除砂器是钻井液固体控制系统中的第二级净化设备(第一级通常是振动筛):
钻井液净化流程:
振动筛(一级处理)→ 除砂器(二级处理)→ 除泥器(三级处理)→ 离心机(四级处理)
振动筛:使用筛网清除最粗的颗粒(通常>100-200微米)。
除砂器:接替振动筛,清除更细的颗粒(74-105微米)。
除泥器:进一步清除更细的颗粒(15-25微米)。
离心机:最终清除极细的胶体颗粒和控制钻井液密度。
除砂器有效减轻了下游除泥器和离心机的负荷,是整个固控系统承上启下的关键一环。
操作与维护要点
保持合适的进液压力:压力过低,离心力不足,除砂效率下降;压力过高,会加剧磨损和能耗。
检查底流排砂状态:理想的排砂状态应为“伞状”。如果呈“绳状”说明排砂口可能堵塞或进液密度过大;如果呈“喷雾状”则说明排砂口过大,跑浆严重。
定期更换耐磨件:进液口、锥形滚筒和底流口衬套是易磨损部件,需定期检查更换以保证效率。
避免干转:启动前必须确保滚筒内充满液体,否则会损坏设备和密封。
主要结构组成
一台典型的除砂器主要由以下部件构成:
锥形滚筒:核心部件,其锥度(如10°、15°、20°)和直径决定了处理能力和分离粒度。
进液口:切向设计,用于导入待处理的钻井液。
溢流管:位于顶部中心,用于排出清洁后的液体。
底流口(排砂口):位于锥筒最下端,通常为可更换的耐磨衬套,孔径可调,用于连续排出分离出的固相。
支架与振动隔离装置:用于支撑设备并减少运行时的振动。