钻井液振动筛如何与除砂除泥器协同工作？

振动筛和除砂除泥器是钻井液固定控制系统的核心设备。通过“先粗分后细分”的协同逻辑，实现钻井液中固相颗粒的逐步净化，确保钻井液性能稳定，减少环境污染。协同工作的关键在于“流程衔接、参数匹配、效果互辅”，可从以下四个方面详细阐述：工作过程、核心协同机制、关键控制点和应用优势。

一、基础认知：两者的功能定位差异

振动筛与除砂除泥器通过多级固控联动实现高效协同，形成“粗筛-中除-细滤”的闭环净化体系。

典型配置：采用双层振动筛，通过下倾部设计实现筛料自然流向下一级，同时喷淋管道对筛料进行清洗，防止粘附。

总结：振动筛首先“筛选大块头”，避免粗颗粒堵塞后续设备；除砂除泥器“收集小颗粒”，实现钻井液的精细净化。

二、协作工作的完整流程

两者的协作应依靠固定控制系统的管道、缓冲罐等辅助设施，形成“连续、稳定、无堵塞”的处理链。具体流程如下：

1. 第一步：振动筛预处理（粗分离）

      钻井过程中，携带大量钻屑的钻液(俗称“返浆”)从井口返回后，先进入振动筛进料罐(或井口高架罐)；

      钻井液通过进料分配器均匀进入振动筛的筛面。筛面通过高频振动产生直线或椭圆轨迹。利用“筛分原理”，将粒度大于筛网目数的粗钻屑（如20-100目）拦截在筛面上，最后通过排渣系统（作为废钻屑处理）；

      筛选后的“初步净化钻井液”(含中细颗粒)从筛网下流出，进入除砂除泥器缓冲罐(关键连接环节)。

   
   

   
   

2. 第二步：缓冲罐的过渡和稳流

      缓冲罐的核心作用是“平衡流量，稳定压力”：振动筛的出料量可能会因钻井液回流波动而变化。缓冲罐可暂时储存钻井液，避免直接进入除砂除泥器造成流量/压力突变；

      罐内通常配备搅拌器，防止暂存的钻井液中固相颗粒沉降（避免细颗粒结块堵塞后续管路），同时可通过密度计、粘度计实时监测钻井液参数，为后续设备调整提供依据。

3. 第三步：除砂除泥器的精细分离

      缓冲罐中的钻井液通过砂泵（或除砂泵）加压（压力通常 0.15-0.3MPa）后，输送至除砂器的旋流器组（多为 3-6 个旋流器并联，提升处理量）；

   除砂器工作：钻井液以高速（约 8-12m/s）沿旋流器内壁切线进入，产生强烈离心力（离心加速度可达重力的 1000 倍以上），中颗粒固相（40-120 目）因密度大被甩向器壁，沿壁面螺旋向下从 “底流口” 排出（可再次进入振动筛复筛，或直接作为粗砂处理）；净化后的钻井液（含细颗粒）从 “溢流口” 流出，进入除泥器的缓冲罐；

   
   

      除泥器工作：流程与除砂器一致，但旋流器直径更小（通常 50-100mm，除砂器旋流器直径多为 150-250mm），离心力更强，可分离 100-325 目的细颗粒（如粘土、胶体颗粒），底流为细泥，溢流为 “近清洁钻井液”，返回钻井液循环罐重复使用。

   

   

4. 第四步：闭环反馈与调整

      除砂除泥器的溢流液需再次检测（如固相含量、粘度），若固相含量仍超标（如＞3%），需检查振动筛是否漏筛（如筛网破损）、除砂除泥器压力是否正常，反向调整前级设备参数；

      若振动筛排渣中含大量细颗粒（说明筛网目数选择过大），需更换更细的筛网，减少 “漏筛量”，降低除砂除泥器的负荷。

   
   

总结：除砂除泥器通过旋流离心原理，对振动筛处理后的泥浆进行二次净化。

三、协同效益：效率提升与成本优化

1. 多级联动可使泥浆回用率提高至95%以上，钻井液中固相含量可控制在 3% 以下，满足高密度、大位移井等复杂钻井工况的要求；

2. 振动筛预处理降低除砂除泥器磨损，维修周期延长30%-50%；

3. 泥浆不落地技术通过此协同体系，实现岩屑资源化利用，减少废弃物排放，降低环保处理成本。

振动筛与除砂除泥器的协同核心是 “分级拦截、参数匹配、流程闭环”—— 通过振动筛的粗分离为后续精细处理 “减负”，再通过除砂除泥器的离心分离实现钻井液深度净化，最终保障钻井作业的安全、高效与环保。

振动筛与除砂除泥设备的协同运作在现代石油、天然气、矿业和建筑行业中是一项关键技术应用。天瑞固控生产的振动筛通过其高速振动的特性，有效地将物料中的粗大颗粒和细小杂质与优质矿石或建筑用砂分离，提高了物料的纯度和质量。与此同时，除砂除泥器在物料分离后，对筛分后的物料进行深度处理，以去掉其中的细泥和细砂。