CN101010149A - 筛网组件和泥浆振动筛 - Google Patents

Abstract

一种泥浆振动筛，其包括筛网组件(940)，该筛网组件包括支撑件(942)和至少一层筛选材料(950)，筛网支撑件(942)具有周边和下侧，其特征在于，间隔件(970－973)被布置在筛网支撑件(942)的下侧，其中泥浆振动筛包括用于固定筛网组件(940)的周边的固定装置和在筛网组件下面的结构件，间隔件(970－973)被布置在筛网支撑件(940)和结构件之间。

Description

筛网组件和泥浆振动筛

技术领域

本发明涉及一种用在泥浆振动筛中的筛网组件和一种泥浆振动筛。

背景技术

在油井或气井建造的钻井过程中，钻头被布置在钻柱的端部且被旋转以钻井。已知为“钻井泥浆”的钻井流体经由钻柱被泵送到钻头以润滑钻头。钻井泥浆还用于经由形成在钻柱和钻井之间的环状空间将由钻头产生的钻屑和其他固体输送到地面。钻井泥浆包含昂贵的合成油基润滑油，所以通常回收并重复利用已用过的钻井泥浆，但是这需要将固体从钻井泥浆中去除。这通过处理钻井流体来实现。处理的第一部分是把固体从充满固体的钻井泥浆中分离出来。这通过使用振动分离器如在US 5,265,730、WO 96/33792和WO 98/16328中公开的那些泥浆振动筛来至少部分地实现。

泥浆振动筛通常包括敞开底部篮(open bottomed basket)，该敞开底部篮具有一个敞开出料端和实心壁进料端。许多矩形筛网被布置在该篮中，并且被保持在位于该篮的壁上的C形槽轨中，如GB-A-2,176,424中公开的那样。该篮被布置在用于收容回收的钻井泥浆的接收器上方的弹簧上。在该篮的敞开出料端的下面设置料车(skip)或者沟(ditch)。电动机被固定到该篮上，该电动机具有设有偏心配重块的驱动转子。在使用时，电动机使转子和偏心配重块转动，这使该篮和固定到该篮上的筛网振动。充满固体的泥浆被从篮子的进料端导入到筛网。振动运动促使固体沿着筛网朝向敞开出料端移动。钻井泥浆通过筛网。回收的钻井泥浆被收容在用于进一步处理的接收器中，并且固体通过篮子的出料端进入料车或者沟中。

筛网通常是钩带型和预紧型这两种类型中的一种。

钩带型筛网包括夹层结构的几个矩形网层，该矩形网层通常包括一层或两层细等级网以及具有较大网孔和较钢丝直径的支撑网。通过细长钩形式的带使各网层在各侧边缘连接。在使用中，该细长钩被钩在沿泥浆振动筛的各侧布置的张紧设备上。泥浆振动筛还包括一套冠状支撑构件，这些支撑构件沿着振动筛的篮子的长度伸展，通过这些支撑构件使网层张紧。在GB-A-1,526,663中公开了这种类型的筛网的例子。支撑网可以设有其中有孔的板，或者可以被其中有孔的板代替。

预紧型筛网包括几个矩形网层，该矩形网层通常包括一层或两层细等级网以及具有较大网孔和较钢丝直径的支撑网。网层在刚性支撑件上被预紧并粘附到该刚性支撑件上，该支撑件包括矩形角铁框架。然后，将筛网插入到被布置在泥浆振动筛的该篮中的C形槽轨中。在GB-A-1,578,948中公开了这种类型的筛网的例子。

在PCT公报No.WO 01/76719中公开了已知刚性支撑件的例子，其中，公开了其中具有孔和被折叠以形成支撑结构的翼部的平板状部分，该平板状部分可以由单片板材制成。该刚性支撑件被申请人赋予商标“UNIBODY”。

US-A-4,575,421公开了具有穿孔刚性板的筛网组件，该刚性板具有粘附到其上的两层网和设置在任一侧以便于安装在泥浆振动筛中的两个钩带，该泥浆振动筛设有多个纵梁(stringer)，筛网组件在该纵梁上隆起。刚性板在维持筛选材料的一定张力方面是刚性的，但是当保持在钩带之间时会挠曲。

筛网中的各网层经常磨坏，所以需要易于更换。泥浆振动筛通常有5英尺宽、10英尺长。尺寸为4英尺宽和10英尺长的筛网很难操纵、更换和运输。众所周知，在单个泥浆振动筛中使用两个、三个、四个或更多个筛网。当前使用的筛网的标准尺寸为4英尺×3英尺。

US-A-4,582,597公开了一种振动分离器，该振动分离器具有篮和被布置在篮子的内表面上的用于收容筛网组件两侧的通道。在该通道中布置可膨胀软管。筛网组件包括覆盖并固定到框架上的筛眼(screening mesh)。筛网组件滑入到振动分离器中的通道中。为了减少抖动，使用气流对软管充气，以迫使筛网组件的框架成为冠状中心。

GB-A-2,176,424公开了一种振动分离器，该振动分离器具有篮子和被布置篮子的内表面上的用于收容筛网组件和夹紧设备的通道。筛网组件包括覆盖并固定到框架上的筛眼。夹紧设备包括尺寸与筛网组件的框架尺寸类似的框架。框架具有在其上的可膨胀的袋(stocking)，该袋安装到气流或者液流供应装置上。当筛网组件和夹紧设备都滑入到通道中时，袋被充气以将筛网组件固定在通道中。还公开了具有中间框架构件的夹紧设备，该中间框架构件上布置袋的附属件(tributary)。支撑构件被设置在筛网组件的上方和下方，从而在使用中，附属件被充气以在支撑件之间夹紧该筛网组件。

