專利名稱：用于振動分離器的濾篩組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于振動分離器的濾篩組件，在濾篩組件中使用 的支承件以及包括濾篩組件的振動分離器。本發明特別但不排他地涉 及在用于從含固體的鉆井泥漿中分離固體的泥漿振動篩中使用的濾篩 組件。
背景技術：
振動分離器在各種工業中用于使物質分離，例如使液體與固體分
離或者使固體與固體分離。典型地，這種分離器具有吊籃(basket) 或其它濾篩保持設備或安裝設備，其安裝在接收容器或儲罐和用于使 吊籃及濾篩振動的振動設備中或上方。 一個或多個濾篩安裝在吊籃中。 要處理的物質通過使其直接流到濾篩上，或者通過使其流入容器、儲 罐或"泥漿儲罐(possum belly)"(隨后由該處繼續流到濾篩上)而從 上方引至濾篩。同樣，在一些多濾篩設備中，物質從一個濾篩通常水 平或傾斜向上地流向另一個濾篩，在某些系統中，物質從上部濾篩流 到下部濾篩上，所迷下部濾篩具有與上部濾篩相同等級的篩網或者具 有更細等級的篩網。
在油井或氣井結構中進行鉆孔時，鉆頭布置在鉆柱的端部上并且 被旋轉以進行鉆孔。稱作"鉆井泥漿"的鉆井流體經由鉆柱泵送到鉆 頭以潤滑鉆頭。鉆井泥漿還用于將鉆頭產生的鉆屑或其他固體通過形 成于鉆柱和鉆孔之間的環形空間輸送至地面。鉆井泥漿包含以昂貴合 成油為基礎的潤滑劑，因此，通常回收和重復使用用過的鉆井泥漿， 但是這需要從鉆井泥漿中去除固體。這通過對鉆井流體進行處理來實 現。該處理的第一部分是從含固體的鉆井泥漿中分離固體。這利用振 動分離器至少部分地實現，所述分離器例如為US 5,265,730、 WO
696/33792和WO 98/16328中公開的泥漿振動篩。
泥漿振動篩通常包括具有一個敞開排出端和實心壁進給端的底部 敞開的吊籃。許多矩形濾篩布置在吊籃中，所述吊籃保持在位于吊籃 壁上的C-槽形導軌中，例如GB-A-2，176，424中公開的那些。吊籃布 置在位于接收回收的鉆井泥漿的容器上方的彈簧上。箕斗(skip)或 泥漿槽設置在吊籃的敞開排出端下面。電機固定到吊籃上，所述電機 具有設置有偏置配重塊的驅動轉子。在使用中，電機使轉子和偏置配 重塊旋轉，從而導致吊籃和固定于該吊籃上的濾篩發生振動。含固體 的泥漿在吊籃的進給端被引至濾篩上。振動運動使固體沿著濾篩朝向 敞開排出端移動。鉆井泥漿流過濾篩。回收的鉆井泥漿被接收在接收 器中用于進一步處理，固體經過吊籃的排出端進入泥漿槽或箕斗。
濾篩通常為下述兩種類型之一鉤帶式和預張緊式。
鉤帶式濾篩包括夾層狀的若干個矩形網層，其通常包括一層或兩 層細小等級網和具有較大網孔和較粗規格的金屬線的支承網。網層在 每個側邊處通過細長鉤狀帶連接。在使用中，細長鉤鉤在沿泥漿振動 篩的每一側布置的張緊裝置上。泥漿振動篩還包括冠狀支承構件組， 其沿振動篩吊籃的長度延伸，網層在所述吊籃上方張緊。GB-A-l ， 526 ， 663中公開了這類濾篩的實例。支承網可設置有其內帶孔的板或由該 其內帶孔的板代替。
預張緊式濾篩包括若干個矩形網層，通常包括一層或兩層細小等 級網和具有較大網孔和較粗規格金屬線的支承網。網層在包括矩形角 鋼框架的剛性支承件上被預張緊并附著于其上。濾篩隨后插入到布置 于泥漿振動篩的吊籃中的C-槽形導軌中。GB-A-1， 578， 948中公開 了這類濾篩的實例。
PCT申請WO 01/76719中公開了 一種已知剛性支承件的另 一個 實例，該文獻尤其公開了其內帶孔的平板狀部分和折疊形成支承結構 的翼狀部分，其可以由單片材料制成。本申請人給該剛性支承件賦予 商標"UNIBODY"。
濾篩中的網層頻繁地磨損，因此需要易于更換。泥漿振動篩的尺
