内，由于比重不同一样，形成固液分离。然而污泥被螺旋输送器推动，输送至转鼓的锥端部出口，连续性的被排出去;液体部分也由重力连续性的溢流排至转鼓外面。

5. 污泥处置需要哪些污泥处理设备

污水处复理所产生的污泥具有较高的制含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。

6. 制备泥浆

1.泥浆的功用

泥浆在桩孔施工中作为冲洗液(或稳定液)，其主要功用是稳定孔壁、携带和悬浮钻渣。

(1)稳定孔壁

通过泥浆在孔内维持一定的水头高度，形成对孔壁的静水压力来防止孔壁坍塌。在砂、砾石等渗漏性地层，采用泥浆可在孔壁表面形成一层泥皮，有效地阻止孔壁内外相互渗流，稳定孔内水位，维持对孔壁的静水压力，达到护壁效果。

(2)携带和悬浮钻渣

通过泥浆在孔内循环，及时将孔底钻渣带出孔外，减少重复破碎和对钻头的磨损，提高钻进效率。合理调整泥浆的密度、切力、粘度等性能指标可以提高泥浆携带和悬浮钻渣的能力。

2.泥浆的配制

泥浆是由粘土、清水和泥浆化学处理剂按一定的配比搅拌配制而成。由于钻孔灌注桩直径大，需要的泥浆量很大，结合经济方面的考虑，通常可利用所钻地层中的粘土，采用清水钻进自然造浆。必要时掺入一定量的膨润土，以改善泥浆的性能。若所钻地层为砂性、稳定性差、松散易塌地层，就应选择水化性能好、造浆率高、含砂量少的粘土或膨润土粉来配制泥浆。通常要求用来造浆的粘土其胶体率不低于95%，含砂率不大于4%，造浆率不少8m³/t。

配制泥浆时，除了要考虑地层条件之外，还要考虑不同成孔工艺方法对泥浆性能的要求，参见表3-1。并且在施工中根据孔壁稳定、孔底沉渣和泵组工作情况，对泥浆性能进行维护和调整。

表3-1 泥浆基本性能指标

3.泥浆循环系统

泥浆循环系统通常包括泥浆池、沉淀池、贮浆池或搅拌池、循环槽等。布设泥浆循环系统时，应综合考虑场地条件、桩位分布、桩孔容积、地层情况、工艺方法、钻渣废浆的清除外运等因素。

泥浆池的容积一般不小于同时施工的桩孔实际容积的1.2倍，以保证同时施工的桩孔在灌注混凝土时泥浆不至于外溢。沉淀池的容积可用同时开动的泥浆泵每分钟的总排量乘以沉淀时间来决定，沉淀时间由实验决定，一般为20min。例如，两个同时施工的钻孔共用一套泥浆循环系统，两台泥浆泵的排量都为850L/min，所需的沉淀池容积为

V=2×850L/min×20min=34000L=34m³

若场地允许，可设两个沉淀池轮换使用。循环槽断面尺寸、长度应根据钻进工艺方法、场地条件、废浆处理方式来确定。反循环法因泵量大，采用较大断面的循环槽(通常为500mm×300mm(宽×高))。正循环法因泵量较小，可采用较小断面的循环槽(可选300mm×250mm(宽×高))。

4.泥浆净化

钻进过程中由于钻渣不断混入泥浆中，使泥浆的相对密度、粘度、含砂量等性能发生变化，因此，需要在泥浆返出地表后除去泥浆中的钻渣，这工作称为泥浆净化。泥浆净化的方法有自然沉降法、机械净化法和化学净化法等。

(1)自然沉降法

泥浆在流经循环槽和沉淀池时，泥浆中的钻渣在自重的作用下产生沉淀，泥浆得以净化。从提高泥浆的净化效果考虑，可在循环槽中设挡板，改变流态，破坏泥浆中的结构，以利于钻渣沉淀。

(2)机械净化法

即采用专门的机械设备对泥浆中的钻渣进行分离处理。最常用的两种泥浆净化设备是高频振动筛和旋流除砂器。一般是采用高频振动筛把泥浆中0.5mm以上的大颗粒钻渣筛出，剩下混有0.5mm以下砂粒的泥浆可采用旋流除砂器进一步净化。

