钻井液固相提纯用ZJS12振动筛参数确定-论文.pdf

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1、第4期(总第185期)机械工程与自动化NO．420l4年08月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NAug．文章编号：1672—6413(2014)04—0195—02钻井液固相提纯用zJs12振动筛参数确定李祥，缪宏，张瑞宏，刘伟，陶德清，季亚楠，王洪亮，耿龙伟(扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)摘要：参照现有钻井液直线振动筛的技术参数，通过分析筛框运动机理和工作状态下钻井液固相粒度变化特征，对ZJS12振动筛的参数进行理论研究，得到满足ZJS12振动筛运动的动力学指标最优值，为今后振动筛的设计与改进提供重要的参数依据，也为提高钻头的二次

2、钻切效率和减少钻井成本提供保障。关键词：振动筛；运动参数；粒度特征中图分类号：TD452：TE92文献标识码：B0引言角应保证回收的钻井液在筛面的终止线位于筛面有效在现代钻井设备中，钻井液固相控制系统具有极长度的2／3~3／4处，对于石油钻井液的分级和脱介，a其重要的作用，该系统是确保钻井液正常循环及性能取O。～10。即可。一般情况下，用于直线振动筛脱水，稳定的重要环节。而钻井液振动筛作为钻井液筛分处取a—o。；出于筛分效率与处理能力的考虑，筛面也可理的第一级固控设备，具有效率高、投资少以及消耗功采用负倾角安装，但a应在一3。～+7。的范围内。率小等优点，它通过强迫振动的方式

3、分离钻井液中较根据工作场合以及钻井液化学成分含有量的不大的固相颗粒，以及完成回收钻井液中液相的任务。同，ZJS12直线振动筛筛面倾角可在一1o～+5。之间调目前，国内外振动筛的设计大多采用低筛除效率、节，通过现场试验表明，这样的设计可以使振动筛具有高过滤量的原则，在振动筛设计时采用高频、小振幅的较高的排屑速度和处理效率，筛面积存的固体颗粒量设计方法，这样的原则与设计方法导致了振动筛钻井减少3O％。液回收率过低、使用寿命短、不方便运输、后续筛分设1．2振幅和激振频率备(如除砂器、除泥器及离心机)的负担过大等弊端[1]。图1为钻屑输送速度与法向振幅A与激振转速本文所研究的钻井液固

4、相提纯用ZJS12直线振动比值的关系实验曲线，可以看出：当抛掷指数K为筛不仅具有高筛除效率和高过滤量的优点，而且体积定值时，筛面对钻屑的输送速度会随着筛面法向振幅较小，使用寿命长。A与激振转速的比值的变大而变大。因而若保证1ZJS12钻井液直线振动筛工作参数的选择能够净化高黏度钻井液，通常宜采用低频大振幅]。在现代化的钻井工艺中，振动筛的动力学指标是在保证适当法向加速度和较小抛掷指数的同时，提高关系着振动筛筛分处理量及其性能的一项重要因素，筛框水平方向的加速度及振幅，可以获得较高的钻屑这些动力学指标包括筛面倾角、振幅、激振频率和抛掷输送速度。实验也证明水平加速度及振幅的提高可

5、以指数等，因此选择合理的指标是保证振动筛正常工作增加振动筛的处理量及筛分效率[4]。的前提。振动筛用于细筛时，一般采用小振幅；粗筛时，采1．1筛面倾角d用较大振幅。综合考虑振幅、激振频率对处理量和排筛面倾角是影响钻井液中颗粒筛分效果的直接因屑速度等因素的影响，振幅推荐设计参数取4mm-．~素[2]，倾角的增大可以提高排屑速度，然而振动筛的处6mm，激振频率推荐设计参数取1000r／min~1500理效率相应降低会导致钻井液过多流失，因此，筛面倾r／min。ZJS12振动筛振幅与激振频率的选取为5mm收稿日期：2013—11—06f修回日期：2014—02—23作者简介：李祥(

6、1989一)，男，山东日照人，在读硕士研究生，主要从事石油钻井机械、智能化农业机械研究。·196·机械工程与自动化2014年第4期和1500r／min，该振动筛上配有由某公司生产的偏心一0．9c￡JAyC。C^CCcos~"．(2)块激振电机，可以满足该振幅与激振频率参数，表1为其中：e为倾角对物料输送速度的影响系数；Ch为料该电机技术参数。层厚度影响系数；Cm为物料形状影响系数；C为滑行表1偏心块激振电机技术参数运动影响系数。型号MVE3500／15L质量(kg)208l∞激振力(kN)35电流(A)3．80●同步转速(r／min)1500激振功率(kW)l_65＼效率()

7、80电压(V)380镧1．3ZJS12直线振动筛抛掷指数绷葺l拿抛掷指数K指筛面法向施加于固相颗粒的驱动力与该方向上固相颗粒重力的比值。K的大小直接影响固相颗粒的输送速度、筛透量及钻井液处理量。直线振动筛的抛掷指数K(g)的计算公式为：K===糍．其中：∞为激振轴角速度；g为重力加速度；为振动方向线与筛面的夹角；EK]为大于1的修正系数。振动筛工作时，只有当抛掷指数K大于1g时，筛分颗粒才能被抛离筛面。K越大，颗粒被抛起的高度越高，但过大的抛掷指数易造成已结团的颗粒在与参考文献：筛面接触时粉碎，这会降低