DE112017002325B4

DE112017002325B4 - Vorrichtung, System und Verfahren zum Befestigen eines Siebs an einem Rundsieb

Info

Publication number: DE112017002325B4
Application number: DE112017002325.4T
Authority: DE
Inventors: Mark Heitfeld; Christopher Meranda
Original assignee: MI LLC
Current assignee: MI LLC
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2037-04-27
Also published as: GB201819668D0; CA3022301C; US11285514B2; WO2017192316A1; DE112017002325T5; US20210268546A1; GB2565714B; CN109070139A; CA3022301A1; GB2565714A; CN109070139B

Abstract

Eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Befestigen eines Siebs weisen ein Sieb mit Öffnungen auf, die dazu bemessen sind, ein Material einer ersten Größe von einem Material einer zweiten Größe zu trennen. Ein Kasten ist unter dem Sieb in einer Halterung angeordnet, die sich am Sieb entlang erstreckt. Ein Vorsprung erstreckt sich vom Kasten zum Sieb. Ein dreieckiges Spannelement, das entlang einer Länge des Siebs gesichert ist, bewegt sich in Reaktion auf Kontakt mit dem Vorsprung in eine Richtung im Wesentlichen senkrechte Richtung zur Länge des Siebs, um das Sieb an der Halterung abzudichten und das Sieb zu spannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ein System gemäß Nebenanspruch 6 und ein Verfahren gemäß Nebenanspruch 15. Trennvorrichtungen werden verwendet, um in ölbasierten und/oder wasserbasierten Ölfluiden, die als Schlamm bezeichnet werden, Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen, die aus Ölfeldbohrvorgängen rückgewonnen werden. Diese Trennvorrichtungen können Aussiebungs- und/oder Filterungssiebe aufweisen, um Feststoffe aus einer Aufschlämmung zu entfernen. Eine Art von Vorrichtung, die zum Trennen von Feststoffen von dem Schlamm verwendet wird, wird in der Industrie als Schlammschüttelsieb und/oder als Rundsieb bezeichnet. Das Rundsieb, das auch als Vibrationstrennvorrichtung bekannt ist, verwendet ein Sieb, um verbrauchten Bohrschlamm aufzunehmen, um den Schlamm zur weiteren Verwendung in Bohrvorgängen zu reinigen.
Schlamm dient in der Ölfelddienstleistungsbranche mehreren Zwecken. Zum Beispiel dient Schlamm als Schmiermittel, um Drehbohrmeißel zu kühlen und höhere Schneidegeschwindigkeiten zu ermöglichen. Ferner unterstützt die Verteilung des Schlamms um einen Bohrmeißelstrang oder anderweitig im Bohrloch das Ausgleichen verschiedener Drücke in unterirdischen Formationen. Verschiedene Beschwerungs- und Schmiermittel werden mit dem Schlamm vermischt, um ein wünschenswertes Gemisch für die Art und Struktur der zu durchbohrenden Felsformation zu erlangen. Da die Kosten von Schlamm hoch sein können, gewinnen Bohrunternehmen und Dienstleistungsunternehmen in der Regel den Schlamm in Bohrvorgängen zurück und verwenden ihn erneut. Ein weiterer Zweck des Bohrschlamms ist das Befördern von Felsstücken und/oder Bohrklein vom Bohrmeißel an die Oberfläche.
In der Regel verwenden Rundsiebe Aussiebungs- und/oder Filterungssiebe, um in Bohrvorgängen zu Lande und offshore Bohrklein vom Bohrfluid zu trennen. Siebe in Rundsieben umfassen ein Netz und/oder ein Gitter, das über einen Rahmen gespannt ist. Das Netz lässt Fluid und/oder Teilchen unterhalb einer vorgegebenen Größe durch das Trennsieb treten.
In diesem Zusammenhang ist aus der WO 2004/069 374 A1 ein Siebsystem bekannt, mittels dem Materialien unterschiedlicher Größe getrennt werden können. Das Siebsystem umfasst hierfür ein Sieb und einen Kasten, der unter dem Sieb angeordnet ist. Ferner ist das Sieb mit einem dreieckigen Spannelement ausgestattet.
Vibrationsbewegungen während des Betriebs des Rundsiebs können zum Lösen des im Rundsieb angebrachten Siebs beitragen und/oder dies verursachen, wodurch die Fähigkeit des Siebs, Materialien wirksam zu filtern und/oder zu trennen, eingeschränkt wird. Um ein solches unerwünschtes Bewegen und/oder Lösen des Siebs vom Rundsieb zu unterbinden, kann ein Siebbefestigungssystem und/oder Spannsystem ein Sieb an einem Rundsieb befestigen, um Feststoffe aus Flüssigkeit in einer Aufschlämmung herauszufiltern, die über und/oder durch das Sieb fließt. Hier beschriebene Vorrichtungen können benutzt werden, um einen Siebspann- und/oder -abdichtungsmechanismus zu erzeugen, der das Sieb gleichmäßig an einer Kante des Siebs spannen kann, die mit der Halterung bündig ist. Ferner können die Vorrichtungen eine Dichtungsfläche erzeugen, um zu verhindern, dass übergroße Teilchen durch das Sieb und/oder den Spannmechanismus gelangen.

