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石油鉆機泥漿凈化系統雙葉輪式鉆井液攪拌器
2020-06-28 11:03
鉆井液攪拌器用于石油鉆機泥漿凈化系統。它的作用是充分攪拌泥漿罐中的泥漿，使得泥漿均勻泥合，性能穩定，防止罐底積固相(如搬土、重晶石、巖屑等)泥漿罐內的泥漿未攪拌之前，泥漿中固相受重力作用自然沉降。結果使得罐的下部固相較多，泥漿稠。而罐的上部固相較少，泥漿較稀。到目前為止，石油鉆機中應用的漿式攪拌器均為葉輪攪拌器，葉輪距離罐底約100－300mm，即位于稠密泥漿中，由于泥漿密度大，葉輪直徑也大，導致攪拌器啟動扭矩過大，從而出現因過載燒毀電機或聯軸節銷釘剪斷等。由于這一現象經常出現，導致我國各油田許多鉆機中攪拌器癱瘓停用。
石油鉆機凈化系統配套的漿式攪拌器有下列幾種：
1、徑流式單葉輪攪拌器這種攪拌器作用于液體，液體成徑向軸射狀流動，它對罐底無沖刷作用。但攪拌混合性能不好，這種攪拌器葉輪一般離罐底75－150mm；
2、軸流式單葉輪攪拌器這種攪拌器葉輪片與水平成60°夾角傾斜。攪拌液體在罐內形成渦流。它對罐底有沖洗作用。因此要求葉輪不能距離罐底太近，一般葉輪距離罐底為100－300mm，這樣就導致罐底沉砂攪拌不充分。但這種攪拌器具有較好的混合性。
3、螺旋葉片葉輪攪拌器這種攪拌器轉動扭矩小，功率低，但葉輪結構復雜，制造成本高，另外螺旋式葉片很容易被鉆井液中的纖維狀(帶狀、繩狀)物質纏繞導致過載?，F在這種攪拌器在石油鉆機中的應用幾乎淘汰。
上述三種攪拌器都有一個共同點就是均為單葉輪，這樣就存兩問題1、在保證一定排量的情況下，葉輪直徑較大2、葉輪距離罐底近，即葉輪位于稠密液體中，顯然這兩個都是導致啟動扭矩過大因素。
雙葉輪攪拌器以降低啟動扭矩，消除因啟動扭矩過大而帶來的一些不良因素。
將徑流式單葉輪攪拌器與軸流式單葉輪攪拌器的特點運用到一個攪拌器上，電機通過蝸輪蝸桿減速器驅動帶有葉輪的葉輪軸轉動，以實現攪拌鉆井液，這里在葉輪軸上，上、下各置一個葉輪，上葉輪為軸流式葉輪，即傾斜式葉片結構，下葉輪為徑流式葉輪，即平直式葉片結構，上葉輪直徑大于下葉輪直徑，上、下葉輪的葉片數可以是4片或6片，此外，上、下葉輪的間距可調。
雙葉輪式鉆井液攪拌機技術特點及使用效果：
1、啟動功率大幅度減小，避免常見的過載而引起燒毀電機剪斷銷釘的現象在相同攪拌能力(排量相等)情況下，雙葉輪攪拌器葉輪直徑比單葉輪直徑小12－25％，而且只有一個葉輪位于罐底附近的稠密泥漿中，有效作用面僅是單葉輪的40％，因此，啟動扭矩小。
2、混合性能好由于采用上葉輪為軸流式葉輪，下葉輪為徑流式葉輪，這樣上葉輪作用于液體，使流體獲得很大軸向循環流速，下葉輪作用于液體，使流體獲得很大的徑向幅射流，液體對罐底無沖刷作用。因經，可將攪拌器盡可能安裝得距離罐底近一些，防止罐底沉砂。
3、攪拌液流型合理，混合充分工作時，上、下葉輪同步運轉，上葉輪作用于液體，在葉輪周圍形成渦流，并伴有軸向流動，下葉輪產生徑向幅射流，由于離心力作用，在下葉輪中心形成低壓區，誘導上葉輪產生的部分軸向液流向下葉輪中心流動，同時，由于罐壁的阻礙，在罐壁處，液體被迫向上流動，在整個罐內形成強大的渦流。
4、結構簡單，制造成本低
雙葉輪式鉆井液攪拌器屬石油鉆機泥漿凈化系統中鉆井液攪拌裝置。它采用雙葉輪結構形式，上葉輪為軸流式葉輪，下葉輪為徑流式葉輪，上葉輪稍大于下葉輪。這樣，降低了啟動矩距，避免了常見的啟動過載而引起的燒毀電機，剪斷銷釘等現象，改善了混合性能，廣泛用于石油鉆機泥漿凈化系統中。
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