振動篩是一種過濾性的機(jī)械分離設(shè)備。井內(nèi)返出的鉆井液首先通過振動篩，然后再進(jìn)入其它的固控設(shè)備。在整套固相清除設(shè)備中，它具有最先、最快分離鉆井液固相的特點，也是一種經(jīng)濟(jì)、高效率的分離設(shè)備。使用好振動篩是充分發(fā)揮其它固控設(shè)備作用的前提。
1、振動篩的結(jié)構(gòu)
振動篩是由固定支架、篩框、篩網(wǎng)和振動裝置（振子）組成的。
2、決定振動篩好壞的因素
決定振動篩好壞的因素有：振動形式、振幅和頻率、篩網(wǎng)的斜度和篩網(wǎng)的目數(shù)、篩網(wǎng)面積。
（1）振動形式—振動篩的運動形式有三種類型，圓周式、橢圓式和直線式運動，每種運動形式是由振子在系統(tǒng)重心位置上的不同而產(chǎn)生的。振子在系統(tǒng)的重心處，就產(chǎn)生圓周式運動；振子在系統(tǒng)的重心上方，就產(chǎn)生橢圓式運動。對橢圓式運動，其篩面必須有一個斜度，以利于運送鉆屑。但是篩面傾斜，會降低其篩容量。直線式運動是把振子放在系統(tǒng)重心的前上方，使篩框產(chǎn)生直線運動，從而清除固相。直線式運動具有固定的鉆屑輸送速度，篩面可以是平面，也可以稍微傾斜。
（2）振幅和頻率—振動篩的篩容量取決于三個參數(shù)：振幅或沖程、振動形式和振子旋轉(zhuǎn)速度。振子的旋轉(zhuǎn)速度決定了振動篩的振動頻率的高低，旋轉(zhuǎn)速度越大，振動頻率越高，篩除固相的效果越好，一般國產(chǎn)高頻振動篩的振動頻率約為2000次/分。振動篩振幅的大小決定于振子的質(zhì)量和偏心距，所謂振幅是指振動篩網(wǎng)垂直運動的距離， 振動強(qiáng)度是指振動篩振子所產(chǎn)生的離心加速度相對于重力加速度的倍數(shù)，它反映了篩網(wǎng)作用在固體顆粒上的力的大小。從理論上講，振動篩的振動幅度越大，除砂效果越好，但是振動強(qiáng)度增大后，振動篩所受的作用力也隨著增大，振動篩的壽命縮短，因此設(shè)計和使用時要綜合考慮。大多數(shù)圓周式運動的振動篩具有4-6倍g的加速度，大多數(shù)直線運動的振動篩具有3-4倍g的加速度。
（3）篩布的斜度和目數(shù)—篩布通過震動帶動整個鉆井液運動，以分離固相。橢圓式運動的振動篩通常按不同的斜度放置。目的是為了合理地排放鉆屑，篩面可以是一個斜面，也可以分為幾個斜面。多級振動篩有多層篩布，在2-3個篩布的振動篩中，鉆井液必須通過第一個篩布再進(jìn)入第二個篩布，以此類推。篩網(wǎng)—振動篩是固相分離的主要方法。如果振動篩使用不合理或篩網(wǎng)的大小不合適或撕破了，固相分離的效率會急劇下降。如果篩網(wǎng)安裝不合理和支持不夠，則篩網(wǎng)很快會被磨損或撕破。
A、使用的篩布可以是方形、矩形和多層設(shè)計。
B、編織方式是篩網(wǎng)設(shè)計中重要的因素。主要有平面方格編織、矩形開孔編織、平紋方格編織和斜紋方格編織等方式。其中方格和矩形編織方式是最常用的兩種編織方式。同一尺寸的篩網(wǎng)，平方網(wǎng)眼一般比矩形網(wǎng)眼能除去更多的固相。這是由于矩形網(wǎng)眼不易產(chǎn)生盲眼，可用粗線編織，以延長篩網(wǎng)壽命，而且它還具有大的網(wǎng)眼面積和篩容量，以提高振動篩處理鉆井液的容量。
C、篩網(wǎng)的尺寸有兩種表示方式，網(wǎng)孔直徑和目數(shù)。所謂目數(shù)是指從中心線開始，每英寸長度中網(wǎng)眼的個數(shù)。目數(shù)30×30指兩個方向上每英寸長度均有30個網(wǎng)眼。70×30表示一個方向上每英寸長度有70個矩形網(wǎng)眼，另一個方向上每英寸長度上有30個網(wǎng)眼?，F(xiàn)場通用的篩網(wǎng)規(guī)格如下表6.4。
表6.4石油鉆井中常用的振動篩篩網(wǎng)規(guī)格