1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Siebbefestigungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar;
2 stellt eine Querschnittansicht allgemein entlang der Linie I-I aus 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
3 stellt eine Querschnittansicht allgemein entlang der Linie I-I aus 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
4 stellt eine Seitenansicht eines Siebbefestigungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
5 stellt eine perspektivische Ansicht eines Siebs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.

Hier offenbarte Ausführungsformen gelten für Trennvorrichtungen, die in zahlreichen Industrien benutzt werden können. Obwohl spezifische Ausführungsformen als im Ölfelddienstleistungssektor und verwandten Industrien benutzt beschrieben werden können, wie etwa eine Verwendung mit Schlammschüttelsieben, kann die Vorrichtung in anderen Industrien anwendbar sein, in denen Flüssigkeit-Feststoff, Feststoff-Feststoff und andere Gemische getrennt werden können. Die Ausführungsformen können in der Bergbau-, pharmazeutischen, Lebensmittel-, Medizin- und anderen Industrien benutzt werden, um diese Gemische zu trennen.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Filterungssieb 10 gezeigt, das einen linksseitigen Abschnitt 14 und einen rechtsseitigen Abschnitt 16 aufweist, die durch eine Trennwand 12 abgeteilt sind. In einer Ausführungsform kann das Filterungssieb 10 aus einem Gewebesiebtuch hergestellt sein und/oder kann Öffnungen aufweisen, die derart bemessen sind, dass sie eintretendes Material nach Größe trennen. Beispielsweise kann ein Feststoff-Feststoff-Gemisch mit Feststoffteilchen verschiedener Größen gemäß der Größe der einzelnen Teilchen gesiebt und/oder getrennt werden, um beispielsweise ein Teilchen einer ersten Größe von einem Teilchen einer zweiten Größe zu trennen. Der linksseitige Abschnitt 14 des Filterungssiebs 10 kann in eine Richtung C zu einer Halterung 18 hin gespannt und/oder gezogen sein. In einer Ausführungsform kann die Halterung 18 als eine Leiste oder eine Siebleiste bezeichnet werden. Ebenso kann der rechtsseitige Abschnitt 16 des Filterungssiebs 10 in einer Richtung D zur Halterung 18 hin gespannt und/oder gezogen werden, die in einer Ausrichtung entgegengesetzt zur Richtung C angebracht ist. Entsprechend kann der linksseitige Abschnitt 14 in der Richtung C gespannt sein und der rechtsseitige Abschnitt 16 kann in der Richtung D gespannt sein, um das Filterungssieb 10 an den Halterungen 18 zu sichern.
In einer Ausführungsform kann ein Kasten 40 das Filterungssieb 10 schütteln, um die Filterung und/oder Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeit in einer Aufschlämmung zu unterstützen, die durch das Filterungssieb 10 fließt. Ein Spalt kann das Filterungssieb 10 vom Kasten 40 trennen. Ein Bereich A kann an der Halterung 18 definiert sein, und ein Bereich B kann an der Halterung 18 definiert sein. In einer Ausführungsform kann der Bereich B im Wesentlichen symmetrisch zum Bereich A sein. Wie im Bereich A in 1 gezeigt, kann die Halterung 18 ein dreieckiges Spannelement 30 umschließen, das an einer gekrümmten Haltewand 84 anliegt und/oder anderweitig damit in Kontakt steht. Das dreieckige Spannelement kann entlang der Halterung 18 am Filterungssieb 10 angebracht sein. In einer Ausführungsform kann die Krümmung der Haltewand 84 mit der Form des dreieckigen Spannelements 30 übereinstimmen, um eine bündige und/oder sichere Passung des dreieckigen Spannelements 30 in der Halterung 18 zu ermöglichen, wie in 2 gezeigt.