7寸通常為5英尺寬、IO英尺長。尺寸為5英尺寬乘IO英尺長的濾篩 難于操縱、更換和運輸。人們已知在單個泥漿振動篩中使用兩個、三 個、四個或更多個濾篩。目前所用濾篩的標準尺寸為4英尺乘3英尺。 許多典型的振動分離器和泥漿振動篩具有容器、承載體、外殼或 吊籃，用于使供應給振動分離器或泥漿振動篩的材料成分分離的 一個 或多個濾篩或濾篩組件固定到所述吊籃上。振動設備使容器振動，該 振動被傳遞給固定到所述容器上的濾篩或濾篩組件；或者振動設備直 接使濾篩振動。通常，希望使濾篩的振動最大化，與此同時隔離與振 動分離器相鄰的設備、對象和結構以免受由振動設備所引起的劇烈振 動。
通常，泥漿振動篩在近海的鹽水上方的鉆探平臺上使用。鹽分環 境和由泥漿振動篩處理的鉆井流體中的化學成分會造成濾篩組件損 壞。
本發明人注意到，長久以來需要用于振動分離器和泥漿振動篩的 濾篩組件經久耐用；耐受惡劣的環境和化學成分；在溫度工作范圍內 提供有效過濾；并且重量相對輕和易于操作。
發明內容
根據本發明，提供了 一種在振動分離器中使用以用于過濾含固體 的流體的濾篩組件，所述濾篩組件包括由復合材料制造的支承件和位 于支承件上的至少一層過濾材料，所述支承件具有頂部、底部和從頂 部向底部貫穿以使流體可通過的多個孔，該多個孔由支承件的結構界 定，其特征在于，界定孔的結構在支承件的頂部和底部之間逐漸傾斜。 優選地，孔由支承件的結構元件界定。復合材料可包括加強筋。加強 筋可由鋼、鋁或任何其它適當材料制成。加強筋可全部嵌入玻璃纖維 或塑性材料或者在此公開的任何其它材料中。
優選地，多個孔中的至少一個孔從俯視圖中看具有下列形狀正 方形、矩形、梯形、六角形、三角形、五角形、七角形、八角形或菱 形。有利地，界定孔的結構在支承件的頂部比底部窄，優選地，使得 孔在頂部比底部寬并且具有更大的開口區域。
優選地，界定孔的結構在支承件的底部比頂部窄，有利地，使得 所述孔在頂部比底部更窄并且具有更小的開口區域。優選地，逐漸傾 斜在頂部和底部之間是大體上連續的。
有利地，支承件具有兩個隔開的側面。優選地，多個孔中的每一 個孔具有頂點。有利地，兩個隔開的側面中的每一個側面具有一系列 隔開的肋部。優選地， 一系列隔開的肋部支承板。優選地，位于肋部 上方的板是實心的并且不受流體流動影響，有利地，該板中不帶孔。 有利地，肋部位于在使用中濾篩組件夾緊裝置夾持振動分離器中的濾 篩組件的區域內。優選地，頂點朝向支承架側面，優選地， 一系列隔 開肋部中的 一個肋部接觸每一個頂點。
有利地，至少一個基部構件位于界定孔的結構的底部處，所述基 部構件比界定孔的結構的底部寬。優選地，該至少一個基部構件是在 支承件的底部上隔開的多個基部構件。有利地，至少一個基部構件在 位于支承件的每一個側面上的肋部之下延伸，基部構件比肋部寬。優 選地，支承件具有兩個隔開的端部，基部構件與兩個隔開的端部大體 上平行。
優選地，支承件具有兩個隔開的端部，并且每一個端部包括兩個 隔開且連接在一起的端部構件。有利地，兩個隔開且連接在一起的端 部構件包括第一端部構件和第二端部構件，第一端部構件具有位于其
上的至少一個由可松開配合緊固材料構成的凸起(amount),第二端 部構件具有位置與至少一個由可松開配合緊固材料構成的凸起相對應 的至少一個孔，至少一個由可松開配合緊固材料構成的凸起的一部分 穿過該至少一個孔伸出。
有利地，至少一個過濾材料層是多個過濾材料層。優選地，濾篩 組件還包括位于支承件上的帶孔板和位于帶孔板上的至少一個過濾材 料層。優選地，帶孔板附著到支承件上。有利地，至少一個過濾材料 層連接到帶孔板上。優選地，帶孔板由復合材料制成。優選地，帶孔板由例如鋼或鋁的金屬制成。
有利地，由復合材料制成的支承件包括35%到40%的NYLON 66 (商標)材料和60%到65%的玻璃增強材料 優選地，由復合材料制 成的支承件包括6,6 NYLON (商標)材料和60%到65%的玻璃增強 材料。有利地，由復合材料制成的支承件包括35%到40%的NYLON 66 (商標)材料和60%到65%的玻璃增強材料與至少一種礦物。優選 地，該礦物是石英。有利地，由復合材料制成的支承件包括聚苯撐硫 (polyphenyleiie sulphide )和碳纖維。