GB-A-2,176,425公开了一种振动分离器，该振动分离器具有篮子和被布置在篮子的内表面上的用于收容筛网组件的通道。筛网组件包括覆盖并固定到框架上的筛眼。通道具有在其内可充气的袋，该袋用于在通道内夹紧筛网组件的框架。筛网组件还具有沿其两个中间部中的每一个的加强肋，振动分离器具有沿其两个中间部中的每一个的袋的附属件，从而在使用中，附属件被充气以与加强肋接合。

US-A-4,809,791公开了一种具有筛网的振动筛。筛网被支撑在柔性横弓形梁上，该梁被安装到框架的侧部上。推杆(ram)被布置在振动筛中并且被安装到柔性横弓形梁的中心上。推杆延伸以增大筛网的张力。

重要的是在给定空间内获得最大的筛选面积并消除对用于将筛网组件固定到振动筛的机构的需要，该机构挡住筛选材料的面积，并将降低筛网组件的筛选能力。

发明内容

本发明还意图提供一种用于筛网的面板，该面板将增加布置在其上的筛选材料(screening materail)层的寿命。

根据本发明提供一种用于泥浆振动筛的筛网组件，该筛网组件包括支撑件和至少一层筛选材料，该支撑件具有围边和下侧，其特征在于，间隔件被布置在支撑件的下面。

优选地，支撑件包括两个相对侧和在两侧之间延伸的支撑构件，其中，间隔件被布置在支撑构件的下面。

有利地，间隔件基本上在支撑构件的整个长度延伸。可选择地，间隔件可以更短或者更长。优选地，支撑件是大体矩形的。

有利地，支撑件包括框架。优选地，框架包括由管材制成的支撑构件。优选为方形截面或者圆形截面。优选地，交叉构件具有交叉构件宽度，主体的大体平坦侧具有主体宽度，该主体宽度基本上等于该交叉构件宽度。

可选择地，支撑构件是具有主体构件的类型，该主体构件由单个整体片状材料制成，所述主体构件具有第一部和第二部，所述第一部具有多个肋支撑件，该肋支撑件从所述第一部的间隔开的开口、狭槽或切口弯曲或者折叠，第二部具有至少一个开口，通过该开口弯曲或者折叠到第一部，从而第二部的下侧与肋支撑件的顶面接触，间隔件被布置在支撑件的下侧。

优选地，间隔件包括密封件。

有利地，支撑件包括在支撑件的周边内的交叉构件，间隔件被布置在交叉构件上。优选地，支撑件包括多个交叉构件。

优选地，间隔件具有大体限定为“D”形的主体。有利地，间隔件是中空的。可选择地，间隔件具有实心主体。间隔件可以围绕(raparound)支撑构件且可形成唇缘(lip)。间隔件可以被布置在支撑件的凹部中。支撑构件可以具有贯通其中的一系列开口，并且可以形成桁架状肋。可以是肋中的三角形开口的挖去部分可以形成桁架构造。优选地，间隔件通过以下至少一种方式固定到支撑件的下侧：胶；间隔件与支撑件之间的摩擦配合。

优选地，筛网组件还包括筛网组件的周边上的密封件，该密封件用于在抵接筛网或者形成交接面的泥浆振动筛的部分之间进行密封。优选地，在筛网组件的端部的端面上和/或筛网组件的侧部的侧面上。

优选地，间隔件是大体矩形截面，其长度约为2cm(3/4″)，高度约为1cm(3/8″)。间隔件可以在大于这些尺寸1或者2cm的范围内。

优选地，支撑件具有至少一个用于收容向上突出构件的孔，该向上突出构件从泥浆振动筛的安装结构(mounting structure)向上突出。有利地，间隔件被布置在支撑件的周边内。优选地，并不仅在支撑构件的周边上。

有利地，筛网组件包括另一层筛选材料。

优选地，间隔件被布置为基本上围绕支撑件的整个周边。

本发明还提供一种泥浆振动筛，该泥浆振动筛包括本发明的筛网组件，其中，振动筛包括用于固定筛网组件的周边的固定装置和在筛网组件下面的结构件，其特征在于，间隔件被布置在筛网支撑件和结构件之间。优选地，结构件被布置在筛网组件的下面并在筛网组件的周边内。

本发明还提供一种用泥浆振动筛处理材料的方法，该方法包括以下步骤：将待分离的材料导入本发明的泥浆振动筛中，振动该筛网组件以分离材料。优选地，该材料是充满固体的钻井泥浆。

在至少某实施例和某些方面，本发明还公开了一种筛网组件，该筛网组件用于安装在振动分离器或泥浆振动筛的安装结构或台面上，该筛网组件具有框架，该框架的第一框架端与第二框架端通过包括第一侧和第二侧的两个相对的间隔开的侧部间隔开，该框架具有顶部和底部，该框架在安装结构/框架交界面处抵接安装结构或台面、框架上的筛选材料和框架上的用于密封安装结构/框架交界面的密封装置。

