Принцип работы прямоугольных вибрационных сит
Очистка промывочных жидкостей в процессе буровых работ осуществляется как за счет естественного выпадения частиц породы в желобах и емкостях, так и принудительно – за счет применения различных механических устройств: вибросит, гидроциклонов, центрифуг. Для очистки буровых растворов от крупных частиц породы (размерами до 75 мкм) в циркуляционных системах применяют вибрационные сита, как правило, прямоугольного типа.
Количество вибрационных сит, используемых на первой ступени очистки бурового раствора, напрямую зависит от того, насколько крупной является буровая установка, насколько качественным является буровой насос и непосредственно от самих видов вибрационных сит. В данном случае подразумевается пропускная способность вибросита, что, в свою очередь напрямую зависит от того, какие размеры и типы сеток установлены на вибрационном сите. От того, какое вибросито используется на буровой установке, и насколько качественно и эффективно оно будет работать, напрямую будет зависеть весь процесс получения бурового раствора и его дальнейшей переработки.
Основными показателями, по которым происходит выбор разновидности прямоугольного вибросита для буровых работ, являются:
- переливная высота вибросита;
- рабочая площадь;
- величина силы, с которой вибросито осуществляет колебательные движения.
Как работает прямоугольное вибросито в процессе буровых работ?
Буровой раствор поступает от устья буровой скважины по жёлобу открытого или закрытого типа к виброситу или к комплексу, состоящему из нескольких вибросит прямоугольного типа. Раствор входит в приёмную (питающую) ёмкость, в которой снижается его скорость – это необходимо для предотвращения преждевременного износа сетки от удара тяжёлого бурового раствора или больших кусков бурового шлама об ее поверхность.
Большинство прямоугольных вибросит имеют в своей конструкции так называемый распределитель потока, назначение которого состоит в обеспечении равномерной и с малой скоростью подачи бурового раствора на сетку. Вибрационная рама (виброрама) сита приводится в уравновешенные колебания с помощью вибродвигателей (вибраторов или вибромоторов). Основание вибрационного сита обычно жёстко закреплено на блоке очистки бурового раствора, при этом колебаниям подвержена только виброрама с установленными на неё сетками. Гашение колебаний осуществляется за счёт применения специальных амортизирующих устройств пружинного типа.
После попадания бурового раствора на сетку за счёт естественного просачивания через ячейки ситового полотна и под действием силы колебания виброрамы раствор начинает проходить через сетку, оставляя крупные частицы выбуренной породы на её поверхности. Под действием колебаний шлам начинает транспортироваться по поверхности сетки к концу вибросита. Шлам сбрасывается с конца вибросита в шламовый контейнер, шнек, амбар или другим образом организованный приёмник для буровых отходов.
Очищенный буровой раствор, проходя через сетку, попадает в основание вибрационного сита и сливается в ёмкость блока очистки, откуда самотёком через систему переливов (перетоков) или при помощи насосов передается на последующее оборудование для более тонкой очистки или же в т.н. активную ёмкость бурового раствора.
Разновидности вибросит прямоугольного типа
В зависимости от типа устанавливаемых сеток прямоугольные вибросита бывают:
- с натяжными сетками;
- под каркасные (преднатянутые) сетки.
У каркасных сит есть три основных преимущества, по сравнению с ситами под натяжные сетки:
- равномерное распределение раствора и, как следствие – увеличение просеивающей поверхности сеток;
- заводское натяжение сетки исключает «человеческий фактор» при её установке, когда оператор может чрезмерно перетянуть либо недотянуть сетку до оптимального рабочего состояния;
- простота установки.
В зависимости от количества уровней очистки вибросита подразделяются на следующие типы:
- одноуровневые вибрационные сита – основное преимущество сит такой конструкции состоит в обеспечении наглядности за процессом очистки на сите и удобства контроля за степенью износа сетки;
- двухуровневые сита – чаще всего применяются для того, чтобы увеличить площадь просеивания бурового раствора, не увеличивая при этом площадь, занимаемую технологическим оборудованием;
- трехуровневые сита – могут применяться как для увеличения площади просеивания, так и для восстановления кольматирующих добавок в буровом растворе (при таком восстановлении обычно на верхнем (первом) уровне очистки происходит грубая очистка бурового раствора, на среднем (втором) уровне происходит восстановление кольматанта с его возвратом в активную систему раствора, на нижнем (третьем) уровне происходит т.н. тонкая очистка бурового раствора).