搖動器和脫氣器的組合的製作方法

2023-06-13 13:37:21 1

專利名稱：搖動器和脫氣器的組合的製作方法
技術領域：
這裡披露的實施例總體涉及一種頁巖搖動器和用於頁巖搖動器的 篩網。特別是，這裡披露的實施例涉及一種具有脈衝真空輔助篩網的 頁巖搖動器。另外，這裡披露的實施例涉及用於從漿體去除夾帶氣體 的方法和設備。
背景技術：
通常稱為"泥漿，，的油田鑽探流體在該工業中用於多種目的。在 其許多功能中，鑽探泥漿用作潤滑劑以便冷卻轉動的鑽頭，並有助於 更快的切削速度。泥漿在地表處混合併經由鑽杆的孔口在井下泵送到 鑽頭，其中它經由多種噴嘴和孔口離開，潤滑並冷卻鑽頭。在經由噴 嘴離開時，"用過，，的流體經由形成在鑽杆和鑽探的井口之間形成的 環體返回到地表。
另外，鑽探泥漿提供流體靜壓力柱或壓頭，以便防止正在鑽探的 井口 "井噴，，.這種流體靜壓力偏移地層壓力，由此如果地層中的受 壓沉積物裂開，防止流體噴出。有助於鑽探泥漿柱的流體靜壓力的兩 個因素是柱的高度(或深度)(即從地表到井口底部的垂直距離)和 所使用的流體的密度(或者其反比重)。多種加重劑和潤滑劑被混合 到鑽探泥漿中，以便針對被鑽探的地層的類型和結構獲得正確的混合 物。增加泥漿中溶解的加重劑溶質的含量將通常產生較重的鑽探泥 漿。過輕的鑽探泥漿不能保護地層井噴，並且過重的鑽探泥漿會過度 侵入地層，因此，花費了大量時間和精力來確保泥漿混合物是最佳的。 由於泥漿的評價和混合過程是費時和昂貴的，鑽探人員和維護公司偏 愛回收返回的鑽探泥漿，並使其循環以便繼續使用。
鑽探泥漿的另一顯著的目的在於將切削物從鑽頭承栽到地表。在 鑽頭在井口底部粉碎或刮擦巖石地層時，小片固體材料被留下。在鑽頭處離開噴嘴的鑽探流體在鑽杆和井口之間的環體內攪動或將巖石 和地層的固體顆粒承栽到地表。因此，從環體離開井口的流體是鑽探 泥漿內的地層切削物的漿體，並且切削顆粒必須在泥漿衝洗循環之前 被去除。
用來從鑽探泥漿中去除切削物和其它固體顆粒的一種類型的設備 在本工業中通常稱為"頁巖搖動器"。同樣公知為振動分離器的頁巖 搖動器是振動的篩網式平臺，返回的用過鑽探泥漿沉積在平臺上，並 且基本上較為清潔的鑽探泥漿從中流出。通常，頁巖搖動器是傾斜平 臺，具有大致穿孔的過濾器篩網底部。返回的鑽探泥漿沉積在頁巖搖 動器頂部處。在鑽探泥漿沿著傾斜面朝著下部端運行時，流體流過穿 孔到下面的儲槽，將固體顆粒材料留下。傾斜角度和頁巖搖動器的振 動作用的組合使得留下的固體顆粒流動直到其落下搖動器平臺的下 端為止。所述設備是本領域普通技術人員公知的 一種類型頁巖搖動器 的示例。在可選擇的頁巖搖動器中，搖動器的頂部邊緣可比下端更靠 近地面。在這種頁巖搖動器中，傾斜角度會需要顆粒在大致向上的方 向上運動。在其它頁巖搖動器中，平臺不傾斜，因此搖動器的振動作 用單獨使得顆粒/流體分離。無論如何，平臺傾斜和/或現有頁巖搖動 器的設計變量不能認為是本發明的限制。
最好是，頁巖搖動器的振動量和傾斜角度可以調節以便適應不同 鑽探泥漿的流動速度以及鑽探泥漿中的顆粒百分比。在流體經過頁巖 搖動器的穿孔底部時，它會在井口內馬上返回操作，存儲以便測量和 評價或者經過另外的設備(例如乾燥搖動器、離心機或較小尺寸頁巖 搖動器)以便去除較小切削物和/或顆粒物質。
用於頁巖搖動器的篩網通常以大致水平的方式在搖動器內的籃子
(basket)內放置在大致水平的基座或支承件上。篩網本身可以是平 或幾乎平的、波紋、凹入或包括升高表面。其中安裝有篩網的籃子可 以朝著頁巖搖動器的排放端傾斜。頁巖搖動器將快速往復運動賦予籃 子以及篩網。從中分離顆粒的材料注入到振動篩網的後端上，朝著籃 子的排放端流動，不能運動經過篩網的大顆粒保留在篩網的頂部上， 並朝著收集它們的籃子的排放端運動。較小顆粒和流體流過篩網，並 且在篩網之下的基座、容座、集存器和面板內收集。
