鉆井液除砂器通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,將鉆井液中的固相顆粒分離。其核心部件是高速旋轉(zhuǎn)的錐形轉(zhuǎn)鼓,鉆井液從上部進入后,在離心力作用下,密度較大的固相顆粒被甩向轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,清潔的鉆井液則從上部溢出。這種物理分離方式無需添加化學藥劑,既經(jīng)濟又環(huán)保。
除砂器的分離效果主要取決于轉(zhuǎn)速、處理量和鉆井液性質(zhì)。轉(zhuǎn)速越高,產(chǎn)生的離心力越大,分離效果越好。但過高的轉(zhuǎn)速會增加設備磨損和能耗,因此需要根據(jù)實際情況進行優(yōu)化。
除砂器的性能直接影響鉆井液的清潔度。清潔的鉆井液能有效降低鉆頭磨損,提高機械鉆速,減少井下復雜情況的發(fā)生。
在鉆井作業(yè)中,除砂器是固控系統(tǒng)的道防線。它能有效去除40-80微米的固相顆粒,為后續(xù)的除泥器和離心機減輕負擔。在深井和超深井作業(yè)中,除砂器的作用尤為突出。
除砂器對鉆井的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一是維持鉆井液性能穩(wěn)定,防止因固相含量過高導致的井壁失穩(wěn);二是減少鉆具磨損,延長鉆具使用壽命。在高壓地層鉆井中,除砂器還能有效控制鉆井液密度,防止井噴事故發(fā)生。