Why shear pumps are essential to the slurry cleaning process

Во многих промышленных областях, особенно в нефтедобывающей, строительной и горнодобывающей промышленности, эффективная обработка шлама всегда была ключевым звеном в эффективности производства, контроле затрат и даже общем качестве проекта. В этом сложном процессе обработки шлама сдвиговые насосы выделяются своими уникальными преимуществами, становясь незаменимым ключевым оборудованием.

Принцип работы сдвигового насоса

После того как насос сдвига запускается, рабочее колесо вращается с высокой скоростью в корпусе насоса, и в центральной области рабочего колеса образуется зона низкого давления. Из-за разницы давлений шлам и другие материалы, которые должны обрабатываться во внешнем мире под действием атмосферного давления, через всасывающую трубу быстро всасываются в насос, текут к центру рабочего колеса. Этот процесс похож на всасывание напитка через соломинку, где атмосферное давление вдавливает напиток в соломинку, тогда как в насосах со сдвигом именно атмосферное давление вдавливает материал в центр рабочего колеса насоса. Когда материал попадает в рабочее колесо, с рабочим колесом с высокой скоростью вращения. Лопасти на рабочем колесе создают сильное сдвиговое усилие на материале, разрезая и измельчая крупные частицы, комки или длинноцепочечные молекулы в материале. Пока рабочее колесо вращается, создавая сдвиговые силы, в игру также вступают центробежные силы. Центробежная сила заставляет материал от центра рабочего колеса к краю рабочего колеса выбрасываться с высокой скоростью, в процессе скорость и направление движения материала постоянно меняются, и различные части материала сталкиваются друг с другом, трение, что еще больше усиливает эффект сдвига. После сдвига и центробежного воздействия материал выбрасывается с высокой скоростью в зону диффузии внутри корпуса насоса, где высокоскоростное движение материала полностью смешивается с окружающими материалами. В то же время, из-за непрерывного вращения рабочего колеса, новые материалы постоянно всасываются и вовлекаются в процесс сдвига и смешивания, так что различные компоненты во всей системе шлама могут быть быстро и равномерно смешаны вместе для достижения требуемых требований к производительности. Полностью срезанный и смешанный материал выталкивается к выходу насоса под непрерывным действием центробежной силы рабочего колеса, а затем транспортируется в указанное место, такое как резервуар для хранения бурового раствора, устье буровой скважины и т. д. через выпускную трубу, чтобы завершить весь процесс.

二.Ключевая роль сдвиговых насосов в очистке бурового раствора

(1) Эффективное резание полимеров и глин

Предварительная обработка полимера и глины имеет решающее значение при приготовлении бурового раствора. Если их добавить в буровой раствор без достаточного сдвига, полимеры легко удерживаются вместе, что не только затрудняет их растворение и выполнение полезной роли, но и блокирует сетку вибрационного сита, что приводит к большому количеству потерянных полимеров и резкому росту затрат на бурение. Глина, такая как бентонит, легко агломерируется, если ее не обрабатывать, неравномерно распределяется в буровом растворе и имеет низкую степень гидратации. Сильное сдвиговое усилие насоса сдвига может быстро разорвать агломерированные частицы бентонита, так что его площадь поверхности увеличивается экспоненциально, более полно контактируя с водой, процесс гидратации значительно ускоряется.

(2) значительно повышают эффективность приготовления бурового раствора

При бурении, возведении щитов и других быстротекущих работах буровой раствор необходимо корректировать в любое время в соответствии с рабочими условиями приготовления. Традиционный метод смешивания для приготовления ведра высокоэффективного бурового раствора, от сырья до производительности стандарта, часто занимает 2–3 часа. насос сдвигаБлагодаря специальному импеллеру и высокоскоростному сдвигу, он может полностью смешивать и гидратировать все виды добавок за короткое время.

(3) Оптимизация производительности бурового раствора

Сдвиговой насос значительно улучшает производительность бурового раствора. С одной стороны, он может значительно улучшить степень гидратации частиц, перемещаемых землей. Перемещая гидратацию частиц почвы под действием электролита, времени, температуры и других факторов, сдвиговой насос посредством сильного сдвига, разрушая агломерацию частиц, ускоряет проникновение молекул воды. С другой стороны, он улучшает потерю бурового раствора и качество корки. Буровой раствор, обработанный сдвиговым насосом, образует более плотную и жесткую глинистую корку, и потери при фильтрации значительно снижаются. При добыче нефти он может эффективно блокировать проникновение пластовой жидкости в скважину, предотвращать обрушение стенки скважины и защищать нефтегазовый слой. Кроме того, повышается способность бурового раствора переносить песок. Сильный сдвиг равномерно распределяет частицы в буровом растворе, а при низкой скорости сдвига он все еще может эффективно переносить буровой шлам и каменную пыль на поверхность, избегая застревания песка.