本發明還提供了一種用于從含固體的鉆井流體中分離固體的泥漿 振動篩，該泥漿振動篩包括本發明的濾篩組件。
本發明還提供了一種利用振動分離器從含固體的流體中分離固體 的方法，所述方法包括步驟將含固體的流體引入振動分離器，該振 動分離器具有基部、吊籃、連接到吊籃上的至少一個濾篩組件，用于 使吊籃和至少一個濾篩組件振動的振動設備，至少一個濾篩組件包括 支承件和位于該支承件上的至少一個過濾材料層，支承件由復合材料 制成，支承件具有頂部、底部和從頂部向底部貫穿以使物質可通過的 多個孔，該多個孔由支承件的結構界定，界定孔的結構具有頂部和底 部并且在頂部和底部之間逐漸傾斜以界定錐形孔，以及使濾篩組件振 動以從含固體的流體中分離固體，這時，至少流體成分流過至少一個 過濾材料層和錐形孔。
有利地，界定孔的結構在支承件的頂部比底部窄，優選地，使得 孔在頂部比底部寬并且具有在頂部比底部更大的開口區域。
優選地，界定孔的結構在支承件的底部比頂部窄，有利地，使得 孔在頂部比底部窄的并且具有在頂部比底部更小的開口區域。優選地， 逐漸傾斜在頂部和底部之間是大體上連續的。
優選地，含固體的流體是含有鉆井鉆屑的鉆井泥漿，振動分離器 是泥漿振動篩。
因此，本發明提供了 一種用于振動分離器或泥漿振動篩的濾篩組 件，其中，用于濾篩組件的過濾材料的框架、板或支承件由復合材料制成。"復合材料"是指具有增強材料(例如，纖維、原纖維、碎片、
繩股和/或粉末)的塑料或樹脂材料，所述增強材料是具有希望強度的
材料(例如，但不限于碳、玻璃纖維、塑料、金屬或礦物玻璃)。
在某些特定方面，這種框架、板或支承件由具有在特定的溫度范
圍內保持有效剛度的復合材料制成。
帶有根據本發明的一個或多個濾篩組件的根據本發明的某些方面
的分離器和泥漿篩可用于處理含有鉆井鉆屑、碎屑等的鉆井流體。在
一個特定方面，該一個或多個濾篩組件在從環境溫度到大約90。C的溫 度范圍內有效。
為了更好地理解本發明，現在參考附圖以舉例方式進行說明，其
中
圖1A是根據本發明的濾篩組件的俯視圖； 圖1B是圖1A所示濾篩組件的分解側視圖； 圖2是從下面觀察的用于根據本發明的濾篩組件的濾篩支承件的 透視圖3A是從下面觀察的用于根據本發明的濾篩組件的濾篩支承件 的透視圖-，
圖3B是圖3A所示濾篩支承件的仰視圖3C是圖3A所示濾篩支承件的端視圖3D是圖3A所示濾篩支承件的側視圖3E是從上面觀察的圖3A所示濾篩支承件的透視圖3F是根據本發明的濾篩組件的 一部分的側剖視圖3G是根據本發明的濾篩組件的一部分的側剖視圖3H是根據本發明的濾篩組件一部分的側剖視圖4是帶有根據本發明的濾篩組件的泥漿振動篩的透視圖5A是根據本發明的濾篩組件的俯視圖5B是圖5A所示濾篩組件的分解側視圖；圖6A是示意性側視圖，顯示了制造根據本發明的濾篩組件的一
部分的模具和在使用該模具的方法中的一個步驟；
圖6B顯示了該方法中的另一步驟； 圖6C顯示了該方法中的又一步驟；
圖6D是通過該方法制成的根據本發明的濾篩組件的端視圖； 圖6 E是通過該方法制成的根據本發明的濾篩組件的剖視圖； 圖7是從下面觀察的根據本發明的濾篩支承件的透視圖； 圖8是從下面觀察的根據本發明的濾篩支承件的透視圖； 圖9是從下面觀察的根據本發明的濾篩支承件的透視圖； 圖IO是根據本發明的支承件的開口形狀的俯視圖； 圖IIA是從下面觀察的根據本發明的濾篩支承件的透視圖； 圖IIB是圖IIA所示濾篩支承件的端部構件的端視圖； 圖IIC是圖IIB所示端部構件的俯視圖，其中，部件用虛線表示 以使濾篩支承件端部的一部分清晰；以及
圖IID是圖11A所示濾篩的端部構件的端視圖。
具體實施例方式
圖1A和1B顯示了具有濾篩支承件T的濾篩組件S，兩個過濾材 料層M和N固定到該濾篩支承件T上。濾篩支承件T可以是根據本 發明的任何形式。