在某些頁巖搖動器中，細小篩網布用于振動篩網，篩網可具有篩網布或網格的兩個或多個重疊層。布或網格的層可以結合在一起，並 且放置在一個支承件、多個支承件或者穿孔或帶開口的板上。振動篩 網的框架彈性懸掛或者安裝在支承件上，並且通過振動機構(例如連 接到框架上的轉動軸上的不平衡配重)造成振動。每個篩網可通過振 動設備振動，以便在篩網的頂部表面上形成截留固體流，從而去除和 丟棄固體。篩網網格的細度或粗度可以根據泥漿流動速度和被去除固 體的尺寸來變化。
雖然具有多種類型和尺寸的過濾器篩網，它們通常具有類似結構。 通常，過濾器篩網包括定位有線材網格或其它穿孔過濾器重疊物的穿 孔板底部。穿孔板底部通常提供結構支承，並且使得流體流過其中，
同時線材網格重疊物限定能夠經過其中的最大固體顆粒a雖然許多穿 孔板底部是大致平的或者略微彎曲的形狀，應該理解到可以使用具有 多個延伸穿過其中的波紋或金字塔形通道的穿孔板底部，理論上，金 字塔形通道為要進行的流體-固體分離過程提供另外的表面面積，並 且用來沿著其長度朝著它們從中處理的頁巖搖動器的端部引導固體。
離通常是不完全^h造成溼i鑽探切削物。如上所述，鑽探泥漿被引 入篩網的頂部，並且可以單獨通過重力向下流過篩網。通常，例如另 外的篩網分離器、旋風分離器、乾燥器、乾燥搖動器、離心機、旋風 分離器搖動器、熱吸收系統和其它設備的附加設備用來進一步乾燥切
削物並回收鑽探流體。例如，來自於頁巖搖動器的切削物會落在轉動 真空乾燥器上，其中切削物在周向轉動篩網上運行。空氣可用來使得 鑽探流體離開切削物，並且進入篩網，其方式是例如從轉動篩網的內
部拉動真空(例如從Halliburton得到的R0TAVACTM Rotary Vac翻 Dryer流體回收和切削物乾燥系統)。
希望的是改善搖動器從切削物或其它固體運動液體的速度和效 率。為了增強如上所述的重力驅動分離，公知的是增加搖動器上的壓 頭可增加流體經過篩網的能力。增加經過篩網的壓力差將同樣增加搖 動器的流體能力。
具有增加的壓力差的搖動器的一個實例通過Hensley等人的美國 專利申請公開文本No. 20050183994A1披露'Hensley等人披露一種 集成、可運輸的切削處理系統，其中壓力差在篩網上形成，以便增加鑽探泥漿經過篩網的流動速度。Hensley等人使用空氣泵在篩網之下 形成真空以便將泥漿抽吸經過篩網，但是，在篩網之下連續施加真空 會造成固體依附在篩網上，妨礙固體根據需要離開搖動器端部，由此 防止流體經過篩網過濾，
連續地需要一種具有增加的流體能力、增加的流體流過篩網的速 度和/或改善流體去除效率的搖動器。相應地，需要一種具有增加的 壓力差的搖動器。最好是，用來增加壓力差的裝置基本上不妨礙固體 流過篩板。另外，需要一種從回收的鑽探流體中去除夾帶氣體的搖動 器。

發明內容
披露一種用於分離漿體組分的系統，該系統包括殼體；用於保持 至少一個搖動器篩網的籃子，該籃子可動地安裝在殼體內；連接到籃 子上的至少一個振動器；布置在籃子之下以便收集經過至少一個搖動 器篩網的漿體的至少一部分的集存器；流體連接在集存器上以便在至 少一個搖動器篩網上形成壓力差的壓力差裝置；以及在篩網上轉換 (toggle)壓力差的轉換裝置。在某些實施例中，蒸氣可在集存器中 脫氣。在其它實施例中，該系統可包括流體連接在集存器和壓力差裝 置上的脫氣腔室，其中脫氣腔室布置在集存器和壓力差裝置之間，以 及流體連接到脫氣腔室上以便回收脫氣流體的流體導管。