(3)化学净化法

在泥浆中加入化学絮凝剂，使钻渣颗粒聚集而加速沉淀，达到净化泥浆的目的。常用的化学絮凝剂有水解聚丙烯酰胺、铁铬木质素磺酸钠盐等。化学净化法可配合机械净化法使用。

7. 泥浆系统由哪些组成各系统的工作过程如何

泥浆系统包括排泥系统和泥浆脱水系统。排泥系统的澄清池排泥采用定体积方式。当澄清池进人预定体积原水后，自动启动排泥阀进行排泥。泥渣排人泥渣池，用泥渣输送泵打至泥浆浓缩池进行浓缩，浓缩后的泥浆用泥浆泵打到离心式脱水机。泥浆脱水系统指浓缩后的泥浆加人脱水剂进人离心式脱水机进行脱水，泥饼落入电动泥斗，然后用汽车运走。离心式脱水机脱出的水流人泥浆浓缩池，泥浆浓缩池浓缩后上部的清水排人回收水池。泥浆液通过筛网漏入泥浆罐内，而泥浆中的大与筛网孔眼的部分固体颗粒被筛出，从而起到了泥浆液净化作用。

8. 沙场污水怎么处理，沙场污水处理需要那种设备

洗沙场污水处理设备选用离心式泥浆脱水机，为什么要选择它：因为现在先进的泥浆脱水机，污水处理设备，泥浆压榨分离机。引进国外先进的技术，目前在中国市场非常成熟，相比国内目前传统的过滤设备，它有着不可比拟的巨大优势：

1、具有结构紧凑、在相同的处理能力下机器的体积小、重量轻,移动相对方便；

2、处理量大、分离性能好、适用范围广；

3、固相回收率高,运行成本低、无滤网滤布；

4、自动连续运行，操作、使用简单，安装和维护方便等优点。已广泛用于地质矿产、石油、化工、冶金、制药和环境保护等多个工矿领域。

洗沙场污水处理设备性能特点：

主要部件采用优质碳钢或不锈刚制造。推料器采用特殊耐磨措施，可镶装硬质合金 耐磨瓦或堆焊硬质合金保护层。采用摆线针轮差速器、噪声小、承载能力强。

1.单机结构紧凑，占地2-3平方米，运行平稳。能自动卸料、连续操作，工人只需操作动力柜便可，干净卫生。

2.对物料的适应性广，能分离的固相粒度范围较广（0.005～2mm），在固相粒度大小不均匀时能照常进行分离。 加药情况视物料而定，一般情况下不用加药，节约成本。

3.根据行业选择材料，离心机可选用304，316不锈钢材 质制造，特殊行业可采用防爆电机。

4. 该设备占地空间小，运输吊装方便，有时为了节省机具占用空间，实现泥浆集中制备净化工艺，也可将本装置安放在集装箱式泥浆池上，但必须为设备提供牢固的底部支撑，并为操作者提供可靠的安全保护设施。在建筑打桩泥浆处理方面，泥浆净化设备 由泥浆进料系统、加药系统、除砂净化系统、泥浆分离机、排渣系统，回收泥浆槽和调配泥浆槽组成。