任意兩個已知過濾材料層可用于層M、 N，所述已知過濾材料層 可以是扁平的、平坦的或者內部具有凸出部分、波狀或其它三維元件； 以及可以除去任一層。可擇地，可使用第三和/或第四(任意已知的) 過濾材料層。所有層可以任何已知方式連接在一起和/或連接到濾篩支 承件T上。
圖4顯示了根據本發明的泥漿振動篩130,其具有安裝在吊籃132 中的根據本發明的濾篩組件133。在吊籃安裝構件137和框架136上 的安裝構件135之間安裝有用于隔離泥漿振動篩130振動的彈簧134。 振動設備138使吊籃132振動以使濾篩設備133振動。升降設備131提供吊籃端部的上升和下降。固定到吊籃132上的支柱139延伸穿過 安裝構件137中的相應孔。濾篩設備133可與任何適當的已知泥漿篩 或振動分離器一起使用。
一種用于根據本發明的框架、板或支承件的特定復合材料是重量 百分比35%到40%的NYLON 66 (商標)材料或6,6 NYLON (商標) 材料和60%到65%的玻璃增強材料(或60%到65%的玻璃增強材料 加上例如石英的礦物)。在另一方面，代替NYLON 66 (商標)材料， 聚苯撐硫與碳纖維一起使用。框架、板或支承件中的開口可以具有任
何希望的形狀，例如但不限于正方形、矩形、梯形、六角形、三角形 或菱形。
圖2顯示了根據本發明的由塑料或復合材料制成的濾篩支承件6, 其具有穿過主體3的多個流體流動開口 5。條(bar) 2延伸到主體3 的邊緣1A、 1B。主體3的端部4A、 4B均具有從主體3的一側向另一 側延伸隔開的構件8、 9。肋部7在構件8、 9之間延伸并連接到構件8、 9上。
根據本發明，肋部7可具有任何希望的數量并且可沿著構件8、 9 的長度隔開任何希望的距離。在一個方面，如圖所示，每個肋部7與 開口5之一的頂點鄰接，如每個條2也是如此，其中，每隔一個條2 短于相鄰條2。利用構件8、 9，端部得到增強。緊固件和/或緊固材料 可連接到構件8上以將兩個濾篩支承件6連接在一起。
圖3A到3E顯示了根據本發明的濾篩支承件10 (其可用作如圖 1A或圖4所示的根據本發明的濾篩組件的濾篩支承件)。濾篩支承件 10具有主體12，該主體具有由側面24、 26隔開的端部14、 16。主體 12具有貫穿的多個流體流動開口 20，該開口可具有任何希望的形狀和 大小，但是當從上面觀察時通常顯示為六角形。位于主體端部的一些 開口 20a的尺寸為開口 20的一半。圖10顯示了從上面觀察的可選的 開口形狀(用于濾篩支承件10和用于根據本發明的任何濾篩支承件)。
位于側面24、 26上的條22 (可選擇的)使支承件10加強、增大 了剛度并且從開口 20的外部部分向側面24、 26的邊緣延伸。可擇地，某些條22具有基部28。任一條22可以具有基部28;或者具有小于所 有條組的任一條組；或者每隔一個條或每隔兩個條。
主體12的每個端部14、16具有由可選的肋部42隔開的兩個構件 32、 34。構件32、 34的端部可以具有位于其間的開口或者如所示的由 構件37隔離。
如圖3C所示，可選地，界定開口 20的某些部件的部分具有基部 38，并且通過該基部28，形成延伸跨越濾篩組件10寬度的連續的基 部部件，從而使該基部部件加固并且增大了剛度。
對于界定了開口 20的主體部分的寬度來說，下列情況落入本發明 的范圍內從頂部到底部是均一的(如圖3F中的部件44F所示)；頂 部比底部寬(參見圖3G中的部件44G);或者如圖3H中的部件44H 所示，底部比頂部寬。在某些方面，濾篩支承件的選定區域的選定開 口或所有開口在開口的頂部或底部具有較寬部分(例如，在一個特定 方面，開口從頂部到底部逐漸傾斜，從較窄到略寬，例如，具有0.5 錐度)。在某些實施例中，在流體流撞擊濾篩組件的一個或多個點處， 或者在濾篩組件或振動篩或分離器的出口端，或者在較高流量區域， 部件44與圖3G中的部件44G類似，和/或每個開口具有帶有與底部 38類似的底部的一個、兩個或多個側面。
