CN101309734A - 用于从含固体的流体中分离固体的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括：容器(C、102)，用于容纳含固体的流体；和箱体(X、104)，其上具有至少一个开口；布置在所述开口上方的筛组件(A、110)；振动装置，用于将振动传给所述筛组件，其中使用时，至少部分筛组件(A、110)浸入所述含容器(C、102)中的含固体的流体中；入口，用于将含固体的液体导入容器中，其特征在于所述装置还包括靠近入口的偏转器(117)，所述偏转器用于将流动通过原料入口的原料从所述筛组件导走。一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括振动装置(108)和筛(110)，所述筛位于非竖直平面，以使所述筛(110)的一个面通常朝下导向而且其相对面通常朝上导向，所述装置还包括用于将流体导引到所述筛上的设备，以使流体从所述筛的具有通常朝下的导向面的一侧通过具有通常朝上导向面的一侧穿过所述筛，其特征在于传送机(130)布置在所述筛的下面以便将所述固体从所述筛带走，所述传送机(130)包括螺旋推运器(132)。

Description

用于从含固体的流体中分离固体的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于从含固体的流体中分离固体的装置和方法，而且更特别地涉及，但不排除，一种用于从含有固体的流体钻井泥浆中分离固体的装置和方法。
背景技术
振动分离器广泛应用于多种工业以分离原料(比如从固体中分离液体或从固体中分离固体)。典型地，这种分离器具有安装在接收池或接收罐中或其上方的篮子或其他筛的保持装置或安装装置，以及具有用于振动篮子从而振动所述筛的振动装置。一个或多个筛被安装在篮子中。将待处理原料从上方引入筛，即：或者通过将所述待处理原料直接流到筛上，或者通过先将所述待处理原料流入容器、罐、或“贮存处”，然后再从这些地方继续流到筛上。而且，在一些多筛装置中，原料通常水平地或向上地从一个筛流到另一个筛上，以及在某些系统中是从上筛流到下筛上，所述下筛可以具有相同等级的筛或更细等级的筛。
在油井或气井的建造中的井眼钻进过程中，钻头被布置在钻柱的一端并被旋转以钻井眼。钻井液(即通常所说的“钻井泥浆”)被泵送通过钻柱到钻头以便润滑钻头。钻井泥浆也用于将由钻头产生的钻屑和其他固体通过钻柱和井眼之间形成的环形空间带到地面。钻井泥浆包含昂贵的合成油基润滑剂，因此通常要回收并重新使用用过的钻井泥浆，但这需要将固体从钻井泥浆中除去。这可通过处理钻井液来实现。处理过程的第一部分是从含固体的钻井泥浆中分离固体。这至少可用振动分离器(比如在US 5,265,730、WO 96/33792和WO98/16328中公开的那种泥浆振动筛)来部分实现。
泥浆振动筛通常包括一种开放底的篮子，所述篮子具有一个开放的排放端和一个实心壁进料端。许多矩形筛被布置在篮子中，所述篮子被位于篮子壁上的C-槽形轨保持，比如在GB-A-2,176,424中所公开的。篮子被布置在用于接收被回收的钻井泥浆的接收器上方的弹簧上，料斗(skip)或沟渠(ditch)设在篮子的开放的排放端的下面。马达被固定在篮子上，所述马达具有设有偏置配重块的驱动转子。在使用中，马达旋转转子和偏置配重块，引起篮子和固定在篮子上的筛振动。含固体的泥浆被引入篮子的进料端，进而引到筛上。振动运动导致固体沿着筛朝开放的排放端移动。钻井泥浆穿过筛。被回收的钻井泥浆被接收在接收器中用于进一步处理，而且固体越过篮子的排放端进入料斗或沟渠中。
筛通常是钩条型和预张型这两种类型中的一种。
钩条型筛包括几层层叠的矩形筛眼层，通常包括一层或两层精细筛眼和支撑筛眼，所述支撑筛眼具有更大的筛眼孔和更重规格的金属丝网。筛眼层由伸长钩形式的条在每个侧边连接在一起。在使用中，伸长钩被进而钩到张紧装置上，所述张紧装置沿泥浆振动筛的每一侧布置。泥浆振动筛还包括一套冠形支撑构件，所述支撑构件的走向沿着振动器的篮子的长度方向，在振动器的上方，筛眼层被张紧。在GB-A-1,526,663中公开了这种类型筛的实例。可以设有支撑筛眼或由其中具有孔眼的板代替支撑筛眼。
预张型筛包括几层矩形筛眼层，通常包括一层或两层精细筛眼和支撑筛眼，所述支撑筛眼具有更大的筛眼孔和更重规格的金属丝网。筛眼层被在由矩形角钢架构成的刚性支撑上预张紧并附着在所述刚性支撑上。然后将筛插入布置在泥浆振动筛的篮子中的C-槽形轨中。在GB-A-1,578,948中公开了这种类型筛的实例。
在PCT出版物No.WO 01/76719中公开了一种公知刚性支撑的另一个实例，尤其公开了其中具有孔眼的类似平板部和折叠形成支撑结构的翼部，所述刚性支撑由单片材料制成。这种刚性支撑已经被申请人以商标“UNIBODY”转让。
筛中的筛眼层经常磨损，因此需要可易于更换。泥浆振动筛通常定制为5ft(英尺)宽和10ft长。尺寸为5ft宽×10ft长的筛不易操作、更换和运输。公知在单个泥浆振动筛中使用两个、三个、四个或多个筛。当前使用的筛的标准尺寸定制为4ft×3ft。
美国再颁专利No.25,774中公开了图1中的容器，所述容器具有斜底并用于容纳流体，筛组件的中间部分被浸入流体中，所述筛组件具有排放管，固体原料被引入容器和筛组件之间，以使粗粒的固体落入容器底部并被沿着斜底清除，已被筛分的流体和细颗粒流动通过筛组件并从排放管流出。图2显示了一种用于湿细分固体原料的装置，所述装置包括将进料引入其中的固定箱体；在固定箱体中用于搅拌进料的叶轮；位于固定箱体下面的锥形部，用于收集沉降的粗粒组分；横跨固定箱体顶部角的筛，所述筛被磁振动器或机械振动器振动，细粒组分穿过筛并被收集到洗涤槽中。
在US A 459 207、WO A 02 43 832和WO A 03 028 907中公开了过滤器的一般结构的实例。
发明内容
本发明提供一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括：用于容纳含固体的流体的容器；其中具有至少一个开口的箱体；和放置在开口上方的筛组件；用于将振动传给所述筛组件的振动装置，其中使用时，至少一部分筛组件被浸入容器中的含固体的流体中，而且入口用于将含固体的流体引入容器中，其特征在于所述装置还包括靠近入口的偏转器，所述偏转器用于从筛组件将流动通过原料输入端的原料导走。
优选地，所述偏转器包括板。有利的是，所述板包括褶皱。所述板可以通过例如弯曲、铸造和模塑而被折叠。有利的是，所述偏转器布置在所述箱体上。优选地，所述偏转器与所述箱体集成为一体。有利的是，箱体具有底面，筛组件横跨所述箱体的所述底面中的开口布置。优选地，至少一部分所述偏转器位于至少一部分筛组件的下面。
优选地，箱体具有底面，筛组件横跨箱体底面中的开口布置。有利的是，箱体在顶部具有开口，优选地，箱体具有至少一个侧面，所述侧面上具有开口，而且筛组件覆盖所述开口。这可以是除了在箱体底板中的筛组件之外的第三级筛组件。有利的是，箱体包括锥形侧面、在锥形侧面上的开口和覆盖所述开口的筛组件。
优选地，箱体具有从其中延伸的管以便传送已被筛分的流体。管可以包括刚性或柔性软管、管子或其他形式的管道。有利的是，容器具有倾斜的底板。可选地，底板基本是水平的。优选地，容器包括用于从容器底板传送固体的传送机。优选地，传送到排放口。有利的是，所述传送机包括至少一个螺旋体。优选地，所述传送机包括与至少一个螺旋体平行布置的另一个螺旋体。优选地，第三螺旋体与其他两个螺旋体平行布置，从而形成固体可以滑落到其中的床，以使螺旋体的叶片啮合以便将基本所有的固体从容器底板传送到排放出口。有利的是，传送机具有排放开口和在螺旋式(螺旋推运器)装置上的桨，用于将包含流体的固体移动通过排放开口。有利的是，传送机包括与至少一个螺旋体串联布置的另一个螺旋体。优选地，另一个螺旋体与至少一个螺旋体布置成一定角度。优选地，相互成直角，而且有利的是，使至少一个螺旋体沿水平方向排布，而另一个螺旋体从至少一个螺旋体的远端向上成直角布置。
有利的是，装置还包括一种用于筛分从传送机排放的湿固体的进一步筛分装置。进一步筛分的固体可以是湿的，而且传送机可以从容器中的含固体的液体中带出一些液体。进一步筛分装置可以进一步干燥湿固体，从而用作干燥筛，和/或减小固体中的剩余流体量，从所述装置传送来的所述固体将被倾卸，作为副产品重新使用(比如作为集料在建筑中使用)和/或用于进一步处理。优选地，进一步筛分装置包括筛组件和振动设备。优选地，振动设备是用于振动筛组件的电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个。有利的是，进一步筛分装置还包括用于收集已被筛分流体的贮池。优选地，进一步筛分装置被设置成使已被筛分流体流回容器从而被筛组件筛分。
有利的是，筛组件可从箱体上可拆卸地取下。优选地，所述箱体包括用于可拆卸地将筛组件固定在箱体中的可膨胀密封件。优选地，容器为渐缩的。有利的是，装置还包括一个容器盖。优选地，装置还包括一种用于抽空烟雾容器的真空系统。有利的是，装置还包括用于从容器中过滤烟雾的过滤装置。优选使用HVAC系统。
优选地，至少部分容器被设在筛组件的下面。有利的是，所述装置还包括，优选地，所述装置还包括：阀，用于控制含固体的流体流入容器的流量。有利的是，箱体被设置在容器的弹性构件上。
优选地，振动装置包括电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个，用于振动所述筛组件，每一个所述振动装置包括至少两部分，一部分连接到箱体上，另一部分连接到容器上。有利的是，电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个用于振动筛组件，每一个所述振动装置包括至少两部分，一部分连接到箱体上，另一部分连接到容器上。有利的是，有至少两个电磁振动装置或压电振动装置设置在用于振动筛组件的装置上，优选地，箱体的每一侧在容器和箱体之间作用以振动容纳筛组件的箱体。
本发明还提供一个用于从含固体的流体中分离固体的系统，所述系统包括如前述权利要求所述的多个装置，一个装置靠近另一个装置，公共进料管用于将待处理原料供入多个上流式振动分离器，所述每一个上流式振动分离器包括用于可选择地控制流经其的原料的流量的阀。
本发明还提供一种用于从含固体的流体中分离固体的方法，所述方法包括：将流体引入容器的步骤；偏转流体离开振动筛组件，所述振动筛组件布置在容器中的箱体中；以及允许流体向上流动通过筛组件。
本发明还提供一种用于从含固体的流体中分离固体的方法，所述方法包括：使流体流动通过振动筛的步骤，所述振动筛位于非竖直平面上，以使筛的一个面通常朝下，而其相对面通常朝上，流体从通常具有朝下导向面的筛的一侧通过，流到具有通常朝上的导向面的一侧；以及允许固体从筛上掉落下来，其特征为具有通过使用螺旋推运器从流体中传送固体的步骤。
本发明还提供一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括：振动筛，所述振动筛位于非竖直平面上，以使筛的一个面通常朝下，而其相对面通常朝上；以及用于将流体导引到筛上的设备，以使流体从通常具有朝下导向面的筛的一侧流动通过，流到具有通常朝上的导向面的一侧，其特征在于，传送机布置在筛的下面以便从筛将固体带走，传送机设备包括螺旋推运器，优选螺旋推运器向上倾斜。
附图说明
现在将通过实例参照附图以便更好地理解本发明，其中：
图1是说明现有技术的筛装置的图解；
图2是说明用于从含固体的流体中分离固体的装置中的各个泥浆流动通道的图解；
图3是用于从含固体的流体中分离固体的装置的端视图的简图；
图4是图3的装置的侧视图；
图5说明一种用于从含固体的流体中分离固体的装置；
图6说明另一种用于从含固体的流体中分离固体的装置；
图7A是根据本发明的装置的截面图的示意性侧视图；
图7B是根据本发明的装置的部分截面图；
图7C是图7A中所示装置的端视图；
图8是根据本发明装置的横截面的示意性侧视图；
图9A是根据本发明的装置的截面图的示意性侧视图；
图9B是图9A中所示装置的端视图；
图9C是图9A中所示装置的剖面图；
图10A是根据本发明的装置的示意性侧截面图；
图10B是图10A中所示装置的端视图；以及
图11是根据本发明的装置的示意性俯视图。
具体实施方式
图1说明了现有技术的装置，其中，含固体的泥浆1向下流动通过振动平板筛2以便过滤出固体。通过振动装置的整个本体来振动所述筛2，所述装置使用带有偏心配重的马达。净化的泥浆流出所述装置，然后通常准备再次使用。没有通过所述筛的固体被捕获在所述筛上，并且被通过所述筛的振动的方向和振幅朝着出口4向上运送。在工业中已经使用波纹状筛。在某些现有技术的筛中，泥浆或者竖直向下通过筛，如使用平板筛的情况；或者具有向下的流动分量，如使用某些三维筛的情况。已经提出在增加筛的角度的情况下的一些布置而且可以是部分竖直的布置。
图1-4示出了本发明改进的主题。
图2显示了携带钻屑的钻井液或泥浆的新的流动方向。泥浆或者竖直地5、水平地6或者具有向上的分量7地穿过筛。钻屑在重力作用下掉落到所述装置的下表面8，在该处钻屑被传送出所述装置。下表面8可以是网筛、表面粗糙的板或旋转带或链。所述装置被如此设计以使含钻屑的泥浆不可能绕过筛。不像某些现有技术的构造，泥浆被引入筛下面的隔室中，而不是从筛的上面引入。通过靠近筛分隔室的泥浆池的高度提供迫使泥浆通过筛所需的压力，尽管可供选择地，能通过其他设备(比如离心泵)提供这种压力。
现在参照图3和4，含钻屑的流体或泥浆被引入池9，而且迫使流体通过振动筛10进入沟渠11，所述沟渠允许基本不含钻屑的泥浆经由管道系统或者沟渠12流到罐中，用于随后的重新使用。净化的泥浆可以从振荡器的侧面或者底部流出振荡器。钻屑在重力作用下掉落到下表面13处，所述下表面通过振动或者经由移动带将钻屑从筛的下面传送走。倾斜表面14将钻屑从池传送出去。这种传送模式可以选择用移动带；然而，优选类似于现有技术的斜表面，而且包含有助于从钻屑中去除泥浆的振动筛。离开设备的钻屑15可以被送到螺旋冲压机、离心设备或现有技术的振荡器，以便进一步回收与钻屑紧密结合在一起的泥浆。
图5显示了一种可选的布置。其中，主外壳20包含过滤器本体21，所述过滤器本体的最下壁由筛22组成，所述筛22随本体21振动或者独自振动。在任一种情况下，振动筛所需的能量基本小于整个装置振动所需的能量，与现有技术的装置一样。含钻屑的泥浆从23处进入，筛22的液面之上的泥浆高度足以驱动泥浆通过筛进入本体21，从该处泥浆可以在24处流出用于重新使用。被筛22留住的钻屑通过振动被驱逐并进而掉落到水平传送带25上，所述传送带25将钻屑继续传送到倾斜的传送带26上。所述传送带26将钻屑从泥浆中传送出来并将其排放到斜道27中，从而钻屑从所述斜道掉落到第二级振动筛28上，布置所述第二级振动筛28以便在排放用于处理的钻屑之前去除用于重新使用的残余泥浆。
图6的实施例具有均一横截面的过滤部30和在其下的锥形部31。过滤部30包含振动筛32。安装所述振动筛以便将过滤部分分隔成两部分：下入口部33和上出口部34。入口部33经由进料管35提供含钻屑的泥浆。泵送泥浆或者另外以足够的压力提供泥浆，以便推动泥浆向上通过振动筛32并进入出口部34，从该出口部通过出口管36流出用于重新使用。
筛32留住的钻屑落入锥形部31，在该处沉降。螺旋推运器37安装在锥形部31的最低部分而且由外部马达(未示出)驱动，以便将沉降的原料推出所述装置用于根据需要进行处置或进一步过滤或处理，以便分离出任何残留的液体泥浆。为了保证以这种方式去除最小量液体，锥形部31可以设有传感器，以便检测在螺旋推运器37上方的沉降材料的密度或液体含量，并且当靠近螺旋推运器的原料的液体含量在预定比例之上时，阻止外部马达操作，从而防止过多的液体泥浆损失。
应该理解的是，当在图中钻屑被描述成离散结块或岩块时，其将是典型的较大的和较小的颗粒和块的混合物。
图7A-7C说明了根据本发明的装置100，所述装置具有用于包含待处理原料101的外壳102。筛装置110被可拆卸地固定到箱体104上，所述箱体安装到外壳102上。任何公知结构和/或装置可以被用于可拆卸地将筛装置110固定到箱体104上，以及如所示的，在一个方面，公知的可膨胀密封装置106用于这一目的。在GB-A-2,176,424中公开了一种可膨胀密封装置的实例，其中，所述密封件可以适用于将筛装置110固定在箱体104的底面开口中。
连接到箱体104上的振动装置108(电磁振动器装置或压电振动器装置)振动箱体104，从而振动筛装置110。任何合适的公知振动装置可以用于振动装置108。任何合适的公知的一个或多个筛、一个或多个筛组件可以用于筛装置110。箱体104被安装在抗振支撑件122上。任选地，装置108被直接连接到筛装置110上。
箭头112表示将原料101(包括但不局限于包括钻井液或泥浆以及已钻固体和钻屑的钻井原料)引入外壳102中。箭头114表示原料101向上流动，而且至少部分原料流动通过筛装置110。箭头116表示已被回收原料124(例如流体和/或流体加固体)从箱体104通过排放管118排放(如图7C的示意性显示)。在一个方面，所述管118是柔性的或具有柔性部分，以便管118和箱体104可以被下放到外壳102中，例如用于进入、维护或清洗。偏转器117为输入流体的流动导向。被偏转器117导向的较重的和/或成块的固体将向下流动到传送机系统130上，并且将不会冲击筛装置110。
没有通过筛装置110的固体103滑落到外壳102内并进入传送机130中。螺旋推运装置132被马达134旋转，螺旋地将固体103向上推运到排放开口136处。箭头138表示带有排放固体的原料从装置100流动到存储处、处理处或其他处理处。在一个方面，如所示的，螺旋推运器是向上倾斜的。
根据本发明，一个、两个、三个、四个或多个螺旋推运装置可以与根据本发明的系统一起使用；例如装置200，在所述装置上，使用了类似于图2A所标识的元件的元件，该装置具有三个螺旋推运装置132。任选地，装置100被防护罩140封闭。在一个方面，箱体104上方的空气、烟雾、气体和/或携带原料的气体通过入口开口142排空。任选地，这通过HVAC系统144和/或带有适当的泵送装置和/或真空装置的过滤系统146来实现。任选地，防护罩140本身或带有隔音材料148的防护罩140减小了来自装置100的噪声。
图8说明了本发明的一个实施例，其类似于图7A和7C(相同数字表示相同元件)中所示的装置，所述装置包括用于接收排放原料138的进一步筛分装置150。所述进一步筛分装置150包括筛152，所述筛152基本水平地布置在待分离原料101池的表面处或稍高处。进一步筛分装置150位于螺旋传送机装置130的排放开口136的下面。固体和一些流体从螺旋推运器132通过排放开口136排放，进而排放到水平筛152的上表面上。朝着排放端向下倾斜的筛装置150和在重力影响下或者如图8中所示的筛装置150的影响下从所述装置移走的原料在本发明的范围内。所述筛装置150包括用于振动筛152(例如，与筛装置101相似)的振动装置155(例如，与振动装置108相似)。已被分离的固体154从筛152的排放端156流出，而且被回收的流体158流到可以形成为容器102的一部分的储池或容器159中，然后流体被筛分通过筛装置110并向前通过排放管118。可选地，已被分离流体被保留在筛152下面的单独的容器或浅池中，而且所述已被分离流体通过单独的管流出，以便在井中再循环或进一步处理。
图9A-9C说明了根据本发明的装置，用相同数字指示与图7A和7C中所示的装置100类似的部件。所述装置包括至少一个另外的通常沿竖直方位定位的传送机160(与传送机系统130相似)。与传送机130相似的传送机130a可以如图2A所示方向定位，或者如图4A所示的通常水平定位。传送机系统130a将带有已被分离固体的原料移动到传送机160上，并依次将原料向上移动到出口管166。可选的桨168被固定到系统160的螺旋推运装置162上，以使所述桨靠近管166，便于将材料移动到出口管166中。在一个方面，桨168是螺旋推运装置162上的直桨片部分(与螺旋推运装置162的其余部分上的螺杆螺纹相对)。任选地，在一个方面，在螺旋推运装置(例如，见图10A)的顶部使用反向螺纹169，用于将原料向下移动到管166。这种螺纹169可以与桨168一起使用。
根据本发明，带有已被分离固体的原料可以流动到存储处或流到进一步处理装置，或者如图9A所示，可以被引入带有筛分装置172(与筛装置110相似)的振动分离器装置170上，所述筛装置172由振动装置178(与振动装置108相似)振动。由振动分离器装置分离的带有固体的原料流到处理处、存储处或进一步处理处在本发明的范围内。从振动分离器装置170被回收的流体可以被导流到存储处或导流到容器；或者如图9A的箭头174所示，可以流回到外壳102中。
任选地，阀180选择性地控制流体流动到外壳102中的流量。任选地，除了(或者代替)筛装置110之外，箱体104的一个或多个壁可以在其内或其上具有筛，或者一个或多个筛可以安装到箱体104上。例如，如图4C所示，两个倾斜筛181、182(与筛装置110相似)被固定到箱体104上，而且原料101可流动通过筛181、182并通过筛装置110。此外和/或任选地，通常竖直定位的另一个筛183可以被固定到箱体104的竖直面184上。
在某些方面，与带有倾斜传送机的装置相比，使用另外的传送机(比如传送机160)可能增加外壳102内的原料深度。这允许筛装置相对较深地设置在箱体中，可以导致侧筛相对较高，以使在指定占地面积区域中提供更多的筛分区域。根据本发明的某些方面，为了清空如图9A所示的系统，对箱体104和管118都进行高度调整。
图10A说明了与图9A的装置100a相似的装置100b(相同数字表示相同元件)，所述装置100b包括固体传送系统190，比如在PCT出版物No.WO 2005/124096中公开的固体传动系统。由振动分离器装置170分离的固体被引入到固体传送系统190中。在一个特别的方面，引入到系统190中的固体是从原料中分离出来的已钻钻屑，所述原料包括钻井液或已钻固体(“已钻钻屑”)，而且系统190是已钻钻屑传送系统。采用用于系统190的任何合适的公知钻屑传送系统在本发明的范围内。
根据本发明，如图11所示的系统196可以具有多个振动分离器191、192、193(与根据本发明的任一个振动分离器一样；在一个方面，每一个振动分离器是用于处理钻井原料的泥浆振动筛)。待处理的原料在进料管道或沟槽195中流动，而且分离器或振动筛191-193的每一个相应地具有流量阀190a、190b、190c，控制流到分离器或振动筛191-193的每一个的流量。因而，一个、两个或三个分离器或振动筛191-193可以根据预期进行操作。在根据本发明的系统196中提供一个、两个、三个、四个、五个、六个或多个分离器或振动筛在本发明的范围内。
箱体X、104中的筛A、110由电磁振动器或压电振动器振动。电磁振动器装置的实例在美国专利4,836,385；6,543,620；6,938,778和6,953,122中公开；压电振动器装置的实例在美国专利6,543,620；6,938,778和6,953,122中公开。在此完全包含所有所述专利的内容。
因此，本发明提供了上流式振动分离器的某些但不必是所有的实施例，-在上流式振动分离器中，其中，待处理原料向上流动到箱体中的初级筛组件，原料中的流体向上流动并通过所述初级筛组件，原料中的固体接触但不会流动通过所述初级筛组件，原料从容器流动到初级筛组件，振动装置用于振动箱体和初级振动组件，至少部分容器设在初级筛组件的下面，-原料入口用于将原料导入容器，靠近原料入口的偏转器用于将通过原料入口的原料从初级筛组件导走。任何具有或不具有偏转器的这种分离器可以以任何可能的组合包括下述的一个或多个：在初级筛组件下面的用于除去固体的初级传送机；在筛下面以便将岩屑从筛带走的定位传送机设备；使已被分离的岩屑传送通过进一步分选阶段以便除去其中残留的钻井液；在筛下面的用于将岩屑从筛带走的传送机设备；和/或与传送机设备结合在一起的用于从岩屑中除去残留泥浆的分选设备；其中，固体包含液体，上流式振动分离器还包括：用于接收由初级传送机传送的固体的分选装置；用于从固体中分离液体的分离装置；其中所述分选装置包括用于从液体中分离固体的第二级筛组件，液体向下流动通过第二级筛组件；用于振动第二级筛组件的振动装置；其中原料是包括钻井液和已钻固体的钻井原料；用于接收和容纳来自原料的烟雾的第二级容器；用于从第二级容器中抽空烟雾的抽空装置；用于从第二级容器中过滤烟雾的过滤装置；初级筛组件通常水平安装而且至少一个第三级筛组件水平安装，用于处理原料；其中所述至少一个第三级筛组件是两个分隔开的第三级筛组件，其每一个从初级筛组件向上延伸；用于控制原料流入容器的流量的阀；用于接收由初级传送机传送的固体并且用于从初级传送机传走固体的第二级传送机，所述固体包括液体；其中第二级传送机具有出口，通过该出口，包含液体的固体流出用于进一步处理；第二级传送机包括用于将含液体的固体移动到出口的螺旋推运装置；用于将含液体的固体移动到出口的在螺旋推运装置上的桨；用于从第二级传送机的出口接收包含液体的固体并且用于处理包含液体的固体的第二级振动分离器装置，第二级振动分离器装置用于产生已被分离的固体并且用于产生回流到容器中的液体；用于从第二级振动分离器装置接收固体并用于将固体从上流式振动分离器传送走的固体传送装置；和/或包括多个间隔开的螺旋推运装置的初级传送机，用于将固体从上流式振动分离器传送走。
一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括振动筛，所述振动筛位于非竖直平面，以使筛的一个面通常朝下，而其相对面通常朝上；以及用于将流体引入到筛的装置，以使流体从筛的具有通常朝下导向面的一侧到筛具有通常朝上导向面的一侧而穿过筛，改进之处包括靠近筛的偏转器，用于从筛偏转走岩屑。
一种用上流式振动分离器处理原料的方法，所述上流式振动分离器包括在箱体中的初级筛组件下面的初级传送机，所述初级传送机用于除去没有通过初级筛组件的固体。在上流式振动分离器中，待处理原料向上流动通过初级筛组件，原料中的流体向上流动并通过所述初级筛组件，原料中的固体接触但不流动通过所述初级筛组件，原料从容器中流到初级筛组件，振动装置用于振动箱体和初级筛组件，至少部分容器设在初级筛组件的下面，靠近初级筛组件的偏转器用于从初级筛组件偏转走所述原料，所述方法包括使原料流到初级筛组件上，并利用初级筛组件从原料中过滤出固体，固体向下流动到容器中，用偏转器将原料从初级筛组件偏转走。
因此，本发明提供振动分离器系统的某些但不必是所有实施例。所述振动分离器系统包括多个上流式振动分离器，一个靠近另一个，公共的进料通道用于将待处理原料供给多个上流式振动分离器，所述多个上流式振动分离器的每一个包括阀，所述阀用于选择性地控制原料流到相应的上流式振动分离器的流量，每一个上流式振动分离器与根据本发明的任一个上流式振动分离器相同。
因此，本发明提供用上流式振动分离器处理原料的方法的某些但不必是所有实施例，所述上流式振动分离器与根据本发明在此公开的任一种带有传送机装置的上流式振动分离器相同，所述方法包括使原料流动到初级筛组件上，而且用初级筛组件从原料中过滤出固体，固体向下流动到容器中，用非电动装置振动筛或筛组件。

Claims (39)

1.一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括：容器(102)，用于容纳含固体的流体；箱体(104)，其上具有至少一个开口；以及布置在所述开口上方的筛组件(110)；振动装置，用于将振动传给所述筛组件，其中使用时，至少一部分筛组件(110)浸入所述容器(102)中的含固体的流体中；用于将含固体的液体导入容器中的入口，其特征在于所述装置还包括靠近入口的偏转器(117)，所述偏转器用于将流动通过原料入口的原料从所述筛组件导走。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述偏转器(117)包括板。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述板包括褶皱。
4.如权利要求1、2或者3所述的装置，其中所述偏转器(117)布置在所述箱体(104)上。
5.如权利要求1、2或者3所述的装置，其中所述偏转器(117)与所述箱体(104)集成为一体。
6.如前述权利要求的任一项所述的装置，其中所述箱体(104)具有底面，所述筛组件(110)横跨所述箱体的所述底面中的开口布置。
7.如前述权利要求的任一项所述的装置，其中至少部分所述偏转器(117)位于至少部分所述筛组件(110)的下面。
8.如前述权利要求的任一项所述的装置，其中箱体(104)在顶部具有开口。
9.如权利要求1、2或3所述的装置，其中箱体(110)具有至少一个侧面(181、182)，所述侧面具有在其中的开口，而且筛组件(181、182、183)覆盖所述开口。
10.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中箱体(110)具有从其上延伸的管(118)，以便传送已被筛分的流体。
11.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中容器(102)具有倾斜底板。
12.如权利要求1-11的任一项所述的装置，其中所述底板是基本水平的。
13.如权利要求11或12所述的装置，其中所述容器(102)包括用于从容器(102)的底板传送固体的传送机(130、160)。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述传送机(130、160)包括至少一个螺旋体(132、164)。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述传送机(130、160)包括与所述至少一个螺旋体(132)平行布置的另一个螺旋体(132)。
16.如权利要求14所述的装置，其中所述传送机(130、160)包括与所述至少一个螺旋体(132)串联布置的另一个螺旋体(164)。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述另一个螺旋体(164)与所述至少一个螺旋体(132)以一个角度布置。
18.如权利要求14-17的任一项所述的装置，所述装置还包括用于筛分从传送机(130、160)排放的湿固体的进一步筛分装置(150、170)。
19.如权利要求18所述的装置，其中进一步筛分装置包括筛组件(172)和振动设备。