Ein Schrägabschnitt 20 der Halterung 18 kann sich von der Haltewand 84 erstrecken, um einen Hohlraum 32 im Schrägabschnitt 20 zu erzeugen, der das dreieckige Spannelement 30 aufnehmen kann. Insbesondere kann sich das dreieckige Spannelement 30 im Hohlraum 32 drehen und/oder bewegen, indem es mit einer Ecke 44 des dreieckigen Spannelements 30 entgegen einer Richtung E gegen eine Kontaktfläche 46 eines Vorsprungs 34 drückt, wie in 2 gezeigt. In einer Ausführungsform kann der Vorsprung 34 als ein gewinkelter Abschnitt des Kastens 40 bezeichnet werden.
Ein Luftkissen 36 kann unter dem Kasten 40 angeordnet sein. Bei Aktivierung kann das Luftkissen 36 Luft und/oder ein gasförmiges Fluid aufnehmen, um sich in einer Richtung E anzuheben. In einer Ausführungsform kann das Luftkissen 36 als eine Blase bezeichnet werden. Das Luftkissen 36 kann die Kontaktfläche 46 des Vorsprungs 34 am dreieckigen Spannelement 30 zusammendrücken. Der Druck kann eine Bewegung und/oder Drehung des dreieckigen Spannelements 30 zum Kasten 40 hin verursachen, wie in 3 gezeigt. Der Kasten 40 kann aufgrund der Drehung des dreieckigen Spannelements 30 zum Kasten hin am Filterungssieb 10 zusammendrücken, um das Filterungssieb 10 in seiner Position zu sichern.
In einer Ausführungsform kann eine Kante 26 mit dem Schrägabschnitt 20 der Halterung 18 verbunden sein und sich vom Bereich A zu einem distalen Ende 22 erstrecken. Ferner kann die Kante 26 mit dem Schrägabschnitt 20 und einer Haltewand 24 einstückig sein, um eine Biegung 42 zu bilden, wie beispielsweise in 2 gezeigt. In einer Ausführungsform kann die Biegung 42 als ein gewinkelter Abschnitt der Halterung 18 bezeichnet werden. Die Haltewand 24 kann sich von der Kante 26 erstrecken und kann das Luftkissen 36, den Kasten 40, den Vorsprung 34, das dreieckige Spannelement 30 und/oder das Filterungssieb 10 halten und/oder zurückhalten. Der Bereich B kann im Wesentlichen ähnlich und/oder symmetrisch zum Bereich A sein.
Bezug nehmend auf 2 ist gezeigt, dass die Halterung 18 das Luftkissen 36, den Kasten 40 mit dem Vorsprung 34 und das dreieckige Spannelement 30 aufnimmt. In einer Ausführungsform kann ein Drahtsieb 38, das im Bereich A und/oder Bereich B an dem dreieckigen Spannelement 30 angebracht sein kann, am Kasten 40 angeordnet sein. Feststoffe können aus Flüssigkeit, die durch das Drahtsieb 38 tritt, aufgefangen und/oder getrennt werden.