圖5A和5B顯示了濾篩組件100 (與圖1A、 1B中的濾篩組件S 類似，相同的字母表示相同部件)。具有多個流體流動開口 O的帶孔 板P (例如，在已知過濾組件中使用的任一已知帶孔板)位于過濾材 料層M、 N之間。可選地，板P放置在支承件T上并且通過任何已知 方式連接和/或附著到其上(統稱為"固定"在一起)，其中，該板連 接和/或附著到位于該板下方的元件上。在一個特定方面，板P在制造 支承件T期間與形成支承件T的材料放置在一起。
板或支承件上的濾篩布或金屬絲被張緊，如眾所周知的方法和工 藝所完成的那樣。
圖6A到6D說明了用于一種制造根據本發明的濾篩組件200的方 法，所述濾篩組件具有根據本發明的支承件102、帶孔板104和固定到帶孔板104上的過濾材料(未顯示)。過濾材料(未顯示)可以是在 此指出或公開的任何一個或多個過濾材料層。
帶孔板104被放置在模具110的型腔108中。隨后，拉模板112 放置在型腔108中并與帶孔板104隔開。隨后將可流動復合材料114 引入型腔(參見圖6C)中的帶孔板104上。復合材料114凝固并附著 到帶孔板104上。
在板復合材料結構從型腔108中取出之后，過濾材料(未顯示) 連接到帶孔板104上(例如，通過膠合劑、環氧樹脂、粘合劑、連接 件、緊固件、縫合和/或燒結)。
可選地，如圖6E所示，在帶孔板104中可設置開口 116(具有任 何希望的形狀、大小、數量和結構)，復合材料114流入帶孔板中，隨 后復合材料在帶孔板中凝固，從而將復合材料114固定到帶孔板104 上。可以使用任何大小或形狀的開口以穿過帶孔板104和支承件102。
圖7顯示了根據本發明的支承件230，該支承件具有端部構件238、 239(與構件8、 9類似)。端部構件239與六角形開口 232的頂點鄰接， 而不是與該開口的平坦側面鄰接。基部構件236(與基部28、 38類似) 從支承件230的一端向另一端延伸。條233 (與條2類似)位于主體 234 (與主體3類似)之下。肋部231位于構件238、 239之間并且與 六角形開口 232的頂點均勻隔開。
圖8顯示了根據本發明的具有開口 242的支承件240，與在此公 開的其它支承件類似，但是從上面觀察(以任何希望的角度)具有以 一定角度延伸經過支承件的基部241,并且具有與端部構件248、 249 (與端部構件238、 239類似)類似的側部構件246、 247。肋部245位 于構件244、 247和248、 249之間。
圖9顯示了與圖3A所示支承件類似的支承件250，但是該支承件 沒有端部構件(與端部構件32、 34類似)，具有圍繞支承件的整個下 部外周的一系列隔開的條252 (與條2或22類似)。可選地，基部258 從支承件250的一側向鄰近開口 253的另一側延伸。
圖IIA顯示了如圖3B所示濾篩10的替代結構。如圖IIA所示，端部構件34具有固定于其上由可松開配合的鉤環緊固材料制成的凸 起33。這些凸起的一部分穿過端部構件32中的相應孔35伸出(參見 圖11B-11D)。由可松開配合的鉤環緊固材料制成的這些凸起33定位 成使得與位于相鄰濾篩組件或濾篩支承件或振動篩吊籃的 一部分上由 這種材料制成的相應凸起可松開地配合。這種材料的凸起可用于在此 公開的任何端部構件上，并且與在此公開的具有孔(與孔35類似)的 任一端部構件相鄰。足夠量的材料33穿過孔35伸出，使得具有如圖 11A所示濾篩支承件的濾篩可有效且可松開地連接到相鄰濾篩組件上 或者連接到另一個部件上；孔35使得可能使兩個所述相鄰的連接好的 濾篩彼此鄰接而不與可松開配合的鉤環緊固材料相互連接，從而防止 它們接觸和密封鄰接。在本發明的范圍內可以使用一個或兩個以上的 凸起33 (具有相應的一個或多個孔)。
