鉆井液泥漿攪拌器型號(hào)的選擇和安裝

1、泥漿攪拌器的設(shè)計(jì)參數(shù)

正確設(shè)計(jì)泥漿攪拌器必須了解以下參數(shù)：

（1）鉆井液泥漿罐和機(jī)箱的尺寸；

（2）機(jī)箱形狀；

（3）機(jī)箱性能（固相清除、測(cè)試、吸取、存儲(chǔ)和小段塞/段賽）；

（4）預(yù)計(jì)最大的鉆井液密度。

一旦這些信息確定，設(shè)計(jì)就集中在泥漿攪拌器的葉輪尺寸和型號(hào)以及所需要功率大小等方面。對(duì)泥漿攪拌器來說，流動(dòng)形態(tài)有徑向流和軸向流兩種基本類型。

泥漿攪拌器的徑向流葉輪，與在鉆井工業(yè)中所使用的一樣，是典型的由低碳鋼制造的（使用不銹鋼的較少，但在特定的情形下可以使用），在泥漿攪拌器減速機(jī)的軸上垂直安裝著矩形葉片（通常每個(gè)攪拌器葉輪3或4個(gè)葉片）。在正方形和矩形鉆井液泥漿罐里，正確設(shè)計(jì)的徑向流在流體碰到罐壁時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向流，但是對(duì)所有的正方形和矩形泥漿罐而言，都會(huì)有一些死角和死點(diǎn)。徹底的清除這些泥漿罐的死點(diǎn)是不切實(shí)際的，然而設(shè)計(jì)的當(dāng)?shù)哪酀{攪拌器

，可以減少這些死點(diǎn)，從而忽略死點(diǎn)的存在。泥漿攪拌器葉輪當(dāng)安裝在罐底部3～6英寸的位置。如果攪拌器葉輪所處位置離底部太遠(yuǎn)，流體將不能徹底攪拌鉆井液泥漿罐底部，因而產(chǎn)生死點(diǎn)。死點(diǎn)不僅減少鉆井液的可用體積（從而減少有效的循環(huán)體積），而且還使用重晶石或者其他有用固體顆粒沉淀，增加鉆井液成本。另外，當(dāng)起下鉆或者把鉆井液從一種類型改變?yōu)榱硪环N類型時(shí)，沉降的固體顆粒將增加清洗鉆井液泥漿罐的時(shí)間和費(fèi)用。因此再三

強(qiáng)調(diào)好的攪拌效果源于正確的泥漿攪拌器設(shè)計(jì)和恰當(dāng)?shù)臄嚢杵魅~輪安裝。

在較深的鉆井液泥漿罐或者在同一軸上有兩個(gè)或者更多的泥漿攪拌器葉輪，罐底部的葉輪軸都應(yīng)當(dāng)被固定。泥漿攪拌器的穩(wěn)定器一般為短管，足夠大的內(nèi)徑容下攪拌軸而不妨礙泥漿攪拌器旋轉(zhuǎn)。穩(wěn)定器管內(nèi)有一些排水孔，垂直焊接到一個(gè)體積很小的平面鋼盤上，平板則固定在灌底，或者穩(wěn)定器被直接焊接在泥漿罐底。穩(wěn)定器將限制軸承側(cè)向在和過度，能夠延長(zhǎng)泥漿攪拌器中減速器輸出軸和油封的壽命，在這種情況下對(duì)阻止軸變彎也有幫助。

在軸的長(zhǎng)度選擇上軸向流葉輪比徑向流葉輪更加靈活。安裝設(shè)置通常認(rèn)為軸向流葉輪距泥漿罐底部2/3～3/4葉輪直徑處比較好。泥漿攪拌器的葉輪合適位置將充分利用罐體的幾何尺寸使從葉輪處來的流體發(fā)生偏斜，從而使流體沿著底部并且靠著罐壁流動(dòng)。葉輪軸在較深的罐體中應(yīng)當(dāng)被固定。

由于軸向流葉輪在罐體中所處的位置較高，因此必須保持較高的液面來阻止泥漿形成漩渦（見圖1）和防止鉆井液中包裹空氣。如果軸向流葉輪安裝得太低，泥漿罐底部會(huì)受到?jīng)_刷，導(dǎo)致泥漿罐底部的磨蝕嚴(yán)重。不恰當(dāng)安裝泥漿攪拌器的葉輪的另一個(gè)結(jié)果會(huì)使表面鉆井液不能有效攪拌，泥漿的均質(zhì)性較差。

