用于干燥钻探切削物的真空系统和方法的优化技术方案

本发明专利技术描述了一种改装振荡器以包括空气真空系统的方法，所述空气真空系统用于提高在所述振荡器上的钻探浆料和钻探切削物的分离，所述方法包括如下步骤：a.在振荡器的支撑轨道上安装真空框架及歧管；b.在所述真空框架及歧管上安装筛网；以及c.将所述支撑轨道中的每一个支撑轨道、所述真空框架及歧管和所述筛网固定在一起。

Vacuum system and method for dry drilling of cutting objects

The invention describes a modified oscillator to include the method of air of the vacuum system, the vacuum system of the air is used to improve the separation in the oscillator on the drilling slurry and drilling cutting object, the method comprises the following steps: installing A. vacuum manifold in the frame and the support rail oscillator; B. screen installed in the vacuum the frame and the manifold; and the C. will support each supporting track, the track in the frame and the vacuum manifold and the screen is fixed together.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为“201080066711.9”，名称为“用于干燥钻探切削物的真空系统和方法的优化”的专利申请的分案申请。
本专利技术描述了用于从钻探切削物中分离出浆料的系统和方法。具体而言，本专利技术涉及并入真空系统的振荡器以及操作此类系统以实现高度浆料分离的方法。所述系统和方法在多种筛孔尺寸、真空气流以及真空设计中都是有效的。
技术介绍
钻探浆料的损失给能源勘探行业提出了若干技术上的和成本上的挑战。这些挑战通常包括钻探浆料渗入到形成物的渗流损失、表面上的钻探浆料的回收及/或被钻探浆料污染的钻探岩屑或切削物的处理。在本专利技术的范围内，“钻探浆料”既包括在表面处预备的以未变更的状态来使用的用于钻探的浆料，也包括从井中所回收的所有浆料，这些浆料可包括来自井中的多种污染物，包括水以及碳氢化合物。业已知晓并且作为技术背景来给出，在挖掘或钻探过程中，在钻探项目的整个过程中钻探浆料损失可达到接近300立方米的损失的钻探浆料的水平。由于一些钻探浆料具有超过1600美元每立方米的价值，此类浆料的损失对钻探操作者来说意味着非常高的成本。钻探浆料通常可被划分为“基于水的”或“基于油的”钻探浆料，这些钻探浆料包括所属领域的技术人员所熟知的许多昂贵并且特有的化学品。因此，期望在钻探项目中钻探浆料的浪费的量最小，于是采用多种技术来将在井下和表面处的钻探浆料的损失最小化。此外，在一些地区，为配制钻探浆料而输送油或水对于一些操作而言可具有若干成本上的挑战，特别是在沙漠、近海处以及甚至在民众不允许分配水来用于此用途的一些地区。如上文所述，一个具体的问题是将钻探浆料以及任何碳氢化合物从可能在表面处粘附到钻探切削物的形成物(统称为“浆料”)中分离出来。已通过各种技术来达成从钻探切削物有效分离各种浆料，所述技术包括但不限于，水力旋流器、泥浆清洁器、线性运动振荡器、螺旋推进式离心机、立式篮式离心机(VBC)、真空器件，以及涡流分离器。如所属领域的技术人员所熟知，这些器件通常以每天1000-2000美元的价格出租，因此，对操作者构成显著的成本。因此，浆料的回收对补偿这些费用是必要的，这就要求回收的浆料的价值大于设备的租赁费用从而使回收技术在经济上更合理。在大量高成本的钻探浆料被损失(例如，超过3立方米每天)的挖掘工程中，专用分离设备的日常租赁收费可提供有利的经济效益。此外，操作者很可能在其钻探浆料/钻探切削物分离/回收系统的设计中将对环境的影响及/或被钻探浆料污染的钻探切削物的处理成本作为考虑因素。另外，用于从钻探切削物中分离钻探浆料的以往技术也使用液体喷淋系统来在钻探切削物在振荡器设备上经受处理时将“清洗”液输送到钻探切削物中。在切削物在振荡器上经受处理时此类清洗液以及关联的流体供应系统用来输送多种清洗流体，并且根据所处理的钻探浆料的类型，可包括多种类型的设计来输送不同的清洗流体。例如，根据在振荡器上所处理的钻探浆料和钻探切削物，清洗液可包含油、水或乙二醇。通常，应用这些清洗流体来减少粘附到切削物上的浆料的粘度及/或表面张力并且允许对更多的浆料进行回收。然而，通常这些技术对许多钻探浆料而言都不具有成本效益，因为稀释流体的使用通常造成不可接受的钻探浆料体积的增加及/或化学稳定性的改变，并且因此造成钻探浆料流变学性质的改变。因此，虽然有多种分离系统通常能够有效及/或有效率地达成一定水平的浆料/切削物分离，但是每种形式的分离技术通常只在一定范围内的条件或参数下并且在特定的价位上才能有效率地操作。例如，利用筛网的标准振荡器能够相对有效率并且持续地从切削物中移除一定量的钻探浆料，在振荡器的通常操作中操作者通常能够使钻探浆料/切削物分离达到浆料相对于钻探切削物为12-40重量％的水平(即，所回收切削物的总质量的12-40％为钻探浆料)。浆料/切削物重量％的范围通常由筛孔尺寸来控制，其中通过使用较大的筛孔(例如，50目至75目)，操作者可实现较高程度的浆料/切削物分离，通过使用较小的筛孔(例如，最高325目)来实现较低程度的浆料/切削物分离。由于筛网网眼尺寸影响了通过筛网的固体量，所以须在使用大目筛网与小目筛网之间作出取舍。也就是说，虽然操作者能够通过使用较大目筛网(50目至75目)来降低在从振荡器脱落的切削物上保留的浆料，但是使用较大目筛网的问题是实质上更大量的固体将会通过筛网，随后会显著地影响所回收浆料的流变学和密度及/或需要使用额外的有可能效率不高的分离技术来将这些固体从所回收的钻探浆料中移除。相反，使用小目筛网，虽然有可能将对于用于从所回收钻探浆料移除固体的进一步下游分离技术的需要降为最低，但会实质上导致较大量的钻探浆料未被回收，因为这些钻探浆料更有可能经过筛网并因此导致更大的钻探浆料损失，以及/或者需要后续的处理。相应地，在许多操作中，操作者会通过离心力类型的器件调节从振荡器中所回收的浆料使其经受额外的处理，从而在回收或再生钻探浆料之前减小浆料密度并且移除尽可能多的微细固体。然而，此类调节需要更为昂贵的设备，例如离心机、滚动离心机、水力旋流器等，它们会增加回收总成本。这些处理技术也被其所处理的浆料的质量所直接影响，因此由使用粗筛网的振荡器预处理的浆料将不如从较微细筛网接收的浆料，后者更为优化。此外，离心机和水力旋流器以及其他设备的性能也受到进料浆料的粘度和密度的直接影响。因此，将重且充满固体的浆料输送到二级处理设备的钻探浆料回收技术需要力度更强的技术(例如增加的重力及/或真空)来实现分离，而这通常会导致钻探切削物的破碎。因此，操作者会试图将钻探浆料损失的成本，与所回收的浆料的质量，连同其他的考虑因素一起衡量。虽然操作者通常对切削物处理的质量以及可用的浆料回收技术没有多少选择余地，但是许多操作者将操作分离设备，使得从分离设备所回收的钻探浆料密度会比系统中的循环浆料的密度重大约200-300kg/m3。当这种含有显著量的微细固体的较重浆料被留在钻探浆料中时将会立刻或在一段时间后破坏钻探浆料或其他任何类型浆料的性能。因此，依然需要能经济地增大从振荡器中所回收的浆料的体积，且不会不利地影响所回收的钻探浆料的流变学性质的系统。具体而言，需要这样的分离系统，其可使所回收的浆料密度相对于原始浆料密度处于5-100kg/m3的范围内，并且不影响塑性粘度、胶凝强度等流变学性质。此外，需要开发低成本的改装技术，所述技术可强化浆料回收并且以当前所采用的机制和技术的成本中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改装振荡器以包括空气真空系统的方法，所述空气真空系统用于提高在所述振荡器上的钻探浆料和钻探切削物的分离，所述方法包括如下步骤：a.在振荡器的支撑轨道上安装真空框架及歧管；b.在所述真空框架及歧管上安装筛网；以及c.将所述支撑轨道中的每一个支撑轨道、所述真空框架及歧管和所述筛网固定在一起。