在某些方面，本发明公开了一种方法，用于将筛网组件安装到振动分离器的筛网安装结构上，以便于密封筛网组件和筛网安装结构之间的交界面，该方法包括将筛网组件定位在筛网安装结构上，从而使支撑筛网组件的筛选材料的支撑件的所有交叉构件都大体横穿或者都大体平行于从筛网组件的一侧到另一侧的材料流动方向，或者支撑件的至少两个外侧沿着它们的整个长度独立，并且在外侧和交叉构件之间没有连接，该交叉构件延伸越过平行于侧部的支撑件(也就是，可以是在两个纵向交叉构件之间延伸的一个或者两个横向交叉构件，但是这些横向交叉构件并不与支撑件的外侧连接)，并且迫使支撑件的第一和第二侧与冠形装置(crowning apparatus)一起向下，以实现筛网组件的隆起，与第一和第二侧成直角的第三和第四侧(不与横向交叉构件相连的侧)是硬的，但仍具有充分的柔性，从而在处于隆起构造的筛网组件的情况下，第三侧和第四侧都沿着其基本全部长度与筛网安装结构的表面密封接触。在本发明的某些实施例中公开了筛网组件，其中蜂巢结构用作用于筛网筛选材料的支撑构件。

这种相比于某些现有技术的筛网组件具有相对较少材料的筛网组件在有效使用时足够坚固和稳定；这种筛网组件在筛选材料用支撑件中具有一个或者多个弹性构件。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将通过示例的方式参考附图进行说明，其中：

图1A是根据本发明的用于筛网组件的支撑件的仰视图；图1B是沿图1A中的线IB-IB截取的截面图；

图2是根据本发明的用于筛网组件的支撑件的一部分的仰视图；

图3A、3B以及3C是根据本发明的用于筛网组件的支撑件的可选部件的截面图。

图4A和4B是根据本发明的用于筛网组件中的密封件和密封件保持器的截面侧视图；

图5A至5D是根据本发明的密封结构的截面侧视图；

图6A是根据本发明的筛网组件的俯视图；图6B是图6A中所示筛网组件的仰视图；

图6C是图6A中所示筛网组件的端视图；图6D是图6A中所示的筛网组件的侧视图；

图7是根据本发明的泥浆振动筛的透视图；

图8是布置在形成根据本发明的筛网组件的一部分的框架构件上的密封构件的截面图；

图9A是根据本发明的用于筛网组件的框架的俯视图；图9B是沿图9A中的线9B-9B截取的截面图；图9C是沿图9A中的线9C-9C截取的截面图；

图10A是根据本发明的用于筛网组件的框架的俯视图；图10B是图10A中所示的筛网组件的侧视图；图10C是图10A中所示的筛网组件的端视图；图10D是沿图10A中的线10D-10D截取的截面图；图10E是沿图10A中线10E-10E截取的截面图；图10F是图10A中所示的筛网组件的交叉构件的截面侧视图；

图11A是根据本发明的用于筛网组件的框架的俯视图；图11B是图11A中所示的筛网组件的交叉构件的侧视图；图11C是用于图11A中所示的筛网组件的可选交叉构件的侧视图；

图12是根据本发明的用于筛网组件的构件的截面图；

图13A是现有技术的泥浆振动筛的侧视图；图13B是图13A中所示的泥浆振动筛的俯视图；图13C是图13A中所示的泥浆振动筛的截面侧视图；图13D是图13C中所示的泥浆振动筛的一部分的视图；图13E是图39A中所示的泥浆振动筛的一部分的视图；以及

图14是根据本发明的用于筛网组件的具有间隔维持器的支撑件的一部分的截面图。

具体实施方式

参照图1A和1B，示出了用在根据本发明的筛网组件300中的支撑件，该筛网组件300具有由两个侧部构件303、304间隔开的两个端部构件301、302。两个可选的间隔开的交叉构件305、306在两个端部构件301、302之间延伸，两个可选的间隔开的交叉构件307、308在交叉构件305、306之间延伸。端部构件、侧部构件和/或交叉构件可以是实心的或者它们也可以是中空的。如图1B中所示，侧部构件303是中空管状构件，其通常用于振动分离器和泥浆振动筛的筛网组件的支撑件中。一层、两层、三层或者更多层筛选材料(未示出)可被设置以形成筛网组合体(未示出)。筛选材料层可以粘在一起或者缝合在一起。筛网组合体还可包括支撑网(未示出)。支撑网可以粘接、用环氧树脂粘合、缝合或者以其他方式附着到筛网组合体上。筛网组合体或者支撑网可以粘附、用环氧树脂粘合、缝合或者以其他方式附着到支撑件上以形成完整的筛网组件。穿孔板还可用来支撑筛网组合体和/或支撑网并且可以粘结到其上。穿孔板可以粘结到支撑件上或者简单地放置在支撑件上方并通过泥浆振动筛中的固定机构固定到支撑件上，从而形成泥浆振动筛中的筛网组件，该固定机构为例如气囊(pneumatic bladder)、申请人以商标“PNEUMO-SEAL”  出售的固定机构。

如图1A中所示，密封构件311-314被粘贴到端部构件301、302和侧部构件303、304的下表面，以密封具有支撑件300的筛网组件与振动分离器或者泥浆振动筛的台面(deck)或安装面之间交界面。可选择地，可以去掉密封构件311、312或密封构件313、314。任何适当的密封构件，包括根据本发明在这里公开的任何密封件，都可以用作密封件311-314；并且，如图27B所示，在一个方面中，密封件314为形成具有中空内部315的“D”形，该中空内部315使密封件易于挠曲，以加强对振动筛台面或者其他筛网座或支撑件的密封。在一个方面，密封件由腈材料制成。

