KR101468286B1 - 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고체들을 함유한 드릴링 유체로부터 고체들을 분리하기 위한 장치로서, 상기 장치는 셰일 쉐이커 및 스크린 조립체(300)를 포함하고, 상기 셰일 쉐이커는 베이스, 상기 베이스로부터 격리된 바스킷(30), 및 스크리닝된 유체를 안내하기 위한 상기 바스킷(30) 내에 배치된 유동 트레이(301)를 포함하고, 상기 스크린 조립체(300)는 적어도 하나의 스크리닝 재료의 층(299), 적어도 하나의 지지 지점을 포함하는 주변부를 가지는 지지부(340)를 포함하는, 고체들을 함유한 드릴링 유체로부터 고체들을 분리하기 위한 장치에 있어서, 상기 유동 트레이(301)가 상기 스크린 조립체(300)를 지지하기 위해서 적어도 하나의 상승된 부분(313a-313e)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체들을 함유한 드릴링 유체로부터 고체들을 분리하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한 고체들을 함유한 드릴링 유체로부터 고체들을 분리하기 위한 장치가 개시되고, 그러한 장치는 셰일 쉐이커 및 스크린 조립체(300)를 포함하고, 상기 셰일 쉐이커는 측부 지지부들(109, 110)을 가지는 바스킷(30) 및 상기 측부 지지부들(109, 110) 사이에 배치된 적어도 하나의 중간 지지부(313a-313e)를 포함하며, 상기 스크린 조립체(300)는 스크리닝 재료(299)의 적어도 하나의 층을 지지하는 스크린 지지부(340)를 포함하고, 상기 스크린 지지부(340)는 상기 측부 지지부들(109, 110)에 의해서 지지되는 적어도 2개의 측부들(352, 353) 및 적어도 하나의 중간 지지부(313a-313e)와 결합되기 위한 측부들 사이의 적어도 하나의 지지 부재(358)를 가지며, 상기 스크린 지지부(340)는 테이퍼진 표면(357)을 추가로 포함하고, 그리고 상기 적어도 하나의 중간 지지부(313a-313e)는 테이퍼진 지지 표면(321, 322)을 구비하며, 그에 따라, 사용시에, 상기 테이퍼진 표면(357) 및 테이퍼진 지지 표면(321, 322)이 접하는 것을 특징으로 한다.

Description

고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING SOLIDS FROM A SOLIDS LADEN DRILLING FLUID}
본원 발명은 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 비배타적으로 고체 함유 드릴링 머드로부터 고체를 분리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본원 발명은 셰일 쉐이커(shale shaker) 및 스크린 조립체에 관한 것이다.
오일 또는 가스 유정(well)의 구축시에 시추공(borehole)을 드릴링하는데 있어서, 드릴 비트가 드릴 스트링의 단부에 배치되고, 드릴 비트는 포메이션(formation)을 통해서 시추공을 보어링하기 위해서 회전된다. "드릴링 머드"라고 알려져 있는 드릴링 유체가 드릴 스트링을 통해서 드릴 비트까지 펌핑되어 드릴 비트를 윤활시킨다. 드릴링 머드는 또한 드릴 비트에 의해서 생성된 절삭편들(cuttings) 및 기타 고체들을 드릴 스트링과 시추공 사이에 형성된 환형부(annulus)를 통해서 표면으로 이송하기 위해서 이용된다. 시추공의 붕괴를 방지하기 위해서 그리고 드릴링이 최적으로 실행되도록 보장하기 위해서, 드릴링 머드의 밀도가 엄격하게 제어된다. 드릴링 머드의 밀도는 드릴 비트의 침투율에 영향을 미친다. 드릴링 머드의 밀도를 조정함으로써, 침투율이 시추공 붕괴 손실 가능성에서 변화된다. 또한, 드릴링 머드는 시추공의 다공성 섹션들을 밀봉하기 위한 손실 순환(lost circulation) 재료들을 이송할 수 있을 것이다. 또한, 드릴링 머드의 산성도가 관통 드릴링되는 포메이션 지층들(strata)의 타입에 따라서 조정될 수 있을 것이다. 드릴링 머드가 특히 고가의 합성 오일-계 윤활제를 포함하고, 그에 따라 사용된 드릴링 머드를 회수하고 그리고 재사용하는 것이 일반적이나, 이는 특히 드릴링 머드로부터 고체들을 제거할 것을 요구한다. 이는 드릴링 머드를 프로세싱함으로서 달성된다. 프로세스의 제 1 부분은 고체 함유 드릴링 머드로부터 고체를 분리하는 것이다. 이러한 것은 US 5,265,730, WO 96/33792 그리고 WO 98/16328에 기술된 셰일 쉐이커와 같은 진동 분리장치를 이용하여 적어도 부분으로 달성된다. 원심 분리장치들 및 하이드로사이클론들(hydrocyclones)과 같은 추가적인 프로세스 장비를 이용하여 머드로부터 고체들을 제거할 수 있을 것이다. 고체들은 오염물질들 및 잔류물들 내에서 덮여진다. 시추공 내의 순환시에 30 내지 100 m3 의 드릴링 유체가 이용되는 것이 특별한 것은 아니다.
본원에서 "드릴 절삭편들"이라고 지칭되는 결과적인 고체들을 프로세싱하여, 고체들로부터 실질적으로 모든 잔류물들 및 오염물질들을 제거한다. 이어서, 고체들이 매립지에서 처리될 수 있고 또는 고체들의 유래지와 같은 환경의 바다로 투척됨으로써 처리될 수 있다. 그 대신에, 고체들이 건설업에서의 재료로서 사용될 수 있을 것이고 또는 다른 산업적인 용도들을 가질 수 있을 것이다.
일반적으로, 셰일 쉐이커는 중실형 벽의 자유 단부 및 하나의 개방 배출 단부를 가지는 개방 하단부형 바스킷(open bottomed basket)을 포함한다. 많은 수의 직사각형 스크린들이 바스킷의 개방 하단부에 걸쳐 배치된다. 스크린들은 실질적으로 평면형일 수 있거나 또는 약간 불룩한 부분(crown)을 가질 수 있을 것이다. 바스킷은 회수되는 드릴링 머드를 수용하기 위한 수용기(receptor) 위에서 스프링들 상에 배치된다. 스킵(skip) 또는 수로(ditch)가 바스킷의 개방 방출 단부 아래에 제공된다. 모터가 바스킷에 고정되고, 모터는 오프셋 클럼프 중량체(offset clump weight)를 가지는 드라이브 모터를 가진다. 사용시에, 모터가 로터 및 오프셋 클럼프 중량체를 회전시키고, 이는 바스킷 및 그러한 바스킷에 고정된 스크린들을 쉐이킹시킨다. 고체 함유 머드가 바스킷의 자유 단부에서 스크린들 상으로 도입된다. 쉐이킹 운동은 고체들로부터의 드릴링 머드의 분리를 유도하고, 드릴링 머드는 스크린들 및 그러한 스크린들 위의 고체들을 통과한다. 또한 쉐이킹 운동에 의해서, 고체들이 개방 방출 단부를 향해서 스크린들을 따라서 이동하게 된다. 회수된 드릴링 머드가 추가적인 프로세싱을 위해서 수용기 내에 수용되고 그리고 고체들이 바스킷의 배출 단부를 지나 수로 또는 스킵으로 전달된다.
직사각형 스크린들이 수평에 대해서 각을 이루어 배치되고, 예를 들어 셰일 쉐이커의 자유 단부로부터 방출 단부까지 7도의 경사도로 배치된다. 그러한 각도는 조정될 수 있을 것이다. 일반적으로, 스크린들이 바스킷 내에 고정되고, 그리고 수평에 대한 스크린들의 각도를 조정하기 위해서 바스킷이 조정될 수 있다. 고체 함유 드릴링 유체의 유동이 경사진 스크린들 상에서 풀(pool)을 형성할 수 있을 것이다. 진동 메커니즘의 작용에 의해서, 고체들이 경사진 스크린들을 따라서 쉐이커의 방출 단부까지 그리고 수로 또는 스킵 내로 이동하도록 유도된다.
일반적으로, 원형 진동을 유도하는 진동 메커니즘은 고체들을 스크린으로부터 공기중으로 원형 운동으로 투척(throw)하는 경향을 가질 것이고, 이는 수평 스크린 데크를 가지는 셰일 쉐이커들에서 빈번하다. 타원형 운동을 유발하는 진동 메커니즘은 타원의 가장 긴 현(chord)의 방향으로 고체가 이동하도록 유도할 것이고, 이는 경사진 스크린 데크를 가지는 셰일 쉐이커들에서 종종 이용되며, 그에 따라 경사진 스크린 데크의 위쪽으로의 고체들의 이동을 이용하는데 있어서 도움이 된다. 매우 얇은 타원을 유도하는 진동 메커니즘을 가지는 셰일 쉐이커는 선형 셰일 쉐이커로서 공지되어 있고 그리고 스크린을 따른 고체들의 신속한 이동을 유도하나, 고체들이 스크린과 만날 때의 고체들의 갑작스런 감속으로 인해서 스크린들이 조기에 열화되는 경향이 있다는 문제점을 가진다.