在另一方面，這裡披露的實施例涉及一種分離漿體組分的方法， 該方法包括將漿體提供到篩網頂部，並且在篩網上的壓力差從靜態轉 換到篩網之下的真空。在某些實施例中，轉換可包括通過造成蒸氣從 篩網之下的蒸氣空間流出並通過中斷蒸氣流間歇地中斷真空而在篩 網之下產生至少局部真空。在其它實施例中，局部真空可通過造成流 體從篩網以下的空間流出來產生，流體可被脫氣，以便回收蒸氣和脫 氣流體，並且轉換可通過中斷回收蒸氣流而間斷中斷真空來進行。
本發明的其它方面和優點將從下面的說明書和所附權利要求中得 以明白


圖l是這裡披露的實施例的搖動器篩網分離器的側視圖； 圖2是圖1的篩網分離器的截面圖3是用於這裡披露實施例的振動篩網分離器的側視圖，其中分離器可流體連接在真空系統上；
圖4是用於這裡披露的實施例的振動篩網分離器框架和集存器的 透視圖5是按照這裡披露的實施例的用於在篩網上產生壓力差並對流 體脫氣的系統的實施例的簡化流程圖6是按照這裡披露的實施例的用於在篩網上產生壓力差並對流
體脫氣的系統的實施例的簡化流程圖；以及
圖7是按照這裡披露的實施例具有真空煙霧抽取裝置的振動篩網 分離器的透視圖。
具體實施例方式
在一個方面，這裡披露的實施例涉及一種用於分離漿體組分的方 法。如這裡使用那樣，漿體指的是鑽探流體和鑽探切削物的混合物， 漿體可使用在篩網上具有壓力差的篩網分離器分離。在其它方面，這 裡披露的實施例涉及一種分離漿體組分的系統。該系統可在某些實施 例中包括振動篩網分離器和壓力差裝置或真空產生裝置。壓力差裝置 可另外提供驅動力以便對回收的鑽探流體脫氣。
圖1和2表示振動篩網分離器的一個實施例。分離器5包括具有 四條腿部12和支承構件14的底座10。安裝在四條腿部12上的是彈 性安裝件16。每個安裝件16包括彈簧18、每個腿部12上的底座20 以及位於分離器上以便接收每個彈簧18的插口 22。通過彈性安裝件 16定位在底座10上的是分離器框架或籃子24。籃子24包括側壁26 和28和後壁30。與後壁30相對的前側可以保持開放。籃子24具有 足夠的結構而在操作過程中經受施加在籃子24上的振動栽荷。在側 壁26、 28之間延伸穿過籃子24內部的是可以大致定位在質量中心以 便進一步增加結構強度的結構管32。
圍繞側壁26和28以及後壁30定位的是通道34。在側壁26和28 上定位在通道34上的是止擋38和40。止擋經由其沿著側壁26和28 的長度與通道34協作，以便在第一平面內形成篩網安裝件。具有篩 網框架44和篩網布46的篩網42表示成定位在篩網安裝件內，彈性 構件48定位在止擋38和40的下側上以有助於定位、座置和密封篩 網框架44。明顯的是，多個篩網42可用於任何一個分離器。
集存器50定位在篩網安裝件之下，以便接收經過篩網42的材料。入口 52在篩網安裝件之上定位在後壁30處。用於經過篩網42的材 料的出口 54從集存器50接收材料以便排放，不經過篩網42的材料 從篩網42的端部排放並適當收集.從入口 52朝著出口 54流過篩網 平面限定材料運行的方向。附接在籃子24的側部上並特別是連接在 每個側壁26和28上的是兩個轉動的同心振動器56和58。
如圖1和2所示，集存器50可以整體連接在籃子24上。因此， 集存器50可稱為振動集存器，在其它實施例中，集存器50可以與籃 子24 (固定集存器)分開。
