工作原理
进料阶段:钻井液通过进料泵以一定压力从旋流器圆柱体的切向进料口进入,形成高速旋转的涡流。
离心分离:在离心力作用下,密度较大的砂粒、岩屑被甩向旋流器内壁,沿锥形体向下运动,从底流口排出(呈 “伞状” 或 “绳状” 流出);密度较小的钻井液则向中心聚集,从顶部溢流口返回钻井液循环系统。
排渣与回收:分离出的固相颗粒经底流口排入渣罐,清洁后的钻井液通过溢流口继续参与循环。
核心优势:
分离:对 15μm 以上颗粒的分离效率可达 90% 以上,保障钻井液性能稳定。
耐磨设计:旋流器内衬采用聚氨酯等耐磨材料,使用寿命可达 500~1000 小时。
节能降耗:相比传统过滤方式,能耗降低 30%~50%,且无需频繁更换滤芯。
自动化集成:可与钻井液振动筛、除泥器、离心机等设备联动,形成多级固控系统。
典型应用场景
1. 石油与天然气钻井
常规钻井:清除钻井液中的岩屑、砂粒,防止泵阀磨损和管道堵塞,延长设备寿命。
深井与超深井:处理高黏度、高密度钻井液,维持井下压力平衡,降低卡钻风险。
海洋钻井平台:集成于紧凑型固控系统,满足海上作业的环保要求(减少固相排放)。
2. 地质与工程勘探
桩基施工、隧道挖掘中处理泥浆,回收膨润土等材料,降低施工成本。
3. 环保与工业废水处理
分离工业废水中的砂粒、金属颗粒,作为预处理环节使用。