一、除泥器的工作原理
除泥器的核心工作原理是 “离心沉降” 。它利用高速旋转产生的离心力,将钻井液中密度较大的细小固体颗粒与密度较小的液体分离开。
其核心工作部件是 “水力旋流器” ,具体工作过程如下:
加压进料:钻井液(泥浆)通过一台专用的进料泵被吸入并加压(通常需要0.2-0.4MPa的压力),然后通过进料管切线方向注入除泥器的锥形旋流筒内。
产生旋流:高压泥浆沿切线方向进入旋流器后,会沿着锥筒的内壁形成一股高速旋转的涡流。这个旋转运动会产生强大的离心力场。
离心分离:在强大的离心力作用下,钻井液中密度较大的细小固体颗粒(如钻屑、泥沙)被甩向旋流器的内壁,并在重力和向下液流的共同作用下,沿着锥壁螺旋向下运动,最终从底部的底流口(Underflow,俗称“排泥口”)以“伞状”形态排出。
净化液上升:而经过净化的、密度较小的液体部分(以及部分极细的胶体颗粒)则在旋流器中心形成一个向上的内涡流,从顶部的溢流管(Overflow)排出,返回钻井液循环系统。
关键点:除泥器使用的旋流器直径通常为4英寸或5英寸(甚至更小),较小的直径能产生更大的离心力,从而能够分离出15-44微米范围的细小颗粒,这是它与处理更大颗粒的除砂器的根本区别。
二、除泥器在固控系统中的工作流程
除泥器是整个钻井液固控系统(Solids Control System)中至关重要的一环,通常被认为是第三级固相控制设备。整个工作流程遵循“先粗后精”的逐级处理原则:
第一级:振动筛 (Shale Shaker)
位置:钻井液从井口返出后首先经过的设备。
作用:通过高频振动的筛网(目数通常为40-200目)去除掉最大尺寸的钻屑(通常>74μm)。它是固控系统的第一道防线,处理量最大。
第二级:除砂器 (Desander)
位置:位于振动筛之后,除泥器之前。
作用:使用较大尺寸的旋流器(通常为6-12英寸)去除振动筛未能处理的中等尺寸颗粒(44-74μm)。它的作用是减轻后续除泥器的负担,防止其被大颗粒磨损或堵塞。
第三级:除泥器 (Desilter)
位置:紧接在除砂器之后。
作用:使用更小尺寸的旋流器(通常为4-5英寸)去除除砂器无法处理的细小有害固相(15-44μm)。经过除泥器处理后,钻井液的密度和粘度得到有效降低,性能更加稳定。注意:除泥器必须在除砂器之后工作,否则大颗粒会迅速磨损其小型旋流器。
第四级:离心机 (Centrifuge)
位置:固控系统的最后端,接收除泥器溢流出的液体。
作用:分为高速和低速离心机,用于分离除泥器也无法处理的极细颗粒(<5-7μm)和胶体颗粒,并可回收重晶石等贵重添加剂。
总结流程:井口返出钻井液 → 振动筛(除大颗粒) → 除砂器(除中颗粒) → 除泥器(除细颗粒) → 离心机(除超细颗粒) → 净化后的钻井液返回泥浆罐备用。
三、除泥器厂家推荐
艾潽机械(aipu)是一家专注于石油天然气钻井固控系统和设备的专业制造商与服务提供商。公司致力于为全球客户提供高效、可靠、环保的固控解决方案,产品范围覆盖从单机设备到完整的固控系统集成。
艾潽机械除泥器的特点与优势:
高效分离性能:
采用精心设计的小直径旋流器(如4″或5″),能产生极高的离心力,分离点(D50 Cut Point)低,对15-44微米颗粒的去除效率高,能有效控制钻井液密度和粘度。
卓越的耐磨性:
旋流器等关键部件通常采用聚氨酯(Polyurethane) 或其他高性能耐磨材料制造,具有优异的抗磨损和抗腐蚀能力,使用寿命长,能显著降低客户的维护成本和停机时间。
robust 的结构设计:
除泥器模块结构坚固,采用优质钢材制造,能够承受钻井现场恶劣的工作环境和振动负荷。分配器(Manifold)设计合理,确保每个旋流器进料压力均衡,实现整体最佳分离效果。

模块化与集成化:
IPM提供模块化的除泥器单元,可以轻松集成到新的或现有的泥浆罐系统中。他们也提供从振动筛、除砂除泥器到离心机的全套固控系统,所有组件完美匹配,协同工作性能最优。
全球服务与支持:
作为一家面向国际市场的公司,艾潽拥有全球化的销售和服务网络,能够为客户提供及时的技术支持、备件供应和设备维护服务,确保设备在全球任何角落都能稳定运行。
总之,艾潽机械凭借其专业的技术、可靠的产品质量和良好的售后服务,在全球固控设备领域享有声誉,是钻井承包商和油田服务公司值得考虑的优质供应商。