壓力差裝置(未示出)可以設置成在篩網42之上的蒸氣空間和篩 網W和集存器50之間的蒸氣空間之間的壓力差。在某些實施例中， 壓力差裝置可定位在集存器50內部，例如空氣泵(未示出)。在其它 實施例中，壓力差裝置可定位在集存器50外部，例如真空系統(未 示出)。不管在集存器50內部或外部，壓力差裝置可造成蒸氣從篩網 42和集存器50之間的蒸氣空間例如經由出口 54或形成來自於集存器 50的出口的其它導管流到集存器50外部的點。
壓力差裝置可在某些實施例中包括泵、吹送器、吸入器、噴射器 和類似物及其組合。在多種實施例中，壓力差可通過一個或多個正位 移泵、動量傳遞泵或截留泵形成。
用於形成壓力差或真空的泵在某些實施例中包括往復泵、離心泵、 真空泵、氣動泵、電泵、空氣泵、活塞泵、轉動活塞泵、轉動葉片泵、 螺杆泵、巻軸泵、液體環泵、外部葉片泵、Wankel泵、Toepler泵以 及Venture真空泵。用於產生壓力差的吹送器可包括增壓泵、轉動凸 角吹送器(例如ROOTSTM吹送器)以及真空吹送器。有用的噴射器和 吸入器可包括真空噴射器、水吸入器或者採用其它動力流體的噴射器 和吸入器。在某些實施例中，井口流體用在噴射器或吸入器的動力流 體。
在某些實施例中，壓力差可以是脈衝、轉換的或者間斷中斷的。 如這裡使用那樣，壓力差的轉換或脈衝指的是壓力差從靜態(篩網上 的零壓力差)到篩網之下的至少局部真空。在某些實施例中，壓力差 可從靜態到至少局部真空轉換-在其它實施例中，篩網上的壓力差可 以從靜態到篩網之下的完全真空轉換或脈衝。在某些實施例中，壓力 差可以從靜態到從大約-O. 1到大約-1, Obar範圍內的壓力差轉換，通過限定為篩網以下的壓力減去篩網以上的壓力的數量給出。在其它實
施例中，壓力差可以從靜態到從大約-O. 2到大約-O. 7bar範圍內的壓 力差轉換，通過限定為篩網以下的壓力減去篩網以上的壓力的數量給 出；在其它實施例中從靜態到從大約-O. 2到大約-O. 7bar範圍內的壓 力差；以及在又一實施例中從靜態到從大約-O, 3bar到大約-O. 6bar 範圍內的壓力差.通過在真空和靜態之間轉換壓力，固體在篩網上的 輸送可以不受到妨礙地進行，由此避免固體積累或附接在篩網上，並 因此不防止流體流過篩網。
在靜態和篩網之下的真空之間脈衝或轉換壓力差可以通過布置在 壓力差裝置(如上所述的泵、噴射器等)和篩網之間的閥來實現。通 過至少部分開啟和/或關閉閥來操作閥可從集存器中斷蒸氣流動，由 此實現壓力差。在其它實施例中，例如閥的轉換裝置可布置在真空產 生裝置或系統和定位在一個或多個篩網之間的集存器之間。
用於轉換壓力差的閥可包括轉動閥、彈子閥、球岡、蝶閥、閘閥、 塞閥、隔膜閥和活塞閥。在某些實施例中閥可手動操作，或者在其它 實施例中可以是遠程致動閥。
在這裡披露的脈衝真空輔助篩選裝置的某些實施例中，分離器可 包括兩個或多個篩網。 一個或多個集存器可定位在篩網之下，使得壓 力差可在小於所有兩個或多個頁巖搖動器篩網上提供.在其它實施例 中，相同或不同的壓力差可在分區搖動器篩網上提供.
圖3表示具有分離壓力區域的脈衝真空輔助篩選裝置的一個實施 例，其中類似的標號表示類似的部件。分離器60可包括相應地定位 在兩個或多個集存器50之上(即所示的50A和50B)的兩個或多個篩 網(未示出)。例如在分離器60具有串聯的四個篩網的情況下，集存 器50A可在前兩個篩網之下靠近入口 52定位。集存器50B可在後兩 個篩網(前和後對應於從入口 52到出口 54B的流動方向)靠近出口 54B定位。集存器50A可因此形成離開集存器50B的獨立區域，使得 兩個區域在相同或不同壓力差下搮作。 一個或多個裝置可設置成在任 一或兩組篩網上形成壓力差。任一區域內的篩網上的壓力差可被操 縱，以便提供另外的能力或者增強液體回收，造成乾式切削部分.