在此使用的"復合"材料包括但不限于在美國專利6,335,101; 6,346,425; 6，3S2，779; 6,343,038; 6,355,206; 6,355,358; 6,361,860; 6,324,833; 6，324，833和6，358，603和在這些專利引用的參考文獻中所 涉及的包括樹脂或塑料或玻璃纖維或玻璃的復合材料，所有這些文獻 在此引入作為參考。在本發明范圍內，泥漿振動篩(根據本發明如上 所列或所述的部件)的部件使用帶有加強金屬絲、條、線纜、片、板、 桿和/或盤(它們是金屬、木材或塑料的并且具有水泥、玻璃纖維和/ 或塑料基體和/或位于水泥、玻璃纖維和/或塑料基體內)的復合材料， 包括但不限于如美國專利6，358，603和該專利所引用文獻中公開的，所 有這些文獻在此全文引入作為參考。
根據本發明的任一支承件可以由塑料、金屬(例如，鋁、鋁合金、 鋼、不銹鋼)、樹脂、玻璃纖維和/或這些材料的組合制成，所述支承 件具有在支承件頂部比支承件底部大的開口和/或具有界定了從頂部 到底部逐漸傾斜(由窄變寬或由寬變窄)的開口的結構和/或具有跨越 支承件的一個或多個基部構件。
因此，本發明在至少但不必全部實施例中提供了一種用于振動分 離器或泥漿振動篩的濾篩組件，該濾篩組件帶有由復合材料制成的濾篩支承件。
因此，本發明在至少某些但不必全部實施例中提供了 一種在振動 分離器或泥漿振動篩中使用的濾篩組件，其中，所述濾篩組件受到的
振動力足以促使引到濾篩組件上的物質分離，所述濾篩組件包括由 復合材料制成的支承件；支承件具有頂部、底部和從頂部向底部貫穿 以使物質可通過的多個孔，該多個孔由支承件的結構界定，界定孔的 結構具有頂部和底部并且從支承件的頂部向底部逐漸傾斜，在支承件 的頂部比在底部窄或者在支承件的底部比在頂部窄；和位于支承件上 的至少一個過濾材料層。這種濾篩組件可以具有下列部件中的一個或 一些(以任意可能的組合)支承件具有兩個隔開的側面，并且該兩個 隔開的側面中的每一個側面具有一系列隔開的肋部；其中，多個孔中 的每一個孔具有指向支承件側面的頂點，并且其中， 一系列隔開的肋 部中的一個肋部與每一個頂點接觸；位于界定孔的結構底部處的至少 一個基部構件，所述基部構件比界定孔的結構的底部寬；其中，至少 一個基部構件是在支承件底部上隔開的多個基部構件；其中，支承件 具有兩個隔開的側面，并且兩個隔開的側面中的每一個側面具有一系 列隔開的肋部，并且其中，至少一個基部構件在支承件的每一個側面 上的肋部下延伸，該基部構件比肋部寬；其中，支承件具有兩個隔開 的端部，并且基部構件與兩個隔開的端部平行；支承件具有兩個隔開 的端部，并且端部中的每一個包括兩個隔開且連接在一起的端部構件； 其中，至少一個過濾材料層連接到連接件上；其中，至少一個過濾材 料層是多個過濾材料層；位于支承件上的帶孔板，和位于帶孔板上的 至少一個過濾材料層；其中，帶孔板附著到支承件上；其中，至少一
個過濾材料層連接到帶孔板上；和/或其中，帶孔板由復合材料制成。 因此，本發明在至少某些但不必全部實施例中提供了 一種在振動 分離器或泥漿振動篩中使用的濾篩組件，其中，濾篩組件受到的振動 力足以促使引在濾篩組件上的物質分離，所述濾篩組件包括由復合 材料制成的支承件；該支承件具有頂部、底部和從頂部向底部貫穿以 使物質可通過的多個孔，該多個孔由支承件的結構界定，界定孔的結構具有頂部和底部并且從支承件的頂部向底部逐漸傾斜，在支承件的
頂部比在底部窄或者在支承件的底部比在頂部窄；位于支承件上的至 少一個過濾材料層；該支承件具有兩個隔開的側面；并且兩個隔開側 面中的每一個側面具有一系列隔開的肋部；位于界定孔的結構底部處 的至少一個基部構件，該基部構件比界定孔的結構底部寬；其中，至 少一個基部構件是在支承件的底部上隔開的多個基部構件；其中，支 承件具有兩個隔開的側面，并且兩個隔開的側面中的每一個側面具有 一系列隔開的肋部，并且其中，至少一個基部構件在支承件的每一個 側面上的肋部下延伸，基部構件比肋部寬；位于支承件上的帶孔板； 和位于帶孔板上的至少一個過濾材料層。
