复合轨迹直线振动筛推演.ppt

1、钻井振动筛是石油钻井过程中钻井液固相控制系统中最基本的常规固相控制设备，也是泥浆净化循环系统第一级固控设备。其主要用途是净化、回收钻井液和尽可能多地清除有害固相颗粒（岩屑）。它不仅承担清除大量较大颗粒岩屑的任务，而且要为下一级固相控制设备的工作创造条件。 振动筛是钻井液固相控制过程中使用频率很高的设备，其处理效果的好坏、处理量的大小，直接影响钻井的速度。 它要求有较大的处理量，能尽可能多地回收成本较高的钻井液；同时它也要求尽可能多地清除钻井液中的固相颗粒。,双轴直线平动振动筛采用两等质径积的偏心块分别沿相反方向作等速转动。激振合力通过系统质心，并与筛面成一定的倾角。 筛面有均衡的振动参数，筛面

2、上各点具有相同的抛掷指数和输送速度，保证了固相颗粒的正常输送和排除。,工作时振动系统质心会向进液端移动,设计制造过程误差,激振力很难通过参振动质量的质心,激振力不通过振动系统的质心时筛箱上各点运动轨迹如何？,设筛箱、两偏心块质量分别为M、m1、m2，且m1 = m2 =m，筛箱及两偏心块对筛箱质心的转动惯量分别为J、J1、J2，两偏心块质心径积分别为m1r1、m2r2，两偏心轴的圆频率为。以筛箱质心O为坐标原点，建立坐标系。,一）工作原理,(1),(2),特解:,建立振动方程,在筛箱任取一点P（Px，Py）,将(2)代入(3)式，可得,(3),直线方程,(1)角速度,(2)质径积,(4)振动方

3、向单振幅,(3)系统参振总质量M=794kg,二）轨迹推演,推演程序框图,第一种情形 当激振电机合力作用线在质心靠近振动筛出口端,通过计算得出筛箱上各点基本参数如下：,筛箱上各点轨迹曲线：,第二种情形 当激振电机合力作用线在质心靠近振动筛进液端,通过计算得出筛箱上各点基本参数如下：,筛箱上各点轨迹曲线：,第三种情形 当激振电机合力作用线在质心更靠近振动筛进液端,通过计算得出筛箱上各点基本参数如下：,筛箱上各点轨迹曲线：,筛面的抛掷指数、轨迹倾角从入口端向出口端逐渐增大； 入口端的抛掷指数最小，这不利于固液分离效率的提高，钻井液在筛面上处理时间增加,沿筛面的流程沿长，增大了钻井液跑浆的可能性。

4、出口端的抛掷指数最大，这将增大已分离的固相颗粒的透筛量和破碎量,第一种情形,三）轨迹分析,筛面的抛掷指数、轨迹倾角从入口端向出口端逐渐减小； 入口端的抛掷指数大，有利于固液分离效率的提高，缩短钻井液沿筛面的流程，和处理时间增加，降低钻井液跑浆的可能性。 出口端的抛掷指数小，降低已分离的固相颗粒的透筛量和破碎量,第二种情形：,筛面的抛掷指数、轨迹倾角从入口端向出口端逐渐减小； 出口端的直线轨迹倾向了入口端，固相颗粒在这里有回抛现象，会出现固相堆积在筛面出口处。 这表明激振力作用线的位置移动了一个极限。,第三种情形：,从上面轨迹分析表明： 第二种情形是直线振动筛工作较为理想的状态。,四）结论,1)研究过程中引入Pro/E软件，对计算不规则物体质心、转动惯量以及系统结构调整提供了极大便利； 2)当两等质径积激振合力偏离质心，筛面上各点实现不同的复合运动直线轨迹： 3)激振力作用线不能向质心靠近筛箱出口端方向移动。,4)激振力作用线向筛箱质心靠近入口端方向移动，但超过其极限位置；振动筛筛面上各点的复合运动直线轨迹是较为理想。 筛箱入口端有较大的抛掷指数，以加速钻井液中固相和液相的分离； 筛箱出口端则有较大的输送速度，以加速把固相岩屑输送出筛面； 筛箱出口端有较小的抛掷指数