专利名称：磁性滤网夹紧的制作方法
技术领域：
本发明涉及箝位用于油田泥浆振动筛的滤网的方法和设备。更特别 地，本发明涉及用于将滤网固定定位的磁性夹钳。
背景技术：
通常称为"泥浆(mud)"的油田钻井液在工业中用于多个目的。在其 众多功能中，钻井液作为滑润剂，以冷却旋转的钻头且便于更快的切割速 度。典型地，钻井液在地表混合，且以高压向下钻进而通过钻具组的钻孔 被抽取至钻头。 一旦钻井液到达钻头，它通过各种喷嘴和排液口引出，在 这些喷嘴和排液口处，它润滑并冷却钻头。在通过喷嘴引出后，"用过的" 钻井液通过形成在钻具组和钻探的井眼之间的环形套筒返回地表。
而且，钻井液提供柱状流体静压力或流体静压头，以避免正在被钻探 的井的"井喷(blow out)"。这个流体静压力抵消地层压力，从而，如果地 岩层中的受压的堆积物被后压，则阻止泥浆的井喷。有助于钻井液柱体的 流体静压力两个因素是柱体本身的高度(或深度)(如，从表面至井眼底部的 垂直距离)和所使用的泥浆的密度(或其倒数，比重)。依赖于将被钻探的地 岩层的类型和构造，将各种增重剂和润滑剂混合进钻井液，以获得合适的 混合物。典型地，以磅每加仑的縮写"磅"表示钻井液重量。通常，增加 溶解在泥浆基体中的增重剂溶质的量将产生更重的钻井液。太轻的钻井液 不能避免地岩层的井喷，且太重的钻井液可能过度侵入地岩层。因此，需 要花费更多的时间和考虑，以确保钻井液混合物是最佳的。由于钻井液评估和混合工艺费时且昂贵，钻探工和维修公司喜欢收回返回的钻井液并循 环持续利用它。
钻井液的另一个重要目的是将岩屑从位于钻井底部处的钻头带离至 地表。当钻头磨碎或刮位于钻井底部的岩层时，其后留下固体材料的小碎 块。引出钻头处的喷嘴的钻井液用来进行搅拌，并将岩石和地岩层的固体 粒子沿钻具组和钻井之间的环形套筒带至地表。因此，从环形套筒引出钻 井的钻井液是钻井液中的地岩层岩屑的浆。在该钻井液能够被再利用和通 过钻头的喷嘴被再次向下抽吸之前，必须去除岩屑微粒。
在工业中，用来从钻井液去除岩屑和其它固体微粒的一种类型的设备
通常称为"泥浆振动筛(shale shaker)"。泥浆振动筛还公知为振动分离器， 是振动网状工作台，在该工作台上堆积返回使用的钻井液，且通过该工作 台，形成基本上较清洁的钻井液。典型地，泥浆振动筛是通常具有打孔的 滤网底部的倾斜工作台。返回钻井液堆积在泥浆振动筛的顶部。当钻井液 沿着斜面向底端行进时，钻井液通过孔落至下面的储罐，从而留下固体微 粒材料。倾斜角与泥浆振动筛的振动作用的组合使得能够在流动中留下固 体粒子，直到它们落至振动筛工作台的底端。
上述描述的设备说明本领域技术人员公知的一种类型的泥浆振动筛。 在可选择的泥浆振动筛中，振动筛的顶部边缘可比末端相对更接近地表。 在这样的泥浆振动筛中，倾斜角度可要求微粒沿大致向上的方向运动。还 在其它泥浆振动筛中，工作台不是倾斜的，因此，振动筛的振动作用可单 独地使粒子/钻井液分离。无论如何，已存在的泥浆振动筛的工作台倾斜和 /或振动设计不应被认为是对本发明的限制。
较佳地，泥浆振动筛工作台的振动量和倾斜角度是可调整的，以适应 各种钻井液流量和钻井液中的微粒比例。在钻井液通过泥浆振动筛的打孔 底部之后，它或可立刻返回钻井的孔中的维护，储存起来用于测量和评估， 或者通过另外的设备(如，干燥振动筛、离心分离机或小尺寸的泥浆振动 筛)，以去除更小的岩屑和/或微粒物质。
由于泥浆振动筛通常是连续使用，修理工作和相关的停工期需要尽可 能的最小化。通常，随着时间的过去，用来通过其从钻井液中分离固体的 泥浆振动筛的滤网会磨损，且因此需要更换。因此，泥浆振动筛滤网通常
6构造为快速卸除且容易更换。通常，通过松幵几个螺钉，滤网可脱离振动 筛组装部件，且在大约几分钟内被更换。虽然存在众多类型和尺寸的滤网， 但它们通常采用类似的设计。