因此，本發明在至少某些但不必全部實施例中提供了 一種在振動 分離器或泥漿振動篩中使用的濾篩組件，其中，所述濾篩組件受到的 振動力足以促使引在濾篩組件上的物質分離，所述濾篩組件包括由 復合材料制成的支承件；該支承件具有頂部、底部和從頂部向底部貫 穿以使物質可通過的多個孔，該多個孔由支承件的結構界定，界定孔 的結構具有頂部和底部并且從支承件的頂部向底部逐漸傾斜，在支承 件的頂部比在底部窄；位于支承件上的至少一個過濾材料層；和位于 界定孔的結構底部處的至少一個基部構件，基部構件比界定孔的結構 底部寬。
因此，本發明在至少某些實施例中提供了一種利用振動分離器或 泥漿振動篩處理物質的方法，所述方法包括將要處理的流體引入振 動分離器，所述振動分離器具有基部、吊籃、連接到吊籃上的至少一 個濾篩組件、用于使吊籃和至少一個濾篩組件振動的振動設備，其中， 至少一個濾篩組件是根據本發明的濾篩組件，和利用振動分離器處理 所述流體；以及，在某些方面，其中，所述流體包括鉆井流體和鉆井 鉆屑，所述振動分離器是泥漿振動篩。
權利要求
1. 一種在用于篩分含固體的流體的振動分離器中使用的濾篩組件，所述濾篩組件包括由復合材料制成的支承件(6)和位于所述支承件上的至少一個過濾材料層(M、N)，所述支承件(6)具有頂部、底部和從所述頂部向所述底部貫穿以使流體能通過的多個孔(5)，所述孔(5)由所述支承件(6)的結構界定，其特征在于，界定所述孔(5)的所述結構在所述支承件(6)的所述頂部和所述底部之間逐漸傾斜。
2. 如權利要求1所述的濾篩組件，其中，所述多個孔(5)中的 至少一個孔在俯視圖中具有以下形狀正方形、矩形、梯形、六角形、 三角形和菱形。
3. 如權利要求1或2所述的濾篩組件，其中，界定所述孔(5) 的所述結構在所述支承件(6)的所述頂部比在所述底部窄。
4. 如權利要求1或2所述的濾篩組件，其中，界定所述孔(5) 的所述結構在所述支承件(6)的所述底部比在所述頂部窄。
5. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，其中，所述支承件(6) 具有兩個隔開的側面(1A、 1B)。
6. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，其中，所述多個孔(5) 中的每一個孔(5)具有頂點。
7. 如權利要求6所述的濾篩組件，其中，所述兩個隔開側面(1A、 1B)中的每一個側面具有一系列隔開的肋部(2)。
8. 如權利要求6和7所述的濾篩組件，其中，所述頂點指向所述 支承件(6)的側面(1A、 1B)，優選地，所述一系列隔開的肋部(2) 接觸每一個頂點。
9. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，還包括位于界定孔(5) 的結構的底部處的至少一個基部構件(28)，所述基部構件(28)比界 定孔(5)的結構的底部寬。
10. 如權利要求9所述的濾篩組件，其中，所述至少一個基部構件(28)是跨越支承件(6)的底部隔開的多個基部構件。
11. 如與權利要求3結合的權利要求9或IO所述的濾篩組件，其 中，所述至少一個基部構件(28)在支承件(6)的每一個側面(1A， IB)上的肋部(2)之下延伸，所述基部構件比所述肋部寬。
12. 如權利要求9、 10或11所述的濾篩組件，其中，所述支承件 (6)具有兩個隔開的端部(32)，所述基部構件(28)與所述兩個隔開 的端部(6)大體上平行。
13. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，其中，所述支承件 (6)具有兩個隔開的端部(32)，所述端部(32)中的每一個包括兩個 隔開且連接在一起的端部構件(32、 34)。
