用于振动筛的流体分配制造技术

一种用于从钻井流体分离固体物的振动筛包括顶部筛板（１３０）、回流盘（１６０），该回流盘（１６０）被设置在顶部筛板（１３０）的下面，用于接收来自顶部筛板的初次分离的钻井流体。回流盘（１６０）被分成多个通道（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）。振动筛还包括流体分配箱（２１０），该流体分配箱包括多个管道（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）。回流盘（１６０）中的每个通道（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）对应于流体分配箱（２１０）中的多个管道（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）中的一个，并且每个通道将初次分离的钻井流体的流传送到对应的管道中。振动筛还包括中部筛板（１４０）和底部筛板（１５０）。每个管道（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）按照路线将初次分离的钻井流体的流传送到中部筛板（１４０）和底部筛板（１５０）中的对应的一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
此处公开的实施例涉及用于在振动筛中分配流体的设备和方法。
技术介绍
通常称为“泥浆(mud)”的油田钻井流体在工业中用于多个目的。在其众多功能 中，钻井泥浆作为滑润剂，以冷却旋转的钻头且便于更快的切割速度。典型地，泥浆在地表 混合，且以高压通过钻柱的钻孔被向井下泵送至钻头。如果泥浆到达钻头，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” 钻井流体通过形成在钻柱和钻探的井眼之间的环形套筒返回地表。而且，钻井泥浆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，从而如果地层中的受压的堆积物裂口，则 阻止钻井流体的井喷。有助于钻井泥浆柱的流体静压力的两个因素是柱体自身的高度(或 深度)(如从地表至井眼底部的垂直距离)和所使用的钻井流体的密度(或其倒数，比重)。 依赖于将被钻探的地层的类型和构造，将各种增重剂和润滑剂混合到钻井泥浆中，以获得 合适的混合物。典型地，以磅每加仑的缩写“磅”表示钻井泥浆的重量。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泥浆。太轻的钻井泥浆不能避免地层的井 喷，且太重的钻井泥浆可能过度侵入地层。因此，需要花费更多的时间和考虑，以确保泥浆 混合物是最佳的。因为泥浆评估和混合过程费时且昂贵，钻探工和维修公司倾向于收回返 回的钻井泥浆并为了继续使用对它进行再循环。钻井泥浆的另一重要目的是将岩屑从位于钻孔底部处的钻头带离至地表。当钻头 磨碎或刮铲位于钻孔底部的岩层时，小片的固体材料被遗留下。从钻头处的喷嘴引出的钻 井流体用来进行搅拌，并在钻柱和钻孔之间的环形套筒内将岩石和地层的固体粒子运载至 地表。因此，从环形套筒引出钻孔的钻井流体是钻井泥浆中的地层岩屑的浆体。在所述泥 浆能够被再循环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。目前所使用的用于从钻井流体去除岩屑和其它固体微粒的设备通常在工业中被 称为泥浆振动筛或振动分离器。振动分离器是振动的筛状的工作台，在该工作台上堆积返 回的充满固体物的钻井流体，且通过该工作台形成清洁的钻井流体。典型地，振动分离器是 具有大致打孔的滤网底部的倾斜工作台。返回的钻井流体堆积在振动分离器的供给端。当 钻井流体沿着振动台的长度向下行进时，流体通过孔落至下面的贮存器中，从而留下固体 微粒材料。振动分离器工作台的振动动作输送留下的固体颗粒至分离器工作台的排放端。 上述描述的设备是用于说明本领域的普通技术人员已知的一种类型的振动分离器。在可选 的振动分离器中，分离器的顶部边缘可比下端相对地更靠近地面。在这样的振动分离器中， 倾斜角度可能需要颗粒沿大致向上的方向运动。在又一其它的振动分离器中，工作台可以 不被倾斜，因此分离器的振动动作可单独地使得颗粒/流体分离。无论如何，现有的振动分 离器的工作台倾斜和/或设计变化不应被认为是对本专利技术公开的内容的限制。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术公开内容涉及一种用于从钻井流体中分离固体物的振动 筛。所述振动筛包括顶部筛板、被定位在所述顶部筛板下面的回流盘，所述回流盘用于接收 来自所述顶部筛板的初次分离的钻井流体。所述回流盘被分成多个通道。振动筛还包括流 体分配箱，该流体分配箱包括多个管道。