What Factors Influence Shale Shaker Performance?

El rendimiento de una zaranda vibratoria se ve afectado en gran medida por numerosos factores y variables. Entre los factores más importantes que afectan su rendimiento se encuentran las propiedades reológicas del fluido de perforación, la concentración de sólidos, la distribución del tamaño, la frecuencia de vibración, la aceleración, el patrón de vibración, el área de la malla y del tamiz, y el ángulo de la plataforma. Sin embargo, el fluido de perforación desempeña un papel complejo en el rendimiento de la zaranda vibratoria. En este artículo, analizaremos brevemente estos factores; siga leyendo para obtener más información.

Características reológicas del fluido de perforación

Generalmente, la capacidad de la agitador de esquisto se maximiza cuando la cantidad de recortes separados que se retiran de la pantalla se equilibra con la cantidad de lodo de perforación filtrado que pasa a través de la pantalla.

Inclinar la criba hacia arriba ayuda a ahorrar fluido y reduce la velocidad del sólido. Por otro lado, inclinarla hacia abajo aumenta el flujo de lodo y reduce la humedad en la salida. Sin embargo, el ángulo óptimo de cada zaranda varía según el fabricante. Además, si la criba se inclina aún más, las partículas se acumulan en ella y obstruyen sus poros. No obstante, aún no se comprende la influencia subyacente de la vibración en el desplazamiento del fluido en diferentes medios.

Se supone que la alteración de la estructura porosa y la reorganización de las partículas contribuyen a aumentar el caudal. La vibración de la velocidad del fluido influye en la perforación de fluidos como fase no humectante en diferentes columnas de agua y arena. Además, aumentar la amplitud de la vibración mejorará el caudal del lodo de perforación.

Otro factor que influye en la vibración del caudal es el fenómeno de atrapamiento capilar, también conocido como dilatación capilar. Este proceso es muy prometedor, y el concepto de este mecanismo se basa en la tensión interfacial. Se considera que este es el parámetro más crucial en el flujo diverso de medios porosos.

¿Cómo la perforación de sólidos o recortes altera el rendimiento de la zaranda vibratoria?

Debido a la alteración del tamaño de los poros, el fluido queda atrapado en diferentes medios porosos. Esto provoca una diferencia en la presión capilar. Si existe un ligero desequilibrio de presión, el caudal del líquido se altera a través del medio poroso. Sin embargo, el experimento demuestra que la aplicación de vibración externa genera una fuerza inercial sobre el fluido. Esto provoca el reflujo del fluido atrapado, que es empujado hacia la corriente por la vibración de la criba. La vibración, al aumentar el caudal, tiende a crear una circulación interna en el lodo y a aumentar el tiempo de contacto del fluido con la criba.

El proceso de separación sólido-líquido se ve afectado tanto por la concentración de partículas como por su distribución granulométrica. Especialmente en lodos de perforación, el aumento de la concentración de sólidos compromete el rendimiento de la operación. Según algunos resultados de estudios experimentales, los lodos con un contenido de sólidos másico superior a 10⁻TP₃T son responsables de posibles fallos en el proceso de filtración. Además, en los hallazgos de perforación con microbrocas, se reveló que las partículas extremadamente pequeñas en un lodo de perforación tienen un mayor impacto negativo en el caudal que las partículas más grandes del mismo tamaño.

Superficie de cribado y malla de criba vibratoria

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El tamaño de la partícula es un factor clave para definir la sensibilidad durante el proceso de filtrado. A menudo se observa que las partículas de tamaño inferior a una micra causan más daño en el proceso de filtrado que las partículas de tamaño superior. Sin embargo, casi todos los equipos utilizados para la separación sólido-líquido en la industria de la perforación son capaces de eliminar partículas de más de una micra. La vibración de la zaranda vibratoria altera particularmente la formación de la estructura de las partículas en el lodo de perforación. Esto, a la larga, resulta en una diferencia en el resultado de la perforación. Esto suele deberse a la presencia de vibración, que reduce la tensión cortante del fluido de perforación. Independientemente del fluido de perforación polimérico, que no se ve afectado por la presencia de vibración.

El factor esencial: la viscosidad del fluido de perforación

Según los resultados de un estudio genérico basado en el efecto de la viscosidad plástica y los valores de rendimiento efectivos que demuestra la capacidad de una zaranda vibratoria, la viscosidad plástica de cualquier lodo de perforación que fluye a través de la criba y el lodo de perforación tiene cierto efecto en la capacidad. En cambio, el valor de rendimiento tiene poco o ningún efecto en el rendimiento de la zaranda vibratoria. agitador de esquistoTambién se prevé que el aumento de la viscosidad plástica y el valor de fluencia del fluido de perforación eventualmente incrementará el área de criba requerida en una zaranda vibratoria para obtener el resultado deseado. Sin embargo, se puede mejorar la capacidad de la zaranda vibratoria aumentando el área de criba, la aceleración y el ángulo de la zaranda, y disminuyendo la viscosidad plástica.

