Principio di funzionamento degli idrocicloni di fango

Gli idrocicloni separano i solidi in base alla massa, che è una funzione della densità e della dimensione delle particelle. Tuttavia, nei fluidi di perforazione non ponderati, la densità dei solidi ha un intervallo relativamente ristretto e le dimensioni hanno la maggiore influenza sulla loro assestamento. Le forze centrifughe agiscono sulle particelle di solidi sospesi, quindi quelle con la massa maggiore (o la dimensione maggiore) sono le prime a muoversi verso l'esterno verso la parete dell'idrociclone. Di conseguenza, solidi di grandi dimensioni con una piccola quantità di liquido si concentreranno sulla parete del cono e particelle più piccole e la maggior parte del liquido si concentreranno nella porzione interna.

Le particelle di dimensioni maggiori (massa maggiore), quando raggiungono la sezione conica, sono esposte alla massima forza centrifuga e rimangono nel loro percorso a spirale verso il basso. I solidi che scorrono lungo la parete del cono, insieme al liquido legato, escono attraverso l'orifizio apicale. Questo crea il flusso insufficiente dell'idrociclone.

Principio di funzionamento degli idrocicloni di fango

Le particelle più piccole sono concentrate nel mezzo del cono con la maggior parte del fluido di perforazione. Mentre il cono si restringe, l'area della sezione trasversale ridotta limita il percorso spiraleggiante verso il basso degli strati più interni. Un secondo vortice verso l'alto si forma all'interno dell'idrociclone e gli strati fluidi centrali con particelle di solidi più piccole si rivolgono verso il trabocco. Nel punto di massimo taglio, lo sforzo di taglio all'interno di un desilter da 4 pollici è dell'ordine e della magnitudine di 1.000 secondi reciproci.

Il vortice che si muove verso l'alto crea una zona di bassa pressione al centro dell'idrociclone. In un cono bilanciato, l'aria entrerà nell'apice inferiore in controcorrente verso i solidi e il liquido scaricato dall'idrociclone. In un cono sbilanciato, dal cono emergerà una scarica di corda, con conseguenti quantità eccessive di liquido e una vasta gamma di solidi nello scarto. Un cono sbilanciato è poco più di un vaso di sedimentazione, simile nel funzionamento a una trappola di sabbia.