9. 洗沙场泥浆处理设备有哪些需要多少钱

洗沙场在水洗作业中产生大量的泥浆废水让人叫苦不迭，地方环保部门日趋重视工矿类企业污水零排放的指标，那么要如何处理这类高浓度的泥浆以及市面上的脱水设备有哪些种类，这是大多数工矿类制砂业主都想弄清楚的事情，目前市场上处理泥浆污水的设备有：带式压滤机、框、箱式压滤机，离心式污泥脱水机等等，但并不是所有的脱水设备都适合用来处理砂石场洗沙泥浆水，此类泥浆浓度高，比重大，用传统的车械铲挖、自然晾晒方式效率极低，不易处理。 比如带式，框箱式压虑机，因为其结构所决定，泥水分离必须要靠过虑介质（虑板、滤布），但目前 市场上的过虑介质的目数不可能作到像泥浆颗粒那么细小，所以只能加大药剂的投放量来弥补这一缺失，无凝大大增加了设备的运行费用
一、沙场泥浆处理设备加药成本：
洗砂污水处理设备的工作原理：根据物料的比重不同，污水进入离心机后，经过转鼓的高速旋转，固体颗粒被摔到转鼓的壁上，通过螺旋推料器向前挤压刮泥方式，在出泥口不断形成泥墙，水回流到出水口，污泥推到出泥口被推出。整机没有任何滤网滤布，纯粹依靠离心力进行泥水分离，对投药量要求极低，一台350型离心机一天工作8个小时用药量在一到三公斤，视污泥而定，离心机对很多物料甚至可以不加药就能取得较好的处理效果。比如：酸洗石墨、精矿脱水、乙炔气渣、矿山尾矿等粗颗粒容易沉淀的物料，不需要絮凝剂。这就大大降低了加药和处理成本。而带式过滤机的过滤面滤带因为网眼较大，脱水时对泥浆爆团絮凝要求较高，导致加药成本大大增加。板框机处理的时候亦需要在浓缩池中添加一定量的絮凝剂。
二、沙场泥浆处理设备长期使用成本：
离心机在使用时电耗比带式机高三到四个千瓦，按每天工作八小时计算每天多三十元。然而离心机在整个脱水过程中，不需要水冲洗。而带式机就不同，一台一米带式机每天需要六七十立方的水进行滤带反冲洗。这些反冲洗的水再回流重新处理，按每立方水2.5元（加药量相比离心机大）的处理成本每天就增加至少150元的成本，如用自来水反冲洗成本更高，两者相比每天可节省120元的费用，一年至少可节省四万元。板框机则在处理完污泥就要对滤布进行清洗，不然就影响处理效果，延长处理时间，费时费力。其次板框压滤机对进料泵有压力要求，制砂尾泥包括尾矿泥浆在一定程度上含部分细沙颗粒，这部分细沙在高压流速下使得砂浆泵的叶片磨损周期较为短暂，泵易损坏，高压泵价格高昂。
三、沙场泥浆处理设备对污水性质的适应性：
洗沙场泥浆脱水机对污水性质适应性较强，不管哪种污水它都能适应处理，有的不加药处理，有的加少量药能处理，特别对于一些带油、带脂肪性、粘糊性较大的污泥，其它二种设备完成难度就很大。滤布容易被污泥堵住，污泥颗粒过细有油性有粘度就不容易处理。离心机的分离原理是以泥和水的比重差，经过离心力快速重力沉降使泥水分离。不依靠任何过虑介质，整机没有任何滤网滤布，所以其可以很稳定的运行。
这些都是洗沙场使用“杰能洗沙污水处理设备”的成本，希望您能考虑下！

10. 主要附属设备的选择

(一)升降工序附属设备及机具

升降工序是指起下钻具、套管,投放提升取心内管、测井仪器及其他目的的作业工序。在岩心钻探中,升降工序作业频繁,且作业时间长(占总工时的20%～60%)。升降工序的时间越长,钻探总效率就越低。因此,优选升降工序所用机械和机具,实现升降工序的机械化和自动化是保证安全生产、提高钻探效率的重要措施。

1.钻杆拧卸设备

钻杆拧卸设备是与钻机配套的附属机械,用于代替人力拧卸钻杆或钻具。拧卸设备有机械式、液压式和电动式三种类型。机械式主要与老式立轴式钻机配套,目前已很少生产。目前普遍采用液压式钻杆拧卸设备。

(1)NY-1型拧管机

NY-1型液压拧管机由拧卸机构、冲击机构和液压系统组成(图2-28),用于拧卸直径42mm、50mm、60mm规格的普通锁接头钻杆。当系统液压力为6MPa时,拧管转矩为0.33kN·m;油压达8MPa时,液压缸的卸扣转矩为0.44kN·m,液压缸活塞行程130mm,拧卸钻杆的转速为75r/min。