為了保持分開的壓力差，集存器50A和50B不會流體連通。因此， 出口 54A可設置成將經過前兩個篩網的材料排放到集存器50A。如上所述， 一個或多個壓力差裝置可設置成在癉網之上的蒸氣空
間和篩網和集存器50A、 50B之間的蒸氣空間之間形成壓力差。在某 些實施例中，壓力差裝置可定位在集存器50A、 50B內部。在其它實 施例中，壓力差裝置可定位在集存器50A、 50B外部。不管在集存器 50A、 50B外部還是內部，壓力差裝置可造成蒸氣從篩網和集存器50A、 50B之間的蒸氣空間例如經由出口 54A、 54B或者形成來自於集存器 50A、 50B的出口的其它導管流到每個集存器50A、 50B外部的點。
例如，出口 54A可用作液體出口，將鑽探流體和其它經過篩網的 固體排放。出口 56A可設置成從集存器50A輸送蒸氣，以便形成所需 壓力差。在某些實施例中，出口 56A可連接到凸角泵58上或者一個 或多個真空產生裝置上，如上所述。從真空產生裝置58排放的蒸氣 可接著排放或者例如經由蒸氣回收或焚燒系統59另外處理。
圖4表示脈衝真空輔助篩選裝置的另一實施例。分離器可包括底 座、腿部、支承構件和其它用於安裝分離器框架74的所述部件。分 離器框架74可包括側壁76、 78和後壁80。與後壁80相對的前側81 可以保持開放。框架74可以具有足夠的結構，以便經受施加在框架 74上的振動栽荷。在側壁76、 78之間在框架74內部延伸的是定位在 大致質量中心處以便進一步結構強度的結構管82。
圍繞側壁76和78以及後壁80定位的是通道(未示出).在側壁 76和78上定位在通道上的是止擋88和90.止擋經由其沿著側壁76 和78的長度與通道(未示出)協作，以便在第一平面內形成篩網安 裝件。篩網92表示成定位在篩網安裝件內。多個篩網92可用於任何 一個分離器。
一個或多個搖動器篩網92可通過楔形塊94安裝在或固定在頁巖 搖動器框架74上。篩網92放置在支承導軌(未示出)上，並且定位 在固定楔形引導件88 (止擋88)之下。楔形塊90 (止擋90)接著被 擊打就位，以便將篩網92固定在框架74上。本領域普通技術人員之 一將理解到操作者通常選擇使用沖錘和適當木塊的組合以接觸楔形 塊90，從而輸送足夠力，以便完全緊固楔形塊90。如圖4所示，楔 形塊90還可包括衝錘表面94，以有助於安裝(例如在表面94a上擊 打)和拆卸(例如通過在表面94b上擊打)。
入口 (未示出)可靠近後壁80定位。固體可接著在篩網頂部上朝著前側81運行。如所示，分離器具有四個篩網92,鑽探泥漿可沉積 在第一篩網92A上。
集存器96可設置在前兩個篩網92A、 92B之下。如所示，集存器 96可與框架74整體形成。 一個或多個壓力差裝置可如上所述設置成 在篩網92A、 92B上產生壓力差。出口 98可設置成從集存器96輸送 蒸氣，以便產生所需的壓力差.
