小型振动筛室的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001 ] 从流体中分离固体的振动筛被用于很多产业中。例如，在油田环境中，振动筛从钻井流体中分离固体(例如，钻肩)。
[0002]用于安装振动筛和相关固体控制设备的石油钻塔场地区域是非常原始的且对人工操作员是非常危险的。例如，在离岸钻塔上，有一个具有HAVC的振动筛室，来从环境中移除潜在的挥发性有机物、水蒸气等。振动筛室中的仪器通常都经强化以承受振动和不利环境。此外，这样的条件为工人产生了不利的工作环境，并且限制了对该工作环境的多次进入。
【附图说明】
[0003]从下面结合附图的说明和所附权利要求，本发明的前述和其他特征将会变得更加完全明显。应该理解，这些附图根据本发明描绘了许多实施例，并且从而不应该被理解为限制其范围，下面利用附图通过附加特征和细节描述本发明。
[0004]在附图中:
[0005]图1A和1B分别是振动筛的侧视图和透视图；
[0006]图2是一个示例性振动筛监测系统的示意图；
[0007]图3是另一个示例性振动筛监测系统的透视图；
[0008]图4是另一个示例性的监测振动筛的振动筛监测系统的透视图；
[0009]图5是另一个示例性振动筛环境的俯视图；
[0010]图6是又一个示例性振动筛环境的透视图；以及
[0011]图7是一个示例性监测和控制系统；每一个根据本发明的至少一个实施例设置。
【具体实施方式】
[0012]在以下详细说明中，参考构成说明书一部分的附图。在附图中，除非上下文有另外的指示，否则相同的符号标识相同的部件。在详细说明、附图中描述的示例实施例不意味着是限制性的，而是为了解释的目的。在不脱离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可利用其他实施例，并且可作出其他改变。将容易理解，本文一般说明的且在图中示出的本发明的各方面可在各种不同的配置中被设置、替换、组合和设计，所有这些都被明确地预期并成为本发明的一部分。
[0013]本发明总体涉及一种与监测用于从流体中分离固体的振动筛相关的系统，装置，设备和/或方法。具体地，本发明的系统，装置，设备和/或方法涉及基于监测所述振动筛和其筛组件控制致动臂来检查、移除、更换、维修、清洁和/或安装筛组件。
[0014]现在参考图1A和1B，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的剖视图。所述振动筛100可包括一个或多个筛板，如图所示，例如包括上筛板102，一个或多个中筛板104，以及底筛板106。马达108还可以连接至所述振动筛100来提供振动，以帮助从振动筛100中的流体(例如，钻井流体)中分离固体。
[0015]可以包括筛网的筛组件可以设于筛板102、104和106中的每一个上。如此，筛组件可以安装于所述振动筛100内以根据所述筛组件的相应筛网的尺寸从所述钻井流体中过滤出不同尺寸的固体。在一些实施例中，所述筛组件可以布置于筛板102、104和106的上部。在一些实施例中，多个筛组件可以安装于所述筛板102、104和106中的每一个中。这些筛组件可以从振动筛100的入口端至所述振动筛100的出口端串联地安装。所属领域普通技术人员应该理解，本发明不限于任意特定的筛组件或筛网布置。
[0016]本文公开的一些实施例涉及包括可操作地联接至所述振动筛100的致动臂的一种系统，装置，设备和/或方法。如本文所使用的，“可操作地联接”在此可以是指，致动臂联接和/或邻近于所述振动筛100，使得所述致动臂可以与所述振动筛协作、相互作用和/或共同使用。致动臂可以可操作地联接至所述振动筛100，使得所述致动臂可以用于监测所述振动筛100及由所述振动筛100处理的流体和固体的目的。所述致动臂可以邻近或接近所述振动筛100布置，或设于多个振动筛100之间，例如通过将所述致动臂设于具有振动筛100的钻机平台上，将所述致动臂定位于接近所述振动筛100的柱上，将所述致动臂连接至位于所述振动筛100上方的导轨上，或者任意其他结构或设置，使得所述致动臂可以与所述振动筛100协作或共同使用。
[0017]所述致动臂可以包括在其中或可操作地联接于其的一个或多个致动器，例如用于向所述致动臂提供运动。根据本文公开的一些实施例所使用的致动器可以包括电动、机械、液压、气动和/或任意其他本领域已知的致动器，其中，可以远程或本地地控制所述致动器。