图2-28 NY-1型液压拧管机

(2)SQ114/8型液压拧管动力钳

SQ114/8型液压拧管动力钳由主钳、前导杆、背钳、后导杆、悬吊杆、吊筒、液压马达、液压换向阀、换挡手柄等组成(图2-29),主要用于绳索取心钻杆及中小直径的地质钻探套管,主要技术参数如表2-17所列。

表2-17 SQ114/8型液压拧管动力钳主要技术参数

图2-29 SQ114/8型液压拧管动力钳

SQ114/8型液压拧管动力钳主要性能特点是:①衔接方便,可与所有地质钻机进行衔接,可单独配套动力站;②可靠夹持并卸扣,夹持钻杆镦粗部分,不打滑、不啃伤钻杆;③主背钳对中性能良好,彼此浮动,整体浮动悬挂,可侧摆移开孔口;④操作简单,换向阀实现拧卸,主背钳同步夹紧、同步松开;⑤两挡设置,可实现高挡位快速拧卸和低挡位大扭矩拧卸,可设定扭矩。

该液压拧管动力钳与液压立轴式钻机和全液压动力头钻机配套使用,已在全国绳索取心钻探中得到广泛应用。

2.孔口夹持装置

孔口夹持装置用于孔口夹持钻杆之用。根据所夹持钻杆的类型不同,分为普通夹持器和绳索取心夹持器。普通夹持器多采用垫叉式,拧卸钻杆时,垫叉直接叉入钻杆切口座在孔口或者拧管机上,使用较为便利。但绳索取心钻杆为内外平钻杆,接头壁薄,无法加切口,只能根据楔面原理采用卡瓦式、卡球式夹持器等,目前常用的有木马夹持器和液压夹持器。

(1)木马夹持器

木马夹持器,又称为脚踏式夹持器,用于夹持绳索取心钻杆。它是利用两个偏心座挤夹卡瓦,靠钻杆的重力实现自动夹紧的。孔内钻杆的质量越大,夹持器产生的夹紧力也越大。卡瓦磨损后应及时更换,以防夹持不牢跑管,木马式夹持器如图2-30所示。

图2-30 木马夹持器

(a)自重木马式;(b)轻型木马式

(2)液压夹持器

液压夹持器极大地改善了工人的劳动强度,并提高了安全生产水平。常见的液压钻杆夹持器如图2-31所示。

在深孔钻探中孔内钻杆质量大,选择孔口夹持装置时一定要注意夹持器有足够强度和夹持能力,以防因夹持力不足打滑造成跑钻事故。钻孔深度≥1000m时应选择自重式木马夹持器和液压、液压/气动夹持器。

图2-31 液压夹持器

(a)液压夹持器;(b)气动/液压夹持器

3.钻杆及套管悬吊装置

钻杆及套管提下过程都离不开悬吊装置,悬吊装置主要由游动滑车、提引器、吊卡、夹板等机具构成(图2-32至图2-35),其强度与质量直接关系到作业工人人身安全和孔内安全。

图2-32 游动滑车及游动大钩

图2-33 提引器

(a)切口式;(b)手搓式;(c)球卡式;(d)爬杆式

图2-34 绳索取心吊卡

图2-35 夹板

悬吊装置的配置与选择应注意以下几点:

1)游动滑车有单轮、双轮和多轮。钻孔浅部钻进一般选用单轮和双轮,可提高提下钻速度。钻孔孔深≥1000m后,应根据钻机卷扬系统单股绳提升能力,选用多轮游动滑车,游动滑车承载能力必须大于等于孔深钻具总重力的3倍以上。

2)提引器是连接钻杆与游动滑车的机具。主要类型有手搓式、切口式、爬杆式、球卡式等。切口式多用于带锁接头普通钻杆,手搓式用于绳索取心钻杆。深孔钻探时,为了升降钻杆安全起见,选择钻杆带蘑菇头,用爬杆式或吊卡式提引器。选择提引装置时,其提引能力必须大于等于钻具总重力的2倍以上。

