与振动筛一起使用的驱动臂的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]振动分离机目前用于从能通过分离机的流体去除固体颗粒。例如，在油气行业中，被称为页岩振动筛的振动分离机，被用于从钻井流体中去除钻肩及其他固体颗粒。通常称为“泥浆”的油田钻井流体在此行业中用作多种目的。在它的很多功能之中，钻井泥浆作为润滑剂用以冷却旋转的钻头并便于更快的切割速率。通常，泥浆在地面处混合并且在高压下通过钻柱的孔向井下泵送到钻头。一旦泥浆到达钻头，它便通过不同的喷嘴和端口离开，在此处它润滑并且冷却钻头。通过喷嘴离开之后，“用过的”流体通过形成于钻柱与已钻井眼之间的环形空间返回地面。需要花费很多时间和精力用以确保泥浆混合物是最优的。由于泥浆的评价和混合过程既耗时又昂贵，钻井人员和服务公司宁愿回收返回的钻进泥浆，并再循环用于继续使用。
[0002]钻井泥浆用于从井眼底部的钻头处将钻肩携带到地面。由于钻头会磨到或刮到井眼底部处的岩石地层，会留下固体材料的小碎片。在钻头处离开喷嘴的钻井流体在钻柱与井眼之间的环形空间内搅动并携带岩石和地层的固体颗粒到地面。因此，从环形空间离开井眼的流体是钻井泥浆中的地层钻肩的泥浆。在泥浆可再循环并通过钻头的喷嘴重新泵入之前，必需去除钻肩颗粒。
[0003]如此，振动分离机是振动筛状平台，携带有固体的返回钻井流体沉积在其上，并且清洁的钻井流体通过其呈现。通常，振动分离机是具有一般穿孔的过滤器筛网底部的工作台。返回钻井流体沉积在振动分离机的供给端处。当钻井流体沿着振动台的长度向下行进时，流体通过穿孔下落到下部的储蓄器，并将固体颗粒材料留下。振动分离机台的振动作用将留下的固体颗粒运输到分离机台的排放端。
[0004]上文所述的装置是本领域普通技术人员公知的一种示例性类型的振动筛或振动分离机。在从钻井流体去除钻井固体时使用页岩振动筛是特别重要的。然而，用于清洁钻井流体的一个或多个振动筛需要维护及保养，例如通过检查、清洁或更换振动筛中的筛网，或通过观测振动筛来确定振动筛是否运行于高效及所需的速率下。该振动筛的维护是耗时的，因为在作业期间个人必须单独地观测及维护振动筛。进一步地，当对振动筛执行维护时，必须合适合地引导钻井流体并省时地执行该工作，以便防止依赖于该振动筛的其他任何作业而不得不耽搁不必要的附加时间。
【附图说明】
[0005]图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的剖视图。
[0006]图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的组装透视图。
[0007]图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的排放端的透视图。
[0008]图4A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的俯视图。
[0009]图4B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的透视图。
[0010]图5A示出了根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂的端部的透视图。
[0011]图5B示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的仰视透视图。
[0012]图5C示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的俯视透视图。
[0013]图6示出了根据本发明的一个或多个实施例的监视器与控制系统。
【具体实施方式】
[0014]下文的例子涉及本发明的实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可以是优选的，但是所公开的实施例不应该被理解为或以其他方式用作对包括权利要求书在内的本文明的范围的限制。此外，本领域普通技术人员应该理解，下文的描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅意味着是该实施例的不例，并不旨在表明包括权利要求书在内的本发明的范围限于该实施例。
[0015]在以下描述和权利要求中通篇使用的某些术语指代特定的特征或部件。本领域的普通技术人员将会理解，不同的人可能会用不同的名称来指代相同的特征或部件。本文并不旨在区分那些名称不同但功能相同的部件或特征。附图未必按比例绘制。本文中的某些特征和部件可能以夸张的比例或以略带示意性的形式示出，并且为了清楚和简明起见，常规元件的某些细节可能未示出。