可變傾角葉輪（波面或可變面葉輪）有別于平板和軸向流葉輪，其攪拌器葉輪上含有多個(gè)接觸角。與軸向或徑向流葉輪相比，可變傾角葉輪驅(qū)動(dòng)相同數(shù)量的泥漿需要的功率更小。因此，可變傾角葉輪可以采用更大的葉輪片或者更小的減速機(jī)/電機(jī)組件，或者采用更高的大轉(zhuǎn)矩的減速器，而減速器的電機(jī)比徑向軸或軸向葉輪更小?？勺儍A角葉輪通常用在超大體積的罐體中，因?yàn)楫?dāng)泥漿通過接觸葉片表面時(shí)能給予更有效的攪拌，而剪切力傳遞較小。鉆井

液泥漿體系的某些泥漿罐需要剪切力，而其他罐體則不需要。當(dāng)處理一些新配置的泥漿或者加重鉆井液泥漿罐或者膠液泥漿罐體時(shí)，剪切力可以加速這一混合過程，并使之均勻。可變傾角葉輪類型的泥漿攪拌器主要用于鉆井液長(zhǎng)期儲(chǔ)存的罐體，比如大容量?jī)?chǔ)罐，不需要強(qiáng)剪切力。泥漿攪拌器的波面型葉輪另外一個(gè)好處是排出一定量的泥漿所需功率更小，因此最適合不需要強(qiáng)剪切力的泥漿罐。

無論泥漿攪拌器是徑向、軸向或者波面葉輪，葉輪的安裝位置和參數(shù)設(shè)計(jì)都極其重要，如果所有的設(shè)計(jì)和安裝的過程都正確，但攪拌器葉輪的位置不正確，結(jié)果也會(huì)使泥漿攪拌器的性能前功盡棄。所以，一定要仔細(xì)閱讀泥漿攪拌器的說明書中的設(shè)計(jì)參數(shù)和安裝位置。

2、泥漿罐的外形對(duì)泥漿攪拌器性能的影響

 當(dāng)泥漿攪拌器被安裝在對(duì)稱的圓形或者方形泥漿罐體上時(shí)（從上部看）運(yùn)轉(zhuǎn)最佳。圓形泥漿罐體很理想，有很多原因，最主要就是固體顆?？沙恋淼乃澜歉?。

圓形泥漿罐體與中心排水管或清洗裝置（泥漿槍）安裝在一起，罐體更易清潔，并且需要的洗滌液比矩形泥漿罐或正方形泥漿罐體更少。由于是對(duì)稱的形狀，因此鉆井液泥漿的混合最徹底，攪拌效果最佳。但是，圓形泥漿罐也有些缺點(diǎn)，他們不能更有效的利用空間，與矩形或方形罐比起來，同樣的容積占用的空間更大。圓形罐體需要擋板阻止罐體本身旋轉(zhuǎn)和促進(jìn)液體懸浮，不好安裝，以及成本高。

3、泥漿罐罐體和鉆井液艙尺寸對(duì)泥漿攪拌器性能的影響

 恰當(dāng)?shù)哪酀{攪拌器尺寸設(shè)計(jì)建立在攪拌大量液體的基礎(chǔ)上。因此，知道泥漿罐罐體的尺寸很有必要。大多數(shù)情況下，除了沉砂池，其他所有罐體都需要泥漿攪拌器。一些固控系統(tǒng)將沉砂池轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)的鉆井液艙，這就更需要鉆井液泥漿攪拌器了?？紤]到許多系統(tǒng)都在泥漿罐體上安裝了鉆井液振動(dòng)篩，而很少或沒有為泥漿攪拌器流出空間，這樣就會(huì)出現(xiàn)問題。如果泥漿罐罐體設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)這樣的問題，就需要重新設(shè)計(jì)為泥漿攪拌器劃定空間同時(shí)不妨礙

鉆井液離心機(jī)等固控設(shè)備的正常工作。當(dāng)然，也可以使用泥漿槍。