如图2所示，筛网支撑件310(或根据本发明的任何支撑件)可以具有围绕其周边的外部密封件，例如示出的在端部构件301和侧部构件303上的密封件316、317(部分示出；密封件完全围绕支撑件延伸)。对于底部密封件311-314，两对周边密封件中的任何一对可以去掉。密封件316、317可以是实心的或者中空的，并且具有任何示出形状或者在此处指出的形状。

图3A示出了固定到筛网组件支撑部件321上的密封件320(与上述密封件280类似)。可选地，密封件320具有空隙空间322，该空隙空间322加强了密封件/筛网台面接触，并且另外可选地，密封件320具有与用来密封的表面接触的波纹表面324。根据本发明的任何密封结构都可以由任何适当的塑料、金属、橡胶、合成物、玻璃纤维、合金或者密封材料制成。

图3B示出了固定到筛网组件支撑件332上的密封件330(与上述密封件280类似)。密封件330具有用于与将被密封的表面抵接的唇缘334。壁335连接密封件330的唇缘334和基部336。可选地，空隙空间337在密封件330的整个长度上延伸以加强柔性。根据本发明的任何密封件或者密封构件都可以具有如空隙空间337的空隙空间，该空隙空间的截面形状类似于或不同于空隙空间337的截面(例如，椭圆形、圆形、方形)。

图3C示出了支撑部件342上的密封件340。密封件340具有从基部346突出的半球形头部344。

在筛网支撑件300上的密封件例如密封件311到314帮助抑制未筛选的流体流到筛网组件和振动筛台面(或其他座或者筛网组件支撑件)的下面。密封件还防止金属筛网支撑件与金属筛网安装结构直接接触，从而减少金属对金属的磨损。任何适当的紧固件、连接件和/或粘合剂或者胶都可以用于将根据本发明的密封件固定到框架或者筛网支撑件上。在一个具体方面中，LOCTITE(商标)粘合剂被用于将密封件粘到筛网支撑件上。

图4A示出了根据本发明的密封件保持器240，该密封件保持器240具有下部241a、直立部241b和向下突出的顶部241c。密封件242具有可拆卸并可移除地布置在密封件保持器240的内部空间的主体243。可选地，主体243为所示中空的(或者其也可以是实心的)。唇缘244与突出部245连接或者与突出部245一体形成。突出部246与主体243连接或者与主体243一体形成。密封件保持器240可用在振动分离器或者泥浆振动筛中。优选地，密封件保持器240的内部空间的形状和密封件242的主体243的形状基本一样。唇缘244是可选的。优选地，密封件242是柔性的，以加强其对筛网组件的端部的密封效果。密封件保持器240的顶部241c伸入到形成在密封件242的唇缘244和主体243之间的凹部246中。这帮助将密封件242保持在相对于筛网组件端部的希望位置处。这种密封件保持器可适用于筛网的一端或者两端，以在抵接筛网和泥浆振动筛中的抵接表面之间进行密封。图1A到3C所示的密封件连同图4A和4B所示的密封件保持器一起使用。

图4B示出了根据本发明的密封件保持器247，该密封件保持器具有下部247a、直立部247b和向上突出的倾斜部247c。密封件248具有可拆卸并可移除地布置在密封件保持器247的内部区域中的主体248a。可选地，主体248a为所示中空的(或者其也可以是实心的)。唇缘249与突出部248b连接或与突出部248b一体形成。突出部248b与主体248a连接或与主体248a一体形成。如密封件保持器22一样，密封件保持器247可用在振动分离器或者泥浆振动筛中。优选地，密封件保持器247的内部空间形状与密封件247的主体248a的主要部分的形状基本一样。唇缘249是可选的。优选地，密封件282为柔性的，以加强其对筛网组件的端部的密封效果。密封件保持器247的倾斜部247c伸入到形成在唇缘249的下部248d和密封件248的主体248a之间的凹部248c中。这帮助将密封件248保持在相对于筛网组件端部的希望位置处。在一个方面中，唇缘249相对于突出部248b是柔性的，并且可以向后移动(在图30B中向左)，以适应筛网组件端部和/或加强与筛网组件端部的密封接触。

以下在本发明的范围内，具有根据本发明的密封结构的筛网组件(如在这里公开的任何筛网组件)，该筛网组件是任何已知的筛网组件，该筛网组件抵接振动分离器或者振动筛的端部、侧部或者表面；筛选材料，其可以一层或者多层已知的筛选材料，其具有或没有支撑件、具有或没有连接在一起的层，该筛选材料通常是平的或者波状的。

图5A示出了可移除地安装在密封件保持器251中的密封件250，筛网组件252(示意性示出)具有与密封件250密封接触的端部253。密封件250具有唇缘254，该唇缘254与密封件保持器251的外表面255抵接。筛网组件252具有筛选材料256。密封件250的长度大体等于或者稍大于端部253的长度。密封件保持器251被固定到、连接到、或者一体形成到分离器或者振动筛的篮(basket)或其他筛网支撑结构的侧壁257上。

图5B示出了可移除地安装在密封件保持器261中的密封件260，筛网组件262(示意性示出)具有与密封件260密封接触的端部263。密封件260具有凹部264，该凹部264收容密封件保持器261的部分265。筛网组件262具有筛选材料266。密封件260的长度大体等于或者稍大于端部263的长度。密封件保持器261被固定到、连接到、或者一体地形成到分离器或者振动筛的篮子或其他筛网支撑结构的侧壁267上。可选地，密封件260具有空隙空间268，该空隙空间268增强了密封件/筛网组件的接触，并且另外可选地，密封件260具有用于接触筛网端部263的波状表面260a。可选地，构件269可以永久或者可移除地定位在密封件保持器261内，以用作间隔维持器、吸振器、垫、和/或密封件，并且可以由任何适当的塑料、金属、合成物、玻璃纤维、合金或者密封材料制成。