典型地，滤网包括多孔板基体，线网或其它穿孔过滤盖层定位在该多 孔板基体上。多孔板基体通过提供支撑结构，并允许钻井液通过其中。虽 然许多多孔板基体是平板形的或轻微弓形的，应当理解，可以替换釆用具 有遍及延伸的多个波纹的或锥形通路形的通道的多孔板基体。当沿着通道 长度将固体从它们所在的地方引向泥浆振动筛的末端时，锥形通路形的通 道可提供用于钻井液-固体分离工艺的额外的表面区域。
在一些泥浆振动筛中，精细的筛布与振动滤网一起使用。这种滤网可 具有两层或更多层的筛布或筛眼叠加层。筛布或筛眼层可结合在一起并放 置在一个支撑、多个支撑或多孔板或孔板上。振动滤网的框架弹性悬挂或 安装在支撑上，并通过振动机构(如连接到框架上的旋转轴上的非平衡重量) 引起振动。每个滤网可由振动设备进行振动，以在滤网上表面上产生截留 的固体流，用于固体的去除和处置。滤网的网眼的细度或粗度可依赖于钻 井液流量和将被去除的固体的尺寸而进行变化。
在典型的振动筛中，滤网或滤网组件可拆卸地固定至振动机械装置。 当滤网组件或多个滤网组件固定到位时，塔盘形成在反面，平行于振动筛 侧壁。钻井液，连同岩屑和碎片一起，在一侧堆积在滤网组件的顶部上。 为了筛分或分离放置在滤网上的材料，通过电机以高频振动或摆动滤网组 件。经由滤网组件的加速，液体和精细粒子将穿过滤网组件，且将在下面 被回收。 一定尺寸以上的固体粒子移动和振动越过滤网而被移除。
人们认识到，为了获得滤网组件的合适的振动，必须阻止滤网中的松 弛。滤网中的任何松弛产生不希望的滤网的摇摆行为，这将降低振动筛振 动的有效性，且还导致增加的滤网磨损。因此，人们认识到，应当固定滤 网，并通过连接机构紧紧地压紧至振动机械。
一种类型的连接机构包括滤网组件的每个纵向末端上的连接至振动 筛的吊钩。振动筛在各侧将具有通道形状的牵引杆，该牵引杆与滤网组件 上的对应的吊钩紧密装配。牵引杆由螺钉或其它紧固件保持在适当的位 置。这些是可拆卸地连接的，以便能够不时更换滤网。在工业中这样的滤网称为"钩带滤网(hookstrip screen)"。
典型地，通过首先形成用作滤网组件的支撑结构的金属多孔板(如后 板)，制造钩带滤网。金属多孔板通常制造的很重且昂贵，且阻塞潜在的滤 网区域的实体部分。在滤网制造期间，滤网表面(例如，过滤元件)用环 氧树脂粉末连接至金属多孔板。当环氧粉末融化，且滤网表面连接至金属 多孔板时，环氧树脂在滤网表面上蔓延，从而阻塞滤网表面。粘接工艺也 相对很长，在一些例子中，持续5至15分钟。
在目前的连接机构的另一种类型中，如图1所示，振动筛滤网11通 常用楔合块12和楔合块定位支架14安装或固定至振动机器10。楔合块定 位支架14可是振动机器的主要部分。滤网11放置在楔合块定位支架14 下面适当的位置，且随后楔合块12重击到位，以将滤网ll固定至振动机 器10上。操作人员通常选择采用锤子和与楔合块12接触的合适的木块的 组合，以传递足够的力量，从而充分地固定楔合块。虽然目前的楔合块系 统对安装滤网可能是有效的，但采用这种方式拆除滤网并更换它们需要相 当多的时间，且劳动量大。
因此，存在以有效成本连接机构的需要，该连接结构基本上不阻塞用 于过滤钻井液的筛面。而且，存在拆除和安装滤网的更快的方法的需要。
发明内容
在一个方面中，在此公开的实施例涉及一种用于泥浆振动筛的磁力夹 紧系统，该磁力夹紧系统包括至少一个滤网，所述至少一个滤网具有至 少两个侧端和至少一个连接表面，所述两个侧端在第一侧和第二侧之间延 伸；泥浆振动筛的至少一个装配表面，所述装配表面配置为接纳至少一个 滤网，其中所述泥浆振动筛具有第一端部和第二端部；及至少一个磁体， 所述磁体设置在所述至少一个滤网和所述泥浆振动筛之间，其中所述至少 一个磁体配置为将所述至少一个滤网磁力连接至所述泥浆振动筛。
在另一方面中，在此公开的实施例涉及一种用于更换泥浆振动筛中的 滤网的方法，包括启动至少一个分离设备，其中磁力夹紧系统包括至少 一个分离设备；从所述泥浆振动筛移除至少一个滤网；停用所述至少一个 分离设备；及将至少一个滤网安装在泥浆振动筛内。根据下文的描述和附加的权利要求，本公开的其它发明将变得容易理
图1示出传统的泥浆振动筛和楔合块系统。
