钻井液振动筛(泥浆振动筛)筛分原理及常见故障总结分析

钻井液振动筛的筛分原理

        钻井过程中，当钻井液通过循环系统携带的岩屑返回井口，经过高架槽流入振动筛，在经过分流盒、钻井液振动筛录井罐分流到振动筛筛网上时，固液就开始分离了。但是固液分离是有个过程的，钻井液初流到振动筛筛网上不可能立即全部分离，而是在少部分过筛的同时，大部分液相先沿着筛网的表面立即分开，并在筛网表面形成泥浆层，泥浆层随分离的进行越来越薄，直到某一位置为止。一般称液相终止的为止为液相终止线。过终止线后，固相颗粒仍继续前进直至离开振动筛。钻井液振动筛正常工作时，液相终止线一般位于筛网的有效长度的2/3至3/4左右。

        钻井工艺对钻井液振动筛的基本要求是既要尽可能多的清除有害固相，又要尽可能多地回收钻井液。筛分的过程包括了液相的过筛和固相在筛网上的运动。固相是形状和尺寸都不规则的岩屑或岩屑团，而钻井液是具有特定变性的流体。固相颗粒沉浸在钻井液中，经过分离后仍是被钻井液包围的湿颗粒。所以振动筛和筛网的结构及参数、钻井液的性能都会直接影响筛分过程。

        为了保证筛网上的固液分离正常进行，无论固相颗粒沉侵在钻井液里，还是已被分离出来之后，都要求有一定向前移动的速度。当固相颗粒处于淹没状态时，运移速度太慢会容易堵塞筛网，是处理量减小，甚至造成跑浆、钻井液流失。当固液分离出来以后，运移速度太慢则会增加小颗粒透筛的机率，甚至形成固相颗粒在筛网上堆积，使筛网因负荷过大而提前破坏。

固相颗粒在筛网表面有几种以下的运动形式：

相对静止：颗粒及颗粒团与筛网保持接触，随筛网表面一起运动。

正向滑动：颗粒及颗粒团与筛网保持接触，同时相对筛网表面向排出口方向移动。

反向滑动：颗粒及颗粒团与筛网保持接触，同时相对筛网表面向排出口方向反向移动。

抛掷角度：颗粒及颗粒团被抛离筛网表面，向排出口方向作抛物线运动。

    为使钻井液振动筛既有较大的处理量又有较高的排屑速度，颗粒在筛网表面应该做抛掷运动。抛掷的过程中，颗粒呈抛射状向排出口输送，与筛网接触时间、次数都少，大大的减少了小颗粒透筛机率。但应注意筛面的加速度也不能过大，只要固相颗粒能克服它与钻井液之间的粘附力而分离出来。过大的法向加速度会增大颗粒下落时对筛网的碰撞，造成微小颗粒更多透筛的概率。过大的法向加速度也对振动筛的强度体处理更高的要求。

 

钻井液振动筛跑浆的原因分析
   一、钻井液即泥浆的因素：
        1、固相含量过大；
        2、泥浆粘度过高;
        3、泥浆比重过大;
        4、钻屑分散。
   二、振动筛性能的因素：
        1、激振力小；
        2、筛网目数过高；
        3、筛网有效面积小；
        4、振动轨迹的选择，决定了泥浆运移速度；
        5、若选用limesmarginis筛网，泥浆在筛面分布不均而偏向两侧。
   三、钻井液振动筛使用维护因素：
        1.筛箱仰角调节过小；
        2.振动电机旋转方向错误；
        3.供浆量过大超过了振动筛的最大处理量；
        4.筛网网孔堵塞，使用中应定时用清水冲刷；
        5.停机时没有及时用清水冲洗筛网导致泥浆干固。
        6.泥浆性能变化时，没有及时相应调整振动电机偏心块的百分比。

泥浆扒泥浆振动筛的原因:
   1、抛掷角过大；
   2、软勾边筛网绷紧力过小筛网松弛；
   3、平板筛网的筛框刚性不足；
   4、筛箱支撑弹簧的支撑点不在同一平面；
   5、激振力作用线严重偏离筛箱质心；
   6、筛箱仰角调节过大；
   7、筛箱横向摆差过大。