Neutralizacja zwiercin wypływających z otworu wiertniczego

Aby temu problemowi zapobiec, wiertnice firmy HALCO [1] jako jedne z pierwszych zostały niejako na próbę wyposażone w cyklony, które umieszczono bezpośrednio przed wlotem do filtra dokładnego (tkaninowego). Rys. 2 obrazuje rozdział ilości zatrzymywanych podczas wiercenia okruchów skalnych, jednoznacznie pokazując, że takie rozwiązanie było nadspodziewanie korzystne. Okazało się bowiem, że ilość dużych zwiercin często kilkukrotnie przekracza ilość zwiercin drobnych, co zresztą z energetycznego punktu widzenia urabiania skał drogą wiercenia jest ze wszech miar pożądane. Wszystko to prowadziło do wniosku o potrzebę zastosowania w istniejącym układzie przedmuchowym dodatkowego separatora, który by umożliwiał, najszybciej jak to tylko możliwe, separację cząstek największych zgodnie z zasadą przedstawioną na rys. 3.

Cyklon w swej istocie jest urządzeniem wykorzystywanym od lat w technice do oczyszczania gazów z cząstek stałych, czyli ze wszelkiego rodzaju pyłów. W cyklonie zanieczyszczone powietrze jest skierowane do cylindrycznej, pionowo usytuowanej komory i poddane ruchowi wirowemu względem osi pionowej cyklonu. W wyniku tego unoszące się w powietrzu, cięższe od niego duże i bardzo duże cząstki skały są odrzucane na zewnątrz pod działaniem siły odśrodkowej. Cząstki duże i bardzo duże w wyniku ocierania się o wewnętrzne ścianki cyklonu tracą prędkość i opadają stopniowo pod wpływem grawitacji, a „czyste” powietrze płynie w górę przez centralnie umieszczony kanał. Cyklony umożliwiają usuwanie pyłu o wymiarach nawet do 60 μm. Czynnikiem decydującym o skuteczności cyklonu jest przede wszystkim jego średnica. Im jest ona mniejsza, tym zgodnie z prawami fizyki siła odśrodkowa działająca na krążącą w cyklonie cząstkę skalną jest większa. Podobny efekt dotyczy masy cząstki, z której wzrostem rośnie również omawiana siła. Wszystkie te czynniki powodują, że cyklon jest doskonałym separatorem dużych cząstek skalnych wypływających z otworu wiertniczego [8, 12].

Galeria