图2A-2C是根据在此公开的各实施例的泥浆振动筛。 图3A和3B示出根据在此公开的各实施例的滤网。 图4A和4B示出根据在此公开的各实施例的滤网。 图5A和5B示出根据在此公开的各实施例的泥浆振动筛。 图6A和6B示出根据在此公开的各实施例的泥浆振动筛。 图7A-7D示出根据在此公开的各实施例的泥浆振动筛。 图8A-8C示出根据在此公开的各实施例的泥浆振动筛。 图9A和9B示出根据在此公开的各实施例的用于分离设备的水平延 伸的轴。
图10A和10B示出根据在此公开的各实施例的用于分离设备的凸轮 和曲柄系统。
图11示出根据在此公开的各实施例的用于分离设备的气动/液压波纹 管类型的致动器。
具体实施例方式
通常，在此公开的各实施例涉及用于将滤网连接至油田泥桨振动筛的 方法和设备。具体地，在此公幵的各实施例涉及有磁力地将滤网连接至振 动筛的磁体。而且，在此公开的各实施例涉及安装和拆除用于泥浆振动筛 的滤网的方法。
最初参照图2A，示出根据本发明的一个实施例的具有磁力夹紧系统 15的振动筛篮框105的顶视图。在该实施例中，振动筛105包括至少一个 滤网21。每个滤网21具有在第一侧28和第二侧29之间延伸的两个侧端 23。此外，滤网21可包括合成物框架、线结构和至少一个过滤元件。虽 然在图2A中示出四个滤网21，本领域技术人员将会明白，在不偏离本发 明的保护范围的条件下，可以采用任何数目的滤网和滤网配置。例如，在一个实施例中，可存在一行的四个滤网，或在另一实施例中，它们是两行 的四个滤网。
现在参照图2B和2C，在一个实施例中，示出磁力夹紧系统15。磁力 夹紧系统15可包括连接表面26，该连接表面26可以是位于一个或多个滤 网21底面上的任何区域，该滤网21配置为磁性连接至至少一个磁体22， 其中该磁体22可连接至振动筛篮框105上的任何区域，该振动筛篮框105 配置为接纳滤网21的连接表面26。因此，连接表面26可包括如铁、钢或 本领域已知的响应磁力的材料的元件。磁体22可包括配置为与连接表面 26连接的装配表面27。可替换地，在一个或多个实施例中，本领域技术 人员将会明白，磁体可整体地形成(未示出)在振动筛篮框105内，使得装 配表面27形成配置为接纳连接表面26的振动筛篮框105 —部分。在另一 替换中， 一个或多个实施例可包括至少一个连接至滤网21的磁体(未示 出)，使得对应地连接至振动筛篮框105的磁体22和连接至滤网21的磁体 配置为磁性连接在一起，从而将滤网21固定至该振动筛篮框105。
仍然参照图2B和2C，当滤网21的连接表面26设置为接近装配表面 27时，磁体22和连接表面26之间的磁力将滤网21固定至振动筛篮框105。 如图所示，至少一个磁体22可设置为接近每个滤网21的各个侧端23的 中心。本领域技术人员将会明白，磁体22可通过本领域己知的任何装置， 例如螺栓连接、胶粘或焊接，连接至振动筛篮框105的任何部分(如，振动 筛篮框105的侧面)。
在一个实施例中，滤网21可包括合成物框架。合成物框架可由本领 域技术人员已知的任何材料形成，该材料包括但不限于塑料或不锈钢、金 属合金、塑料的组合等。根据本发明的各实施例的合成物框架可采用塑料 制造领域的技术人员熟知的多种方法形成。形成合成物框架的一种方法包 括注射成型和/或气体注射成型。在这样的实施例中，合成物或聚合物材料 可形成在线结构周围，并放在铸模中。铸模可在线结构周围被封闭，且液 体聚合物注入其中。经过固化，在铸模的反侧施加力，从而允许形成的框 架从铸模上分离。在注射成型的可替换方法中，气体可注射进铸模，以在 合成物中产生空间，该空间可随后被填满替换材料。在另一实施例中，这 些空间可填满响应磁力的元件，如铁、钢或本领域已知的其它材料。可替换地，这些空间可填满磁性材料。
如图3A和3B所示，滤网21还可形成为包括金属多孔板30(如后板)， 该金属多孔板30连接至滤网21的底面。在一个实施例中，板30可用环 氧树脂粉末连接。在这个实施例中，环氧树脂粉末熔化并放置在滤网21 的底面和金属多孔板30之间。因此，板30能够响应磁力。本领域技术人 员将会明白，为了将滤网21固定至振动筛篮框，连接至振动筛篮框(未示 出)的磁体(未示出)可与多孔板30连接。