[0018]根据本发明的一些实施例，所述致动臂可以包括便于监测和/或检查所述振动筛100的工具。例如，所述致动臂可以包括被配置为检查所述振动筛100的筛组件的成像装置(例如，照相机)，可以包括被配置为从其发射光线的光源，可以包括被配置为从其发射清洁流体的喷嘴，和/或可以包括被配置为取样所述振动筛100中的钻井流体的取样装置。
[0019]图2是一个示例性振动筛室215的示意图，其包括根据本发明的一些实施例设置的振动筛200和用于监测所述振动筛室215的监测工具230。一些实施例可以包括振动筛200，联接至致动臂220的监测工具230，分析器240，和控制器250。所述监测工具230可以监测所述振动筛200的操作，在所述振动筛200内的筛组件的状态，和/或在所述振动筛200中正进行分离的流体和固体的状态。所述分析器240可以可操作地联接至所述振动筛200，并且可以分析所述流体和/或固体的性质。所述控制器250可以至少部分地基于所述监测工具230的监测，来控制所述致动臂220和/或可以控制振动筛200的操作参数。
[0020]在一些实施例中，所述致动臂220可以是可控的，并且能够感测所述振动筛室215中的状况或所述振动筛200的状况，确定所述振动筛200的特性，感测振动筛200中的筛组件的状况，和/或分析正由振动筛200处理的流体和固体。例如，所述致动臂220可以包括用于测量所述致动臂220的位置和/或定向的传感器，可以包括用于检查振动筛室215、振动筛200及所述筛组件的传感器，和/或可以包括可以能够测量所述钻井流体和/或周围环境的特性的传感器。示例性传感器可以包括本领域已知的任意传感器。在一些实施例中，传感器能够传送所述致动臂220的位置，并且所述控制器250可以能够发送信号来控制致动器，从而使所述致动器能够将所述致动臂移动到所需位置或定向，以完成一个动作。所属领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，也可以使用致动器的其他布置方式来移动根据本文公开的实施例的致动臂或其中的部件。
[0021]在一些实施例中，所述监测工具230可以包括照相机，摄像机，成像装置和/或传感器。照相机和/或摄像机可以产生所述振动筛室215和/或所述振动筛200的实时图像，并且可以向所述控制器250发送所述实时图像。响应于接收和/或分析所述实时图像，所述控制器250 (或在控制终端操作控制器250的人工操作员)可以控制所述致动臂220来移除、检查、更换、维修、清洁和/或安装筛组件。
[0022]在一些实施例中，所述监测工具230可包括用于识别所述筛组件的筛网中的裂缝或裂口的成像装置。例如，所述致动臂220可从所述振动筛200移除筛组件。所述致动臂220可以具有联接于其一端的夹紧机构，使得所述夹紧机构可以暂时地保持筛组件，以从振动筛200将该筛组件移除。所述监测工具230的成像装置可以检查所述筛组件的筛网，以识别大于预定尺寸的任意裂缝或裂口。在所述监测工具230识别了裂缝或裂口超过了该预定尺寸的情况下，所述控制器250可以使得致动臂220丢弃该损坏的筛组件，从而其可以不被再次用于振动筛200中。以此方式，所述筛组件可以通过监测工具230被视觉地检查。
[0023]为了帮助对筛组件进行检查，所述致动臂220可以将所述筛组件移动到光源225附近，使得从所述光源225发射出的光线照过所述筛组件的筛网。在一些实施例中，所述光源225可以位于所述振动筛室215中所述振动筛220旁边。在一些实施例中，所述光源225可以包括向所述监测工具发射光线的灯箱或光台。以此方式，当从所述监测工具230观看时，所述筛组件可以被从背后照亮。
[0024]光源225可以改善所述监测工具230检测所述筛组件的筛网中的裂缝或裂口的能力。基于监测工具230，控制工具250 (或在控制终端处的控制器250的操作者)可以基于照过所述筛网的光线的量来确定所述筛网中是否存在裂缝或裂口和/或是否超过了预定尺寸。相较于未损坏的筛网，在所述筛网中的裂缝或裂口允许更多的光线照过。照过所述筛网的光线量的这种相对改变使得更易于准确地确定裂缝和裂口。有更多光线照过的区域很可能是裂缝或裂口。
[0025]监测工具230可以在多个点上测量照过所述筛网的光线量，以识别有更多光线照过所述筛网的区域。在一些实施例中，所述致动臂220沿所述筛网以一种图案(例如网格状)移动所述监测工具230，以均匀地测量筛网中的光通量。基于所述光能量，所述监测