| 網(wǎng)孔基本尺寸（mm） |
金屬絲直徑 （mm） |
篩分面積百分比 （%） |
單位面積篩網(wǎng)質(zhì)量 （kg/m2） |
相當(dāng)英制目數(shù) (目/in) |
| 2.00 |
0.500 0.450 |
64 67 |
1.26 1.04 |
10 |
| 1.60 |
58 61 |
1.50 1.25 |
12 | |
| 1.00 |
0.315 0.280 |
58 61 |
0.952 0.773 |
20 |
| 0.560 |
0.280 0.250 |
44 48 |
1.180 0.974 |
30 |
| 0.425 |
0.224 0.200 |
43 46 |
0.976 0.808 |
40 |
| 0.300 |
0.200 0.180 |
36 39 |
1.010 0.852 |
50 |
| 0.250 |
0.160 0.140 |
37 41 |
0.788 0.634 |
60 |
| 0.200 |
0.125 0.112 |
38 41 |
0.607 0.507 |
80 |
| 0.160 |
0.110 0.090 |
38 41 |
0.485 0.409 |
100 |
| 0.140 |
0.090 0.071 |
37 41 |
0.444 0.302 |
120 |
| 0.112 |
0.056 0.050 |
44 48 |
0.336 0.195 |
150 160 |
| 0.110 |
0.063 0.056 |
38 41 |
0.307 0.254 |
160 |
| 0.075 |
0.050 0.045 |
36 39 |
0.252 0.213 |
200 |
|
0.063 0.056 |
0.040 0.045 |
37 31 |
250 | |
|
0.050 0.045 |
0.030 0.032 |
39 34 |
325 |
3、振動篩的處理量振動篩的處理量亦稱透液能力，是指單位時間內(nèi)振動篩處理的鉆井液量。它主要取決于四個因素，即振動篩的設(shè)計、篩布的目數(shù)和類型、鉆井液性能和固相載荷。除了篩網(wǎng)目數(shù)外，篩網(wǎng)的總面積也影響振動篩的處理量。在其它條件等同的情況下，振動篩的處理量與鉆井液的密度和粘度成反比。從井內(nèi)返出的巖屑在篩網(wǎng)上沉積的速度（固相載荷）也影響處理量，固相負(fù)載增加，振動篩的處理量減小。
4、使用振動篩時的注意事項
安裝和使用振動篩，應(yīng)按照廠家提供的說明書進(jìn)行，無論使用何種類型的振動篩都必須遵循下述規(guī)則：
（1）安裝時振動篩支架應(yīng)水平、牢固，避免滑動或振動。
（2）使用的電壓或頻率必須在允許的范圍內(nèi)。低電壓會縮短振動篩的壽命，低頻率導(dǎo)致篩床振動減弱，降低分離能力。
（3）振動篩一定要以正確的方向旋轉(zhuǎn)，機(jī)軸應(yīng)朝著固相排出端轉(zhuǎn)動。
（4）嚴(yán)格執(zhí)照廠家規(guī)定或推薦安裝篩布襯墊（一般是橡膠制品）。
（5）按廠商的要求適當(dāng)張緊篩布，如果松緊不合適，會嚴(yán)重影響篩布的壽命。
（6）應(yīng)適當(dāng)選擇篩布的尺寸，其原則是鉆井液覆蓋篩布總長度的75－80%。
（7）起下鉆期間應(yīng)沖洗篩布，清洗暫時堵塞的孔眼。
（8）可偶爾向振動篩上噴水，以去除篩布上的粘附細(xì)顆粒。但此法不易長時間使用，因噴水沖稀鉆井液，使細(xì)小的顆粒通過篩網(wǎng)，這些細(xì)顆粒有可能粘在較大顆粒上，可隨著大顆粒一起從鉆井液中除去。
（9）在任何情況下都不能讓鉆井液旁流。
（10）每天檢查篩布的松緊度，每周檢查傳動皮帶的松緊度。
（11）在循環(huán)過程中，要經(jīng)常檢查篩布，一旦發(fā)現(xiàn)損壞，要立即更換。