Motores para zarandas vibratorias, incluidos los factores de cubierta

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Vibradores de esquisto Se diseñan considerando múltiples factores, y uno de los parámetros esenciales en el diseño de zarandas vibratorias es la instalación o ubicación de los motores vibratorios. Algunos fabricantes creen que si se coloca un vibrador con precisión en el soporte de la zaranda, se elimina la necesidad de inclinarla hacia abajo para alcanzar la tasa de masa de sólidos deseada en la criba. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que inclinar la criba hacia abajo disminuirá el caudal del lodo de perforación y aumentará el contenido de humedad de las partículas, lo que podría salir del canal de la zaranda vibratoria. Ambas situaciones se consideran indeseables.

El trabajo experimental de Porter sobre la criba electromagnética vibratoria demostró que aumentar la frecuencia aumenta la capacidad, mientras que disminuir la amplitud la disminuye. Este hallazgo ayudó a establecer una configuración ideal para las circunstancias operativas. Tras alcanzar un punto óptimo, el caudal disminuye. Sin embargo, se determinó que el ángulo de inclinación más efectivo era de 33 grados.

La frecuencia es uno de los factores más importantes que influyen en el rendimiento de la pantalla. Sin embargo, esto es bastante contradictorio, ya que algunos estudios han demostrado exactamente lo contrario. La frecuencia varía según el tamaño del feed.

Para cualquier alimento con un tamaño de partícula cercano a la abertura, la relación entre la frecuencia y el tamaño de partícula revelará que la frecuencia es uno de los parámetros más ventajosos. Sin embargo, otros estudios han demostrado que la eficacia del cribado disminuye en cierta medida al aumentar la frecuencia del mismo.

El ángulo de la plataforma es otro factor importante para definir el área efectiva de la malla. Aumentar el ángulo de la plataforma resulta en un aumento del área de la malla y del número efectivo de contactos por unidad de longitud de la malla. Además, el ángulo de la plataforma también ayuda a aumentar el flujo de partículas. Sin embargo, muchos investigadores opinan que un ángulo superior a 15° podría reducir la eficiencia del proceso.

Fuerza G

Dado que el ángulo de la cubierta aumenta el área de malla utilizable y el número medible de contactos por unidad de longitud de la pantalla cuando el ángulo de la cubierta se eleva hasta cierto punto, esto posiblemente tenga un cierto efecto en la fuerza g.

El ángulo de la plataforma se aumenta intencionalmente para garantizar que las partículas fluyan sin esfuerzo. Sin embargo, según los investigadores, si el ángulo de la plataforma se incrementa más de 15°, la eficiencia del método disminuye.

Según el resultado del agitador de esquisto, este operó a una aceleración de 4 g con dos frecuencias diferentes de 20 Hz y 60 Hz. Sin embargo, la frecuencia no tiene ninguna influencia significativa en la capacidad del fluido del agitador. agitador de esquistoDurante la investigación, se demostró que el caudal es ligeramente menor a una frecuencia de 60 Hz en comparación con una de 20 Hz. Los investigadores descubrieron que las mallas de 100 x 100 con tres fluidos de perforación diferentes se vieron muy afectadas debido a la aceleración y la capacidad del agitador de lutitas.

Se informó que las pantallas con mayor conductividad tuvieron un rendimiento excepcional en comparación con otras similares. Sin embargo, el método hipnótico empleado para la mejora se basa considerablemente en la permeabilidad y el grosor de la pantalla, más que solo en su proporción.

Sin embargo, se informa que la capacidad de la zaranda vibratoria aumenta al aumentar su fuerza g. La gravedad afectó considerablemente la velocidad de desarrollo, y su capacidad tiende a aumentar rápidamente. A un cierto nivel de fuerza g, la aceleración no afecta el funcionamiento eficaz de la zaranda vibratoria una vez alcanzado un punto específico.

Resumiendo

Múltiples factores influyen en el rendimiento de la agitador de esquistoLa mayoría de ellos son de suma importancia. Estos factores deben supervisarse para el correcto funcionamiento de la zaranda vibratoria. Sin embargo, esperamos que este artículo le haya ayudado a comprender los factores que influyen en el rendimiento de la zaranda vibratoria.