旋流器（Hydrocyclone）是一种利用离心力原理进行固液分离的设备，广泛应用于钻井液固控系统中，用于去除钻井液中的固相颗粒（主要是砂粒和泥粒）。根据分离颗粒大小的不同，旋流器可分为除砂器（分离40-100μm颗粒）和除泥器（分离10-40μm颗粒）。
捷凯洲生产的旋流器采用优质耐磨材料制造，具有分离效率高、处理量大、结构简单、维护方便等特点，是钻井液固控系统中不可或缺的关键设备。
旋流器虽然结构相对简单，但每个部件的设计和制造质量都直接影响其分离性能和使用寿命。捷凯洲旋流器采用模块化设计，便于维护和部件更换。
采用渐缩式设计，使钻井液以切线方向进入旋流器，形成稳定的旋流。特殊耐磨合金材料制造，耐高压冲刷。
旋流器的核心部件，产生强大的离心力场。捷凯洲提供聚氨酯和陶瓷衬里两种材质，适应不同工况需求。
控制轻相（净化后的钻井液）的排出，精密加工的溢流管确保液体平稳流出，减少涡流干扰。
可更换式设计，多种口径可选，调节底流排放量，直接影响分离效果和底流浓度。
密封旋流器上部，形成压力环境，同时固定溢流管位置，确保分离过程稳定。
稳固支撑旋流器组，便于安装和维护，减少振动对分离效果的影响。
旋流器结构分解示意图
捷凯洲提供多种规格的旋流器，满足不同处理量和分离精度的需求。以下是常见型号的技术参数：
| 型号 | 处理能力 (m³/h) | 分离粒度 (μm) | 工作压力 (MPa) | 进料口直径 (mm) | 溢流口直径 (mm) | 底流嘴直径 (mm) | 材质 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JX-100 | 10-15 | 40-100 | 0.2-0.4 | 50 | 75 | 8-12 | 聚氨酯 | 小型钻井、修井作业 |
| JX-150 | 20-30 | 40-100 | 0.2-0.4 | 75 | 100 | 10-15 | 聚氨酯/陶瓷 | 中型钻井、页岩气开发 |
| JX-200 | 40-50 | 40-100 | 0.25-0.45 | 100 | 150 | 12-20 | 陶瓷衬里 | 大型石油钻井 |
| JN-50 | 5-8 | 10-40 | 0.3-0.5 | 40 | 50 | 4-8 | 聚氨酯 | 精细除泥 |
| JN-75 | 10-15 | 10-40 | 0.3-0.5 | 50 | 75 | 6-10 | 聚氨酯/陶瓷 | 页岩气、深井钻井 |
注：以上参数为标准配置，可根据客户需求进行定制。实际处理能力会受钻井液密度、粘度、固相含量等因素影响。
旋流器利用离心力原理实现固液分离，其工作过程可分为以下几个步骤：
钻井液在压力作用下通过进料口以切线方向进入旋流器，形成高速旋转的液流。
液体沿锥体内壁形成向下的外旋流和向上的内旋流，产生强大的离心力场。
在离心力作用下，密度较大的固相颗粒被甩向锥体内壁，并沿壁面向下运动。
浓缩的固相颗粒通过底流嘴排出，形成"底流"。
净化后的钻井液（含少量细颗粒）通过溢流管向上排出，形成"溢流"。
旋流器工作原理示意图
分离粒度40-100μm，主要用于去除钻井液中的砂粒，保护下游设备。
分离粒度10-40μm，用于精细除泥，提高钻井液性能。
分离粒度5-10μm，用于特殊要求的超细分离。
单一锥体结构，适用于一般分离要求。
多个小锥体组合，提高分离效率和处理量。
多级串联，实现不同粒度颗粒的分级分离。
去除钻屑和地层砂，保护钻井泵和井下工具。
精细处理水平井钻井液，提高钻井效率。
矿浆浓缩和分级，提高选矿效率。
旋流器的分离性能受多种因素影响，了解这些因素有助于优化操作参数，提高分离效率。
进料压力直接影响旋流器内的流速和离心力场强度。压力过低会导致分离效率下降，压力过高则可能造成底流口堵塞。一般推荐工作压力为0.2-0.4MPa。
底流嘴直径影响底流排放量和浓度。直径过小会导致堵塞，过大则降低分离效率。应根据处理量和分离要求选择合适的底流嘴尺寸。
钻井液的密度、粘度和固相含量都会影响分离效果。高粘度会降低分离效率，高密度会减少有效离心力，固相含量过高可能导致旋流器过载。
温度变化会影响钻井液粘度和设备材质性能。高温可能加速聚氨酯等材料的老化，低温则可能增加粘度，降低分离效率。
长期使用后，进料口、锥体和底流嘴等关键部位的磨损会改变旋流器内部流场，降低分离效率。定期检查和更换磨损部件至关重要。
旋流器的安装角度影响底流排放。一般推荐垂直安装，倾斜安装可能导致底流排放不畅，影响分离效果。
| 故障现象 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 底流口堵塞 | 固相含量过高、底流嘴尺寸过小 | 清理堵塞物，检查并更换合适尺寸的底流嘴 |
| 分离效率下降 | 部件磨损、进料压力不足、钻井液性质变化 | 检查更换磨损部件，调整工作压力，优化钻井液性能 |
| 异常振动 | 安装不稳固、内部部件松动或损坏 | 检查紧固安装螺栓，更换损坏部件 |
| 溢流浑浊 | 底流嘴过大、进料压力过低 | 更换较小底流嘴，提高进料压力 |
| 底流呈喷雾状 | 底流嘴磨损或过大 | 更换合适尺寸的底流嘴 |
无论您有任何关于旋流器的需求或技术问题，我们的专业团队都乐意为您提供帮助。