在图4A和4B示出的另一实施例中，滤网21还形成为包括至少一个 金属板35。本领域技术人员将会明白，该金属板或者可连接至滤网21， 或这可与滤网21整体形成。因此，配置为响应磁力的金属板35可将滤网 21连接至磁体(未示出)，该磁铁连接至振动筛篮框(未示出)。因此，在这 个实施例中，当金属板35连接至对应的磁体时，滤网可被固定至振动筛 篮框。本领域技术人员将会明白，金属板35近似为磁体的尺寸。
现在参照图5A和5B，滤网21可包括连接至滤网21的连接表面26 上的至少一个磁体22。而且，至少振动筛篮框105的一部分(称为装配表 面27)可包括如铁、钢或本领域已知的响应磁力的其它材料的元件。振动 筛篮框105的每个装配表面27位于适当的位置，配置为接纳滤网的连接 表面26。在这个实施例中，磁体22配置为连接至对应的装配表面27，从 而将滤网21磁性连接至振动筛篮框105的装配表面27。磁体22可通过本 领域中的任何已知的方法，如螺栓拧紧、螺纹连接或其中的类似物，连接 至滤网21的连接表面26。在这个实施例中，装配表面27可包括如铁、钢 或本领域已知的响应磁力的其它材料的元件。当滤网21放置进振动筛篮 框105中，连接至滤网的连接表面26的磁体22可与振动筛篮框105的装 配表面27连接。
可替换地，本领域技术人员将会明白，在一个或多个实施例中，至少 一个磁体还可连接至振动筛篮框105，使得磁体的至少一个未连接的末端 是配置为与对应的磁体22连接的装配表面27。因此，连接至滤网21的磁 体22和连接至振动筛篮框105的磁体(未示出)之间的磁体连接将该滤网 21固定至振动筛篮框105。虽然图2A示出四个滤网21，本领域技术人员 将会明白，在不偏离本发明公开的保护范围内，可以采用任何数目的滤网和滤网配置。例如，在一个实施例中，可存在一行的四个滤网，或在另一 实施例中，它们是两行的四个滤网。
现在参照图5B，示出根据该实施例的具有磁力夹紧系统115的振动
筛篮框105的顶视图。磁力夹紧系统115包括图2A-2C示出的所有结构特 征，然而，磁体22可定位于不同的位置。如图所示，至少一个磁体22可 放置为接近每个滤网21的每个角部。本领域技术人员将会明白，虽然示 出一定数目和位置的磁体22和装配表面27，但是可釆用任何数目的组合。
现在转至图6A，示出根据本发明的另一实施例的具有磁力夹紧系统 215的振动筛篮框105的顶视图。在这个实施例中，振动筛篮框105具有 第一端部24和第二端部25，并包括至少一个滤网21。每个滤网21具有 在第一侧28和第二侧29之间延伸的两个侧端23。此外，滤网21可包括 合成物框架、线结构和至少一个过滤元件。
现在参照图6B，在一个实施例中，每个滤网21包括连接表面26。该 连接表面26可以是位于一个或多个滤网21底面上的任何区域，该滤网21 配置为磁性连接至至少一个磁体64。因此，连接表面26可包括如铁、钢 或本领域已知的响应磁力的材料的元件。本实施例的磁力夹紧系统215可 包括连接至振动筛篮框105的两个磁体64。每个磁体64可包括配置为与 连接表面26连接的装配表面27。磁体64可连接至配置为接纳连接表面 26的振动筛篮框105上的任何区域。在这个实施例中，磁体64可连接至 至少一个滤网支撑122的顶面。滤网支撑122形成振动筛篮框105的一部 分。当滤网21的连接表面26放置为接近磁体64的装配表面27时，磁体 64和连接表面26之间的磁力将滤网21固定至该振动筛篮框105。可替换 地，本领域技术人员将会明白，在一个或多个实施例中，可替换地，磁体 (未示出)可固定至滤网21的连接表面25，且振动筛篮框105可包括一个 或多个装配表面27(如，滤网支撑122的顶面)，该装配表面27包括如铁、 钢或本领域己知的响应磁力的其它材料的元件。因此，磁体64可配置为 磁性连接至振动筛篮框105的装配表面27，从而将滤网21固定至振动筛 篮框105。在其它实施例中，磁体(未示出)可连接至至少一个滤网支撑122 的顶面，且磁体可固定至滤网21的连接表面25。