【技术特征摘要】
2010.03.18 US 61/315,3571.一种改装振荡器以包括空气真空系统的方法，所述空气真空系统用于
提高在所述振荡器上的钻探浆料和钻探切削物的分离，所述方法包括如下步
骤：
a.在振荡器的支撑轨道上安装真空框架及歧管；
b.在所述真空框架及歧管上安装筛网；以及
c.将所述支撑轨道中的每一个支撑轨道、所述真空框架及歧管和所述筛
网固定在一起。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述真空框架及歧管包括真空软管
口，且所述方法进一步包括将真空软管附接在所述真空软管口的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述振荡器具有振荡器筛网床，所
述振荡器筛网床包括支撑轨道的多个分离的部分，且所述真空框架及歧管安
装在所述支撑轨道的下游部分上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述振荡器筛网床包括支撑轨道的
至少三个分离的部分，且所述真空框架及歧管安装在所述支撑轨道的下游部
分上。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述振荡器筛网床包括支撑轨道的
至少四个分离的部分，且所述真空框架及歧管安装在所述支撑轨道的下游部
分上。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其中所述真空框架及歧管安装在
所述振荡器的中部区域。
7.根据权利要求2所述的方法，进一步包括如下步骤：在所述真空软管
上施加真空以将有效体积的空气拉过所述筛网以增强穿过所述筛网的所述
钻探浆料的流动以及所述钻探浆料从所述钻探切削物中的分离。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括如下步骤：将空气引入所述
真空软管以控制所述真空的压力。
9.用于改装连接到具有支撑轨道的振荡器的真空框架及歧管，所述支撑
轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·盖·波默洛，
申请(专利权)人：FP马拉诺尼公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA