CN105764619A - 使用具有网格层的插塞修复筛子和/或滤网的系统、装置和/或方法 - Google Patents

使用具有网格层的插塞修复筛子和/或滤网的系统、装置和/或方法 Download PDF

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CN105764619A CN201480065288.9A CN201480065288A CN105764619A CN 105764619 A CN105764619 A CN 105764619A CN 201480065288 A CN201480065288 A CN 201480065288A CN 105764619 A CN105764619 A CN 105764619A
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Abstract

公开了维修筛子(80)中的受损网格区域的系统，方法和/或装置。这样的筛子(80)具有被张开、张紧和/或固定于具有单元(82)的支架(85)上的编织丝网格(81)。损伤发生于某些单元(82)上方的网格(81)。具有网格层(14)的插塞(10)插入和/或锁定到受损单元(89)中的适当位置。插塞(10)的网格层(14)与筛子(80)上的网格(81)齐平。脊部(62)和/或壁架(66)通过啮合受损单元(89)中的唇部(96)而将所述插塞(10)固定到位，以将所述插塞(10)卡扣配合到位。

Description

使用具有网格层的插塞修复筛子和/或滤网的系统、装置和/或方法
技术领域
本文所公开的实施例总体涉及一种用于过滤和/或分离颗粒的系统，装置和/或方法。更具体地，本文中公开的实施例涉及一种使用具有网格层的插塞来修复受损的筛子的系统，装置和/或方法。
背景技术
筛子用于在工业过滤系统中过滤颗粒。在振动分离器中使用滤网可分离不同尺寸和/或类型的颗粒。在石油和天然气工业中，例如，泥浆振动筛使用滤网以在陆地和/或离岸油田钻井中从钻井流体中分离钻井岩屑。该筛子具有在框架上方固定的金属丝网格。该框架具有矩形网格的支撑肋，其将所述框架分割成正交阵列的单元。所述网格被固定到肋以及周边框架上。为了促进分离，振动和/或圆形运动被施加到筛子上。
金属丝网格具有由网格中的各个丝线之间的孔眼尺寸限定的不同的网眼尺寸。网格的网眼尺寸的选择取决于要过滤的颗粒的尺寸。小于所述网眼的颗粒穿过所述金属丝网格和/或穿过所述肋之间的单元。剩余的颗粒在滤网的端部排出。排出的颗粒被收集到一个仓和/或凹坑中。穿过网格的颗粒和/或流体被收集到筛子下方的盘和/或集液槽中。穿过网格的颗粒和/或流体也可以穿过二次加工系统，例如脱气装置。
在滤网的寿命中，所述颗粒造成对金属丝网格的磨损。因为单元化结构，所述网格承受的应变和/或损伤在各个单元间被隔离。损伤导致在所述单元之间的一个或多个小的未被支撑区域中的网格产生破裂。因此，网格的该区域允许比期望的更大的颗粒通过。一旦发生损伤，必须更换或修复所述筛子。网格的某些区域比其它区域更容易受损。例如，颗粒被引入的位置处的下方的单元上所张紧的网格，比沿朝着筛子的出口端延伸的单元上张紧的网格承受更大的磨损。
为了延长筛子的使用寿命，具有受损网格的单元可以被环氧树脂或其它塑料或树脂基材料阻塞。可替代地，固体插塞可被安装到该单元中，以阻止颗粒通过受损的金属丝网格。这些固体插塞装配到单元中并具有朝受损网格定向的固体表面。固体插塞从下方装配到单元中并被锤击就位。像这样的，这些解决方案被设计为阻止颗粒通过受损筛子和/或所述单元。因此，具有环氧树脂或固体插塞的单元不再过滤颗粒。
因为它们是被锤击到位而无法将其移除，因此所述固体插塞不能重复使用。随着越来越多的插塞被安装到更多个单元中，滤网的过滤能力会降低。随着越来越多的固体插塞被安装，滤网最终必须被更换。当滤网被丢弃时，已安装的插塞也会被丢弃。
附图说明
图1示出了插塞的一个实施例的等轴测视图。
图2示出了具有网格层的插塞的一个实施例的等轴测视图。
图3示出了插塞的一个实施例的俯视图。
图4示出了具有插入到所述筛子的单元中的插塞的一个实施例的筛子的底部的等轴测视图。
图5示出了具有插入到所述筛子的单元中的插塞的一个实施例的筛子的顶部的等轴测视图。
图6示出了可在本文公开的实施例中使用的切割工具。
具体实施方式
本文所公开的实施例总体涉及一种用于过滤和/或分离颗粒的系统，装置和/或方法。更具体地，本文中公开的实施例涉及一种使用具有网格层的插塞来修复受损的筛子的系统，装置和/或方法。
筛子可以用于在工业过滤系统中过滤颗粒。在振动分离器中使用滤网可以分离不同尺寸和/或类型的颗粒。在石油和天然气工业中，例如，泥浆振动筛可使用滤网以在陆地和/或离岸油田钻井中从钻井流体中分离钻井岩屑。该筛子可以具有跨过框架固定的金属丝网格。该金属丝网格可以粘固和/或嵌入所述框架中。该框架可以具有矩形网格的支撑肋，其将所述框架分割成正交阵列的单元。所述网格可以被固定到所述肋以及周边框架上。为了促进分离，振动和/或圆周运动可以被施加到筛子上。
参照图1-3，示出了插塞10的一个实施例。图1示出了具有本体12的插塞10的一个实施例。图2示出了插塞10的一个实施例，其中插塞10的本体12具有网格层14。图3示出了插塞10的一个实施例的俯视图。
在一个实施例中，所述本体12可以具有顶部16，底部18和/或顶面20。所述本体12可以由弹性塑料材料、热塑性材料和/或玻璃纤维增强塑料材料的复合材料来制造。在一个实施例中，本体12可以模制为单一件。
所述本体12可以具有第一端22和/或第二端24。所述第一端22可以位于与第二端24相反的位置。所述第一端22可具有平壁26、凸壁28和/或限定于平壁26与凸壁28之间的空间30。所述第一端22的凸壁28可以延伸到本体12的内部部分31内。所述第二端24可以具有平壁32、凸壁34和/或限定于平壁32与凸壁34之间的空间36。所述第二端24的凸壁34可以延伸到本体12的内部部分31内。
本体12可以具有第一侧38和/或第二侧40。所述第二侧40可以位于与第一侧38相反的位置。所述第一侧38可以延伸从所述第一端22到所述第二端24的长度。所述第二侧40可以延伸从所述第一端22到所述第二端24的长度。本体12的内部部分31可以由所述第一侧38和/或第二侧40限定。
支撑件46可以在第一侧38和/或第二侧40之间延伸。所述支撑件46可以位于所述本体12的第一端22和/或第二端24之间的位置。在一个实施例中，支撑件46可以与第一端22和第二端24等距。支撑件46可以具有上部48和/或下部50。所述上部48可以具有由第一侧38和/或第二侧40限定的宽度。所述下部50可以位于上部48和本体12的底部18之间的位置。支撑件46的下部50可以具有可以邻近所述第一侧38的第一侧支撑部52。所述第一侧支撑部52可以平行于所述第一侧38和/或垂直于所述支撑件46。所述支撑件46的下部50可以具有可以邻近于所述第二侧40的第二侧支撑部54，如图4所示。所述第二侧支撑部54可以平行于所述第二侧40和/或可以垂直于所述支撑件46。
在本体12的顶部16，顶面20可以由所述第一端22、第二端24、第一侧38、第二侧40和/或支撑件46形成。顶面20可以是大致平坦的。框边56可从本体12的顶面20延伸。所述框边56的厚度可小于所述顶面20的厚度。所述框边56可以在顶面20上形成在本体12的所述第一端22、第二端24、第一侧38和/或第二侧40中的每个上。此外，在一个实施例中，框边56可以在顶面20上形成在所述凸壁28、凸壁34和/或支撑件46中的每个上。
参照图1和2，在本体12的第一端22处的平壁26和/或在本体12的第二端24处的平壁32可以具有减小宽度部分54。因此，在第一端22处的平壁26的一部分和/或在第二端24处的平壁32的一部分可延伸超出本体12的第一侧38和/或本体12的第二侧40。本体12的第一侧38和/或本体12的第二侧40可以凹缩到平壁26和/或平壁32的总宽度内。
本体12的第一侧38和/或本体12的第二侧40可以各自具有可以从本体12向外突出的脊部62。在一个实施例中，第一侧38和/或第二侧40可以各自具有中央脊部62a、第一端脊部62b和/或第二端脊部62c。所述中央脊部62a可以比第一端脊部62b和/或第二端脊部62c更长。在一个实施例中，在第一侧38上的中央脊部62a可以位于所述支撑件46可以与所述第一侧38相交的位置。另外，在第二侧38上的中央脊部62a可以位于所述支撑件46可以与所述第二侧40相交的位置。所述第一端脊部62b可以位于可以邻近于本体12的第一端22处的平壁26的减小宽度部分54的位置。所述第二端脊部62c中可以位于可以邻近于本体12的第二端24处的平壁32的减小宽度部分54的位置。
在另一个实施例中，在第一侧38和/或第二侧40上的中央脊部62a可以与第一端22和第二端24等距。所述第一端脊部62b可以邻接所述第一端22。另外，所述第二端脊部62c可以邻接所述第二端24。所述脊部62可以具有三角形横截面。脊部62可具有平侧面64，其可以向本体12的第一侧38和/或本体12的第二侧40垂直延伸。
第一侧38和/或第二侧40均可以具有可以位于本体12上的壁架66。所述壁架66可以位于脊部62之间的位置。所述壁架66可以具有斜坡部分68和/或本体部分70。所述本体部分70可以从本体12的第一侧38和/或从本体12的第二侧40向外突出。所述壁架66的本体部分70可以从本体12的第一侧38和/或第二侧40中的每一个向外延伸第一距离。所述脊部62可以从本体12的第一侧38和/或第二侧40中的每一个向外延伸第二距离。在一个实施例中，所述第一距离和第二距离可以相等。
每个壁架66的斜坡部分68可以从本体12的第一侧38和/或本体12的第二侧40中的每一个向外突出。所述斜坡部分68可以向下倾斜到壁架66的本体部分70。
如图2所示，网格层14可以被附连到本体12的顶部16上。所述网格层14可以具有顶侧74和/或底侧76。所述网格层14的底侧76可以位于与网格层14的顶侧74相反的位置。在一个实施例中，网格层14的底侧76可以由从本体12的顶面20延伸的框边56支撑。所述网格层14可以被粘固在所述框边56上。
在另一个实施例中，网格层14可以被嵌入到框边56内。在这种实施例中，本体12可以由热塑性材料制成。网格层14可以被放置到框边56上。可以向所述网格层14和/或框边56施加热和/或压力。框边56的热塑性材料可以在网格层14的周围熔融。所述框边可以随后冷却，硬化和/或包封网格层14与框边56相接触的部分，以将网格层14保持就位。
网格层14可以是单层编织丝网格，或者可以是多层编织丝网格。网格层14可以是网眼布。网格层14可以具有一个网眼尺寸来过滤颗粒。例如，网格层14可以具有用于从循环钻井流体中分离钻井岩屑的网眼尺寸。如本文中所使用的网眼尺寸是指在网格层14中的通孔尺寸。
参照图4和5，示出了可以用于工业过滤系统(未示出)中的一个筛子80。所述筛子80可以具有底部78和/或顶部79。所述筛子80的顶部79可以具有可以过滤液体和/或颗粒的网格81。如图4和5所示，筛子80可以被正交阵列的肋84和/或周边框架86分割成矩形单元82。在一个实施例中，筛子80可以如图所示具有十二个单元82。然而，在其它实施例中，取决于筛子80的尺寸和/或结构，单元82的数目例如可以多于100个。
在筛子80的一个实施例中，网格81可以被粘固到正交阵列的肋84和/或周边框架86上。在一个实施例中，网格81可以被嵌入到正交阵列的肋84和/或周边框架86内。在这样的实施例中，筛子80可以由热塑性材料制成。网格81可以被放置在筛子80的顶部79上。可以向所述网格81和/或筛子80施加热和/或压力。筛子80的热塑性材料可以在网格81的周围熔融。所述筛子80可以随后冷却，硬化和/或包封网格81与筛子80相接触的部分，以将网格81保持就位。网格81可以覆盖筛子80的顶部79和/或可以在周边框架86上方延伸。
在另一个实施例中，网格81可以附着到正交阵列的肋84和/或周边框架86上。另外，各个单元82上方的网格81可被彼此隔离。
在使用期间，筛子80可能损坏。例如，可用在石油和天然气工业中的泥浆振动筛可以在陆地和/或离岸油田钻井中从钻井流体分离钻井岩屑。这种恶劣的环境在超期使用期间对筛子80可能是有害的。例如，在一个或多个单元82上方的网格81可能因为重复暴露于钻井岩屑而损坏。筛子80的定期检查可以指示网格81已经发生损坏。例如，图5示出了一个受损单元89。在所述受损单元89上方网格81可能被撕裂和/或以其它方式受损。网格81可被移除，而不移除在其它单元82上方的网格81的未受损部分。