所述回流盘中的每个通道对应于所述流体分配箱 中的多个管道的一个管道，且每个通道将所述初次分离的钻井流体的流传送到所述对应的 管道中。振动筛还包括中部筛板和底部筛板。每个管道按照路线将所述初次分离的钻井流 体的流传送到所述中部筛板和所述底部筛板中的对应的一个。在另一方面中，本专利技术公开内容涉及一种用 于在振动筛中分配初次分离的钻井流 体的设备。所述振动筛包括顶部筛板、中部筛板和底部筛板，装满固体物的钻井流体沉积在 所述顶部筛板上，且所述包括尺寸小的固体物的初次分离的钻井流体穿过所述顶部筛板。 所述设备包括被定位在所述顶部筛板下面的回流盘；其中所述回流盘被分成多个通道。所 述设备还包括流体分配箱，该流体分配箱包括多个管道。所述回流盘中的每个通道将所述 包括尺寸小的固体物的初次分离的钻井流体引导至所述流体分配箱中的对应的管道。每个 管道将所述包括尺寸小的固体物的初次分离的钻井流体按照路线传送至所述多个次级筛 选表面中的相应的一个上。在另一方面中，本专利技术公开内容涉及一种从钻井流体分离固体物的方法。所述方 法包括将所述钻井流体沉积到振动筛中的顶部筛板上；振动所述振动筛；在所述顶部筛 板上将所述钻井流体分离成初次分离的钻井流体组分和第一固体物组分；从所述振动筛排 放所述第一固体物组分；在包括多个通道的回流盘上接收所述初次分离的钻井流体组分； 将所述初次分离的钻井流体组分分成由所述回流盘上的通道限定的多个流；将每个通道中 的所述初次分离的钻井流体组分的每个流引导到流体分配箱中的对应的管道中；和按照路 线将每个管道中的所述初次分离的钻井流体组分的每个流传送至所述振动筛中的中部筛 板和底部筛板中的一个。将从随后的描述和随附的权利要求明白本专利技术公开内容的其它方面和优点。 附图说明图IA显示根据本专利技术公开内容的实施例的振动筛的排放端。图IB显示根据本专利技术公开内容的实施例的具有不同配置的肋的振动筛的组件视 图。图2A显示根据本专利技术公开内容的实施例的用于在图1中显示的振动筛的流体分 配箱的内部视图。图2B显示图IA中显示的振动筛的切割侧视图。图3A显示根据本专利技术公开内容的实施例的用于图1中显示的振动筛的流体分配 箱的内部视图。图3B显示图IA中显示的振动筛的切割侧视图。图4显示根据本专利技术公开内容的实施例的振动筛的切割侧视图。图5A和图5B显示根据本专利技术公开内容的实施例的振动筛的切割透视图。图6A和图6B显示根据本专利技术公开内容的实施例的振动筛的部分切割视图。具体实施例方式在一个方面中，此处公开的实施例涉及用于在振动筛中分配流体的设备和方 法。尤其是，本专利技术公开内容的实施例提供流体分配设备和用于在振动筛中的多个筛板 (screening deck)之间分配钻井流体的方法。图1A、1B、2A、2B、3A和3B显示出根据本专利技术公开内容的实施例的振动筛。图1A 是从振动筛的排放端观看的视图。图2A和3A是从振动筛的供给端观看的视图。图2B和 图3B是振动筛的切割侧视图，用于说明振动筛中的钻井流体的并行流动路径。如图2B和图3B所示，振动筛包括顶部筛板130、中部筛板140和底部筛板150。至 少一个马达110被连接至振动筛以提供振动运动，同时从钻井流体分离固体物。在每个筛 板上设置网筛(未示出)，用以根据相应的网孔的尺寸从钻井流体中滤出各种尺寸的固体 物。在一些实施例中，网筛可以是分别设置在顶部筛板130、中部筛板140、底部筛板150上 的筛组件135、145、155 (图1A)的一部分。本领域普通技术人员能够认识到本专利技术公开内 容不限于任何特定的筛组件或者网筛配置。回流盘160被提供用来在中部筛板140和底部筛板150之间分配钻井流体。在图 1A中为了说明的目的，将筛组件135、145、155从右侧移除，用以提供回流盘160的视图。回 流盘的左侧可以是右侧的镜像。此外，回流盘160可以包括被分隔壁180分开的用于右侧 和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从钻井流体中分离固体物的振动筛，所述振动筛包括：顶部筛板；被定位在所述顶部筛板下面的回流盘，所述回流盘用于接收来自所述顶部筛板初次分离的钻井流体；其中，所述回流盘被分隔成多个通道；包括多个管道的流体分配箱；其中，所述回流盘中的每个通道对应于所述流体分配箱中的多个管道的一个管道，且每个通道将所述初次分离的钻井流体的流传送到所述对应的管道中；至少一个中部筛板；和底部筛板；其中每个管道按照路线将所述初次分离的钻井流体的流传送到所述中部筛板和所述底部筛板中的对应的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：布里安S卡尔，本杰明霍尔顿，迈克尔A蒂默曼，
申请(专利权)人：MI有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]