图5C示出了可移除地安装在密封件保持器271中的密封件270，筛网组件272(示意性示出)具有与密封件270密封接触的端部273。密封件270具有唇缘274，该唇缘274与密封件保持器279的表面275抵接。密封件保持器279可移除地或者永久地定位在密封件保持器271内。筛网组件272具有筛选材料276。密封件270的长度大体等于或者稍大于端部273的长度。密封件保持器271被固定到、连接到、或者一体地形成到分离器或振动筛的篮或其他筛网支撑结构的侧壁277上。密封件保持器279可以由用于构件269的任何上述材料制成。可选地，密封件保持器279可具有波状外表面279a，以便于其在密封件保持器271内移动。凹部279b收容密封件270的唇缘274。壁275连接唇缘274和密封件270的外部278。可选地，密封件270具有内部空隙空间270a。

图5D示出了可移除地安装在密封件保持器281中的密封件280，筛网组件282(示意性示出)具有与密封件280密封地接触的端部283。密封件280具有唇缘284，该唇缘284与密封件保持器281的外表面285抵接。筛网组件282具有筛选材料286。密封件280的长度大体等于或者稍大于端部283的长度。密封件保持器281被固定到、连接到、或一体地形成到分离器或振动筛的篮或其他筛网支撑结构的侧壁287上。凹部281b收容密封件280的唇缘288。壁289连接密封件280的唇缘281b和外部281c。刚性构件280d沿着密封件280的整个长度延伸以提供强度和刚性。

根据本发明的任何实施例的任何密封件或密封构件都可以具有类似于刚性构件280d的刚性构件，该刚性构件的截面形状类似于或者不同于刚性构件80d的截面形状(例如椭圆形、圆形、方形)。

图5A-5D的密封件保持器具有对应于安装在其中的或者其上的密封件的长度的长度(例如，稍短于、稍长于或者等于密封件的长度)。密封件优选具有与用于筛网组件的支撑件的端部构件的长度相等的长度，或者至少大于端部构件的一部分长度，该一部分长度需要实施密封。

图6A-6F示出了根据本发明的筛网组件940，该筛网组件具有带端部构件944和互连的侧部构件945的管状框架942。例如用胶、粘合剂、环氧树脂、和/或紧固件将筛选材料层或者层组合体950固定到管状框架942。可选的交叉构件941(在其中延伸且具有连接到侧部945的端部的多个可选间隔开交叉构件943中的)具有两个可选槽口946，每一个槽口都用于收容泥浆振动筛台面的直立构件的一部分。如图6B所示，框架942由密封构件970-973包围，这些密封构件被任何适当的胶、粘合剂、环氧树脂和/或紧固件固定到框架942上。在一个方面中，密封构件970-973是具有大体“D”形的中空体，用市场可得到的LOCTITE(商标)牌粘合剂将“D”形的平坦部粘接到框架942上，在一个具体方面中，，例如LOCTITE(商标)、TAK PAK(商标)粘合剂、PRISM(商标)粘合剂、或者SUPER BONDER(商标)粘合剂；并且，在一个具体方面，密封构件970-973由腈材料(其可耐热和耐受从井筒抽取的钻出材料的化合物)制成。

如图6A至6D所示，可选地，密封构件971、973具有与框架942中的孔974对应并对准的孔975(孔974在图6A、6C、6D中用虚线示出)。孔974、975的尺寸、形状和位置被形成为收容从振动筛或振动分离器的筛网安装结构或者台面向上突出的向上突出构件。可选地，孔974中的一个可以去掉。

图7示出了具有从台面992向上突起的多个间隔开的向上突出构件902的泥浆振动筛990。尽管没有示出，但可以理解，如所希望的那样，直立构件902可以间隔开地设置在台面992的两侧或者围绕台面992(或者任何振动分离器或者振动筛台面)的整个周边设置。可选地，孔993可以去掉或者它们可以设置且大小形成为用于收容筛网组件的向下突出构件。在一个具体方面中，直立构件902的尺寸和位置形成为可被收容例如在如图6A至6D所示的筛网组件940的孔974、975的孔内。可选地，对每个筛网组件仅设置一个直立构件902。

因而，可以看到，例如，如图6A至7所示，本发明提供一种可拆卸地安装到振动分离器或泥浆振动筛的安装结构的筛网组件，该安装结构具有主体，筛网组件可定位在该主体上，部分材料被处理为可流过主体，至少一个向上突出构件从主体向上突出，该至少一个向上突出构件的尺寸和形状形成为其能被筛网组件中的对应孔收容，该至少一个突出构件具有突出构件截面面积，该筛网组件具有：支撑件(例如，框架)；在支撑件上的筛选材料(例如一层、两层、三层或者更多层)；支撑件的两个间隔开的端部，两个间隔开的端部通过两个间隔侧部间隔开，两个间隔开侧部中的每一个与两个间隔开端部中的每一个连接，可选地，一个或者多个间隔开的交叉构件在两个间隔开的侧部之间从一个侧部延伸到另一侧部，支撑件的至少一部分是具有顶部和底部的管状构件，筛选材料的一部分越过管状构件；在管状构件的底部中的至少一个孔，该至少一个孔的尺寸、形状和位置形成为收容安装结构主体的至少一个向上突出构件，该至少一个孔具有比突出构件截面面积大的孔截面面积。