为了开始修复受损单元89，筛子80可以被从工业过滤系统(未示出)中去除。筛子80的网格81的受损部分可以被识别。特别地，对应于网格81的受损部分的受损单元89可以被识别。如果大部分所述网格81已经损坏，多于一个单元82可能损坏。因此，多于一个单元82可以被识别和/或修复。筛子80在受损单元89上方的网格81可以被移除。
图6示出了可以在本文公开的用于筛子80的修复系统的实施例中使用的切割工具90。所述切割工具90的尺寸和/或构造可以适于安装到受损单元89上方。所述切割工具90可以具有与受损单元89相同的矩形形状。所述切割工具90在切割工具90的矩形周边可以具有切割刃92。所述切割工具90的尺寸可以适于在所述受损单元89的网格81上方安装到正交阵列的肋84上。
所述切割工具90可以具有对准杆94，以帮助在所述受损单元89上方定位所述切割工具90。对准杆94可以位于切割工具90的中心。对准杆94可以被放置到受损单元89的中心以在所述受损单元89的上方定位所述切割工具90用于移除所述受损网格81。所述切割工具90可以具有撞击杆97。锤和/或槌(未示出)可以被用于撞击所述撞击杆97以向所述切割工具90的切割刃92施加力。所述切割刃92可以由此绕着受损单元89的周边切断网格81。各层筛布，不仅仅是所述网格81的受损顶层，可以相对于其它独立单元82从单个受损单元89上被切下。可以在利用具有所述网格层14的插塞10修复所述筛子80之前进行所述网格81的移除。图5示出了移除所述网格81之后的敞口单元91。所述敞口单元91可以接收具有网格层14的插塞10。
转让给本申请的受让人并通过引用将其全部内容并入本文的美国专利第6872466号公开了一种用于修复筛子的方法和装置。可以将插塞插入到单元中以形成锁定连接。为此，在每个单元中的肋的侧面可设置有唇部，其可以平行于网格的底侧并与网格的底侧间隔开。插塞可以适于通过迫使所述插塞的至少一部分超过所述唇部以使得所述插塞在受损网格下方卡合就位来安装就位。所述唇部可以形成于限定所述单元的两个肋的侧面。唇部和脊部便利地可以具有便于将插塞插入到单元中的倾斜面并且一旦插塞卡合就位时可啮合以阻止向相反方向运动的大体垂直面。
如图4和5所示，插塞10的尺寸可以适合安装到单元82中。不同的筛子80可以具有不同尺寸的单元82。因此，插塞10可以具有不同的尺寸。插塞10的尺寸可以适合安装到单元82中，使得没有液体或固体可以在单元82和/或插塞10之间通过。插塞10的网格层14的网眼尺寸可以等于筛子80的网格81的网眼尺寸。
每个单元82可以具有内壁95，该内壁具有对应于插塞10的本体12的第一侧38和/或插塞10的本体12的第二侧40的脊部62的唇部96。唇部96可以与脊部62的平面侧64接合，以将插塞10锁定到所述单元82中。所述唇部96可以与每个壁架66的斜坡部分68接合，以将插塞10锁定到所述单元82中。
为了将插塞10插入到单元82中，筛子80可以被定位为使得筛子80的顶部79可以在平坦表面上面朝下。如图4所示，筛子80的底部78可以朝上。插塞10可以被定位在单元82中，使得插塞10的网格层14可以面对单元82。
插塞10可以用手推入单元82直至插塞10可以因紧配合遇到阻力。插塞10和单元82之间的配合可以是过盈配合。锤和/或槌(未示出)可以被用于撞击插塞10的底部18。锤和/或槌可以被用于撞击在所述插塞10中心的支撑件46的下部50。锤和/或槌可以沿所述底部18基本上均匀地撞击插塞10的底部18，直到插塞10可以被插入到受损单元89中。插塞10可以是可变形的。插塞10的脊部62可以与单元82的内壁95的唇部96锁定就位。插塞10的脊部62和/或壁架66可以在单元82中啮合唇部96。安装后，插塞10可以与筛子80的底部79齐平。
筛子80可以被检查，以确保插塞10的网格层14与筛子80的网格81一样高。如图5所示，插塞10的网格层14可以与筛子80的顶部79和/或网格81等高。所述筛子80例如可以被重新安装到诸如石油钻井作业中的泥浆振动筛的工业过滤系统中。
尽管已经参照有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本发明的本领域技术人员将了解，不脱离本文描述的本发明的范围的其它实施例可以被设计。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
插塞，其在垂直于顶部的平面中具有被设置成与端壁垂直的侧壁，从而形成具有内部空间的空心块体，其中，脊部从所述侧壁向外延伸；以及
在所述侧壁和端壁之间覆盖所述顶部的网格。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述脊部具有三角形截面。
3.如权利要求1所述的装置，还包括：
与侧壁邻接的凸壁，其中，所述凸壁从插塞的顶部向下延伸到所述本体的内部空间内。
4.如权利要求1所述的装置，还包括：
支撑件，其在所述本体的内部空间中在侧壁之间延伸。
5.如权利要求1所述的装置，还包括：
从所述本体的顶部延伸的框边，其中，所述网格使用粘合剂连接到所述框边。
6.如权利要求1所述的装置，还包括：
从所述本体的顶部延伸的框边，其中，所述网格与所述框边整体形成。
7.如权利要求1所述的装置，其中，所述侧壁从顶部延伸第一距离，所述端壁从所述顶部延伸第二距离，其中，所述第二距离大于所述第一距离。
8.一种系统，包括：
插塞，其具有第一端和第二端，其中，第一端位于与第二端相反的位置，所述插塞还具有第一侧和第二侧，其中，第二侧位于与第一侧相反的位置，且所述第一侧延伸从所述第一端到所述第二端的长度，所述第二侧延伸从所述第一端到所述第二端延伸的长度，所述插塞具有由所述第一侧和第二侧限定的空心内部空间以及在所述第一侧和第二侧上具有脊部的外部，而且所述插塞的顶部附连有第一网格；和
筛子，其具有由以正交阵列的形式布置的肋、和周边框架限定的单元，其中，所述筛子具有在所述周边框架之上延伸的第二网格，所述单元的内壁中具有唇部，所述插塞插入受损单元的所述内壁内，所述唇部与所述插塞上的脊部接合以将所述插塞保持在所述受损单元中。
9.如权利要求8所述的系统，还包括：
外部上的具有斜坡部分的壁架，其中，所述壁架从所述第一侧和第二侧向外延伸，所述唇部与所述壁架的斜坡部分接合以将所述插塞保持在受损单元中。
10.如权利要求8所述的系统，其中，所述插塞具有对应于受损单元的形状的形状。
11.如权利要求8所述的系统，其中，所述第二网格被连接到以正交阵列的形式布置的肋和周边框架，其中，第二网格在各个单元间被隔开。
12.如权利要求8所述的系统，还包括：
在所述第一端和第二端上的平壁和凸壁，其中，所述凸壁位于所述插塞的内部空间内。
13.如权利要求8所述的系统，还包括：
在所述第一侧和第二侧之间延伸的中间支撑件，其中，所述中间支撑件位于所述插塞的第一端和第二端之间的位置。
14.如权利要求8所述的系统，还包括：
切割工具，其具有被配置为切断在受损单元上方的第二网格的切割刃。
15.一种方法，包括：
将第一网格连接至具有空心块体形状的插塞的顶部；
识别具有多个单元的筛子中的受损单元，其中，所述筛子上覆盖有第二网格；以及
将插塞插入到所述受损单元。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
在所述插塞和受损单元之间创建过盈配合。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
使所述插塞在受损单元内变形。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
将插塞对准到所述受损单元内，其中，所述插塞的第一网格与筛子的第二网格齐平。
19.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
将所述受损单元内的唇部与所述插塞接合。
20.如权利要求15所述的方法，进一步包括：
切断覆盖所述受损单元的第二网格。
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