钻井液固相控制的旋流器是一种带有圆柱部分的立式锥形容器，其结构如图所示。锥体上部的圆柱部分为进浆室，其内径即旋流器的规格尺寸 ，侧部有一切向进浆口；顶部中心有一涡流导管，构成溢流口。壳体下部呈圆锥形，锥角 150～200°。底部的开口称为底流口，其口径大小是可调的。
 

 

工作原理：

 

在压力作用下含有固体颗粒的钻井液由进浆口沿切线方向进入旋流器。在高速旋转过程中，较大较重的颗粒在离心力作用下被甩向器壁，沿壳体螺旋下降，由底流口排出；而夹带细颗粒的旋流液在接近底部时会改变方向，形成内螺旋向上运动，经溢流口排出。这样，在旋流器内就同时存在着两股呈螺旋流动的流体，一股是含有大量粗颗粒的液流向下做螺旋运动，另一股是携带较细颗粒连同中间的空气柱一起向上做螺旋运动。
 

 

使用与调节：

 

目前用于钻井液固控的旋流器多为平衡式旋流器。如果这种旋流器的底流口尺寸调节适当，那么在给旋流器输入纯液体时，液体将全部从溢流口排出；当输入含有可分离固相的液体时，固体将会从底流口排出，每个排出的固体颗粒表面都粘附着一层液膜。此时的底流口大小称为该旋流器的平衡点。
 

 

如果将底流口调节到比平衡点的开口小，则在平衡点与实际的底流口之间会出现一个干的锥形砂层。当较细颗粒穿过砂层时会失去其表面的液膜，并造成底流口堵塞。这种不合理的调节通常称为“干底”由“干底”引起的故障称为“干堵”。如果底流口的开度大于平衡点所对应的内径，那么将有一部分液体从底流口排出，这种调节称为“湿底”。在实际操作中，理想的平衡点很难调节和保持。在仅有“干底”和“湿底”两种选择的情况下，还是宁选后者。只要液流损失不严重，就可视为正常情况。旋流器理想工作时，底流口有两股流体相对流过。其中一股是空气的吸入，另一股则是含固相的稠浆呈“伞状”排出。只有这种工作状态，才能充分发挥旋流器的效力。空气被吸入的原因是由于向上的旋流束的高速运动使旋流区内形成一个低压区，被吸的空气和向上的旋流束一起从溢流口流出。 当钻井液中固相含量过大，从而造成被分离的固相量超过旋流器的最大许可排量时，则底流呈“绳状”排出，此时底流口无空气吸人，因而很容易发生堵塞。在这种不正常的工作状态下，许多处于旋流器清除范围之内的固相颗粒，会折回溢流管并返回钻井液体系。

 

一般情况下，“绳状”底流可以通过调节底流口的大小来克服，但当固相颗粒输入严重超载时，旋流器出现“绳状”底流是不可避免的，此时只能通过改进振动筛的使用或增加旋流器数目等措施来加以防止。

 

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