Der Kasten 40 kann eine Unterseite 60 und eine Tiefe 62 aufweisen, die die Unterseite 60 von einer Oberseitenfläche 58 trennt. Das Luftkissen 36 kann betätigt und/oder aktiviert werden, um Luft und/oder gasförmiges Fluid aufzunehmen, um eine Außenfläche 50 des Luftkissens 36 auszudehnen. Die Außenfläche 50 des Luftkissens 36 kann sich ausdehnen, um eine linke Wand 48 und eine rechte Wand 52 des Luftkissens 36 nach außen zu erweitern und die Außenfläche 50 zum Kasten 40 hin zu schieben. Eine Bewegung der Außenfläche 50 des Kastens 40 in Richtung E kann die Kontaktfläche 46 des Vorsprungs 34 nach oben verschieben, um die Ecke 44 des dreieckigen Spannelements 30 zu berühren und/oder zusammenzudrücken.
Das Zusammendrücken der Kontaktfläche 46 an der Ecke 44 kann das dreieckige Spannelement 30 zum Drahtsieb 38 drehen, um es am Drahtsieb 38 festzuklemmen, wie beispielsweise in 3 gezeigt. Ferner kann das Zusammendrücken der Kontaktfläche 46 an der Ecke 44 den ersten Abschnitt 14 des Filterungssiebs 10 und/oder des Drahtsiebs 38 in Richtung C und/oder in Richtung D zur jeweiligen Halterung 18 hin ziehen und/oder spannen.
Das dreieckige Spannelement 30 kann eine Vorderseite 56 aufweisen, die an dem Filterungssieb 10 und/oder dem Drahtsieb 38 angebracht und/oder angeklebt ist. Die Drehung des dreieckigen Spannelements 30 in einer Richtung F, wie in 3 gezeigt, in den Hohlraum 32 kann das dreieckige Spannelement 30 in die Biegung 42 und/oder die Haltewand 84 einsetzen und/oder darin sichern. In einer Ausführungsform kann das dreieckige Spannelement 30, das in der Halterung 18 gesichert sein kann, eine Kreiselvibration und/oder -filterung unterstützen, indem es das Filterungssieb 10 und/oder das Drahtsieb 38 durch Ausüben von Spannung in der Richtung F hält.
Bezug nehmend auf 3 ist der Kasten 40 in Richtung E bewegt gezeigt, um eine erste Dichtung 66 zu bilden. Die Kontaktfläche 46 des Vorsprungs 34 kann mit der Ecke 44 in Kontakt stehen, um das dreieckige Spannelement 30 um eine Achse 64 zum Schrägabschnitt 20 zu drehen. Dort, wo das dreieckige Spannelement 30 mit der Haltewand 84 in Kontakt steht, kann eine zweite Dichtung 68 gebildet sein, wie in 2 gezeigt. Die zweite Dichtung 68 kann das dreieckige Spannelement 30 beim Drehen um die Achse 64 und Ausüben von Spannung in Richtung F unterstützen. Das Filterungssieb 10 und/oder das Drahtsieb 38 kann durch Spannung in Richtung F an der Halterung 18 gehalten werden.
Bezug nehmend auf 4 ist der Schrägabschnitt 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Schrägabschnitt 20 kann im Wesentlichen parallel zur Kante 26 sein, wie in 1 gezeigt, und/oder kann die Kante 26 ersetzen. Ein geneigter Abschnitt 74 kann sich vom Schrägabschnitt 20 erstrecken, um einen Einführpunkt 76 zu definieren. Das Filterungssieb 10 und/oder das Drahtsieb 38 kann durch den Einführpunkt 76 geführt sein, um mit dem Kasten 40 und/oder dem Luftkissen 36 in Eingriff zu stehen, das sich ausdehnen kann, um das Filterungssieb 10 zu sichern.
Bezug nehmend auf 5 ist eine perspektivische Ansicht des Filterungssiebs 10 gezeigt, das an den dreieckigen Spannelementen 30 angebracht sein kann. Ein Mittelstück 78 kann das Filterungssieb 10 zweiteilen und kann aus einem Klebematerial gebildet sein, um sich an einer linksseitigen Verbindung 80 und/oder einer rechtsseitigen Verbindung 82 mit dem Filterungssieb 10 zu verbinden. Das dreieckige Spannelement 30 kann in die Halterung 18 geschoben sein.