因而，还可以看到，例如，如图6A至7所示，本发明提供了一种用于分离其中夹带有固体的钻井流体的成分的泥浆振动筛系统，该泥浆振动筛系统具有基部(base)；在基部上的筛网安装篮(mountingbasket)；用于振动筛网安装篮的与筛网安装篮相连的振动装置；筛网安装篮具有用于将至少一个筛网组件安装在安装结构上的安装结构，该安装结构具有主体，在该主体上方可定位至少一个筛网组件，通过泥浆振动筛处理的一部分钻井流体可流过至少一个筛网组件并可流过主体；安装在安装结构上的至少一个筛网组件；该至少一个筛网组件可拆卸地安装到泥浆振动筛的安装结构上；该安装结构具有至少一个从主体向上突出的向上突出构件，该至少一个向上突出构件的尺寸和形状形成为其可被筛网组件中的对应的孔收容；该至少一个突出构件具有突出构件截面面积；该至少一个筛网组件包括支撑件；在支撑件上的筛选材料；该支撑件是具有两个间隔开端部的框架，该两个间隔开端部通过两个间隔开侧部间隔开，两个间隔开侧部中的每一个连接到两个间隔开端部中的每一个上，框架可选地具有一个或者多个间隔开的交叉构件，该间隔开的交叉构件在两个间隔开的侧部之间从一个侧部延伸到另一侧部，框架的至少一部分是具有顶部和底部的管状构件，管状构件的顶部上的一部分筛选材料；和在管状构件的底部中的至少一个孔，该至少一个孔的尺寸、形状和位置形成为用于收容安装结构主体的所述至少一个向上突出构件，该至少一个孔具有比该突出构件截面面积大的孔截面面积。

图8示出了根据本发明的密封构件980，该密封构件980可以代替在这里公开的用于密封支撑件/安装结构交界面的任何密封件或者密封构件使用，或者该密封构件980可以与在这里公开的任何密封件或者密封构件组合使用，。密封构件980具有波状结构(如图8的截面图所示)，并且根据本发明，这种密封构件可以具有任何希望脊部和谷部的构件。在一个方面中，密封构件980由单个密封材料制成；但是，如所示的，密封构件具有多个层981-983。在一个方面中，这些层具有不同的柔性，层981的柔性最大，层982的柔性较小，层983的柔性最小。可选地，可去掉任何一层或两层。粘合剂、胶或者环氧树脂985-987将密封构件980固定到框架构件984上。

图13A-13E示出了现有技术的泥浆振动筛SH，该泥浆振动筛具有四个筛网组件安装结构M，每一个安装结构M具有两个横杆C。安装在安装结构M上的筛网组件的交叉构件(例如，参见图1A中的筛网支撑件)通常位于并定位成抵接横杆C。围绕筛网组件支撑件或者框架的底部的周边密封件(例如，参见图1A中的密封构件311-314)的使用可以相对于安装结构或者台面有效地升高筛网组件；例如，在一个具体方面，在安装结构或台面的部分与支撑件或框架的底部之间产生3/8英寸的间隙。由于这种间隙的存在，筛网组件在使用中可重复挠曲，导致筛网组件的损坏并且缩短了筛网组件的使用寿命。在现有技术中，为了补救这种情况，称作“冠形橡胶(crown rubber)”(参见图13E，冠形橡胶R)的弹性材料块被放在横杆C上，该弹性材料块填满间隙并与筛网组件的底部保持接触，例如，与如图1A所示的交叉构件保持接触。冠形橡胶R由聚氨脂或者腈制成。

冠形橡胶的使用导致一些问题。随着时间过去，冠形橡胶磨损并且需要更换。如果不定期更换，则在冠形橡胶和筛网组件的底部之间会形成间隙。该间隙使筛网组件过度挠曲，从而导致筛网组件的损坏并缩短了筛网组件的寿命。

根据本发明，提供一种筛网组件，该筛网组件具有固定到筛网组件支撑件或框架上方的筛选材料(任何在现有技术中已知的、任何在这里所描述的、连接在一起或没有连接的任何数量的层)，筛网组件的底部上的空间维持装置填满筛网组件的底部与筛网组件安装结构的顶部之间的间隙以维持筛网组件与安装结构接触并且抑制或防止筛网组件的过度挠曲。

图9A至9B示出了根据本发明的筛网组件支撑件400，该筛网组件支撑件400具有通过两个侧部403、404间隔开的两个端部401、402。所示筛网组件400的在图35A中示出的其底部被倒置。两个间隔开的交叉构件405、406在两个端部401、402之间延伸，两个可选的间隔开的交叉构件407、408在交叉构件405、406之间延伸。(使用一个、两个、三个、四个或者更多个交叉构件405和/或交叉构件407也在本发明的范围内)。端部、侧部和/或交叉构件可以是实心的或者也可以是中空的。如图9C所示，中空管状构件被用于支撑件400(如通常用在用于振动分离器和用于泥浆振动筛的筛网组件的支撑件中的)。

如图9B所示，间隔维持器411、412被贴到交叉构件405、406的底面，以与安装结构或者台面接触并维持具有支撑件400的筛网组件与振动分离器或泥浆振动筛的台面或安装面之间的接触。如图9C所示，间隔维持器411是中空的并且与先前描述的密封构件311至314类似。这里公开的任何密封构件可用于间隔维持器411、412(可以是这里公开的任何间隔维持器)。在一个方面中，间隔维持器411、412由腈材料制成。为了减少筛网组件的挠曲，在一个方面中，例如，如图9C所示，间隔维持器的基部414的宽度与其固定到的部分的宽度一样宽，中空空间412使曲线部413挠曲以维持与安装结构的接触。