셰일 쉐이커에서 사용되는 스크린들은, 드릴링 유체를 프로세싱할 때, 큰 가속도 값 및 무거운 부하(heavy loading)를 받게 된다. 스크린들을 통한 스루풋(throughput)을 유도하기 위해서 그리고 방출을 위해 고체들을 스크린 상에서 이송하기 위해서, 큰 가속도 값이 요구된다.
진동 드라이브 장치, 바스킷, 스크린들 및 고체 함유 드릴링 유체를 내부에 포함하는 조립체의 즉, 진동되는 성분들 전체의, 즉, 본질적으로 스프링되는 매스(sprung mass)의 전체 매스를 기초로 최적의 행정(stroke) 프로파일을 유도하기 위해서, 셰일 쉐이커 진동 드라이브 장치의 크기가 정해진다. 스크린들은 바스킷에 클램핑되거나 또는 달리 체결되며, 스크린들은 프로세싱되는 고체 함유 드릴링 유체를 지지한다.
조립체에 유도된 운동은 통상적으로 단순한 조화(harmonic) 운동이고, 그에 따라 가장 낮은 지점으로부터 시작하여, 진동 드라이브, 바스킷, 스크린들 및 고체들 함유 드릴링 유체가 통상적으로 타원 운동으로 상향 가속되고, 타원의 가장 긴 현은 가속도 값이 영으로 감소되는 중간 행정을 향해서 감소되는 큰 양의(positive) 가속력에 의해서 바스킷의 전방을 향해서 약 45도로 셋팅되고 이어서 음의 가속이 발생하여 행정의 상단부에서 속도를 최소로 감소시킨다. 이러한 사이클은 하향 행정에서 반복되어, 큰 가속 값들(양 및 음의 값들)이 속도가 최소화된 행정의 각 선단부(tip)에서 있고 그리고 속도들이 가장 큰 행정의 각각의 중간-지점에서 가속 값들이 영이 된다는 것을 보여준다.
유체들이 스크린들에 물리적으로 부착되지 않기 때문에, 스크린 부하가 행정 사이클에 따라서 달라진다. 상향 행정 동안에, 스크린이 유체 매스(mass) 내로 가속되고, 그에 따라 스루풋을 유도하며, 이어서 중력으로 인해서 하향 행정의 하단부에서 다시 스크린 상으로 유체 매스만이 낙하되도록 하향 행정 중에 스크린이 유체 매스로부터 멀리 가속되며, 그리고 전체 사이클이 통상적으로 약 1800 내지 2000 rpm으로 반복된다.
최적의 수행을 위해서, 스크린 전체가 바람직하게 바스킷의 행정 프로파일과 매칭되는 하나의 엔티티(entity)로서 이동되어야 하고 그리고 편향(deflection)이 최소화되어야 한다. 이어서, 스크린이 편향된다면, 이는 상당히 더 큰 가속 값들을 유도할 수 있고 이는 스크린의 폭에 걸친 불균일한 부하 및 조기 마모를 초래할 수 있다. 또한, 스크린에 걸쳐 고체들을 이동시키기 위해서 운동이 이용된다면, 스크린의 부가적인 편향이 스크린 폭에 걸쳐 불균일한 이송을 초래할 것이다.
종래 기술은, 스크린이 그 스크린을 바스킷에 대해서 클램핑하기 위해서 이용되는 바스킷의 측부들 상의 스크린 클램프들 사이의 거리에 걸쳐질 수 있다는 것을 보여주나, 이는 요구되는 강성도(rigidity)를 제공하기 위해서 상당량의 재료를 필요로 한다. 이러한 접근 방식의 단점은, 스크린들이 일반적으로 크고 무겁다는 것이고, 그에 따라 취급하기 좋지 않고 그리고 제조하는데 보다 많은 비용이 소요될 수 있다는 것이다.
스크린들은 일반적으로 두 가지 타입들 즉, 후크-스트립; 및 예비-인장형(pre-tensioned) 중 하나이다.
후크-스트립 타입의 스크린은 샌드위치 내의 메시의 몇 개의 직사각형 층들을 포함하고, 그러한 층들은 미세한 등급의 메시 및 보다 큰 메시 홀들을 가지고 보다 무거운(havier) 게이지 와이어를 가지는 지지 메시로 이루어진 하나 또는 2개의 층들을 포함한다. 메시의 층들은 긴 후크 형태인 스트립에 의해서 각 측부 엣지에서 결합된다. 사용시에, 긴 후크가 셰일 쉐이커의 각 측부를 따라서 배치된 인장 장치 상에 후크결합된다. 셰일 쉐이커는 지지 부재들의 불룩한(crowned) 세트를 더 포함하고, 지지부재들의 세트는 쉐이커의 바스킷의 길이를 따라서 연장하고, 그 위에서 메시의 층들이 인장된다. 이러한 타입의 스크린의 예가 GB-A-1,526,663에 개시되어 있다. 지지 메시는 개구들을 내부에 가지는 패널을 구비하거나 그러한 패널에 의해서 대체될 수 있을 것이다.
예비-인장형 타입의 스크린은 몇 개의 메시의 직사각형 층들을 포함하고, 이런 층들은 일반적으로 미세한 등급의 메시 및 보다 큰 메시 홀들을 가지고 보다 무거운 게이지 와이어를 가지는 지지 메시로 이루어진 하나 또는 2개의 층들을 포함한다. 메시의 층들은 직사각형 앵글(angle) 철제 프레임을 포함하고 그러한 프레임에 부착된 강성 지지부 상에서 예비-인장된다. 이어서, 스크린이 셰일 쉐이커의 바스킷 내에 배치된 C-채널 레일들 내로 삽입된다. 이러한 타입의 스크린의 예가 GB-A-1,578, 948에 개시되어 있고, 그리고 예비-인장형 타입 스크린들을 수용하기에 적합한 셰일 쉐이커의 예가 GB-A-2,176,424에 개시되어 있다.
WO 2004/035234는 셰일 쉐이커를 위한 스크린 조립체를 기술하고 있으며, 그러한 스크린 조립체는 패널 및 지지 구조물을 포함하고, 패널은 복수의 개구들을 구비한 영역 및 복수의 개구들 위에 배치된 스크리닝 재료의 적어도 하나의 층을 가진다. 개구들은 패널에 대해서 강성도를 부여하기 위한 하향 돌출 탭들을 가진다. 인접 개구들의 탭들은 패널 리브들을 형성한다. 지지 구조물은 복수의 횡방향 지지 리브들을 포함한다. 횡방향 패널 리브들은 횡방향 지지 리브들 위에 피팅(fit)된다. 패널은 지지 구조물로부터 제거될 수 있다.
WO 03/013690 및 WO 2004/069374 는 스크린 요소 및 독립된 지지부를 포함하는 스크린 조립체를 개시하고 있다. 스크린 요소는 하향 경사진 면을 가지는 측부의 경사진 지지 부재들 및 메시 패널을 포함한다. 지지부는 각 측부에서 측부의 경사진 표면들을 가지는 강성 프레임을 포함한다. 사용시에, 스크린 조립체는 셰일 쉐이커의 레일들 내로 슬라이딩된다. 레일들 내에 배치된 공압 밀봉부가 활성화되어 측부의 경사진 지지 부재들을 강성 프레임의 경사진 표면들에 대해서 푸싱(push)하여 메시 패널을 지지부 위에서 인장시킨다. 지지 요소는 경량의 가요성의 개구형 플레이트를 포함할 수 있을 것이다.
셰일 쉐이커들과 연관된 문제는, 내부에서 사용되는 스크린들이 막히는 경향이 있고, 특히 고체들이 점토와 같이 점착성(gummy)을 가질 때, 또는 고체들의 크기가 스크린의 메시 크기에 근접하는 크기일 때 막히는 경향이 있다는 것이다. 유사한 크기에 의한 막힘 타입이 근접-크기 입자 막힘으로 알려져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, GB-A-1,526,663에 개시된 바와 같은 많은 해결책들이 제시되었으며, GB-A-1,526,663에서, 스크린 조립체는 샌드위치된 2개의 스크리닝 재료의 층들을 이용하고 그리고 스크린들 중 하나에 걸린 임의의 유사한 크기의 입자들을 빼내기 위해서 스크리닝 재료의 층들이 독립적으로 이동될 수 있게 허용한다. 회전가능한 드럼 분리장치와 관련된 WO 01/76720는 또한, 건조 구역 내의 천공 드럼을 통해서 양압 공기를 제공하여 천공부들이 고체들로 막히지 않게 보장하기 위해서 천공 드럼 외부의 공기 노즐들을 이용하는 것을 개시하고 있다.
