旋流器是利用顆粒的質(zhì)量來(lái)分離固相的，所以分離過(guò)程和顆粒的密度及尺寸有關(guān)。而在非加重的鉆井液中，由于固相的密度范圍相對(duì)較窄，所以顆粒尺寸對(duì)分離過(guò)程影響最大。從砂泵出來(lái)的鉆井液由于泵壓的作用，一般以5~12m/s的速度通過(guò)進(jìn)漿口后，沿切向進(jìn)入旋流器內(nèi)腔并同向高速旋流。離心力將高速旋轉(zhuǎn)鉆井液中的大顆粒甩向錐筒內(nèi)壁，顆粒到達(dá)內(nèi)壁后仍舊沿器壁向下螺旋滑動(dòng)，最終在底流口沿沉砂管同少量鉆井液一起排出，排出量的多少是由底流口的大小決定的;而夾帶著小顆粒的旋流液將遠(yuǎn)離錐筒內(nèi)壁，并在錐筒中心區(qū)域形成低壓帶，當(dāng)旋流在接近底流口區(qū)域時(shí)受錐筒壁限制而變向，形成內(nèi)螺旋向上的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)溢流管流回至鉆井液罐。

　　當(dāng)旋流分離的過(guò)程達(dá)到平衡時(shí)， 旋流器內(nèi)實(shí)際上同時(shí)有兩段呈相反螺旋運(yùn)動(dòng)的旋流，其中一股沿著器壁螺旋向下，另一股沿著容器中心軸螺旋向上。兩股旋流沿不同方向運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)串流渦旋，速度非常高，這導(dǎo)致不能有效分離固相顆粒。兩股液流往往在接觸區(qū)域混合，部分固相顆粒會(huì)卷入相反的液流中，因此，旋流器不能夠?qū)Σ煌叽绲墓滔囝w粒做精確的分離。為了提高旋流器的分離效率，可以將溢流管更深的插入錐筒內(nèi)，這樣可以在一定程度上減輕混合現(xiàn)象，溢流管插入越深，分離效果越好。

　　溢流管是延伸到錐筒內(nèi)的空心圓管，能防止鉆井液直接從溢流口排出，從而使鉆井液向下流入錐筒。在離心力作用下，旋流液進(jìn)入錐筒后同向高速旋流。并由此在錐筒中心處形成低壓螺旋上升流，在底流口處，改變方向?qū)χ缌鞴苤行南蛏闲鳌?/p>

　　由于向上運(yùn)動(dòng)的旋流在 旋流器中央形成低壓帶，在平衡式旋流器內(nèi)，底流口會(huì)有兩股流體相對(duì)流通，其中一股是吸入的空氣，另一股則是排出的固相顆粒和少量液體。底流口開(kāi)口大小與溢流管直徑有關(guān)，他決定這排出固相的干濕程度。在非平衡式旋流器內(nèi)，可能產(chǎn)生“繩狀”排出底流，這會(huì)導(dǎo)致大量不同粒度級(jí)別的固相顆粒和過(guò)量的鉆進(jìn)液損失。因此，非平衡旋流器只是一個(gè)更小的沉降罐，操作方式同除砂器相似。

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