仍然参照图6B，每个磁体64可沿着振动筛篮框105水平延伸，从接
12近第一滤网21a的第一侧28延伸至接近最后一个滤网21d的第二侧29。 一个磁体64可设置为接近第一端部24，另一磁体64设置为接近第二端部 25。本领域技术人员将会明白，磁体64可通过本领域己知的任何方法进 行连接，例如螺栓连接、胶粘、焊接或其中的类似方法。而且，本领域技 术人员将会明白，虽然示出一定数目、尺寸和位置的磁体64和装配表面 27，但是可采用任何数目的组合。
图7A-7D示出根据本发明的另一实施例的具有磁力夹紧系统315的振 动筛篮框105。该实施例包括图6A-6B中示出的所有结构特征，然而，至 少一个磁体64可定位于不同的位置。如图7A和7B所示，至少一个磁体 64可沿着振动筛篮框105的长度水平延伸，从接近第一滤网21a的第一侧 28延伸至接近最后一个滤网21d的第二侧29。
图7C是图7A和7B示出的实施例的端视图。如图所示，至少一个磁 体64设置在振动筛篮框105的第一端部24和第二端部25之间的所选择 距离。当每个滤网21的中心由磁体64的磁力向下吸引时，每个滤网的侧 端23可向上移动。为了阻止每个滤网21的错位，至少一个停止轨道IIO 可设置为接近每个滤网侧端23的中点，如图7C-7D所示。停止轨道110 可配置为将一个滤网21保持在适当的位置。本领域技术人员将会明白， 停止轨道110可由金属、塑料或其中的任何等同材料制成。而且，本领域 技术人员将会明白，虽然在所公开的各实施例中设置一定数目和位置的磁 体64和停止轨道110，但是可采用任何数目的组合。
在另一实施例中，至少一个磁体64可包括邻接的单独的磁体(未示 出)。该实施例包括图7A中示出的所有结构特征，然而，磁体阵列(未示 出)可沿振动筛篮框105的长度设置，使得当滤网21a-21d设置在振动筛篮 框105内时，它们基本上与磁体64对齐。在一个实施例中，多个磁体(未 示出)可相互邻接设置。磁体这种配置可形成定位以获得特定磁场的磁路。 例如，根据该磁体配置形成的磁路可提供磁通量，该磁通量经由例如金属 元件进入指定的气隙中，从而增加保持在滤网21a-21d和振动筛篮框105 之间的磁力。
可替换地，该实施例可包括至少一个磁体(未示出)，该磁体连接至滤 网21的连接表面26，并配置为将滤网21连接到振动筛篮框105的装配表面27。例如，至少一个磁体(未示出)可通过本领域己知的任何方法，例如
螺栓连接、胶粘、焊接或其中的类似方法，连接至滤网21的连接表面26。 当滤网21设置在振动筛篮框105内时，连接至滤网21的连接表面26的 磁体(未示出)可连接至振动筛篮框105的装配表面27。在这个实施例中， 装配表面27可包括响应磁力的元件，如铁、钢或其中本领域技术人员熟 知的任何等同物。
现在参照图8A-8C，示出根据本发明的一个实施例的可替换的磁力夹 紧系统415的顶视图。在这个实施例中，振动筛篮框105具有第一端部24 和第二端部25，并包括至少一个滤网21。每个滤网21具有在第一侧28 和第二侧29之间延伸的两个侧端23。此外，每个滤网21可包括合成物框 架、线结构和至少一个过滤元件。在这个实施例中，每个滤网的底面包括 连接表面112，该连接表面112可包括响应磁力的元件，如铁、钢或其中 本领域技术人员熟知的任何等同物。而且，本实施例的磁力夹紧系统415 可包括连接至振动筛篮框105的至少一个磁体120。连接至对应的磁体120 的振动筛篮框部分称为装配表面27。在这个实施例中，装配表面27可以 是至少一个滤网支撑122的顶面。至少一个磁体120可从振动筛篮框105 的第一端部24延伸至第二端部25。而且，磁体120可接近对准滤网21 的第一侧28或第二侧29。本领域技术人员将会明白，磁体120可通过本 领域已知的任何方法进行连接，例如螺栓连接、胶粘、焊接或其中的类似 方法。
