В суровых условиях работы вибросита выбор квадратной сетки и щелевой/прямоугольной сетки напрямую влияет на эффективность фильтрации, срок службы и расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание. Ниже приведен углубленный сравнительный анализ, основанный на механике жидкости, структурной механике и полевых данных:
1、Сравнение производительности ядра
параметр | Сетка с квадратными отверстиями | Сетка с длинными отверстиями | Победа или поражение |
Скорость открытия | Ниже (35%~45%) | Высокий (50%~70%) | Победы в дальних лунках |
Точность разделения | Изотропная, стабильная точность | Большая разница в горизонтальной/вертикальной точности | Сетка с квадратными отверстиями побеждает |
Антизасорение | Легко прилипающие угловатые частицы | Длинную сторону нелегко застрять. | Длинные лунки выигрывают |
Сопротивление деформации | Симметричные узлы и равномерная жесткость | Легко растягивается и деформируется в направлении длинной стороны. | Сетка с квадратными отверстиями побеждает |
Эффективность циркуляции | В основном ламинарный поток, медленная скорость потока | Повышенная турбулентность и более быстрая выгрузка шлама | Длинные лунки выигрывают |
Усталостная долговечность | Равномерное распределение напряжений (200% ↑ ) | Концентрация напряжений в узлах длинной кромки | Сетка с квадратными отверстиями побеждает |
Применимая форма частиц | Равноосные частицы (буровой шлам/окатыши) | Чешуйчатые/волокнистые частицы (сланец/слюда) | Галстук |
Тип отверстия | Характеристики потока | Воздействие на грязь |
Квадратное отверстие | Преобладает ламинарное течение, пограничный слой толстый | Мелкие частицы легко адсорбируются в углах пор, увеличивая риск их закупорки. |
Длинная дыра | Усиление продольной турбулентности (число Рейнольдса ↑ 30%) | Сдвигающее усилие снимает грязевую пленку и быстрее удаляет шлам. |
При той же нагрузке усталостная долговечность сетки с длинными отверстиями составляет всего 40–60 % от усталостной долговечности сетки с квадратными отверстиями.
Сценарий 1: Бурение глубоких скважин (высокоплотный буровой раствор + твердый буровой шлам)
Проблема: Высокая концентрация твердых частиц, приводящая к быстрому засорению.
Решение: сетка с длинными отверстиями (степень раскрытия > 60%, соотношение сторон 3:1)
Причина: Высокая скорость потока задерживает залипание сетки, а турбулентный эффект очистки снижает частоту остановок и промывок.
Подтверждение данных: Испытания на месте показывают, что производительность обработки сетки с длинными отверстиями увеличивается на 35%, но срок службы сокращается до 70% по сравнению с сеткой с квадратными отверстиями.
Сценарий 2: Горизонтальная скважина для добычи сланцевого газа (хлопьевидный сланцевый шлам + высоковязкий буровой раствор)
Проблема: Частицы хлопьев застревают параллельно квадратному отверстию.
Решение: Сетка с длинными отверстиями (параллельный поток бурового раствора в направлении длинной стороны)
Параметры: Ширина короткой стороны = размер частиц целевого разделения × 1,3, соотношение сторон ≥ 4:1
Эффект: Уровень блокирования хлопьевидных частиц снижается на 50%.
Сценарий 3: Сверхглубокая скважина, высокотемпературная среда (высокочастотная вибрация + термическое напряжение)
Проблема: термомеханическая усталость, приводящая к преждевременному разрушению.
Решение: сетка с квадратными отверстиями + высокотемпературный никелевый припой, материал армирования узла: матрица 316L + Inconel 718
Срок службы: на 200% дольше, чем сетка с квадратными ячейками, на 350% дольше, чем сетка с длинными ячейками
Предположение
Выбирайте квадратную сетку (долгий срок службы, стабильная точность), увеличьте диаметр проволоки на 0,05 мм, чтобы компенсировать потерю скорости раскрытия.
Выбирайте сетку с длинными отверстиями (соотношение длины к ширине ≥ 3:1) для уменьшения износа.
Сетка градиентных композитных отверстий (квадратные отверстия + длинные перегородки отверстий), оптимальная комплексная стоимость
Допуск на размер короткой стороны сетки с длинными отверстиями должен быть проверен (должен быть ≤± 3%), в противном случае точность разделения выйдет из-под контроля.
Пожалуйста, оставьте нам сообщение