작은 입자들로 필터링 디바이스가 막히지 않도록, 예를 들어 50-200 μ 범위 또는 그 초과의 크기를 가지는 매우 작은 입자들을 필터링하기 위해서 미세-메시형 필터들을 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 미세-메시형 필터들은 특히 바람직하지 못하게 막히기 쉽다.
또한, 건강과 안전 규정에 따라서 낮은 소음 레벨에서 작동되는 분리장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 유지보수 및 수리를 위한 중단을 방지할 수 있는 단순하고 신뢰할 수 있는 분리장치를 가지는 것이 유리할 것이다.
특정 상황들에서, 예를 들어 50-60 μ 범위 또는 그 초과의 입자 크기를 가지는 입자들을 필터에 의해서 걸러내는 것이 바람직할 수 있다.
유정 또는 가스 유정의 드릴링에서, 시추공의 벽에 균열들이 존재할 수 있을 것이다. 그러한 균열들이 전파되고, 그러한 균열들의 전파로 인해서, 시추공의 벽 내에서 구조적 문제점들이 유발될 수 있고 및/또는 드릴링 유체들이 균열들을 통해서 포메이션 내로 빠져나갈 수 있을 것이다. 또한, 만약 드릴링 유체의 상당한 양이 손실된다면, 시추공 내의 드릴링 유체의 압력이 강하될 수 있을 것이고, 그러한 압력 강하는 시추공의 붕괴를 초래할 수 있을 것이다. 따라서, 시추공 강화 재료들이 순환되는 드릴링 유체에 부가될 수 있을 것이다. 시추공 강화 재료들은 사이징된(sized; 크기별 분류된) 입자들을 포함한다. 균열들을 가지는 시추공 벽 주위에서 드릴링 유체가 순환될 때, 사이징된 입자들이 균열들 내로 스스로 쐐기 작용하고(wedge), 이는 균열들의 전파 가능성을 낮춘다. 이러한 사이징된 입자들을 회수하고 그리고 순환된 드릴링 머드 내에서 그들을 다시 사용하는 것이 유리하다. 그에 따라, 고체 함유 드릴링 유체 내의 고체들을 사이징하도록 셰일 쉐이커들이 개선될 수 있을 것이다. 그러한 셰일 쉐이커가 USSN 12/490,492에 기술되어 있다. 소정 크기 범위의 고체들이 그러한 셰일 쉐이커를 이용하여 추출될 수 있고 그리고 신선한 드릴링 유체 내에서 시추공 강화 재료로서 재-순환될 수 있을 것이다.
고체 함유 드릴링 머드의 스크리닝을 실행하기 위해서, 필터링이 이루어지는 곳 즉, 고체 함유 드릴링 머드가 스크린과 만나는 접합부에서 고체 함유 드릴링으로 에너지를 부가할 필요가 있다. 발명자들은 유체 베드(bed) 내에서 트레이를 진동시킴으로서 소정 형태의 에너지를 부가할 수 있다는 것을 발견하였다.
종래 기술은 또한, 부가적인 지지부가 바스킷의 측부들 사이의 스크린으로 제공하도록 바스킷이 구성될 수 있다는 것을 보여주며, 그에 따라 GB-A-2,206,501 은 스크린의 전장(span)을 줄이며, 따라서 스크린에서 요구되는 강성도를 감소시켜, 스크린이 보다 작게 그리고 보다 가볍게 제조될 수 있게 한다.
Bailey 및 Fisher의 US-A-2007/0187303에는 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 스크린 조립체가 개시되어 있으며, 그러한 스크린 조립체는 스크린 요소 및 셰일 쉐이커의 클램프 장치 내로 삽입가능한 지지 프레임을 포함한다. 지지 프레임은 복수의 지지 요소들을 가진다. 스크린 요소는, 사용 중에, 지지 프레임의 경사진 표면들 사이에 클램핑되어 메시 패널들을 지지 요소들 위에 고정하는 길이방향으로 크랭크된 엣지 부분들을 가지는 메시 패널들을 포함한다. 사용 중에, 스크리닝된 유체가 스크린 요소 및 지지 요소를 통해서 유동한다는 것을 주지하여야 한다.
Burnett의 GB-A-2,425,743 에는 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 스크린 조립체가 개시되어 있으며, 그러한 공보의 도 1에 도시된 스크린 조립체는 스크리닝 재료를 수용하기 위한 스크린 패널 및 셰일 쉐이커의 클램프 장치 내로 삽입가능한 스크린 지지부를 포함한다. 스크린 패널은, 셰일 쉐이커의 클램프 장치 내에 클램핑되는 작용에 의해서 스크린 지지부 상으로 아래로 당겨지는(pulled down) 길이방향으로 반전된 T-레일들을 포함한다. GB-A-2,425,743의 도 2에 도시된 스크린 조립체는 스크리닝 물질이 상부에 있는 스크린 패널 및 셰일 쉐이커의 클램프 장치 내로 삽입될 수 있는 크라운 리브들을 가지는 독립된 스크린 지지부를 포함한다. 셰일 쉐이커의 클램핑 장치 내에서 스크린 지지부 상에 스크린 패널이 클램핑된다. 사용 중에, 스크리닝된 유체가 스크린 요소 및 지지 요소를 통해서 유동한다는 것을 주지하여야 한다.
본원 발명은 지지부들 사이의 전장을 최소화함으로써 스크린들에 대한 증가된 지지를 제공하고, 그리고 테이퍼진 표면들의 이용은 스크린 자체가 지지 구조물 내로 쐐기 작용하는 것(wedge)을 돕는다. 이는, 스크린과 지지 구성체(arrangement) 사이의 증대된 접촉 영역과 함께, 지지 구성체로부터 스크린을 상승시킬 때 극복하여야하는 마찰력이 단순한 점 접촉 구성체에서 요구되는 것 보다 더 크다는 것을 나타낸다.
본원 발명자들은, 바스킷의 상향 행정 동안에만 지지가 주어지도록, 단순한 점 접촉 구성체의 경우에, 스크린 및 지지 구조물 상에 작용하는 반응력들이 순수하게 수직이라는 것에 대해서 주목하였다.
제시된 테이퍼진 표면들이, 반응력들이 각도형 면들에 대해서 수직으로 각도를 이루고 그리고 수평 성분 및 수직 성분을 포함하는 균등한 부하가 계산될 수 있다는 것을 나타낸다. 수평 성분은 스크린에 대해서 작용하고, 그리고 바스킷의 하향 행정 동안에 자체 하중 하에서 스크린이 편향될 때 극복되어야 할 부가적인 힘이다. 그에 따라, 이러한 힘을 최대화하는 것은 하향 행정 동안의 스크린의 편향을 최소화하는데 도움이 될 것이다.
본원 발명에 따라, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치가 제공되며, 본원 발명의 장치는 셰일 쉐이커 및 스크린 조립체를 포함하고, 셰일 쉐이커는 스크리닝된 드릴링 유체를 안내하기 위한 유동 트레이를 포함하고, 스크린 조립체는 스크리닝 재료의 적어도 하나의 층과, 지지부 및 적어도 하나의 지지 지점을 내부에 갖는 주변부를 포함하고, 유동 트레이는 스크린 조립체를 지지하기 위해 적어도 하나의 상승된 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그에 따라 바람직하게 유동 트레이는 스크린 조립체의 강성도를 높이기 위한 구조적 요소로서 사용된다.
바람직하게, 유동 트레이는 수평과 그 수평으로부터 25도 사이의 각도로, 가장 바람직하게 5도 내지 15도의 각도로, 바람직하게 12도의 각도로 배치된다. 바람직하게, 유동 트레이는 스크리닝된 드릴링 유체를 바스킷의 공급 단부로 안내하고, 그러한 공급 단부 상에서, 바람직하게, 스크리닝된 드릴링 유체가 적어도 하나의 도관 내로 그리고 바람직하게 유동 분배기 장치의 도관 내로 안내된다. 바람직하게, 스크린 조립체는 제 1 평면에 위치되고 유동 트레이는 제 2 평면에 위치되며, 제 1 평면 내의 스크린 조립체는 제 2 평면 내의 유동 트레이로부터 분기된다. 바람직하게, 제 1 및 제 2 평면들이 1도 내지 10도 사이의 각도로 분기된다. 바람직하게, 유동 트레이는 유동 트레이에 대한 분기 각도로 놓인 스크린 조립체를 지지하도록 구성된 일련의 상승된 부분들을 포함한다.