Claims

Vorrichtung, umfassend: ein Sieb (10) mit Öffnungen, die derart bemessen sind, dass ein Material einer ersten Größe von einem Material einer zweiten Größe getrennt wird; einen Kasten (40), der unter dem Sieb (10) in einer Halterung (18) angeordnet ist, die sich am Sieb (10) entlang erstreckt; einen Vorsprung (34), der sich vom Kasten (40) zum Sieb (10) erstreckt; und ein dreieckiges Spannelement (30), das entlang einer Länge des Siebs (10) gesichert ist, wobei sich das dreieckige Spannelement (30) als Reaktion auf einen Kontakt mit dem Vorsprung (34) in eine im Wesentlichen senkrecht zur Länge des Siebs (10) stehende Richtung bewegt, um das Sieb (10) an der-Halterung (18) abzudichten und das Sieb (10) zu spannen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Trennwand (12), die sich über das Sieb (10) erstreckt, um das Sieb (10) in eine linke Seite und eine rechte Seite zu trennen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sieb (10) gegen den Vorsprung (34) des Kastens (40) abgedichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das dreieckige Spannelement (30) an einem gewinkelten Abschnitt (42) an der Halterung
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Blase (36), die sich aufbläst, um den Kasten (40) und das Sieb (10) gegen die Halterung (18) zu bewegen.
System, umfassend: ein Sieb (10) mit Seiten, wobei sich das Sieb (10) zwischen den Seiten erstreckt; eine Halterung (18) auf jeder Seite, um das Sieb (10) darin zu positionieren; ein Spannelement (30), das entlang einer Länge jeder Seite des Siebs (10) gesichert ist, wobei sich das Spannelement (30) als Reaktion auf das Aufnehmen einer Druckkraft dreht, um das Sieb (10) an der Halterung (18) zu sichern; und eine Haltewand (24) an der Halterung (18), um das Spannelement (30) bei der Drehung zu kontaktieren.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen Kasten (40) unter dem Sieb (10), wobei eine Bewegung des Kastens (40) das Spannelement (30) zusammendrückt.,
System nach Anspruch 6, einen Vorsprung (34) unter dem Sieb (10), wobei der Vorsprung (34) gegen das Spannelement (30) drückt, um das Spannelement (30) zum Sieb (10) hin zu drehen.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen Hohlraum (32) in der Halterung (18), der das Spannelement (30) aufnimmt.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: ein Mittelstück (78), das das Sieb (10) in eine linke Seite und eine rechte Seite trennt.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Wand, die entlang der Halterung (18) gebildet ist, wobei sich ein geneigter Abschnitt (74) von der Wand erstreckt, um die Drehung des Spannelements (30) zu führen.
System nach Anspruch 6, wobei eine Krümmung der Halterung (18) einer Krümmung des Spannelements (30) entspricht, um das Spannelement (30) in die Halterung (18) einzupassen.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Abdichtung (66), die dort gebildet ist, wo ein Vorsprung (34) unter dem Sieb (10) mit dem Spannelement (30) in Kontakt steht.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Abdichtung (68), die dort gebildet ist, wo das Spannelement (30) mit der Halterung (18) in Kontakt steht.
Verfahren, umfassend: Einsetzen eines Kastens (40) in eine Trennvorrichtung mit einer Halterung (18), wobei der Kasten (40) einen Vorsprung (34) aufweist, der sich vom Kasten (40) erstreckt; Positionieren eines Siebs (10) an der Halterung (18), die ein Spannelement (30) hält; Drehen des Spannelements (30) zum Sieb (10) hin in Reaktion auf ein Drücken des Kastens (40); und Sichern des Siebs (10) an der Halterung (18) durch das Spannelement (30).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Aufnehmen eines Gases zum Aufblasen eines Luftkissens (36).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Ausdehnen eines Luftkissens (36), das unter dem Sieb (10) angeordnet ist, um den Kasten (40) zum Sieb (10) hin zu bewegen, um den Kasten (40) gegen das Spannelement (30) zu drücken.
Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Filtern von Feststoffen aus Flüssigkeit aus einer Aufschlämmung, die durch das Sieb (10) fließt.