现在参照图8C，在这个实施例中， 一个滤网21a的连接表面112和邻 近滤网21b的连接表面112磁力连接至同一磁体120。至少一个磁体120 可接近滤网21的邻接侧进行设置，以便当磁体120施加力时，滤网21可 被牢固地固定至振动筛篮框105。本领域技术人员将会明白，在不偏离在 本发明的各实施例的范围的前提下，磁体120可以是任何形状或尺寸。
返回参照图5A和5B，在一个实施例中，示出用于将滤网21从振动 筛篮框105分离的分离设备175。至少一个把手32设置为靠近振动筛篮框 105的周边，并配置为反转至少一个磁体22的极性。可替换地，在另一实 施例中(未示出)，把手32可设置为靠近每个磁体22。当扳动把手32时， 每个对应的磁体22旋转180度，从而反转每个磁体22的极性。在这个实施例中，每个把手32控制连接至振动筛篮框105的对应的磁体22，并磁 力连接至每个滤网21的连接表面26。本领域技术人员将会明白，把手32 可由本领域熟知的任何材料制成，并能够采用任何方法连接，如螺栓连接、 胶粘、焊接或其中的类似方法。而且，本领域技术人员将会明白，虽然在 本发明的各实施例中设置了一定数目和位置的磁体22和把手32，但是可 采用多个组合。
在另一实施例中，如图9A和9B所示，示出用于将滤网21从振动筛 篮框105分离的分离设备177。设置为靠近振动筛篮框105周边的至少一 个把手32被配置成使轴54旋转。在这个实施例中，至少一个轴54可从 第一滤网21a的第一侧28水平延伸至最后一个滤网21d的第二侧29。至 少一个轴54可配置为反转磁体22整个侧面的极性。例如，参照图9A的 剖视图，轴54可将磁体22旋转180度，从而反转磁体22的极性。在本 实施例中，把手32的位置进一步在图6A和6B中图示出。因此，在这个 例子中，通过移动一个或多个磁体，可打破或改变磁路。
在另一实施例中，如图10A和10B所示，示出用于将滤网21从振动 筛篮框105分离的可替换的分离设备179。至少一个曲柄132设置为靠近 振动筛篮框105的周边，并配置旋转设置在振动筛篮框105内的至少一个 凸轮130。本领域技术人员将会明白，凸轮130和曲柄132可由如金属、 塑料等本领域熟知的材料制成，并且可通过本领域熟知的任何方法进行连 接，例如螺栓连接、螺纹连接或任何等同的方法。在这个实施例中，当曲 柄132被旋转时，凸轮130在振动筛篮框105内上升，以按压每个滤网21 的底面，并且由此将它从振动筛篮框105升起。而且，本领域技术人员将 会明白，虽然各实施例中设置了一定数目和位置的凸轮130和曲柄132， 但是可采用多个组合。
现在参照图11，示出用于将滤网21从振动筛篮框105分离的可替换 的分离设备181。至少一个液压致动器140可设置在振动筛篮框105内， 并位于滤网21下面，并且可配置为按压滤网21，并将它从振动筛篮框105 升起。例如，分离设备181还可包括活塞(未示出)，该活塞可紧密地装配 在液压致动器140的开口内。特别地，活塞可配置为通过对由液压致动器 140包围的液体施加力来改变体积。体积的改变可导致液压致动器140按压滤网21，或向下接触，允许滤网连接至振动筛篮框105。本领域技术人 员将会明白，在不偏离在此公开的各实施例的范围的前提下，可采用可充
气的滤网衬垫、气压致动器、鼓风器(air bellow)和液压波纹管(hydraulic bellow)或本领域熟知的等同方法。
在可替换的实施例中，用于磁力夹紧系统的分离设备可包括至少一个 气动磁体，其中气动磁体起作用，以便它在所有的时间提供箝位力，直至 它接收到气动信号。在另一实施例中，用于磁力夹紧系统的分离设备可包 括至少一个电磁体。电线可沿着振动筛的周边设置，并且电流从其中流过。 在这个实施例中，电流的切换可使至少一个电磁体停用，从而释放它的磁 力。本领域技术人员将会明白，电磁体可由当设置为靠近电流时呈现磁性 的材料制成。
