Princípio de conceção estrutural da bomba de cisalhamento de lama de perfuração

Visão geral da bomba de corte de lama de perfuração

A bomba de cisalhamento para lamas de perfuração é um dispositivo de preparação e condicionamento de lamas de alta eficiência concebido para produzir rapidamente fluidos de perfuração de alto desempenho. Através da aplicação de cisalhamento, refinação e mistura contínuos a alta velocidade, a bomba de cisalhamento altera eficazmente a estrutura da cadeia molecular dos aditivos de lama, elimina o fenómeno comum de “olho de peixe” e garante que a lama de perfuração cumpre os requisitos rigorosos de desempenho e de processo.

Em comparação com os métodos de mistura convencionais, a bomba de cisalhamento de lama de perfuração reduz significativamente o tempo de preparação da lama, melhora a qualidade da lama e aumenta a eficiência geral da perfuração, trazendo benefícios económicos consideráveis para as operações de perfuração.

Como parte importante do equipamento de controlo de sólidos de lama, a lama de perfuração bomba de cisalhamento é amplamente utilizado em perfurações de petróleo e gás, projectos HDD e sistemas de tratamento de fluidos de perfuração.

Estrutura principal da bomba de corte para lama de perfuração

A bomba de cisalhamento de lama de perfuração consiste principalmente nos seguintes componentes:

• Conjunto do impulsor
• Invólucro da voluta
• Caixa de embalagem
• Eixo de acionamento
• Polia e correia trapezoidal estreita
• Motor elétrico (à prova de explosão)
• Base de apoio

Entre estes componentes, o conjunto do impulsor é a parte central e é estruturalmente diferente do de uma bomba centrífuga convencional.

Conceção do impulsor e princípio de funcionamento

O impulsor de uma bomba de cisalhamento de lama de perfuração tem uma estrutura complexa e compacta, concebida especificamente para aplicações de alto cisalhamento. É composto principalmente por cinco partes integradas:

1. Turbina de fluxo axial
2. Depósito de armazenamento de lamas
3. Roda da bomba
4. Câmara pressurizada
5. Placa de corte

A turbina de fluxo axial, a roda da bomba e o depósito de armazenamento de lamas são integralmente fundidos em aço inoxidável, garantindo uma elevada resistência, resistência à corrosão e uma excelente eficiência de corte.

Fluxo de fluido e processo de cisalhamento

• A turbina de fluxo axial fornece fluido com um deslocamento específico à roda da bomba e ao tanque de armazenamento de lamas.
• Aproximadamente 50% do fluido é descarregado através da roda da bomba para a voluta, enquanto os restantes 50% entram no tanque de armazenamento de lamas.
• A câmara pressurizada de conceção única fornece energia adicional ao fluido no depósito de lamas.
• O fluido descarregado do impulsor flui paralelamente à placa de corte a alta velocidade.
• Entretanto, o fluido aspirado para o tanque de lama é pulverizado perpendicularmente à placa de corte através de vários bicos.

Quando estas duas correntes de fluido de alta velocidade se misturam, embatem na borda exterior serrilhada da placa de corte rotativa. A elevada velocidade de rotação da placa de cisalhamento provoca acções de cisalhamento secundárias e múltiplas, aumentando consideravelmente a dispersão, hidratação e refinamento dos aditivos de lama.

Como resultado, o fluido que passa pelo impulsor é submetido a múltiplos processos de cisalhamento de alta intensidade, garantindo uma mistura uniforme e uma hidratação rápida.

Sistema de vedação e configuração do acionamento

A bomba de corte de lama de perfuração adopta um selo mecânico de alta fiabilidade, garantindo zero fugas e prolongando significativamente a vida útil. As melhorias na estrutura de vedação do eixo da bomba aumentam ainda mais a durabilidade e a estabilidade operacional.

As principais caraterísticas da unidade incluem:

• Turbina e chapa de corte em aço inoxidável
• Velocidade de cisalhamento do líquido superior a 25,4 m/s
• Efeito de cisalhamento duplo em cerca de 50% do fluido
• Instalação de base especial para trabalhos pesados
• Transmissão por polia e correia trapezoidal estreita
• Motor à prova de explosão de 55 kW / 75 kW

Quando utilizada em conjunto com um funil de mistura de tamanho adequado, a bomba de corte de lama de perfuração forma um sistema completo de corte e hidratação, também conhecido como dispositivo de jato de mistura por cisalhamento.

Vantagens de conceção estrutural da bomba de corte de lama de perfuração

O design estrutural avançado da bomba de corte de lama de perfuração oferece as seguintes vantagens:

1. Aumenta significativamente o grau de hidratação da bentonite e das partículas do solo
2. Poupa mais de 30% de consumo de bentonite, reduzindo os custos globais do fluido de perfuração
3. Permite a rápida diluição, cisalhamento e hidratação de polímeros de elevado peso molecular
4. Elimina a formação de olhos de peixe e melhora a estabilidade da lama
5. Proporciona maior cilindrada e cabeça, satisfazendo as exigências dos sistemas de preparação e tratamento de lamas

Devido à sua elevada eficiência de cisalhamento, a bomba de cisalhamento é especialmente adequada para polímeros de pré-cisalhamento, que são difíceis de hidratar quando adicionados diretamente à lama de perfuração.

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