间隔维持器411、412(以及根据本发明的任何间隔维持器)可固定到框架或者支撑件的底部，如在这里描述的任何密封件或密封构件一样，和/或用螺钉、U形钉(staple)、曲头钉(brad)、铆钉和/或可拆卸地协作钩/环紧固件材料。在一个方面中，用胶或者粘合剂将间隔维持器固定到框架或者支撑件的交叉构件的底部。

图10A至10E示出了类似于图9A中的筛网组件400的筛网组件支撑件420，相同的标记表示相同的部件。密封构件401a、402a、403a以及404a与图1A中的密封构件311-314类似，并且其宽度除了所示的它们被固定到其上的支撑部件的宽度一样之外，还可以与密封构件311-314的宽度一样。图10F图示了交叉构件406的(也是交叉构件405的)替代实施例，其中，间隔维持器460(在材料和截面尺间方面与间隔维持器411类似，或者与这里公开的任何间隔维持器类似)具有端部461、462，该端部461、462分别在距密封件401a、402a距离d处结束，从而，间隔维持器460没有抑制密封件401a、402a的密封。这样的长度和间隔可以用于根据本发明的任何间隔维持器。

图11A和11B图示了根据本发明的筛网支撑件430，该筛网支撑件430与图9A中的支撑件400类似，并且相同的标记表示相同的部件。尽管对筛网组件支撑件的每一个交叉构件设置间隔维持器在本发明的范围内，但仅一个交叉构件设置有间隔维持器也在本发明的范围内。设置与交叉构件一样长或者比交叉构件短(例如，在某个方面，在四到三十英寸的长度之间)的间隔维持器也在本发明的范围内。设置有两个、三个、四个或者更多个间隔开的间隔维持器的交叉构件也在本发明的范围内。根据本发明的间隔维持器可以由聚氨脂(例如80到90计示硬度)或者腈橡胶材料制成。

如图11A和11B所示，间隔维持器439(例如，除了相对于侧部403的长度之外，与图9A中的间隔维持器411、412类似)被固定到交叉构件406的底部。在某些方面，间隔维持器439的长度在10cm和76cm(四和三十英寸)之间。在交叉构件405上设置类似的间隔维持器在本发明的范围内。如图11C所示，在筛网组件的交叉构件435(例如，如这里讨论的任何交叉构件)上设置多个间隔开的间隔维持器436-438(例如，如这里讨论的任何间隔维持器)也在本发明的范围内。

尽管它们并不等同于图9A-11C中的间隔维持器，根据本发明的间隔维持器440也可通过摩擦配合和/或用适当的胶或粘合剂，例如“Super Glue”固定到筛网组件支撑件交叉构件441的底部上。

筛网支撑件可以是在PCT公布号WO 01/76719中公开的类型(公开了另外的“UNIBODY”筛网支撑件)，并且在交叉构件或者肋上设置有如这里所公开的间隔维持器。另外，这里所公开的间隔维持器可以被布置在PCT公布号WO 2004/035231中公开的桁架状交叉构件和折叠片上。

在筛网之间进行密封的密封件可以是可使用的任何适当密封件[并且，在一个方面中，如在2003年9月3日出版的美国专利6,443,310B1中公开的密封件；在WO 2004/069429中公开的密封件；或者在WO 2004/035232中公开的密封件；或者在WO 2004/035233中公开的密封件-所述专利和所有的所述申请全部内容包含在此，以供参考]。

已经认识到的是，在一些采用筛网组件的振动分离器中，该筛网组件使用由相对刚性材料(例如，具有方形截面的中空管状低碳钢，测量边长约为3/4″，壁厚约为1/8″)制成的支撑件(或者框架)，并且不能在支撑件的边缘或侧部与振动分离器的架(bed)、篮或安装结构的部分之间获得有效的密封。在一些方面中，筛网组件的两个间隔开的侧部通过下推或挤入两个间隔开的侧部内的边缘安装结构、楔形结构或者充气气囊被固定到适当位置。在相对刚性的筛网支撑件的情况下，这种安装可导致支撑件挠曲不充分，从而支撑件的侧部(不是通过楔块或者气囊接触的侧部)不能有效地密封架等，(或者密封在架上的密封构件等)，导致在架和支撑件之间产生未密封区域，通过该未密封区域，钻屑或者其他固体(其通常在筛网组件的顶部上方移动并离开筛网组件的顶部)的碎屑可以移动，也就是说，移过该敞开未密封区域(而不是按计划为了收集而从筛网的顶部离开)并落入到油池(sump)或者容器中(其按计划理想情况是仅收容过滤后的钻井流体)，从油池或者容器中，这些碎屑被循环回到井筒中，不利地影响钻井效率。在1997年6月24日出版的美国专利5,641,070中公开了一个具体的振动分离器，其中根据使用的筛网组件会遇到这样的问题，该美国专利的全部内容包含在此，以供参考。