3)吊卡多用于带锁接头钻杆和带大一级接箍的套管提升装置,吊卡强度较高,升降安全系数大。夹板主要用于质量在10t以下的套管升降,其安全性较差,深孔钻探不宜选用。

4.水龙头

水龙头安装在主动钻杆的上端,并用软管和水泵相连。其作用是将泥浆泵排出的冲洗液送入钻杆内孔,送往孔内,而且在主动钻杆转动时保证高压胶管不转动。另外,水龙头还承载悬吊钻杆的作用。

水龙头有多种形式,按其适用孔深不同,分为浅孔用水龙头和深孔用水龙头;按其回转部不同,可分为外转式(壳体转动式)及内转式(心管转动式);按冲洗液及介质的通道数量可分为单通道和双通道形式。

主要水龙头类型如图2-36所示。其中,小直径轻便式水龙头主要适用于小口径1000m以浅钻孔,其特点是水龙头体积小,心管通水面积小,耐水压小,抗拉强度低,适应于高速运转;高压水龙头和提引式高强度水龙头特点是:体积较大,抗拉强度高,密封性能好,耐水压高,适应于深孔使用;双通道水龙头可用于多介质正反循环钻进,相对于常规水龙头,它多一个侧入式循环介质通道,用于反循环钻进时将循环介质导入双壁钻杆内外管之间的环隙。另外,还有用于定向钻进有缆式随钻测量的通缆式水龙头。

图2-36 主要水龙头类型

(a)小直径水龙头;(b)轻便式水龙头;(c)高压水龙头;(d)高强度水龙头;(e)双通道水龙头

5.绞车

钻探现场配置的绞车主要有两种,测井与定向钻进用电缆绞车和绳索取心钻进打捞投放内管(亦可兼用孔内存储式测斜仪输送)用钢缆绞车。如图2-37所示。

图2-37 钻探现场专用绞车

(a)测井绞车;(b)绳索取心绞车

选择钻探现场绞车时应满足如下使用条件:①功率必须满足孔深及工况要求;②绞车轮毂排缆容量应大于工作孔深要求;③绞车尽量设有排绳和孔深计数仪;④要设有升降变速机构。

(二)泥浆净化及制浆设备

深孔钻探施工中必须及时、有效地清除混入钻井液中的大量岩屑等固相物质,以便再次循环使用泥浆,以提高钻进效率、延长孔内机具使用寿命,降低成本,预防事故发生。

可以通过沉淀、机械分离和化学处理三种方法来净化泥浆。常用的是机械分离法,即利用泥浆净化设备强制清除泥浆中的钻屑。泥浆净化设备主要有振动筛、水力旋流除砂器、离心分离机等,泥浆制备设备则是搅拌机(图2-38)。

图2-38 泥浆净化及制浆设备

(a)振动筛;(b)离心机;(c)振动筛与除砂器双作用处理机;(d)搅拌机

1.振动筛

振动筛借助筛面振动,促进浆液与固相颗粒分离以及不同粒级固相颗粒之间的分离,是泥浆净化系统中的第一级净化设备。从钻孔内返出的泥浆,首先通过振动筛,以清除粗粒钻屑(20目左右的固相颗粒)。

振动筛一般由以下部分组成:电动机及皮带传动装置,筛体和筛网、弹性支撑(或悬吊)装置,激振器,底座或框架,溢流槽和储浆箱等。激振器工作后带动筛面做单向或多向振动。当泥浆由溢流槽流向筛面时,浆液和浆液中的固相颗粒与振动的筛面之间产生相对移动和振击,这一运动促进了液体与固相颗粒的分离过程。浆液和小于筛孔的钻屑通过筛面流向下面的储浆箱,而大于筛孔的粗粒钻屑将沿倾斜的筛面向下滑动。如叠合采用多层不同规格的筛网(小目数筛网在上,大目数在下),则会使不同粒径的钻屑得以分离,并沿不同的筛面滑落。

国内使用的振动筛有两种基本类型:一种是单向振动筛,使用双轴对称的激振器,带动筛面沿其长轴方向作单方向振动;另一种是多向振动筛,动力机带动着偏心轴回转,筛体、筛网与偏心轴连接成一体,筛面则作多方向振动。