바람직하게, 적어도 하나의 상승된 부분은 적어도 하나의 마모 스트립을 포함한다. 바람직하게, 유동 트레이는 복합 재료로 제조된다. 바람직하게, 적어도 하나의 상승된 부분은 유동 트레이를 따라 스크리닝된 드릴링 유체를 안내하기 위한 유동 채널을 형성한다. 바람직하게, 상승된 부분은 유동 트레이의 적어도 대부분에 그리고 바람직하게 전체 길이에 걸쳐지는 길이방향 벽을 형성한다. 바람직하게, 유동 트레이는 스크린 데크와 실질적으로 동일한 길이이고, 사용중에 스크린 데크 상에는 스크린 조립체 또는 스크린 조립체가 놓인다. 그 대신에, 유동 트레이는 스크린 데크의 길이의 대부분인 길이를 가진다. 바람직하게, 유동 채널들은 스크리닝된 드릴링 머드의 유동을 용이하게 하기 위해 테이퍼진다. 바람직하게, 깊게(in depth) 테이퍼진 상태에서, 유동 채널이 제 1 단부에서의 높은 하부면 및 제 2 단부에서의 낮은 높이를 가지며, 제 2 단부에서 스크리닝된 드릴링 유체가 방출된다. 본원 발명자들은, 사용 중에, 진동 메커니즘에 의해서 상당한 길이방향 힘들이 스크린 조립체 내에서 유도된다는 것에 주목하였다. 바람직하게, 테이퍼진 부분들이 상응하는 테이퍼진 부분들 상에 피팅되고, 그에 따라 큰 접촉 영역을 제공한다. 큰 접촉 영역은 높은 정도의 표면 장력을 제공하고 그에 따라 스크린 데크에 대한 그에 따라 바스킷에 대한 스크린 조립체의 운동을 방지하는 한편, 스크린 조립체들을 교체할 때 스크린 조립체들의 용이한 삽입을 여전히 허용한다.
바람직하게, 셰일 쉐이커는 바스킷을 포함하고, 유동 트레이가 바스킷에 고정된다. 바람직하게, 바스킷은 측부들을 포함하고, 유동 트레이가 측부들에 고정된다. 바람직하게, 측부들의 각각이 레일을 가지며, 유동 트레이가 레일 상에서 지지된다. 바람직하게, 유동 트레이가 레일 및/또는 측부들에 대해서 부착되고, 리벳팅되고, 나사 체결되고, 아교접착되고, 용접되고 또는 다르게 고정된다. 그 대신에, 유동 트레이가 바스킷으로부터 제거될 수 있고, 바람직하게 슬라이딩식으로 제거될 수 있다.
바람직하게, 유동 트레이는 복수의 윤곽부(contours)를 포함하고, 적어도 하나의 윤곽부가 상승된 부분의 적어도 하나를 형성한다.
바람직하게, 적어도 하나의 상승된 부분이 복수의 상승된 부분이다. 상승된 부분이 더 많을수록, 스크린 조립체를 보다 잘 지지하나, 스크리닝된 드릴링 머드의 스루풋을 제거하도록 유동 채널들의 크기가 정해질 필요가 있고, 이는 분당 수천 갤런 정도가 될 수 있다.
바람직하게, 스크린 지지부는 테이퍼진 표면을 포함한다. 바람직하게, 적어도 하나의 상승된 부분이 스크린 지지부의 테이퍼진 표면을 수용하기 위한 테이퍼진 지지 표면을 포함한다. 바람직하게, 테이퍼진 표면이 시트 재료로부터 형성되고, 그러한 시트 재료는 테이퍼진 표면을 형성하도록 접혀질 수 있을 것이다. 바람직하게, 스크리닝된 드릴링 머드가 스크리닝 재료를 통과하도록 허용하기 위해서, 시트 재료가 개구부들을 내부에 구비한다.
아담스(Adams)의 US-B1-6,454,099에는 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체들을 분리하기 위한 셰일 쉐이커를 위한 스크린 조립체들이 개시되어 있으며, 스크린 조립체들은 지지 스트립들을 가지는 후크스트립들 및 그 사이에 배치된 스크리닝 재료를 가진다. 스크리닝 재료는 상승된 부분들을 그 내부에 가진다.
세이퍼트(Seyffert)의 US-B1-6,302,276에는 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 셰일 쉐이커를 위한 스크린 조립체가 개시되어 있으며, 스크린 조립체는 쉐이커에 걸쳐 배치된 스트립들을 가지는 스트립 지지부를 가지고 그리고 주름부를 내부에 가지는 스크리닝 재료를 지지하기 위한 상승된 부분들을 가지며, 주름부들은 스크린 조립체의 측부들과 함께 평행하게 연장한다. 또한, 대체 가능한 패널들을 포함하는 스크린 조립체가 개시된다.
또한, 본원 발명은 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치를 제공하며, 본원 발명의 장치는 셰일 쉐이커 및 스크린 조립체를 포함하고, 셰일 쉐이커는 측부 지지부를 갖는 바스킷 및 측부 지지부 사이에 배치되는 적어도 하나의 중간 지지부를 포함하며, 스크린 조립체는 스크리닝 재료의 적어도 하나의 층을 지지하는 스크린 지지부를 포함하고, 스크린 지지부는 측부 지지부에 의해 지지되는 적어도 2개의 측부 및 적어도 하나의 중간 지지부와 결합되기 위한 측부들 사이의 적어도 하나의 지지 부재를 가지며, 스크린 지지부가 테이퍼진 표면을 포함하며 적어도 하나의 중간 지지부가 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 테이퍼진 표면 및 테이퍼진 지지 표면이 접하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 이러한 장치는 스크린 조립체가 바스킷 내에서 측방향으로 그리고 접선방향으로(tangential) 운동하는 것을 방지한다. 바람직하게, 테이퍼진 표면 및 테이퍼진 표면들이 실질적으로 평면형이나, 그들이 곡면형일 수 있으며; 릿지들(ridges)을 포함하고; 및/또는 거친 표면을 갖는다. 바람직하게, 추가적인 테이퍼진 표면이 테이퍼진 표면과 같은 크기의 수평으로부터의 각도를 가진다. 바람직하게, 추가적인 테이퍼진 표면이 테이퍼진 표면과 다른 크기의 수평으로부터의 각도를 가진다. 바람직하게, 테이퍼진 지지 표면과 추가적인 테이퍼진 지지 표면의 각도들이 동일하거나 또는 실질적으로 동일하며, 그에 따라 그들 사이에서 큰 접촉 표면적을 얻을 수 있다.
바람직하게, 스크린 지지부는 테이퍼진 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 표면을 포함하며 적어도 하나의 중간 지지부가 테이퍼진 지지 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 테이퍼진 표면 및 추가적인 테이퍼진 표면이 테이퍼진 지지 표면 및 추가적인 테이퍼진 지지 표면에 접한다. 바람직하게, 스크린 지지부의 테이퍼진 표면 및 추가적인 테이퍼진 표면이 스크린 지지부로부터 분기되고, 바람직하게 예각으로 분기되나, 둔각이 될 수도 있을 것이다. 바람직하게, 중간 지지부의 테이퍼진 지지 표면 및 추가적인 테이퍼진 지지 표면이 중간 지지부로부터, 바람직하게 예각으로 수렴하나, 둔각이 될 수도 있을 것이다.
또한, 본원 발명은 적어도 하나의 스크리닝 재료의 층과, 스크린 지지부와, 주변부를 포함하며, 복수의 지지 지점이 주변부 내에 존재하는 스크린 조립체를 제공하며, 지지 지점 중 적어도 하나는 테이퍼진 표면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 테이퍼진 표면은 수평으로부터 10도 내지 80도 각도를 갖는 평면에 위치된다. 바람직하게, 테이퍼진 표면은 수평으로부터 40 내지 70도 각도를 갖는 평면에 위치된다.
바람직하게, 스크린 조립체가 테이퍼진 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 표면을 포함하며 적어도 하나의 중간 지지부가 테이퍼진 지지 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 테이퍼진 표면 및 추가적인 테이퍼진 표면이 테이퍼진 지지 표면 및 추가적인 테이퍼진 지지 표면에 접한다. 바람직하게, 이러한 장치는 스크린 조립체가 바스킷 내에서 측방향으로 운동하는 것을 방지한다. 바람직하게, 추가적인 테이퍼진 표면은 테이퍼진 표면과 같은 크기의 수평으로부터의 각도를 가진다. 바람직하게, 추가적인 테이퍼진 표면은 테이퍼진 표면과 다른 크기의 수평으로부터의 각도를 가진다.
또한, 본원 발명은 셰일 쉐이커를 제공하며, 셰일 쉐이커는 베이스와, 베이스로부터 격리된 바스킷과, 바스킷 및 바스킷 내의 스크린 데크를 진동시키기 위한 진동 장치와, 스크리닝된 고체 함유 드릴링 머드를 안내하기 위한 유동 트레이를 포함하며, 유동 트레이는 스크린 조립체를 지지하기 위해 적어도 하나의 상승된 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 바스킷은 제 2 스크린 데크를 추가로 포함하며, 유동 트레이는 고체 함유 드릴링 유체를 제 2 스크린 상에서 안내한다.
또한, 본원 발명은 본원 발명의 장치를 이용하는 방법을 제공하며, 본원 발명의 방법은 셰일 쉐이커의 바스킷 내에 스크린 조립체를 위치시키는 단계와, 고체 함유 드릴링 유체를 스크린 조립체 상으로 유동시키는 단계를 포함하며, 고체의 적어도 일부는 스크린 조립체 위로 유동하고, 드릴링 유체의 적어도 일부는 스크린 조립체를 통과한다.