在一个方面，根据本发明致力于解决这种无效密封问题，通过去除在两个间隔开的侧部的一对或另一对之间的两个总方向中的一个方向延伸的交叉构件，来改进现有技术的典型的用于刚性筛网组件的支撑件，从而剩下的交叉构件都被定位成当用在振动分离器上时它们通常处于筛网组件上的材料流动方向，或者都横穿这种流动方向；也就是说，根据本发明的某一方法，交叉构件仅在一个方向上而不是两个方向上存在；并且，在某个方面中，存在两个、三个、四个、五个、六个或者更多个这样的交叉构件，在一个方面中，交叉构件被间隔地穿过筛网组件的侧部并从筛网组件的侧部开始。可以理解这些图中所示的结构可以被改进，从而可以有任何所需数量的交叉构件，并且在一个具体方面中，两个或者五个这样的交叉构件等间隔地穿过支撑件。

如从上面所看到的，还希望如固体等移动到筛网的顶部，使固体一致且均匀地分布在筛网组件的整个宽度上。在具有如图12所示的现有技术支撑件的筛网组件的情况下，其中该现有技术支撑件具有横穿筛网长度的交叉构件和连接在筛网侧部和交叉构件之间的交叉构件(所使用的交叉构件通常是平行于图24中的筛网组件的顶部上的材料流动方向)，“死区”形成在筛网组件顶部、横向交叉构件的上方，并且固体不能进入这些死区，或者不能容易地进入这些死区，产生了相对较大块的固体，这些固体沿着筛网组件的顶部、并不在这些交叉构件上方的区域移动，导致固体在筛网顶部上的不均匀流动。当存在从支撑体的一侧延伸到另外一侧的横向交叉构件时，这些死区还可从筛网组件的一侧延伸到另外一侧。这些死区中的不希望的固体块不会有与如果死区不存在的话从它们当中去除的流体一样多的流体，块体中带有比在筛网组件的顶部上的临近区域中的材料更多的液体。通过去除横向交叉构件和使用支撑件，例如，如图13A和23A或25A或26所示，这些死区出现的机会和/或尺寸都减少了，并且获得了更高的处理效率。在具有现有技术支撑件的筛网组件的顶部上移动的相对大块的材料会增加筛网的磨损并导致筛网组件的使用寿命缩短。如果具有现有技术支撑件的筛网组件具有这些在其顶部上移动的不希望的相对大块的固体，并且筛网组件与振动筛的用于支撑筛网组件的篮子、台面或者架无效地密封，则固体移过通过未密封区域进入到油池的问题会加剧。

所以，至少在某些实施例，而不必在所有的实施例中，本发明提供了使用振动分离器处理材料的方法，该方法包括将待处理的材料导入振动分离器，该振动分离器如根据本发明的在这里描述的任何振动分离器。这种方法可以具有以下步骤的一个或者几个(以任何可能的组合)：其中，振动分离器是泥浆振动筛，材料是其中含有钻井材料的钻井泥浆；和/或，框架具有至少一个用于收容从振动分离器的安装结构向上突出的向上突出构件的孔，该方法还包括安装至少一个筛网组件，从而向上突出构件被收容在至少一个孔中。

Claims (21)

1.一种用于泥浆振动筛的筛网组件，该筛网组件包括支撑件(942)和至少一层筛选材料(950)，所述支撑件(942)具有周边和下侧，其特征在于，间隔件(970-973)被布置在所述支撑件(942)的所述下侧。

2.如权利要求1所述的筛网组件，其中，所述支撑件(942)包括两个相对侧(945)和在所述两侧之间延伸的支撑构件(943、944)，所述间隔件(971、973)被布置在所述支撑构件(943、944)的下面。

3.如权利要求2所述的筛网组件，其中，所述间隔件(971、973)基本上在所述支撑构件(943、944)的整个长度上延伸。

4.如权利要求2或3所述的筛网组件，其中，所述支撑件(942)大体是矩形的。

5.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述支撑件(942)包括框架。

6.如权利要求5所述的筛网组件，其中，所述框架包括由管材制成的支撑构件。

7.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(413)包括密封件。

8.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述支撑件(400)包括在所述支撑件(400)的周边内的交叉构件(411)，所述间隔件(413)被布置在所述交叉构件(411)上。

9.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(413)具有大体限定为“D”形的主体。

10.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(413)是中空的。

11.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(440)具有实心主体。

12.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(440)通过以下方式中的至少一种固定到支撑件(400)的下侧，即，胶；在所述间隔件与所述支撑件之间的摩擦配合。

13.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，还包括位于所述筛网组件的周边上的密封件(245)，该密封件用于在抵接筛网或者泥浆振动筛的形成交界面的部分之间形成密封。

14.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(440)具有大体矩形截面，该矩形截面的长度约为2cm(3/4″)，高度约为1cm(3/8″)。

15.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述支撑件(942)具有至少一个孔(975)，该孔(975)用于收容从所述泥浆振动筛的安装结构向上突出的向上突出构件。

16.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(440)被布置在所述支撑件的周边内。

17.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述筛网组件包括另一层筛选材料。

18.如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述间隔件(970-973)基本上围绕所述支撑件(942)的整个周边布置。

19.一种泥浆振动筛，其包括如前面权利要求中的任意一项所述的筛网组件，其中，所述振动筛包括用于固定所述筛网组件的周边的固定装置和在所述筛网组件下面的结构件，其特征在于，所述间隔件被布置在所述筛网支撑件和所述结构件之间。

20.一种用泥浆振动筛处理材料的方法，该方法包括以下步骤：将待分离的材料导入如权利要求19所述的泥浆振动筛；使所述筛网组件振动以分离所述材料。

21.根据权利要求18的方法，其中，所述材料是充满固体的钻井泥浆。

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