振动筛筛网通常用不锈钢钢丝编织而成。筛孔尺寸是影响固相清除效果的主要因素,其规格有:30目、40目、60目、80目、100目、120目、140目、160目和200目等多种。筛孔形状有正方形和长方形两种,后者不易堵塞。

2.水力旋流除砂器

水力旋流除砂器(图2-39)借助离心力来分离浆液中的固相颗粒。在泥浆净化系统中,它接在振动筛之后,从泥浆中清除20～30目以细的钻屑(一般清除70～200μm颗粒),实现泥浆的第二级净化。水力旋流除砂器是一个结构简单,无运动件的筒状设备,上部呈圆筒状,下部为一个倒圆锥体。此外,还有切向进浆管、溢流管和底流孔(或称排砂孔)。

图2-39 旋流除砂器原理

(a)旋流式除砂器;(b)双螺旋模型;(c)二维迹线表示各种流态

1—进浆管;2—溢流管;3—圆筒体;4—锥形体;5—排砂嘴;6—短路流;7—循环流;8—内旋流;9—外旋流;10—空气柱;11—轴向零速面;12—排出外旋流

由砂泵压送的具有一定压力的泥浆,经进浆管沿圆筒的切线方向进入旋流器上部,由于液流运动的惯性、圆形筒壁的导向和液体重力作用,泥浆在筒内旋转,并形成不断向下推移的螺旋状液流。液流中的固相颗粒因其质量不同受到大小不等的离心作用力,而从浆液中分离出来,甩向筒壁。并在旋转液流带动及其自重的作用下,按螺旋形轨迹沿筒壁滑落。当螺旋液流降到锥体部分时,由于过流截面不断缩小,液流圆周线速度不断加快。在高速旋流的影响下,筒内空气被集中于轴线附近,并且由于液流的卷吸作用,围绕轴线形成一个似柱状负压区。这样,当螺旋液流到大锥体下部(多数钻屑分离之后,已是比较干净的泥浆),便在轴心负压作用下改变方向,形成一个同向旋转的上升旋流并沿轴线按螺旋形上升,由溢流管排出。依靠旋流器内向下与向上两股旋流运动,实现了浆液和钻屑的有效分离和反向汇集。

旋流除砂器的规格通常以除砂器上部圆筒直径(单位:in,1in=0.0254m)表示,如:2in、3in、4in、5in、6in、7in、8in、10in、12in。一般来说,随旋流器尺寸越大,其分离的固相颗粒粒径和单位时间处理的泥浆量也越大。

除泥器的结构和工作原理和除砂器相同,其区别在于结构尺寸、清除钻屑固相颗粒的粒径和处理泥浆的能力不同。除泥器的尺寸小,通常用于分离15～40μm的固相颗粒,泥浆处理量也小。故常用多个除泥器与除砂器配套使用。

除砂器和除泥器的筒体内壁很容易被固相颗粒的高速液流所磨蚀。为了提高其耐磨性,可采用白口铸铁、内壁衬以耐磨橡胶的碳素钢或其他耐磨材料制造。

3.离心分离机

通过除砂器、除泥器后,如泥浆中的固相含量颗粒还不能满足钻探使用要求,则再将除泥器处理后的泥浆抽入离心机分离,可将泥浆中细小岩屑和砂粒分离出去,一般可以除去2μm以上有害固相,并除去钻井液中多余的胶体,控制泥浆黏度,回收重晶石。

分离机有沉淀式、筛筒式、水力涡轮式、叠片式等多种类型。

一般岩心钻探的泥浆净化设备只包括振动筛、旋流除砂器或除泥器、砂泵和泥浆槽箱即可,较少使用离心机。因为取心钻进过程中产生的钻屑粒度细小,以金刚石取心钻进为例,70%以上的岩屑粒度＜0.1mm,所以通常只使用除砂器或除泥器并辅以适当的化学处理剂(如絮凝剂等)即可满足泥浆净化要求。

4.泥浆搅拌机

制备泥浆的设备主要有泥浆搅拌机及水力搅拌器两种。现场配备的卧式泥浆搅拌机容量一般为0.3～0.5m³,立式为0.5～1m³,搅拌速度一般为80～100r/min。水力搅拌器多用于固井及封孔水泥搅拌。