도 1은 고체 함유 드릴링 머드로부터 고체를 분리하기 위한 장치의 사시도를 도시한다.
도 2a는 고체 함유 드릴링 머드로부터 고체를 분리하고 사이징(sizing)하기 위한 장치로서, 베이스 및 바스킷 플로팅을 포함하는 장치의 측단면도이다.
도 2b는 스크린 데크들 및 스크린 조립체들을 도시하는, 도 2a에 도시된 바스킷의 단부도이다.
도 3은 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체를, 부분 단면으로 도시한, 개략적인 단부도이다.
도 3a는 도 3에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 4는 본원 발명에 따른 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체를, 부분적인 단면으로 도시한, 개략적인 단부도이다.
도 4a는 도 4에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 5는 본원 발명에 따른 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체를, 부분적인 단면으로 도시한, 개략적인 단부도이다.
도 6은 도 5에 도시된 스크린 조립체로부터 이격된 도 5에 도시된 유동 트레이를, 부분적인 단면으로 도시한, 개략적인 단부도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 스크린 조립체의 사시도이다.
도 7은 본원 발명에 따른 유동 트레이로부터 분리된, 도 5에 도시된 스크린 조립체의 단면으로 도시한, 개략적인 단부도이다.
도 8은 본원 발명에 따른 유동 트레이에 안착된 스크린 조립체의 개략적인 단부도이다.
이하에서는, 본원 발명의 보다 완전한 이해를 위해서, 예로서, 첨부 도면들을 참조한다.
도 1은 전체적으로 셰일 쉐이커로서 지칭되고 그리고 본원에서 도면부호 'H'로 표시된, 고체 함유 드릴링 머드로부터 고체를 분리하기 위한 장치를 도시한다. 셰일 쉐이커(H)는 스크린 드릴링 머드를 수용하기 위한 수집 수용기(도시하지 않음) 위에 정렬된 개방 하단부(R)를 가지는 베이스(D)를 포함한다. 바스킷(B)이 베이스(D) 상의 스프링들(C) 상에 배치된다. 진동 장치(E)가 바스킷(B)의 상단부 상에 배치된다. 진동 장치(E)는 바스킷(B)의 운동을 유도하는, 케이싱(S) 내에 은폐된 오프셋 클럼프 중량체들을 회전시키는 전기 또는 수압 모터(M)를 포함한다. 상부, 중상부, 중하부, 및 하부 스크린 조립체들(A1, A2, A3, A4)이 바스킷(B) 내에 배치되고 그리고 레일들(도시하지 않음) 내에서 바스킷에 고정되며, 그에 따라 바스킷 내에서 유도된 운동이 스크린 조립체들(A1, A2, A3, A4)로 전달된다. 고체 함유 드릴링 유체가 장치의 자유 단부에서 공급 챔버(F)로부터 스크린 조립체들(A1-A4)로 공급된다. 스크린 조립체들(A1-A4) 내에서 유도된 운동은 드릴링 머드로부터 고체들을 분리하는 것을 돕는다. 스크리닝된 드릴링 머드가 스크린 조립체들을 통과하여 수집 수용기(도시하지 않음) 내로 전달되고, 그리고 고체들이 스크린 조립체들(A1-A4)을 따라 올라가서 셰일 쉐이커의 방출 단부(P)까지 그리고 스킵, 수로 또는 다른 절삭편 이송 장치(도시하지 않음) 내로 전달된다.
도 2a 및 2b는 베이스(20) 및 스프링들(도시하지 않음) 상에서 베이스 상에 배치된 바스킷(30)을 가지는 셰일 쉐이커(10)를 도시한다. 바스킷(30)은 스캘핑(scalping) 데크(11), 상부 일차(primary) 데크(12), 및 하부 일차 데크(13)를 포함한다. 상부 일차 데크(12)는 좌측 측부(side)(12a) 및 우측 측부(12b)를 가진다. 하부 일차 데크는 좌측 측부(13a) 및 우측 측부(13b)를 가진다. 고체 함유 드릴링 유체가, 공급기(도시하지 않음)로부터 스캘핑 데크(11)의 C-형상 채널들(16) 내에 배치된 스캘핑 스크린(15) 상으로, 셰일 쉐이커(14)의 자유 단부로 도입된다. 팽창가능한 공압식 브래더(bladder; 17)가 C-형상 채널들(16)의 상단부 부분 내에 배치되어 스캘핑 스크린(15)을 그 내부에서 클램핑한다. 그 대신에, ?지(wedge)를 이용하여 스캘핑 스크린(15)을 C-형상의 채널들(16) 내에 고정한다. 스캘핑 스크린(15)은 비교적 큰 개구부들을 가지는 스크린(18)을 포함하고, 스크린(18)은 큰 입자들이 통과하여 일차 데크들로 전달되는 것을 방지하면서도 일부 고체들 및 드릴링 머드가 통과할 수 있게 허용한다. 스캘핑 데크(11) 및 그 위의 스크린(15)이 수평으로부터 약 2도의 오르막 경사로 배치되나, 스캘핑 스크린(15) 및 스캘핑 데크(11)는 수평으로, 약간 내리막 경사로 또는 약간 더 큰 오르막 경사로 배치될 수 있을 것이다. 바스킷(30)에 고정된 진동 장치(16a)는 운동을 유도한다. 운동은 고체 함유 드릴링 머드로부터 큰 고체들을 분리하는 것을 도우며, 그리고 자유 단부(14)로부터 셰일 쉐이커의 방출 단부(19)까지 스캘핑 스크린(15)을 따른 큰 고체들의 운동을 유도한다. 큰 고체들은 수로 내에 또는 이송 수단 상에 포획될 수 있고 그리고 추가적으로 프로세싱될 수 있고 또는 다른 작업들에서 이용될 수 있을 것이다. 스캘핑 스크린(15)을 통과한 고체 함유 드릴링 유체가 유동 트레이(21) 상으로 낙하되고, 유동 트레이는 고체 함유 드릴링 유체를 상부 일차 데크(12) 내의 스크린 조립체들(22a 및 22b)의 자유 단부(14)로 안내한다. 둑(weir; 23)이 일차 데크(12)의 자유 단부에 배치되어 고체 함유 드릴링 유체를 보유한다. 고체 함유 드릴링 유체의 레벨이 둑(23)의 높이를 넘어서 상승한다면, 고체 함유 드릴링 유체가 그 둑을 넘어서 도관(24) 내로 그리고 하부 일차 데크(13) 내의 스크린 조립체들(25a 및 25b) 상으로 전달된다. 바람직하게, 스크린 조립체들(22a, 22b 그리고 25a 및 25b)이 동일한 타입이고 그리고 동일한 스크린 메시(mesh)를 가진다.
슬라이딩가능한 트레이 형태의 게이트 밸브(26)가 폐쇄 위치에 있고, 그에 따라 평행 모드로 셰일 쉐이커 내에서 연장하는 도관(29)을 폐쇄한다. 스크리닝된 드릴링 머드가 상부 스크린 데크 내의 스크린 조립체들(22a 및 22b)을 통해서 유동 트레이(27) 상으로 낙하되고 그리고 폐쇄된 게이트 밸브(26) 위에서 그리고 도관(24)에 평행하게 연장하는 도관(28) 내로 전달된다. 그러나, 도관(28)은 바스킷의 하단부까지 연장되고 그리고 그 아래의 수집 수용기(도시하지 않음) 내로 직접 연장된다. 고체들은 상부 스크린 데크(12)의 방출 단부(31) 및 하부 스크린 데크(13)의 방출 단부(32)로부터 그리고 추가적인 프로세싱 또는 재-사용을 위해서 고체들을 이송하기 위한 스킵 또는 다른 이송 장치 내로 낙하한다.
상부 스크린 데크(12) 내의 스크린 조립체들(22a 및 22b)에 의해서 스크리닝된 드릴링 머드가 하부 스크린 데크(13) 상의 스크린 조립체들(25a 및 25b)에 의해서 추가적으로 스크리닝될 수 있도록 하기 위해서 게이트 밸브(26)가 후퇴될 수 있을 것이다. 그에 따라, 셰일 쉐이커(10)가 시리즈(series) 모드로 작동된다. 이러한 상황에서, 스크린 조립체들(22a 및 22b)에서 사용되는 스크린 메시 보다 더 미세한 스크린 메시를 스크린 조립체들(25a 및 25b) 내에서 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상부 스크린 데크(12) 내의 스크린 조립체들(22a 및 22b)에 의해서 스크리닝된 드릴링 머드가 유동 트레이(27) 내로 그리고 도관(29) 내로 유동하고, 이는 스크리닝된 드릴링 머드를 하부 스크린 데크(13) 내의 스크린 조립체들(25a 및 25b)의 자유 단부 상으로 안내한다. 사이징된(sized) 고체들이 상부 스크린 데크(12)의 방출 단부(31)로부터 컨베이어(도시하지 않음) 내로 낙하되어, 재순환을 위해서 신선한 드릴링 머드의 배치(batch) 내로 이송되고 혼합된다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 이렇게 사이징된 고체들이 포메이션 내의 균열을 막기 위해서 사용된다. 하부 스크린 데크(13)의 방출 단부(32)로부터의 고체 방출물들이, 추가적인 프로세싱을 위해서 또는 다른 목적들을 위한 사용을 위해서, 독립된 컨베이어 내로 이송되거나 또는 스킵에 부가된다.
