鉆井液除砂器是鉆井過程中用于清除鉆井液中有害固相顆粒的關(guān)鍵設(shè)備，以下是其相關(guān)介紹：

工作原理

鉆井液除砂器主要利用離心力原理進(jìn)行工作。含砂鉆井液從切線方向進(jìn)入除砂器的旋流器，在旋流器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場(chǎng)。由于固相顆粒的密度大于鉆井液的密度，在離心力的作用下，固相顆粒被甩向旋流器的內(nèi)壁，并沿內(nèi)壁向下運(yùn)動(dòng)，終從底流口排出。而經(jīng)過除砂后的鉆井液則從旋流器的頂部溢流口流出，返回鉆井液循環(huán)系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)組成

旋流器：是除砂器的核心部件，通常由耐磨材料制成，如聚氨酯等。它的形狀為上部呈圓筒形、下部呈圓錐形的結(jié)構(gòu)，根據(jù)處理量和分離粒度的不同，有多種規(guī)格和尺寸。

進(jìn)料管：用于將含砂鉆井液引入旋流器，其設(shè)計(jì)應(yīng)保證鉆井液能夠以合適的速度和角度進(jìn)入旋流器，以實(shí)現(xiàn)良好的分離效果。

溢流管：位于旋流器的頂部，經(jīng)過除砂后的鉆井液通過溢流管流出，進(jìn)入后續(xù)的鉆井液循環(huán)系統(tǒng)。

底流管：位于旋流器的底部，排出分離出的固相顆粒，通常連接到一個(gè)收集裝置或進(jìn)一步的處理設(shè)備。

支架：用于支撐和固定旋流器及其他部件，保證設(shè)備在工作過程中的穩(wěn)定性。

性能參數(shù)

處理能力：指除砂器在單位時(shí)間內(nèi)能夠處理的鉆井液體積，通常以立方米每小時(shí)（m3/h）為單位。處理能力的大小取決于旋流器的規(guī)格和數(shù)量，以及鉆井液的性質(zhì)和工作條件。

分離粒度：是衡量除砂器性能的重要指標(biāo)，指能夠有效分離出的固相顆粒的小粒徑，一般用微米（μm）表示。常見的除砂器分離粒度在40 - 74μm左右，但具體數(shù)值會(huì)因設(shè)備型號(hào)和工作條件而有所不同。

溢流含砂量：指經(jīng)過除砂器處理后，從溢流口流出的鉆井液中所含固相顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。溢流含砂量越低，說明除砂器的除砂效果越好。

應(yīng)用領(lǐng)域

石油天然氣鉆井：在石油和天然氣勘探開發(fā)過程中，鉆井液除砂器是鉆井液固相控制設(shè)備的重要組成部分，用于清除鉆井液中的巖屑、砂粒等固相顆粒，防止這些顆粒對(duì)鉆井設(shè)備造成磨損，同時(shí)保證鉆井液的性能穩(wěn)定，提高鉆井效率和質(zhì)量。

地?zé)徙@井：地?zé)徙@井過程中也需要使用鉆井液來冷卻鉆頭、攜帶巖屑等。除砂器可有效去除鉆井液中的砂粒，保護(hù)鉆井設(shè)備，確保地?zé)徙@井的順利進(jìn)行。

水井鉆井：在水井鉆探中，除砂器有助于去除鉆井液中的砂質(zhì)顆粒，防止砂粒進(jìn)入井內(nèi)，影響水井的出水量和水質(zhì)。

維護(hù)保養(yǎng)

定期檢查：定期檢查設(shè)備的各個(gè)部件，包括旋流器、管道、閥門等，查看是否有磨損、泄漏等情況。如發(fā)現(xiàn)旋流器內(nèi)壁磨損嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換，以保證除砂效果。

清理雜質(zhì)：及時(shí)清理除砂器進(jìn)出口管道內(nèi)的雜質(zhì)和堵塞物，防止影響鉆井液的正常流通。同時(shí)，定期清理底流口排出的固相顆粒，避免堆積過多造成堵塞。

潤(rùn)滑保養(yǎng)：對(duì)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部件和連接部位進(jìn)行定期潤(rùn)滑，確保其運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，減少磨損。

檢查密封件：檢查密封件的完好性，如發(fā)現(xiàn)密封不嚴(yán)，應(yīng)及時(shí)更換密封件，防止鉆井液泄漏。