Den horisontale skruecentrifuge er en dedikeret fast-væske-separationsudstyr, der er designet til petroleumsborevæske. Den består af en tromle, en skrue, et differentialsystem, en væskeniveaublænde, et drivsystem og et styresystem. Dette udstyr kan udføre tilførsel, centrifugalaflejring og tømning med fuld hastighed. Dets primære opgaver er at genoprette barit, fjerne fine faste partikler, reducere indholdet af faste stoffer i borevæsken samt regulere densitet og viskositet. Kort sagt sikrer det, at borevæsken fungerer optimalt, og bidrager til hurtig boring.
Arbejdsprincippet er centrifugalaflejring. Suspenden træder ind i tromlen gennem tilførselsrøret. Under påvirkning af centrifugalkraften bliver de faste partikler presset mod tromlens indre væg og udledes gennem slaggudladningsåbningen ved den smalle ende af skruetransportøren. Væskefasen løber over gennem overstrømningsåbningen ved den brede ende. Denne cyklus gentages kontinuerligt, hvilket muliggør en kontinuerlig separation.
Faktorerne, der påvirker ydelsen af horisontale skruesentrifuger, falder i tre kategorier: mekaniske faktorer, der ikke kan justeres, mekaniske faktorer, der kan justeres, og procesfaktorer.
Mekaniske faktorer, der ikke kan justeres, omfatter først tromlens diameter og effektive længde. Disse påvirker direkte aflejringsarealet. Jo større diameteren og længden er, jo større er behandlingskapaciteten. Dernæst kommer tromlens halvkeglevinkel. En øget keglevinkel kan forbedre klaringseffekten, men den reducerer slambefordringen og tørringseffektiviteten. Stejlningen er en anden faktor. Hvis stejlningen er for stor, øges risikoen for materialeblokering, og det kan forårsage vibrationer. For materialer, der er svære at adskille, anbefales en mindre stejlning. Endelig har spiraltypen betydning – modstrøms- og medstrømstyper fungerer forskelligt, og modstrømstypen kan potentielt forstyrre separationen ved at få de aflejrede partikler til at stige op igen.
Justerbare mekaniske faktorer giver operatører mulighed for at optimere. Tromlehastigheden påvirker størrelsen af centrifugalkraften. Øget hastighed forbedrer fastfase-kompakteringen, men for høj hastighed beskadiger flockstrukturen, reducerer tørringsvirkningen og øger energiforbruget samt udstyrets slid. Differentialhastigheden (differentialforholdet) er en anden vigtig justeringsparameter. Øget differentialhastighed forbedrer slamudskillelsesevnen, men forkorter tørringstiden, hvilket fører til højere fugtindhold i slamkagen og lavere filtratkvalitet. Tykkelsen af væske-ringlaget justeres ved at ændre højden af væskeniveaubælten. Øget tykkelse udvider sedimentationsområdet og forbedrer filtratkvaliteten, men forkorter tørreområdet og reducerer faststofindholdet i slamkagen. Reduceret tykkelse har den modsatte virkning. Ved at holde bælthøjderne konstante undgås udstyrs vibrationer.
Procesfaktorer spiller også en betydelig rolle. Før slamudvanding tilføjer operatører normalt et organisk, højmolekylært fældningsmiddel som PAM for at forbedre udvandingsydelsen. Ved valg af kemikalier skal både slamkarakteristika og udstyrets driftsbetingelser tages i betragtning. Nogle fældningsmidler, der fungerer godt i laboratorietests, yder dårligt i praksis blot fordi de ikke er tilpasset udstyrets driftsbetingelser.
At forstå disse tre kategorier – mekaniske faktorer, der ikke kan justeres, mekaniske faktorer, der kan justeres, samt procesfaktorer – hjælper operatører med at udnytte deres horisontale skruecentrifuge optimalt. En korrekt indstilling betyder bedre barytgenindvinding, finere faststofafskillelse, lavere væskeomkostninger og færre boringproblemer.
EN
