【摘 要】
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旋风分离器因其结构简单、高效和耐高温高压侵蚀的特点，广泛应用于多种行业中的气固分离过程。随着研究的深入旋风分离器的应用也越来越广泛，不仅应用于气固分离，也应用于气液固
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旋风分离器因其结构简单、高效和耐高温高压侵蚀的特点，广泛应用于多种行业中的气固分离过程。随着研究的深入旋风分离器的应用也越来越广泛，不仅应用于气固分离，也应用于气液固多相分离，使用工况条件也更加苛刻，但在气体钻井工艺的井口工况下还没有应用的先例。本论文对氮气钻井的井口流出物的工况状态进行了分析，根据氮气循环钻井地面分离与回收的工艺方案要求，设计了一套气井口钻屑分离系统，并进行了氮气钻井井口工况的模拟试验，测定了分离器的效率和操作性能，为氮气循环钻井工艺系统的开发提供了基础。
本论文的研究表明，在地层未出水的气体钻井工况条件下，采用旋风分离器能够有效地分离10 μm以上的岩屑，分离效率高，二级旋风分离器出口气体采样分析到的粒子平均粒径基本上都小于5μm。为有效地回收气体，减少气体在排料过程的损失，采用排料罐液位控制并保证排料管中具有一定的输送速度可实现分离器下连续锁气排料。整个分离系统操作稳定，完全可满足气体钻井井口流出物的分离净化要求。当地层出水且水固比在45％左右时，分离器效率受到的影响较大，设备壁面粘附情况经比较严重，分离效率下降较多，此时气体钻井已基本无法实施，需要转换为钻井液钻井等其他钻井方式。
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