在上述公开的各实施例中，磁体是连接到磁体的表面和/或振动筛篮框 的组件。在可替换的实施例中，磁体可放置或形成在滤网或振动筛篮框组 件内。例如，滤网可带有磁体模压或成形位于滤网框架内部。在这个实施 例中，滤网的连接表面对应于滤网内的磁体的位置。因此，如上所述，滤 网内的磁体的磁力可将滤网磁力连接至振动筛篮框的对应的装配表面。
有利的是，上述设备和方法的各实施例可增加振动筛系统从岩屑中分 离钻井液的效率。照此，可降低构造、维护和修理振动筛的费用。例如， 在现有技术中，用于将滤网固定至振动筛的循环时间可能花费5-15分钟， 根据在此公开的各实施例的滤网可在约数秒内连接。
最后，虽然己经参照有限数量的实施例描述了本发明，本领域技术人 员，得益于本发明，将会明白，在不偏离在此公开的本发明保护范围的前 提下，能够设计其它实施例。因此，本发明的保护范围应当仅由随后的权 利要求进行限定。
权利要求
1. 一种用于泥浆振动筛的磁力夹紧系统，该磁力夹紧系统包括至少一个滤网，所述至少一个滤网包括至少两个侧端和至少一个连接表面，所述至少两个侧端在第一侧和第二侧之间延伸；泥浆振动筛的至少一个装配表面，所述装配表面配置为接纳至少一个滤网，其中所述泥浆振动筛包括第一端部和第二端部；及至少一个磁体，所述磁体设置在所述至少一个滤网和所述泥浆振动筛之间，其中所述至少一个磁体配置为将所述至少一个滤网磁力连接至所述泥浆振动筛。
2. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，进一步包括至少一个分离设 备，所述至少一个分离设备用于将所述至少一个磁体与所述至少一个连接 表面分离。
3. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，进一步包括至少一个分离设 备，所述至少一个分离设备用于将所述至少一个磁体与所述至少一个装配 表面分离。
4. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体设置 为靠近所述至少一个滤网的至少一个侧端的中心。
5. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体设置 为靠近所述至少一个滤网的至少一个角部。
6. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体是永 久稀土磁体。
7. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个滤网是包 括以聚合物包围的碳素钢网的复合滤网。
8. 根据权利要求7所述的碳素钢网，进一步包括至少一个金属板，所 述至少一个金属板连接至所述至少一个滤网的连接表面。
9. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个滤网包括 金属框架。
10. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中由至少一个装配表面 和至少一个连接表面组成的组中的至少一个包括响应磁力的元件。
11. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体从 第一滤网的所述第一侧附近延伸至最后一个滤网的所述第二侧附近，且设 置为靠近至少一个侧端。
12. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体从 第一滤网的所述第一侧附近延伸至最后一个滤网的所述第二侧附近，且设 置在所述泥浆振动筛的所述第一端部和第二端部之间的所选择的距离，并 且进一步包括至少一个停止轨道，所述至少一个停止轨道设置为靠近所述至少一个 侧端的中点，且配置为将所述至少一个滤网保持在适当的位置。
13. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个滤网的 连接表面和至少一个相邻滤网的连接表面磁力连接至从所述泥浆振动筛 的第一端部延伸至第二端部的至少一个磁体，且靠近所述至少一个滤网的 第一侧和第二侧对齐，并且连接至至少一个滤网支撑件。
14. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个磁体包 括相邻的单独的磁体。
15. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个连接表 面进一步包括至少一个磁体。
16. 根据权利要求1所述的磁力夹紧系统，其中所述至少一个装配表面进一步包括至少一个磁体。
17. —种用于更换泥浆振动筛中的滤网的方法，包括 启动至少一个分离设备，其中磁力夹紧系统包括所述至少一个分离设备；从所述泥浆振动筛移除至少一个滤网； 停用所述至少一个分离设备；及 将至少一个滤网安装在泥桨振动筛内。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中磁力夹紧系统进一步包括 至少一个滤网，所述至少一个滤网包括至少两个侧端和至少一个连接表面，所述侧端在第一侧和第二侧之间延伸；泥浆振动筛的至少一个装配表面，所述装配表面配置为接纳至少一个 滤网，其中所述泥浆振动筛包括第一端部和第二端部；及至少一个磁体，所述磁体设置在所述至少一个滤网和所述泥浆振动筛 之间，其中所述至少一个磁体配置为将所述至少一个滤网磁力连接至所述 泥浆振动筛。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括 操作设置为靠近所述振动筛周边的至少一个把手，以反转所述至少一个磁体的极性。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述至少一个把手包括至少一 个轴，所述至少一个轴水平穿通延伸，用于控制磁体的整个侧面。
21. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括 由气动信号触发气动磁体，其中所述至少一个磁体是气动磁体。
22. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括操作移动凸轮的曲柄，从而将所述滤网升起离开所述泥桨振动筛。
23. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括-通过至少一个可充气的滤网衬垫、至少一个液压致动器和至少一个液压缸中的任一个，从所述泥浆振动筛向上按压所述至少一个滤网。
24. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括活塞。
25. 根据权利要求17所述的方法，其中所述分离设备包括 切断设置为靠近至少一个电磁铁的电流，以停用至少一个电磁体，其中所述至少一个磁体是电磁体。
全文摘要
本发明公开了一种用于泥浆振动筛的磁力夹紧系统，该磁力夹紧系统包括至少一个滤网，所述至少一个滤网具有至少两个侧端和至少一个连接表面，所述两个侧端在第一侧和第二侧之间延伸；泥浆振动筛的至少一个装配表面，所述装配表面配置为接纳至少一个滤网；其中所述泥浆振动筛包括第一端部和第二端部；及至少一个磁体，所述磁体设置在所述至少一个滤网和所述泥浆振动筛之间，其中所述至少一个磁体配置为将所述至少一个滤网磁力连接至所述泥浆振动筛。还公开了一种用于更换泥浆振动筛中的滤网的方法，包括启动至少一个分离设备，其中磁力夹紧系统包括至少一个分离设备；从所述泥浆振动筛移除至少一个滤网；停用所述至少一个分离设备；及将至少一个滤网安装在泥浆振动筛内。
文档编号B07B1/28GK101522321SQ200780036408
公开日2009年9月2日 申请日期2007年10月1日 优先权日2006年9月29日
发明者布里安·S·卡尔, 本·霍尔顿, 詹姆斯·马歇尔, 迈克尔·A·蒂默曼 申请人:M-I有限公司