[0016]在以下讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放形式使用，因此应理解为表示“包括，但不限于”。另外，术语“联接”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一部件联接到第二部件，则该连接可通过直接连接或通过经由其它部件、装置和连接的间接连接。此外，术语“轴向”和“轴向地”通常表示沿着或平行于中心轴线或纵向轴线，而术语“径向”和“径向地”通常表示垂直于中心纵向轴线。另外，为了方便起见，在参阅附图时使用方向性术语，例如“之上”、“之下”、“上方的”、“下方的”、“水平的”、“垂直的”、“顶部”、“底部”等，并且这些术语不旨在限制本发明。
[0017]现在参考图1，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。如图所示，例如通过包括顶部筛板102、一个或多个中间筛板104、以及底部筛板106，所述振动筛100可以包括一个或多个筛板。振动筛100还可以附接有一个或多个马达108，以便从振动筛100中的钻井流体分离固体时提供振动。
[0018]可包括网筛或由网筛构成的筛网组件(未示出)可以被提供于筛板102、104及106中的每一个上。如此，筛网组件可以用于振动筛100中以根据所述筛网组件中各自网眼的大小从钻井流体中过滤出不同尺寸的固体。在一个或多个实施例中，所述筛网组件可以形成为筛板102、104及106的一部分，或者可以设置于筛板102、104及106顶部。本领域普通技术人员应该理解，本发明不限于任何特定的筛网组件或网筛布置。
[0019]振动筛100可以进一步包括一个或多个回流盘，例如顶部回流盘110及底部回流盘112。所述回流盘110及112可以用于在振动筛100的筛板102、104及106之间分配钻井流体。如图所示，振动筛100可以包括在顶部筛板102与中间筛板104之间分配钻井流体的顶部回流盘110，且可以包括在中间筛板104与底部筛板106之间分配钻井流体的底部回流盘112。
[0020]现在参考图2与3，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的多个附加视图。图2提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的组装透视图，而图3提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的排放端的透视图。为了说明的目的，图2中，从振动筛100中移除了筛网组件而提供了顶部回流盘110与底部回流盘112的示图。然而，本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，可以改变该回流盘的设置与组装。
[0021 ] 参考图2与3，顶部回流盘110可以设置于顶部筛板下方，并且可以包括多个通道，用于在顶部筛板初次分离固体之后分隔钻井流体流。在此特定的实施例中，顶部回流盘110中包括四个通道(A、B、C、D)。所述通道例如由在相邻通道间提供肋114而构成。参考图2与3，示出了根据本发明的实施例的肋114的不同配置。如图3所示，肋114可以沿顶部回流盘110的整个长度延伸，并且可以焊接到适当位置或者通过普通紧固件固定。在替换性实施例中，例如图2中的，肋114可以仅沿顶部回流盘110的整个长度的一部分延伸，使得钻井流体在被肋114分隔前能够沿顶部回流盘更均匀地分配。在图2中，肋114可以焊接至顶部回流盘110的后部上。
[0022]本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，可以以多种方式形成所述通道。例如，如图所示，在两个仓室中可使用全长度肋或局部长度肋，或者可以使用全长度肋与短长度肋的组合。此外，在替换性实施例中，回流盘在通道之间可以包括向上的弯曲，以相互分隔通道。
[0023]在一个方面，本文所公开的实施例涉及一种方法、一种系统、以及一种装置，其包括可操作地联接至振动筛的驱动臂。如本文中所使用的，“可操作地联接”在本文中可以用于指代使驱动臂与振动筛联接，以便所述驱动臂可以与振动筛协作、互相作用以及共同使用。在本发明中，驱动臂可以可操作地联接至一个或多个振动筛，以便所述驱动臂可以用于维护的目的，并与振动筛互相作用，例如为所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。所述驱动臂可相邻或接近所述振动筛设置，例如将驱动臂连同振动筛设于钻机的平台上，将驱动臂设于接近所述振动筛的柱上，将驱动臂连接至设于所述振动筛上方的导轨上，或者任意其他配置或布置方式，只要驱动臂可以与所述振动筛协作或共同使用。因此，所述驱动臂可以包括在其中或可操作地联接于其上的一个或多个驱动器，以便例如向所述驱动臂施加动作。根据本文公开的一个或多个实施例所使用的驱动器可以包括电力、机械、液压、气动和/或本领域公知的任意其他驱动器，其中所述驱动器可以被远程控制。
[0024]根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可以包括一个或多个例如当移除和/或更换振动筛的筛网组件时与筛网组件接合的元件。所述驱动臂可以包括被配置为抓住所述振动筛的筛网组件的多个相对彼此可移动的抓握元件，和/或可以包括被配置为与形成于所述振动筛的筛网组件中的空腔接合的