Centrifuga cu șurub orizontal este un echipament specializat pentru separarea solid-lichid, conceput pentru fluidele de foraj petrolier. Aceasta constă dintr-un tambur, un șurub, un sistem diferențial, o prelingere reglabilă a nivelului lichidului, un sistem de antrenare și un sistem de comandă. Acest echipament poate efectua alimentarea, sedimentarea centrifugă și descărcarea la viteză maximă. Principalele sale funcții sunt recuperarea baritei, eliminarea particulelor fine solide, reducerea conținutului de substanțe solide din fluidul de foraj, precum și controlul densității și vâscozității acestuia. În scurt, asigură menținerea performanței optime a fluidului de foraj și contribuie la realizarea unui foraj rapid.
Principiul de funcționare este sedimentarea centrifugă. Suspensia pătrunde în tambur prin conducta de alimentare. Sub acțiunea forței centrifuge, particulele solide sunt împinse către peretele interior al tamburului și sunt evacuate prin orificiul de evacuare a reziduurilor, situat la capătul mic, de către paletele șurubului transportor. Faza lichidă se revarsă prin orificiul de revarsare situat la capătul mare. Acest ciclu se repetă continuu, realizând astfel o separare continuă.
Factorii care influențează performanța centrifugelor cu șurub orizontal se împart în trei categorii: factori mecanici neajustați, factori mecanici ajustabili și factori de proces.
Factorii mecanici neajustați încep cu diametrul tamburului și lungimea efectivă. Aceștia afectează direct suprafața de sedimentare. Cu cât diametrul și lungimea sunt mai mari, cu atât capacitatea de procesare este mai mare. Următorul factor este unghiul semi-conic al tamburului. Mărirea unghiului conic contribuie la îmbunătățirea efectului de clarificare, dar reduce eficiența transportului reziduurilor și a drenării. Pasul șurubului este un alt factor. Dacă pasul este prea mare, se mărește riscul de blocare a materialului și pot apărea vibrații. Pentru materialele dificil de separat, se recomandă un pas mai mic. În final, tipul de spirală are importanță — tipurile contracurent și cocurent au comportamente diferite, iar tipul contracurent poate perturba separarea, provocând refloatarea particulelor sedimentate.
Factorii mecanici reglabili oferă operatorilor posibilitatea de a optimiza procesul. Viteza tamburului influențează mărimea forței centrifuge. Creșterea vitezei îmbunătățește compactarea fazei solide, dar o viteză prea mare deteriorează structura flocoanelor, reduce eficiența deshidratării și crește consumul de energie și uzura echipamentului. Viteza diferențială (raportul diferențial) este un alt parametru esențial de reglare. Creșterea vitezei diferențiale îmbunătățește capacitatea de evacuare a nămolului, dar scurtează timpul de deshidratare, ceea ce duce la o umiditate mai ridicată a turtelor de nămol și la o calitate redusă a filtratului. Grosimea stratului inelar de lichid se reglează prin modificarea înălțimii deflectorului de nivel lichid. Creșterea grosimii extinde zona de sedimentare și îmbunătățește calitatea filtratului, dar scurtează zona de uscare și reduce conținutul de substanță solidă din turtă. Reducerea grosimii are efectul invers. Menținerea înălțimii constante a deflectorilor contribuie la prevenirea vibrațiilor echipamentului.
Factorii de proces joacă, de asemenea, un rol semnificativ. Înainte de deshidratarea nămolului, operatorii adaugă, de obicei, un floculant organic cu masă moleculară ridicată, cum ar fi PAM, pentru a îmbunătăți performanța deshidratării. Alegerea substanței chimice trebuie să țină cont atât de caracteristicile nămolului, cât și de condițiile de funcționare ale echipamentului. Unii floculanți care funcționează bine în teste de laborator au o performanță slabă în practică, pur și simplu pentru că nu corespund condițiilor de funcționare ale echipamentului.
Înțelegerea acestor trei categorii — factori mecanici neajustați, factori mecanici ajustabili și factori de proces — ajută operatorii să obțină maximum de eficiență din centrifuga orizontală cu șurub. O configurare corectă înseamnă o recuperare mai bună a baritei, eliminarea unor particule solide mai fine, costuri reduse pentru fluide și mai puține probleme în timpul forajului.
EN