14. 如權利要求13所述的濾篩組件，其中，所述兩個隔開且連接 在一起的端部構件(32、 34)包括第一端部構件(32)和第二端部構 件(34)，所述第一端部構件(32)具有位于其上的至少一個由可松開 配合緊固材料制成的凸起(33 )，所述第二端部構件(34 )具有位置與 所述至少一個由可松開配合緊固材料制成的凸起(33)相對應的至少 一個孔(35)，所述至少一個由可松開配合緊固材料制成的凸起(33) 的一部分穿過所述至少一個孔(35)伸出。
15. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，其中，所述至少一 個過濾材料層(M、 N)是多個過濾材料層。
16. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，還包括位于支承件 (6)上的帶孔板(P)，并且所述至少一個過濾材料層(M、 N)位于 所述帶孔板(P)上。
17. 如權利要求16所述的濾篩組件，其中，所述帶孔板(P)附 著到支承件(6)上。
18. 如權利要求16或17所述的濾篩組件，其中，所述至少一個 過濾材料層(M、 N)連接到所述帶孔板(P)上。
19. 如權利要求16-18中任一項所述的濾篩組件，其中，所述帶 孔板(P)由復合材料制成。
20. 如前述任一項權利要求所述的濾篩組件，其中，由復合材料制成的支承件(6 )包括35%到40%的NYLON 66 (商標)材料和60% 到65%的玻璃增強材料。
21. 如權利要求1-19中任一項所述的濾篩組件，其中，由復合材 料制成的支承件(6 )包括6,6 NYLON (商標)材料和60%到65%的 玻璃增強材料。
22. 如權利要求1-19中任一項所述的濾篩組件，其中，由復合材 料制成的支承件(6 )包括35%到40%的NYLON 66 (商標)材料和 60%到65%的玻璃增強材料與至少一種礦物。
23. 如權利要求1-19中任一項所述的濾篩組件，其中，由復合材 料制成的支承件(6)包括聚苯撐硫和碳纖維。
24. —種用于從含固體的鉆井流體中分離固體的泥漿振動篩，所 述泥漿振動篩包括如前述任一項權利要求所述的濾篩組件。
25. —種利用振動分離器從含固體的流體中分離固體的方法，所 述方法包括以下步驟將含固體的流體引入振動分離器，所述振動分 離器具有基部、吊籃、連接到所述吊籃上的至少一個濾篩組件，用于 使所述吊籃和所述至少一個濾篩組件振動的振動設備，所述至少一個 濾篩組件包括支承件和位于所述支承件上的至少一個過濾材料層，所 述支承件由復合材料制成，所述支承件具有頂部、底部和從頂部向底 部貫穿以使物質能通過的多個孔，所述孔由所述支承件的結構界定，斜以界定出錐形孔；以及使所述濾篩組件振動以從含固體的流體中分 離固體，這時至少流體成分流過所述至少一個過濾材料層和所述錐形 孔。
26. 如權利要求25所述的方法，其中，界定所述孔的結構在所述 支承件的所述頂部比所述底部窄，優選地，使得所述孔在頂部比在底 部更寬并且具有更大的開口區域。
27. 如權利要求25所述的方法，其中，界定所述孔的結構在所述 支承件的底部比頂部窄，有利地，使得所述孔在頂部比底部更窄并且 具有更小的開口區域，優選地，所述逐漸傾斜在所述頂部和底部之間大體上連續。
28.如權利要求25、 26或27所述的方法，其中，所述含固體的 流體是含有鉆井鉆屑的鉆井泥漿，所述振動分離器是泥漿振動篩。
全文摘要
本發明公開了一種在用于篩分含固體的流體的振動分離器中使用的濾篩組件，濾篩組件包括由復合材料制成的支承件(6)和位于所述支承件上的至少一個過濾材料層(M、N)，支承件(6)具有頂部、底部和從頂部向底部貫穿以使流體可通過的多個孔(5)，所述孔(5)由支承件(6)的結構界定，其特征在于，界定所述孔(5)的所述結構在所述支承件(6)的所述頂部和所述底部之間逐漸傾斜。
文檔編號E21B21/06GK101505882SQ200780030771
公開日2009年8月12日 申請日期2007年6月25日 優先權日2006年12月12日
發明者E·斯科特, G·S·斯特朗 申請人:國民油井華高有限合伙公司