도 3 및 3a를 참조하면, 스크린 조립체(100) 및 유동 트레이(101)가 도시되어 있다. 유동 트레이(101)는 리세스형 구역(102), 폐쇄 단부(103), 개방 단부(104) 및 측부들(105 및 106)의 쌍을 포함한다. 측부들(105 및 106)은 플랜지형 부분들(107 및 108)을 포함하고, 플랜지형 부분들(107 및 108)은 바스킷(30) 내의 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 슬라이딩되고 그 내부에서 고정된다. 바람직하게, 플랜지형 부분들(107 및 108)이 C-형상의 채널들(109 및 110)에 아교접착(glue)되거나 다르게 부착되나, 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부(111)에 의해서 채널들로부터 슬라이딩식으로 제거될 수 있을 것이고 그리고 스크린 조립체(100)와 고정될 수 있을 것이다. 리세스형 구역(102)이 실질적으로 수평인 평면형 베이스를 가질 수 있고, 이는, C-형상 채널들(109 및 110) 내에 고정될 때, 스크린 조립체(100)의 경사와 동일한 경사를 가질 것이며, 그러한 동일한 경사는 바람직하게 7도이다. 또한, 트레이는 내부에 개구부(112)를 가진다. 셰일 쉐이커(10)의 게이트 밸브(26)는 스크리닝된 드릴링 머드가 개구부(112)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 그리고 허용한다.
도 4는 본원 발명에 따른 스크린 조립체(200) 및 유동 트레이(201)를 도시한다. 유동 트레이(201)는 3개의 리세스형 구역들(202a, 202b 및 202c), 폐쇄 단부(203), 개방 단부(204), 및 측부들(205 및 206)의 쌍을 포함한다. 측부들(205 및 206)은 플랜지형 부분들(207 및 208)을 포함하고, 플랜지형 부분들(207 및 208)은 바스킷(30) 내의 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 슬라이딩되고 그 내부에서 고정된다. 바람직하게, 플랜지형 부분들(207 및 208)이 C-형상의 채널들(109 및 110)에 아교접착되거나 다르게 부착되나, 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부(111)에 의해서 채널들로부터 슬라이딩식으로 제거될 수 있을 것이고 그리고 스크린 조립체(200)와 고정될 수 있을 것이다. 리세스형 구역들(202a, 202b 및 202c)이 실질적으로 수평인 평면형 베이스를 가질 수 있고, 이는, C-형상 채널들(109 및 110) 내에 고정될 때, 스크린 조립체(200)의 경사와 동일한 경사를 가질 것이며, 그러한 동일한 경사는 바람직하게 7도이다. 또한, 트레이는 내부에 개구부(212)를 가진다. 셰일 쉐이커(10)의 게이트 밸브(26)는 스크리닝된 드릴링 머드가 개구부(212)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 그리고 허용한다. 중간 지지부들(213 및 214)의 쌍이 리세스형 구역들(202a, 202b 및 202c)을 결속(bind)한다. 지지부들(213 및 214)은 유동 트레이(201)의 길이에 걸쳐지는(spanning) 직립부들(215 및 216)을 포함한다. 직립부들 각각은 그러한 직립부들에 고정된 또는 일체형인 마모 스트립이 상부에 배치된 T-연결부(217 및 218)를 가진다. 마모 스트립은 HDPE와 같은 임의의 내마모성(hard wearing) 재료일 수 있을 것이다. 마모 스트립(219 및 220)의 상단부가 유동 트레이(201)의 플랜지형 부분(207 및 208)의 상단부의 약간 위에, 바람직하게 중심에서 약 2 또는 3 mm만큼 위에, 놓인다. 스크린 조립체(200)는 마모 스트립들(219 및 220)의 상단부 상에 안착되고 그리고 C-형상의 채널들(109 및 110) 내의 팽창가능한 공압식 호스(111)의 팽창에 의해서 그 상부에서 유지된다. 그에 따라, 유동 트레이의 구조적 강성도가 스크린 조립체(200)를 지지하는데 이용된다.
도 5 내지 6b는 본원 발명에 따른 스크린 조립체(300) 및 유동 트레이(301)를 도시한다. 유동 트레이(301)는 6개의 리세스형 구역들(302a, 302b, 302c, 302d, 302e 및 302f), 폐쇄 단부, 개방 단부 및 측부들(305 및 306)의 쌍을 포함한다. 측부들(305 및 306)은 플랜지형 부분(307 및 308)을 포함하고, 플랜지형 부분들(307 및 308)은 바스킷(30) 내의 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 슬라이딩되고 그 내부에서 고정된다. 바람직하게, 플랜지형 부분들(307 및 308)이 C-형상의 채널들(109 및 110)에 아교접착되거나 다르게 부착되나, 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부(111)에 의해서 채널들로부터 슬라이딩식으로 제거될 수 있을 것이고 그리고 스크린 조립체(300)와 고정될 수 있을 것이다. 리세스형 구역들(302a 내지 302f)이 실질적으로 수평인 평면형 베이스를 가질 수 있고, 이는, C-형상 채널들(109 및 110) 내에 고정될 때, 방출 단부(31)로부터 셰일 쉐이커의 자유 단부(14)까지 스크린 조립체(200)의 경사와 동일한 경사를 가질 것이며, 그러한 동일한 경사는 바람직하게 7도이다. 또한, 트레이는 내부에 개구부(312a, 312b, 312c 및 312d)를 가진다. 셰일 쉐이커(10)의 게이트 밸브(26)는 스크리닝된 드릴링 머드가 개구부(312a, 312b, 312c 및 312d)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 그리고 허용한다. 5개의 중간 지지부들(313a, 313b, 313c, 313d 및 313e)이 리세스형 구역들(302a 내지 302f)을 결속한다. 여기에서, 지지부(313e) 만이 상세하게 설명될 것이나, 모든 구조적 지지 부재들(313a 내지 313e)이 구조적 지지 부재(313e)에 대해서 설명된 바와 같다는 것을 주지하여야 할 것이다. 지지부(313)는 유동 트레이(301)의 길이에 걸쳐지는 직립부(317)를 포함한다. 직립부(317)는 그러한 직립부(317)에 고정된 또는 일체형인 스트립(315)을 가진다. 스트립(315)은 2개의 측부들을 가지며, 그러한 각각의 측부는 테이퍼진 부분(318 및 319)을 가진다. 각각의 테이퍼진 부분(318, 319)의 테이퍼는 바람직하게 유동 트레이(301)의 평면으로부터 예각을 이루며, 바람직하게는 수평 평면으로부터 10도 내지 80도이고, 유리하게는 45도 내지 70도 그리고 가장 바람직하게는 60도 내지 70도의 각도를 이룬다. 각각의 테이퍼진 부분(318 및 319)이 그러한 테이퍼진 부분에 고정된 또는 일체형인 T-형상의 부재(320 및 321)를 가지고, 그 위에 배치된 마모 스트립(322 및 323)을 가진다. 테이퍼진 부분들(318 및 319) 각각은 유동 트레이(301)로부터 수렴하는 각도로 테이퍼진다. 마모 스트립들(322 및 323)이 HDPE와 같은 임의의 내마모성 재료로 제조될 수 있을 것이다. 마모 스트립(315)의 상단부(325)가 유동 트레이의 플랜지형 부분(307 및 308)의 상단부의 약간 위에, 바람직하게 중간 지지부(313c)에서 약 2 또는 3 mm, 인접 지지부들(313b 및 313d) 상에서 1 내지 2 mm 만큼 그리고 외측 지지부들(313a 및 313e) 상에서 0.5 내지 1 mm 만큼 위에, 놓인다. 마모 스트립들(322 및 323)이 모따기형(chamfered) 부분(324)을 가지고, 그리고 스트립(315)의 상단부(325)가 약간 불룩한 부분을 가진다. 모따기형 부분들(324)이 상단부(325)와 마모 스트립들(322 및 323) 사이의 매끄러운 전이부를 제공한다.