三.Преимущества сдвигового насоса

1. Высокая и эффективная способность сдвига

Основное преимущество насоса сдвига заключается в его превосходной производительности сдвига. Он способен сдвигать все виды сложных компонентов в буровом растворе, таких как полимеры, глины и другие сильные и тонкие сдвиговые воздействия. Например, буровой раствор для нефтяных скважин, который часто содержит полимеры для регулирования вязкости и реологических свойств бурового раствора, эти полимеры без достаточной дисперсии сдвига очень легко образуют агломераты, не только не могут выполнять свою надлежащую функцию, но и могут засорить трубопровод, сито и другие ключевые компоненты. Сдвиговой насос посредством высокоскоростного вращения рабочего колеса, создаваемого сильным сдвиговым усилием, может быстро диспергировать полимерную молекулярную цепь, так что она равномерно распределяется в системе пульпы. Для частиц глины то же самое может быть эффективно измельчено и очищено, так что степень гидратации глины значительно увеличивается, и, таким образом, оптимизируется общая производительность пульпы.

2.Значительно повысить эффективность приготовления пульпы

Традиционному методу смешивания часто приходится тратить много времени на то, чтобы сделать разнообразные добавки и базовую суспензию полностью перемешанными для достижения требуемых показателей производительности. Сдвиговой насос полностью меняет эту ситуацию. Он использует центробежную силу для быстрого всасывания бурового раствора и мгновенно измельчает, диспергирует и перемешивает материал за счет высокоскоростного вращения рабочего колеса.

3Оптимизация производительности бурового раствора, обеспечение качества проекта.

Преимущества и недостатки эффективности бурового раствора напрямую связаны с успехом или неудачей проекта. Сдвиговой насос играет важную роль в улучшении производительности бурового раствора. С одной стороны, он может значительно улучшить фильтрационные потери бурового раствора, посредством тонкого сдвига, чтобы сделать частицы бурового раствора в распределении более равномерными, качество глинистой корки может быть улучшено, эффективно уменьшить фильтрационные потери бурового раствора в пористой среде, чтобы сохранить устойчивость стенки скважины, что особенно важно при бурении нефтяных скважин, может снизить риск обрушения скважины, заклинивания бурового раствора и т. д., чтобы обеспечить безопасность и гладкость буровых работ. С другой стороны, срезающий насос увеличивает способность бурового раствора переносить песок, чтобы гарантировать, что щебень, разрезанный буровым долотом, может быть вынесен на поверхность вовремя, избегая накопления щебня на дне скважины, вызывая вторичное резание и истирание бурового долота, и в то же время предотвращая засорение кольцевого пространства из-за осаждения щебня, обеспечивая надежную гарантию эффективного бурения. В процессе переработки хвостов горнодобывающей промышленности хорошая способность переносить шлам и песок также может способствовать бесперебойной транспортировке и последующей переработке хвостов, снижению износа оборудования и продлению срока его службы.

4.Экономия энергии, снижение эксплуатационных расходов.

По сравнению с некоторым традиционным оборудованием для обработки шлама, насос сдвига показывает очевидные преимущества в потреблении энергии. Сочетание его хорошо спроектированной конструкции рабочего колеса и передового принципа гидродинамики позволяет достичь высокоэффективного сдвига и смешивания одновременно, минимизируя потребление энергии.

5.Широкая адаптивность, гибкое реагирование на разнообразные потребности.

Будь то высоковязкий, высокотемпературный и высоконапорный буровой раствор, встречающийся при добыче нефти и природного газа, или строительство, подземный щитовой проект в сложном составе инженерного шлама, сдвиговые насосы способны легко справиться с ситуацией. Он может гибко адаптироваться к различным потребностям, регулируя скорость рабочего колеса и заменяя различные спецификации сдвиговых деталей в соответствии с различиями в характеристиках бурового раствора в различных отраслях промышленности и в различных рабочих условиях. Эта высокая адаптивность позволяет сдвиговому насосу широко использоваться в любой области.

6Высокая стабильность и надежность, обеспечивающие непрерывность производства.

Промышленное производство больше всего боится отказа оборудования и остановки производства, насос сдвига знает это, благодаря своему превосходному качеству и стабильной работе завоевывает расположение отрасли. Ключевые внутренние компоненты изготовлены из высокопрочных, коррозионно-стойких материалов, способных противостоять коррозионным средам в эрозии пульпы, в суровых условиях эксплуатации в течение длительного времени и стабильной работы. Между тем, передовая технология герметизации гарантирует отсутствие риска утечки, избегая загрязнения окружающей среды, опасностей для безопасности и дополнительных потерь материала, вызванных утечкой материала. В непрерывных операциях по бурению при добыче нефти насосы сдвига часто могут работать месяцами без остановки, обеспечивая непрерывную и стабильную обработку бурового раствора для всего процесса добычи, помогая предприятиям достигать эффективных и безопасных производственных целей.

В итоге, насосы сдвига Благодаря своей высокой сдвигающей способности, высокой эффективности подготовки, оптимизации свойств бурового раствора, энергосберегающим и снижающим расход характеристикам, широкой адаптивности и высокой надежности они занимают незыблемое положение в области очистки и обработки бурового раствора и стали незаменимым оборудованием в процессе очистки бурового раствора.