Den horisontale skruensentrifugen er en dedikert fast-væske-separasjonsutstyr som er utformet for borevæske i petroleumsskruing. Den består av en trommel, en skrue, et differensialsystem, en væskenivåspjeld, et drivsystem og et kontrollsystem. Dette utstyret kan utføre tilførsel, sentrifugalsedimentering og lossing ved full hastighet. De viktigste oppgavene er å gjenvinne baritt, fjerne fine faste partikler, redusere innholdet av faste stoffer i borevæsken og regulere tetthet og viskositet. Kort sagt holder den borevæsken i god driftsforhold og bidrar til rask boring.
Arbeidsprinsippet er sentrifugalsedimentering. Suspendert masse kommer inn i trommelen gjennom tilførselsrøret. Under sentrifugalkraften presses de faste partiklene mot trommelens indre vegg og blir skilt ut gjennom slaggutløpet ved den smale enden av skruekonveieroren. Væskefasen renner over gjennom overstrømningshullet ved den brede enden. Denne syklusen gjentas kontinuerlig, noe som gir en kontinuerlig separasjon.
Faktorene som påvirker ytelsen til horisontale skrue-sentrifuger faller innenfor tre kategorier: mekaniske faktorer som ikke kan justeres, mekaniske faktorer som kan justeres, og prosessfaktorer.
Mekaniske faktorer som ikke kan justeres omfatter først trommelens diameter og effektive lengde. Disse påvirker direkte avsetningsarealet. Jo større diameter og lengde, jo sterkere er behandlingskapasiteten. Deretter kommer trommelens halvkonusvinkel. Økning av konusvinkelen bidrar til å forbedre klaringseffekten, men reduserer effektiviteten ved slaggtransport og vannavskillingsprosessen. Steg er en annen faktor. Hvis steget er for stort, øker det risikoen for materiellblokkering og kan føre til vibrasjoner. For materialer som er vanskelige å separere, anbefales et mindre steg. Til slutt har spiraltypen betydning — motstrøms- og medstrømstyper fungerer ulikt, og motstrømsdrift kan potensielt forstyrre separasjonen ved å få avsatt partikler til å flyte opp igjen.
Innstilbare mekaniske faktorer gir operatørene rom til å optimere. Trommelhastigheten påvirker størrelsen på sentrifugalkraften. Økning av hastigheten forbedrer fastfasekomprimeringen, men for høy hastighet skader flockstrukturen, reduserer vannavskillingsvirkningen og øker energiforbruket og utstyrets slitasje. Differensialhastighet (differensialforhold) er en annen viktig innstilling. Økning av differensialhastigheten forbedrer slamutslippskapasiteten, men forkorter vannavskillingsperioden, noe som fører til høyere fuktinnhold i slamkaken og lavere kvalitet på filtratet. Tykkelsen på væske-ringlaget justeres ved å endre høyden på væskenivåsperringen. Økning av tykkelsen utvider sedimenteringsområdet og forbedrer filtratkvaliteten, men forkorter tørkezonen og reduserer faststoffinnholdet i slamkaken. Reduksjon av tykkelsen har motsatt virkning. Å holde sperringshøyden konstant hjelper til å forhindre utstyrsvibrasjoner.
Prosessfaktorer spiller også en betydelig rolle. Før slamavvanning tilsetter operatørene vanligvis et organisk, høy-molekylært flokkuleringsmiddel, som for eksempel PAM, for å forbedre avvanningsytelsen. Ved valg av kjemikalier må både slamkarakteristikker og driftsforholdene for utstyret tas i betraktning. Noen flokkuleringsmidler som fungerer godt i laboratorietester, presterer dårlig i feltet bare fordi de ikke er tilpasset utstyrets driftsforhold.
Å forstå disse tre kategoriene – mekaniske faktorer som ikke kan justeres, mekaniske faktorer som kan justeres, og prosessfaktorer – hjelper operatørene med å få mest mulig ut av sin horisontale skrue-sentrifuge. Riktig innstilling betyr bedre barittgjenvinning, finere faststoffavskillelse, lavere væskekostnader og færre boreproblemer.
EN