스크린 조립체(300)는 금속의 천공 플레이트 또는 천공 플라스틱들 또는 천공 복합체 재료와 같은 천공 플레이트(351)를 포함하는 스크린 지지부(340)를 포함한다. 천공 플레이트(351) 내의 천공부들이 도시된 바와 같이 바람직하게 직사각형일 수 있고, 또는 팔각형, 육각형, 삼각형, 정사각형, 둥근형 등과 같은 다른 임의의 적합한 형상일 수 있다. 스크리닝 재료(299)의 적어도 하나의 층이 천공 플레이트(351)의 상단부 표면에 고정 또는 달리 부착된다. 스크리닝 재료(351)의 적어도 하나의 층은 동일한 메시 크기의 스크리닝 재료의 2개의 층들일 수 있고 그리고 보다 큰 메시 크기 및 큰 게이지(gauge) 와이어들을 가지는 스크리닝 재료의 지지 층 상에서 지지될 수 있을 것이다.
스크린 지지부(340)는 그 스크린 지지부의 각 측부를 따라서 외측의 튜브형 프레임 부재들(352 및 353)을 포함한다. 각각의 튜브형 프레임 부재(352 및 353)가 중공형의 직사각형 단면을 가진다. 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)이 천공 플레이트(351)에 용접되거나 달리 부착되거나 일체가 된다. 여기에서 구조적 지지 부재(350a)에 대해서만 상세하게 설명할 것이나, 모든 지지 부재들(350a 내지 350e)이 구조적 지지 부재(350a)에 대해서 설명된 바와 같다는 것을 주지하여야 할 것이다. 구조적 지지 부재들(350a)은 서로 거울 이미지들인 제 1 측부(354) 및 제 2 측부(355)를 대칭적으로 구비한다. 제 1 측부(354)는 수평으로부터 약 60도로 평면 내에 정렬된 외측 테이퍼진 부분(356)을 가진다. 외측 테이퍼진 부분(356)의 상단부 엣지가 천공 플레이트(351)에 용접되거나 달리 부착된다. 내측 테이퍼진 부분(357)이 곡면형 부분(358)을 가지는 다른 측부(355)에 링크된다. 측부(354)의 내측 테이퍼진 부분(357) 및 측부(355)의 내측 테이퍼진 부분(357a)이 천공 플레이트(351)로부터 분기된다(diverge). 사용시에, 곡면형 부분(358)이 유동 트레이(301)의 각각의 지지(313a 내지 313e)의 마모 스트립들(322)의 모따기 부분들(324) 및 불룩한 상단부(325) 위에 안착되도록, 곡면형 부분(358)이 성형된다. 곡면형 부분(358)은 천공 플레이트(351)에 고정되지 않고 그리고 그 사이에 갭을 두고 접촉없이(clear) 유지된다(stand). 하부 부분(359)은, 각각의 지지부(313a 내지 313e)의 테이퍼진 부분(318) 상의 마모 스트립(324)의 외측 면에 대해서 정합(conform)되도록 수평으로부터 약 65도인 평면 내에 놓인다. 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)은 2개의 측면들(354 및 355)을 링크하는 곡면형 부분(358)을 더 포함한다. 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)은 복수의 개구부들(360)을 내부에 구비하여, 유체가 유동 트레이(301) 내로 통과하여 유동하도록 허용한다. 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)은 아연도금 스틸과 같은 시트 금속으로부터 제조될 수 있고 그리고 시트 금속의 접힘가공(folding)에 의해서 형성될 수 있을 것이다. 개구부들(360)이 접힘가공에 앞서서 시트 금속 내로 펀칭 또는 레이저 절삭될 수 있을 것이다. 그 대신에, 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)이 KEVLARTM 과 같은 섬유 보강형 재료와 같은 복합 재료로부터 형성될 수 있을 것이다.
사용 시에, 스크린 조립체(300)가 유동 트레이(301) 위에서 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 삽입된다. 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)의 내측 테이퍼진 부분(356)은 삽입 동안에 그들의 각각의 마모 스트립들(322a 내지 322e 그리고 323a 내지 323e)을 따라서 슬라이딩하고 그 위에 안착된다. 스크린 조립체(300)는 C-형상의 채널들(109 및 110) 내의 팽창가능한 공압식 호스(111)의 팽창에 의해서 제위치에 클램핑된다. 공압식 호스(111)의 팽창은 스크린 조립체(300)의 측부들을 유동 트레이(301)의 플랜지형 부분들(307 및 308) 상으로 푸싱하고 그리고 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)의 내측 테이퍼진 부분(357)은 그들의 각각의 마모 스트립들(322a 내지 322e 그리고 323a 내지 323e)을 아래로 슬라이딩시켜 타이트한 피팅(tight fit)을 달성한다. 유동 트레이(301)의 지지부들(313a 내지 313e)과 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)의 상대적인 크기 및 위치의 공차들로 인해서, 스크린 지지부와 상단부(325a 내지 325e) 사이에 갭들이 존재하기 쉽다. 그러나, 구조적 지지 부재들(350a 내지 350e)의 내측 테이퍼진 부분(357)과 그들의 각각의 마모 스트립들(322 및 323)의 접합부(abutment)는 스크린 조립체(300)를 지지하기 위한 큰 접촉 영역을 제공한다. 또한, 스크린 조립체(300)는 셰일 쉐이커의 바스킷(30) 내에서의 측방향 운동이 방지된다.
도 7은 유동 트레이(401)와 함께 도 5 내지 도 5b에 도시된 스크린 조립체(300)를 도시한 도면이다. 유동 트레이(401)는 드릴링 유체의 유동을 돕기 위한 6개의 리세스형 구역들(402a, 402b, 402c, 402d, 402e 및 402f), 먼(far) 단부(403), 개방 단부(404) 및 측부들(405 및 406)의 쌍을 포함한다. 측부들(405 및 406)은 플랜지형 부분(407 및 408)을 포함하고, 플랜지형 부분들(407 및 408)은 바스킷(30) 내의 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 슬라이딩되고 그 내부에서 고정된다. 바람직하게, 플랜지형 부분들(307 및 308)이 C-형상의 채널들(109 및 110)에 아교접착되거나 다르게 부착되고 그리고 리벳팅되거나(riveted) 기계적으로 고정될 수 있으나, 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부(111)에 의해서 채널들로부터 슬라이딩식으로 제거될 수 있을 것이고 그리고 스크린 조립체(300)와 고정될 수 있을 것이다. 리세스형 구역들(402a 내지 402f)은 물결무늬(undulating) 프로파일을 가지며, 그러한 프로파일은 먼 단부(403)로부터 개방 단부(404)까지 깊게(in depth) 테이퍼지고, 그러한 프로파일은 배출 단부(31)로부터 셰일 쉐이커의 자유 단부(14)까지 스크린 조립체(300)의 기울기 보다 더 큰 기울기를 가질 것이다. 스크린 조립체의 기울기는 10도의 오르막 기울기와 1도의 내리막 기울기 사이에서 조정될 수 있으나, 7도의 오르막으로 고정되는 것이 바람직하다. 또한, 유동 트레이(401)는 내부에 개구부(도시하지 않음)를 가진다. 셰일 쉐이커(10)의 게이트 밸브(26)는 스크리닝된 드릴링 머드가 개구부를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 그리고 허용한다. 5개의 중간 지지부들(413a, 413b, 413c, 413d 및 413e)이 리세스형 구역들(402a 내지 402e)을 결속한다. 바람직하게, 유동 트레이(401)는 KEVLARTM 과 같은 복합 재료로 몰드 내에서 형성된다. 여기에서, 지지부(413e) 만이 상세하게 설명될 것이나, 모든 구조적 지지 부재들(413a 내지 413e)이 구조적 지지 부재(413e)에 대해서 설명된 바와 같다는 것을 주지하여야 할 것이다. 지지부(413)는, 유동 트레이(401)의 길이에 걸쳐지는, 복합 유동 트레이(401) 내로 몰딩된 직립부(417)를 포함한다. 직립부(417)는 그러한 직립부(417)에 고정된 또는 일체형인 스트립(415)을 가진다. 스트립(415)은 2개의 측부들을 가지며, 그러한 각각의 측부는 테이퍼진 부분(418 및 419)을 가진다. 각각의 테이퍼진 부분(418, 419)의 테이퍼는 바람직하게 수평 평면으로부터 10도 내지 80도이고, 그리고 바람직하게는 45도 내지 70도 그리고 보다 바람직하게는 60도 내지 70도의 각도를 이룬다. 각각의 테이퍼진 부분(418 및 419)이 그러한 테이퍼진 부분에 고정된 또는 일체형인 T-형상의 부재(420 및 421)를 가지고, 그 위에 배치된 마모 스트립(422 및 423)을 가진다. 마모 스트립들(422 및 423)이 HDPE와 같은 내마모성 재료로 제조될 수 있을 것이다. 마모 스트립(415)의 상단부(425)가 유동 트레이의 플랜지형 부분(407 및 408)의 상단부의 약간 위에, 바람직하게 1 내지 3 mm 만큼 위에 놓인다. 마모 스트립들(422 및 423)이 모따기형 부분(424)을 가지고, 그리고 스트립(415)의 상단부(425)가 약간 불룩한 부분을 가진다. 모따기형 부분들(424)이 상단부(425)와 마모 스트립들(422 및 423) 사이의 매끄러운 전이부를 제공한다.