現在參考圖5，表示了這裡披露的實施例的用於在篩網上產生壓力 差並對流體脫氣的系統的實施例的簡化的流程圖。搖動器100可如上 所述包括籃子102、搖動器篩網104和集存器106。將被分離的例如 鑽探泥漿和鑽探切削物的混合物的鑽探流體108可供應到搖動器100 的入口端A。與鑽探流體108分離的鑽探切削物可在出口端B處回收。 與鑽探切削物分離的鑽探泥漿110可在集存器106中收集。
為了在篩網104上產生所需的間斷壓力差，集存器106的蒸氣空 間102可經由流體管線113流體連接到閥114和壓力差裝置116上， 如上所述。為了防止液體進入流體管線113和壓力差裝置116，真空 系統入口 118可垂直向下布置，可以包括例如將流體引導離開入口 118的蓋120，或者可以包括其它安全裝置以便防止流體進入蒸氣系 統。
經由壓力差裝置116回收的蒸氣可以擴張、排放和經由流體管線 122回收。流體110可經由流體管線124從集存器106回收，並且在 某些實施例中可引導到泥漿罐，以便進一步處理和/或回收到泥漿系統。
在圖5所示的實施例中，在分離過程中收集在集存器106內的流 體110可通過壓力差裝置116產生的真空或局部真空脫氣或者局部脫 氣。壓力差裝置116的操作在集存器106內造成至少局部真空，並且 提供用於在流體110中溶解或夾帶的氣體從中分離的驅動力。
如果需要，通氣孔126可設置成有助於集存器106的壓力控制， 或者提供避免集存器106欠壓的裝置，其中通氣孔126可包括壓力釋 放閥和其它本領域公知的裝置，以便在受限的情況下提供流動。
現在參考圖6，表示了這裡披露的實施例的用於在篩網上產生壓力 差並對流體脫氣的系統的實施例的簡化的流程圖。搖動器200可如上 所述包括籃子202、搖動器篩網204和集存器206。將被分離的例如鑽探泥漿和鑽探切削物的混合物的鑽探流體208可供應到搖動器200 的入口端A。與鑽探流體208分離的鑽探切削物可在出口端B處回收。 與鑽探切削物分離的鑽探泥漿210可在集存器206中收集.
為了在篩網204上產生所需的間斷壓力差，集存器206的蒸氣空 間202可經由流體管線213流體連接到脫氣腔室212、閥114和壓力 差裝置216上，如上所述。篩網204上的間斷壓力差的產生造成液體 和蒸氣從集存器206抽吸到脫氣腔室212。在脫氣腔室212內收集的 蒸氣可經由流體管線217回收，並且可以擴張、排放和經由流體管線 222回收，在脫氣腔室212內收集的流體210可經由流體管線224回 收，並且在某些實施例中可引導到泥漿罐，以便進一步處理和/或回 收到泥漿系統。如果需要，通氣孔226可設置成有助於脫氣腔室212 的壓力控制，其中通氣孔226可包括壓力釋放閥和其它本領域公知的 裝置，以便在受限的情況下提供流動。
在分離過程中收集在脫氣腔室212內的流體210可通過壓力差裝 置216產生的真空或局部真空脫氣或者局部脫氣。壓力差裝置216的 操作在脫氣腔室212內造成至少局部真空，並且提供用於在流體210 中溶解或夾帶的氣體從中分離的驅動力。這種在這裡描述的實施例中 出現的脫氣可使得泥漿罐系統簡化，其中不需要通氣孔和其它脫氣設 備。
如上所述，這裡描述的搖動器系統可包括壓力差裝置或真空產生 裝置，以便在搖動器篩網上產生間斷壓力差。通過壓力差裝置產生的 真空可提供另外的驅動力，以便從鑽探切削物分離流體，並且可從過 濾的鑽探流體中另外去除蒸氣和夾帶氣體。
現在參考圖7,表示按照本發明實施例的振動分離器500的透視 圖。在此實施例中，振動分離器500包括殼體502、鑽探流體入口端 504、出口端506以及多個搖動器篩網508。在所示實施例中，多個搖 動器篩網508以多層構造組裝。通過垂直疊置多個搖動器篩網508， 振動分離器500的佔地面積減小，由此在需要較小空間的同時提供等 同的分離能力。在使用垂直疊置的搖動器篩網508的振動分離器500 中，篩網中的孔口尺寸可以按照每層變化。在鑽探流體開始從振動分 離器500的頂層流動時，篩網組件孔口的尺寸可基本上大於下部篩網 組件的孔口。為了防止鑽探流體落到下部布置的搖動器篩網組件508上， 一系列回流盤522可定位在搖動器篩網508之下。回流盤522可 被引導，以便將鑽探流體沉積在集存器510內，由此使得鑽探流體在 處理的每個高度都基本上較為清潔。
在此實施例中，振動分離器500還包括連接到殼體502上的煙霧 罩/出口 516。在一個實施例中，煙霧軍/出口 516可包括將蒸氣抽吸 到通氣罩/出口 516的真空系統。在鑽探流體經由入口端504進入振 動搖動器500時，鑽探流體落到搖動器篩網508上，並且如上所述使 用振動運動和脈沖輔助篩選裝置，從入口端504輸送到出口端506. 在鑽探流體輸送時，會存在夾帶在鑽探流體中的包括例如氫化硫(H2S ) 的可能有害的氣體的蒸氣。
在此實施例中，煙霧革/出口 516構造成在鑽探流體流過搖動器篩 網508時從鑽探流體抽取蒸氣。在蒸氣和煙霧在大致向上的方向上從 鑽探流體釋放時，煙霧軍/出口 516可將蒸氣和煙霧向內拉動，由此
