Сланцевые шейкеры являются ключевым оборудованием в системы контроля твердых частиц и оборудование первого этапа обработки. От их работы напрямую зависит общий эффект управления системой. Во время бурения из скважины возвращается буровой раствор, содержащий большое количество бурового шлама. Роль сланцевого шейкера заключается в отделении шлама от бурового раствора, что позволяет более чистому буровому раствору поступать на последующее сепарационное оборудование.
1. Технологические характеристики сланцевых шейкеров с буровым раствором
Технический уровень сланцевого шейкера в основном отражается в его производительности (пропускная способность и разделение частиц по размеру), стабильности работы, сроке службы и эксплуатационной гибкости. Производительность сланцевого шейкера зависит от его конструкции, траектории движения, частоты вибрации, интенсивности вибрации, площади сита и крупности сетки. Современные сланцевые шейкеры, как правило, высокоскоростные, линейные (или нелинейные), мелкоячеистые и многослойные, играют важнейшую роль в системах контроля твердых частиц.
2. Принцип работы шейкера для бурового раствора
Сланцевый шейкер состоит из ситового короба, ситовой сетки, вибрационных пружин, возбудителя, загрузочной горловины, основания и опоры. Вращение возбудителя приводит в движение сетчатый короб и сетку, создавая разумную траекторию движения. Буровая жидкость поступает из входного поддона на сетку. Сетчатый короб выталкивает твердые частицы спереди. Жидкая фаза (с более мелкими твердыми частицами) проходит через сетку в резервуар для бурового раствора, завершая разделение.
При выборе сланцевый шейкер, Инженер должен сначала выбрать подходящую сетку сита, исходя из размера и крупности частиц твердой фазы в буровом растворе. Размер отверстий на сетке выражают в “ячейках”. Номер сетки обозначает количество отверстий на дюйм сетки; чем больше номер сетки, тем меньше отверстий. Например, в стандартах API квадратная сетка с 12 отверстиями на дюйм обозначается как 12-меш экран (12×12).
Производительность - очень важный параметр сланцевого шейкера. Помимо выбора и определения самих параметров движения, на эту производительность влияют такие факторы, как тип бурового раствора, плотность, кожа, размер и количество твердых частиц, а также размер отверстия. Поэтому операторы должны всесторонне рассмотреть и сделать разумный выбор при реальном использовании.
3. Типы сланцевых шейкеров
1) Классификация по принципу работы
(1) Обычный эллиптический вибрационный ящик: Во время работы короб грохота движется точно по кругу, а центр масс может перемещаться с шагом.
(2) Круговой сланцевый шейкер: Во время работы ситовый короб движется по круговой траектории.
(3) Линейный сланцевый шейкер: Во время работы ситовый короб движется по линейной траектории.
(4) Трансляционный эллиптический сланцевый шейкер: Во время работы ситовый короб движется по круговой траектории с точной трансляцией.
2) Классификация по структуре
(1) Одиночный экран: Один сланцевый шейкер работает независимо.
(2) Двойной экран: Два сланцевых шейкера устанавливаются рядом на одном основании, что позволяет обрабатывать буровой раствор одновременно.
(3) Многоэкранный: Три или более сланцевых шейкеров устанавливаются рядом на одном основании, что позволяет одновременно обрабатывать буровой раствор.
3) Классификация по расположению экрана:
(1) Однослойный экран: Коробка экрана имеет одну поверхность экрана.
(2) Двухслойный экран: Экранный блок имеет две поверхности экрана, расположенные одна над другой, с определенным расстоянием между ними.
(3) Штабелированный экран: Коробка экрана имеет две расположенные в шахматном порядке поверхности экрана.
4. Несколько широко используемых сланцевых шейкеров
1) Линейный сланцевый шейкер
Вибратор линейного сланцевого шейкера состоит из двух эксцентриковых вибраторов одинаковой массы, вращающихся синхронно в противоположных направлениях. Этот вибратор генерирует линейную вибрацию, и траектория движения ситового короба представляет собой прямую линию.
По сравнению со сланцевыми шейкерами с круговой траекторией движения, линейные сланцевые шейкеры обладают следующими характеристиками:
(1) Поскольку траектория движения ситового короба представляет собой прямую линию, буровой шлам регулярно перемещается по поверхности сита, что обеспечивает плавное удаление шлама.
(2) Поскольку поверхность экрана расположена горизонтально, общая высота сланцевого шейкера уменьшается.
(3) Благодаря линейному движению поверхности сита, ускорение и сила, действующие на сетку, относительно равномерны и сохраняют постоянное направление. Поэтому сверхтонкие сита могут использоваться на линейных сланцевых шейкерах, что чрезвычайно важно для контроля твердых частиц бурового раствора.
(4) Производительность по переработке бурового раствора линейных сланцевых грохотов выше, чем у круговых сланцевых грохотов. Как правило, при одинаковых условиях линейные грохоты имеют производительность от 20% до 30% больше, чем круговые грохоты. Если посмотреть на тенденцию развития сланцевых шейкеров для бурового раствора за рубежом, то большинство производителей оборудования для контроля твердых частиц выпускают линейные сетки, но некоторые компании также разрабатывают эллиптические сланцевые шейкеры.
2) Эллиптический сланцевый шейкер
Инженеры разработали эллиптический вибрационный грохот, также известный как сбалансированный эллиптический сланцевый шейкер, как новый тип сланцевого шейкера в начале 1980-х годов. Продукция, импортируемая из-за рубежа, уже доступна в Китае. Сбалансированный эллиптический сланцевый шейкер сочетает в себе преимущества линейных и круговых экранов, то есть “главная ось” эллипса усиливает компонент транспортировки бурового раствора, а малая ось уменьшает вероятность засорения торцевых отверстий буровым раствором.
3) Круговой сланцевый шейкер
Круговой вибрационный короб оснащен вращающимся устройством с вектором ускорения, которое легко рассеивает буровой раствор на поверхности грохота, снижая вероятность его засорения. Однако круговое движение и угол отбрасывания крутые, что приводит к снижению скорости транспортировки материала, поэтому при тех же условиях производительность не так высока, как у линейного грохота.
Чат с инженером