도 8은 유동 트레이(501) 및 스크린 조립체(500)를 도시한 도면이다. 유동 트레이(501)는 드릴링 유체의 유동을 돕기 위한 6개의 리세스형 구역들(502a, 502b, 502c, 502d, 502e 및 502f), 먼 단부(503), 개방 단부(504) 및 측부들(505 및 506)의 쌍을 포함한다. 측부들(505 및 506)은 플랜지형 부분(507 및 508)을 포함하고, 플랜지형 부분들(507 및 508)은 전술한 바와 같이 바스킷 내의 C-형상의 채널들 내로 슬라이딩되고 그 내부에서 고정된다. 바람직하게, 플랜지형 부분들(507 및 508)이 C-형상의 채널들에 아교접착되거나 다르게 부착되고 그리고 리벳팅되거나 기계적으로 고정될 수 있으나, 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부에 의해서 채널들로부터 슬라이딩식으로 제거될 수 있을 것이고 그리고 스크린 조립체(500)와 고정될 수 있을 것이다. 리세스형 구역들(502a 내지 502f)은 물결무늬 프로파일을 가지며, 그러한 프로파일은 먼 단부(503)로부터 개방 단부(504)까지 깊게 테이퍼지고, 그러한 프로파일은 배출 단부(31)로부터 셰일 쉐이커의 자유 단부(14)까지 스크린 조립체(500)의 기울기 보다 더 큰 기울기를 가질 것이다. 스크린 조립체의 기울기는 10도의 오르막 기울기와 1도의 내리막 기울기 사이에서 조정될 수 있으나, 7도의 오르막으로 고정되는 것이 바람직하다. 또한, 유동 트레이(501)는 내부에 개구부(도시하지 않음)를 가진다. 셰일 쉐이커(10)의 게이트 밸브(26)는 스크리닝된 드릴링 머드가 개구부를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 그리고 허용한다. 스크린 조립체는 지지 구조물(510) 상에 스크린 재료(509)의 적어도 하나의 층을 포함한다. 지지 구조물은 프레임(511)을 포함한다. 바람직하게, 유동 트레이(501)가 KEVLARTM 과 같은 복합 재료로 몰드 내에서 형성된다.
사용 시에, 스크린 조립체(500)가 유동 트레이(501) 위에서 C-형상의 채널들(109 및 110) 내로 삽입된다. 마모 스트립을 각각 상부에 구비하는 5개의 지지 리브들(ribs)(512a 내지 512e)이 유동 트레이의 편평한 상단부형 크레스트들(crests)(513a 내지 513e)에 용접, 아교접착 또는 달리 부착된다. 바람직하게, 지지 리브들(512a 내지 512e)의 상단부 표면이 플랜지들(507 및 508)의 상단부의 평면으로부터 위로 1 내지 3 밀리미터에서 평면 내에 놓인다. 스크린 조립체(500)의 상단부의 평면이 5개의 지지 리브들(512a 내지 512e) 상에 안착된다. 스크린 조립체(500)가 C-형상의 채널들(109 및 110) 내의 팽창가능한 공압식 호스(111)의 팽창에 의해서 제위치에 클램핑된다. 공압식 호스(111)의 팽창은 스크린 조립체(500)의 측부들을 유동 트레이(501)의 플랜지형 부분들(507 및 508) 상으로 푸싱한다.
30 : 바스킷
109, 110 : C-형상의 채널
111 : 팽창가능한 공압식 호스 밀봉부
299 : 스크리닝 재료
300 : 스크린 조립체
301 : 유동 트레이
313a, 313b, 313c, 313d, 313e : 중간 지지부
340 : 스크린 지지부

Claims (24)

  1. 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치로서,
    셰일 쉐이커 및 스크린 조립체를 포함하고,
    상기 셰일 쉐이커는, 측부 지지부와, 상기 측부 지지부 사이에 배치되는 적어도 하나의 중간 지지부를 갖는, 바스킷을 포함하고,
    상기 스크린 조립체는 적어도 하나의 스크리닝 재료의 층을 지지하는 스크린 지지부를 포함하며,
    상기 스크린 지지부는 상기 측부 지지부에 의해 지지되는 적어도 2개의 측부와, 상기 적어도 하나의 중간 지지부와 결합하기 위한 상기 측부 사이의 적어도 하나의 지지 부재를 가지며,
    상기 스크린 지지부가 테이퍼진 표면을 포함하며 상기 적어도 하나의 중간 지지부가 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 상기 테이퍼진 표면 및 테이퍼진 지지 표면이 접하는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크린 지지부가 상기 테이퍼진 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 표면을 포함하며 상기 적어도 하나의 중간 지지부가 상기 테이퍼진 지지 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 상기 테이퍼진 표면 및 추가적인 테이퍼진 표면이 상기 테이퍼진 지지 표면 및 추가적인 테이퍼진 지지 표면에 접하는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스크린 지지부의 상기 테이퍼진 표면과 상기 추가적인 테이퍼진 표면은 상기 스크린 지지부로부터 분기되는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중간 지지부의 상기 테이퍼진 지지 표면과 상기 추가적인 테이퍼진 지지 표면은 상기 중간 지지부로부터 수렴되는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 장치에 이용되는 스크린 조립체로서,
    적어도 하나의 스크리닝 재료의 층과, 상기 스크리닝 재료의 층에 고정된 스크린 지지부와, 복수의 중간 지지 지점을 포함하고,
    상기 중간 지지 지점 중 적어도 하나는 테이퍼진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스크린 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지 지점 중 적어도 하나는 상기 테이퍼진 표면으로부터 분기되는 추가적인 테이퍼진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스크린 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 테이퍼진 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 표면을 더 포함하며 적어도 하나의 중간 지지부가 테이퍼진 지지 표면에 대해 반대되는 각도의 추가적인 테이퍼진 지지 표면을 가져, 사용시, 상기 테이퍼진 표면 및 추가적인 테이퍼진 표면이 상기 테이퍼진 지지 표면 및 추가적인 테이퍼진 지지 표면에 접하는 것을 특징으로 하는, 스크린 조립체.
  8. 제5항에 있어서, 상기 테이퍼진 표면은 수평으로부터 10도 내지 80도 각도를 갖는 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는, 스크린 조립체.
  9. 제5항에 있어서, 상기 테이퍼진 표면은 수평으로부터 40도 내지 70도 각도를 갖는 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는, 스크린 조립체.
  10. 셰일 쉐이커로서,
    베이스와, 상기 베이스로부터 격리된 바스킷과, 상기 바스킷 및 상기 바스킷 내의 스크린 데크를 진동시키기 위한 진동 장치와, 스크리닝된 고체 함유 드릴링 머드를 안내하기 위한 유동 트레이를 포함하고,
    상기 유동 트레이는 스크린 조립체를 지지하기 위해 적어도 하나의 상승된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 셰일 쉐이커.
  11. 제10항에 있어서, 상기 바스킷은 제 2 스크린 데크를 더 포함하며, 상기 유동 트레이는 고체 함유 드릴링 유체를 제 2 스크린 데크 상에서 안내하는 것을 특징으로 하는, 셰일 쉐이커.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치의 이용 방법이며,
    셰일 쉐이커의 바스킷 내에 스크린 조립체를 배치하는 단계와,
    고체 함유 드릴링 유체를 상기 스크린 조립체 상으로 유동시키는 단계를 포함하며,
    상기 고체의 적어도 일부는 상기 스크린 조립체 위로 유동하고, 상기 드릴링 유체의 적어도 일부는 상기 스크린 조립체를 통과하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치의 이용 방법.
  13. 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치로서,
    셰일 쉐이커 및 스크린 조립체를 포함하고,
    상기 셰일 쉐이커는 베이스와, 상기 베이스로부터 격리된 바스킷과, 스크리닝된 드릴링 유체를 안내하기 위해 상기 바스킷 내에 배치되는 유동 트레이를 포함하며,
    상기 스크린 조립체는 적어도 하나의 스크리닝 재료의 층과, 상기 스크리닝 재료의 층에 고정되어 적어도 하나의 중간 지지 지점을 가진 스크린 지지부를 포함하고,
    상기 유동 트레이는 상기 스크린 조립체를 지지하기 위해 적어도 하나의 상승된 부분을 포함하며, 상기 스크린 지지부의 적어도 하나의 중간 지지 지점은 테이퍼진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 상승된 부분은 상기 스크린 지지부의 상기 테이퍼진 표면을 수용하기 위해 테이퍼진 지지 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 테이퍼진 표면은 시트 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 스크린 조립체는 제 1 평면에 위치되고 상기 유동 트레이는 제 2 평면에 위치되며, 상기 제 1 평면의 상기 스크린 조립체는 상기 제 2 평면의 유동 트레이로부터 분기되는 것을 특징으로 하는, 고체 함유 드릴링 유체로부터 고체를 분리하기 위한 장치.
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