截留可能有害的煙霧和/或蒸氣。本領域普通技術人員將理解到通過 使用煙霧軍，通過將空氣流引導到軍內，可以避免可能有害的氣味/ 有害情況. 一旦引入軍，可進行多個隨後步驟以便進一步處理或排放 截留氣體。
本領域普通技術人員將理解到煙霧軍/出口 516可在包括正常分離 過程、清潔過程的分離過程的任何步驟中或大致連續地接通。因此， 包括煙霧軍/出口 516的實施例可應用於基本上封閉的振動分離器 500，由此防止有害物質和/或蒸氣逃逸到鑽探工作空間。
在一個實施例中，振動分離器500還可包括一個或多個壓力差裝 置(未示出)以便在篩網508和集存器510之上和之間的蒸氣空間512 之間產生壓力差。在某些實施例中，壓力差裝置(未示出)可以定位 在集存器510內部，在其它實施例中，壓力差裝置(未示出)可定位 在集存器510外部。不管在集存器510內部還是外部，壓力差裝置(未 示出)可造成蒸氣從篩網508和集存器510之間的蒸氣空間例如經由 出口 54A、 54B (圖3所示)流到集存器510外部的一點處。煙霧軍/ 出口 516可以與出口 54A、54B流體連接，以便拉動流過這種出口 54A、 54B的蒸氣，由此截留可能有害的煙霧和/或蒸氣。截留在煙霧軍/出 口 516的蒸氣和煙霧可被處理和/或隨後從振動搖動器500安全去除。
在其它實施例中，振動分離器500可包括一個或多個壓力差裝置(未示出)以便在篩網508之上的蒸氣空間512和回流盤522之間產 生壓力差。在某些實施例中，壓力差裝置(未示出)可定位在回流盤 522內部.在其它實施例中，壓力差裝置(未示出)可定位在回流盤 522外部。不管在回流盤522內部還是外部，壓力差裝置(未示出) 可造成蒸氣從篩網508和回流盤522之間的蒸氣空間例如經由出口 5"、 MB (圖3所示)流到回流盤522外部的一點。煙霧軍/出口 516 可與出口 54A、 54B流體連接，以便拉動流過這種出口 54A、 54B的蒸 氣，由此截留可能有害的煙霧和/或蒸氣。截留在煙霧軍/出口 516內 的蒸氣和煙霧可被處理和/或隨後從振動搖動器500安全去除。
在一個實施例中，在鑽探流體經過搖動器篩網508之後，鑽探流 體可引導到容納區域，其中鑽探流體可被脫氣以便去除保留的夾帶氣 體。對鑽探流體脫氣可通過本領域公知的任何方法進行。例如，可以 使用機械脫氣器和充氣裝置，如轉讓給本申請的受讓人的共同審查中 的申請No. 60/776331和60/776372所披露那樣，該申請整體結合於 此作為參考。機械脫氣器可在鑽探流體上施加離心力。機械脫氣器的 離心力使得作用在夾帶氣體(例如H2S)上的力倍增，以便增加氣體 的浮力，由此從鑽探流體中釋放夾帶氣體。增加氣體的浮力加速氣體 速度的氣泡上升速度，並且在氣泡朝著地表上升時，它們離開鑽探流 體。本領域普通技術人員之一將理解到本領域公知的在流體上施加離 心力的任何裝置由此減小處理流體中夾帶或溶解的氣體量，會代替機 械脫氣器使用。
有利的是，這裡披露的實施例提供具有增加流體能力、增加流體 流過篩網速度和/或改善流體去除效率的搖動器。同樣，有利地，這 裡披露的實施例可提供蒸氣空間內具有減小有害蒸氣的搖動器。最 後，這裡披露的實施例可提供從鑽探流體中更加有效地分離夾帶氣體 的搖動器。
雖然參考有限數量的實施例描述了本發明，得益於此披露，本領
域普通技術人員將理解到可以考慮其它的實施例而不偏離這裡描述 的披露的範圍。因此，本發明的範圍只通過所附權利要求來限定。
權利要求
1.一種用於分離漿體組分的系統，該系統包括殼體；籃子，用於保持至少一個搖動器篩網，籃子可動地安裝在殼體內；至少一個振動器，連接在籃子上；集存器，布置在籃子之下，以便收集流過至少一個搖動器篩網的漿體的至少一部分；壓力差裝置，流體連接在集存器上，以便在至少一個搖動器篩網上形成壓力差；以及轉換裝置，用於在篩網上轉換壓力差。
2. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，還包括 脫氣腔室，流體連接在集存器和壓力差裝置上，其中脫氣腔室布置在集存器和壓力差裝置之間；以及流體導管，流體連接在脫氣腔室上以便回收脫氣流體。
3. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，還包括連接在殼體上 的真空煙霧軍。
4. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，壓力差裝置包括泵、 吸入器、噴射器、吹送器及其組合。
5. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，集存器與籃子是整體的。
6. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，轉換裝置包括布置在 壓力差裝置和至少一個搖動器篩網之間的閥。
7. 如權利要求6所述的系統，其特徵在於，閥選自包括轉動閥、 球閥、蝶閥、隔膜閥及其組合的組。
8. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，還包括流體連接在集 存器上的通氣孔.