20.如权利要求13或14所述的装置，其中所述进一步筛分装置(150、170)还包括用于收集已被筛分流体的贮池(172)。
21.如权利要求19或20所述的装置，其中所述进一步筛分装置(150、170)被布置以使已被筛分流体传送回所述容器(102)中以便被所述筛组件(110)筛分。
22.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中所述筛组件可拆卸地从所述箱体(104)上取下来。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述箱体(104)包括可膨胀密封件(106)，所述可膨胀密封件用于可拆卸地将所述筛组件(110)固定在所述箱体(104)中。
24.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中所述容器(102)是渐缩的。
25.如上述权利要求的任一项所述的装置，所述装置还包括所述容器(102)的盖(140)。
26.如权利要求25所述的装置，所述装置还包括用于抽空所述容器(102)的真空系统(144)。
27.如上述权利要求的任一项所述的装置，所述装置还包括用于从所述容器(102)中过滤烟雾的过滤装置。
28.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中至少部分所述容器(102)设在所述筛组件(110)的下面。
29.如上述权利要求的任一项所述的装置，所述装置还包括阀，所述阀用于控制含固体的流体流入容器(102)中的流量。
30.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中所述箱体(104)被布置在所述容器(102)的弹性构件(122)上。
31.如上述权利要求的任一项所述的装置，其中所述振动装置包括电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个，用于振动所述筛组件(110)。
32.如上述权利要求1-30的任一项所述的装置，其中电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个用于振动所述筛组件(A、110)，所述每一个振动装置包括至少两部分，一部分连接到所述筛组件(A、110)上，而且另一部分连接到所述箱体(X、102)上。
33.如上述权利要求31或32所述的装置，其中所述一部分包括电磁体而且所述另一部分包括电磁体。
34.如权利要求31所述的装置，其中所述振动装置包括电磁振动装置和压电振动装置中的至少一个，用于振动所述筛组件(110)，所述每一个振动装置包括至少两部分，一部分连接到所述箱体(102)上，而且另一部分连接到所述容器(102)上。
35.一种用于从含固体的流体中分离固体的系统，所述系统包括多个如前述权利要求所述的装置，所述多个装置一个靠近另一个，公共进料管用于将待处理原料供给多个上流式振动分离器，每一个所述多个上流式振动分离器包括阀，所述阀选择性地控制原料流到上流式振动分离器的流量。
36.一种用于从含固体的流体中分离固体的方法，所述方法包括将流体引入容器的步骤；从布置在容器中的箱体中的振动筛组件偏转走所述流体，以及允许流体向上流动通过所述筛组件。
37.一种用于从含固体的流体中分离固体的方法，所述方法包括使流体流动通过振动筛的步骤，所述振动筛位于非竖直平面，以使所述筛的一个面通常朝下导向而其相对面通常朝上导向，流体从所述筛的具有通常朝下的导向面的一侧通过具有通常朝上导向面的一侧，而且允许固体从所述筛掉落，其特征在于具有使用螺旋推运器从流体中传送固体的步骤。
38.一种用于从含固体的流体中分离固体的装置，所述装置包括振动装置(108)和筛(110)，所述筛位于非竖直平面，以使所述筛(110)的一个面通常朝下导向而且其相对面通常朝上导向，所述装置还包括用于将流体导引到所述筛上的设备，以使流体从所述筛的具有通常朝下的导向面的一侧通过具有通常朝上导向面的一侧穿过所述筛，其特征在于传送机(130)布置在所述筛的下面以便将所述固体从所述筛带走，所述传送机(130)包括螺旋推运器(132)。
39.如权利要求38所述的装置，其中螺旋推运器(132)向上倾斜。
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