9. 如權利要求2所述的系統，其特徵在於，還包括流體連接在脫 氣腔室上的通氣孔。
10. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，壓力差在至少兩個搖動器篩網上形成。
11. 如權利要求IO所述的系統，其特徵在於，至少兩個搖動器篩 網以多層構造布置。
12. 如權利要求11所述的系統，其特徵在於，還包括布置在至少 兩個搖動器篩網的至少一個之下的至少一個回流盤。
13. 如權利要求12所述的系統，其特徵在於，壓力差裝置在布置 在至少一個回流盤之上的搖動器篩網上提供壓力差。
14. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，還包括機械脫氣器。
15. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，壓力差從大約0bar 到大約-1. Obar轉換，如限定為篩網之下的壓力減去篩網之上的壓力 的數量給定那樣。
16. 如權利要求15所述的系統，其特徵在於，壓力差從大約Obar 到轉換，壓力差在從大約-O. 1 bar到大約-O. 7bar範圍內。
17. 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，漿體包括鑽探泥漿 和鑽探切削物。
18. —種用於分離漿體組分的方法，該方法包括 將漿體提供到篩網頂部；以及 將篩網上的壓力差從靜態到篩網之下的真空轉換。
19. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，壓力差從大約0 bar 到大約-l. Obar轉換，如限定為篩網之下的壓力減去篩網之上的壓力的數量給定那樣。
20. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，轉換包括 通過造成蒸氣從篩網之下的蒸氣空間流動而產生篩網之下的至少局部真空；以及通過中斷蒸氣流來間斷地中斷真空。
21. 如權利要求20所述的方法，其特徵在於，篩網之下的真空通 過泵、吸入器、吹送器、噴射器或其組合來產生。
22. 如權利要求20所述的方法，其特徵在於，蒸氣流通過操縱閥 來中斷。
23. 如權利要求18所述的方法，其特徵在於，還包括 產生篩網之下的至少局部真空並造成流體從篩網之下的空間流動；對流體脫氣，以便回收蒸氣和脫氣液體；以及 通過中斷回收蒸氣流來間斷地中斷真空。
24. 如權利要求23所述的方法，其特徵在於，還包括將脫氣液體引導到泥漿罐。
全文摘要
披露一種用於分離漿體組分的系統，該系統包括殼體；籃子，用於保持至少一個搖動器篩網，籃子可動地安裝在殼體內；連接在籃子上的至少一個振動器；布置在籃子之下以便收集流過至少一個搖動器篩網的漿體的至少一部分的集存器；壓力差裝置流體連接在集存器上，以便在至少一個搖動器篩網上形成壓力差；以及轉換裝置，用於在篩網上轉換壓力差。該系統還包括流體連接在集存器和壓力差裝置上的脫氣腔室，其中脫氣腔室布置在集存器和壓力差裝置之間；以及流體連接在脫氣腔室上以便回收脫氣流體的流體導管。
文檔編號B07B1/36GK101553322SQ200780036336
公開日2009年10月7日 申請日期2007年10月1日 優先權日2006年9月29日
發明者B·S·卡爾 申請人:M-I有限公司