KR101592660B1

KR101592660B1 - 스크린 조립체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101592660B1
Application number: KR1020137022616A
Authority: KR
Inventors: 조지 알렉산더 버네트
Original assignee: 내셔널 오일웰 바르코 엘.피.
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2016-02-05
Also published as: AU2012210313B2; MX2013007749A; SG191308A1; CN103648665B; CA2824716A1; GB2490647B; MX341112B; DK2667979T3; US20140054216A1; CA2824716C; SG2014013924A; GB2490647A; KR20130131429A; BR112013019076A2; WO2012101418A3; BR112013019076B1; GB201101396D0; WO2012101418A2; US10150066B2; EP2667979B1

Abstract

본 발명은 쉐일 셰이커(shale shaker)용 스크린 조립체에 관한 것으로서, 스크린 조립체는 지지 구조체(602)와 지지 구조체 상의 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)을 포함하고, 상기 지지 구조체(602)는 열팽창 계수를 갖는 적어도 하나의 구조적 부재(605, 606, 700)를 포함하고 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)은 열팽창 계수를 갖고, 상기 구조적 부재(605, 606)의 열팽창 계수는 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)의 열팽창 계수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 몰드 내에 적어도 하나의 지지 부재(605, 606, 700)를 배치하는 단계를 포함하고, 그 후에 유동 가능한 플라스틱 재료가 몰드 내로 사출되고, 다음에, 유동 가능한 플라스틱 재료가 경화되며, 유동 가능한 플라스틱 재료의 적어도 일부가 버팀대(617)를 형성한다.

Description

스크린 조립체 및 그 제조 방법{SCREEN ASSEMBLY AND A METHOD FOR MAKING SAME}

본 발명은 쉐일 셰이커(shale shaker) 또는 진동 분리기용 스크린 조립체 및 스크린 조립체의 제조 방법에 관한 것이다.

유정 또는 가스정의 구성에서 시추공의 드릴링시에, 구조물을 통해 시추공을 천공하도록 회전되는 드릴 스트링의 단부 상에 드릴 비트가 배치된다. "드릴링 머드(drilling mud)"로서 공지된 드릴링 유체가 드릴 비트를 윤활하도록 드릴 스트링을 통해 드릴 비트로 펌핑된다. 드릴링 머드는 또한 드릴 비트에 의해 생성된 커팅물 및 기타 고형체를 드릴 스트링과 시추공 사이에 형성된 고리를 통해 지표로 운반하도록 사용된다. 드릴링 머드의 밀도는 시추공이 무너지지 못하게 하고 드릴링이 최적으로 수행되는 것을 보장하도록 면밀하게 제어된다. 드릴링 머드의 밀도는 드릴 비트의 천공 속도에 영향을 미친다. 드릴링 머드의 밀도를 조정함으로써, 천공 속도는 시추공의 가능한 붕괴 위험 상태로 변화한다. 드릴링 머드는 또한 시추공의 다공 섹션을 밀봉하기 위해 순환 유실 물질을 운반할 수 있다. 드릴링 머드의 산도(acidity)는 드릴링되는 지층의 종류에 따라 조정될 수 있다. 드릴링 머드는 특히 고가의 합성 오일계 윤활유를 포함하고, 이에 따라 사용된 드릴링 머드를 회수 및 재사용하는 것이 일반적이지만, 이는 특히 드릴링 머드로부터 고형물이 제거되는 것이 요구된다. 이는 드릴링 머드를 처리함으로써 달성된다. 프로세스의 제1 부분은 고형물 함유 드릴링 머드로부터 고형물을 분리시키는 것이다. 이는 US 5,265,730호, WO 96/33792호 및 WO 98/16328호에 개시되는 쉐일 셰이커 등의 진동 분리기에 의해 적어도 부분적으로 달성된다. 원심 분리기 및 하이드로싸이클론 등의 추가 처리 장비가 고형물의 머드를 추가 세정하도록 사용될 수 있다. 고형물은 오염물과 잔류물로 덮여 있다. 시추공 내에서 순환하는 드릴링 유체를 30 내지 100 m³ 갖는 것이 드물지 않다.

본 명세서에서 "드릴 커팅물(drill cutting)"로서 공지된 결과적인 고형물은 고형물로부터 모든 잔류물과 오염물을 실질적으로 제거하도록 처리된다. 이어서, 고형물은 매립지에서 처분되거나 고형물이 나오는 환경에서 해양에 버림으로써 처분될 수 있다. 대안적으로, 고형물은 건설 산업에서 재료로서 사용되거나 다른 산업적 용도를 가질 수 있다.

쉐일 셰이커는 일반적으로 하나의 개방된 방출 단부와 중실벽의 이송 단부를 갖는 바닥이 개방된 바스켓을 포함한다. 바스켓의 개방형 바닥에 걸쳐서 다수의 직사각형 스크린이 배치된다. 스크린은 실질적으로 면형이거나 약간의 크라운을 가질 수 있다. 바스켓은 회수된 드릴링 머드를 수용하기 위한 수용체 위에서 스프링 상에 배치된다. 바스켓의 개방된 방출 단부 아래에는 스킵(skip) 또는 수로가 마련된다. 바스켓에는 모터가 고정되고, 모터는 오프셋 클럼프 웨이트(offste clump weight)를 구비한 구동 로터를 갖는다. 사용시에, 모터는 로터와 오프셋 클럼프 웨이트를 회전시키고, 이는 바스켓 및 이 바스켓에 고정된 스크린이 흔들리게 한다. 고형물을 가진 머드는 바스켓의 이송 단부에서 스크린 상으로 도입된다. 흔들림 운동은 고형물, 스크린을 통과하는 드릴링 머드 및 스크린 위의 고형물로부터 드릴링 머드의 분리를 유발시킨다. 흔들림 운동은 또한 고형물이 스크린을 따라 개방된 방출 단부를 향해 이동하게 한다. 회수된 드릴링 머드는 추가 처리를 위해 수용체 내에 수용되고 고형물은 바스켓의 방출 단부를 지나 수로 또는 스킵 내로 나아간다.

직사각형 스크린은 쉐일 셰이커의 이송 단부로부터 방출 단부로 7도의 경사와 같이 수평에 대해 소정 각도로 배치될 수 있다. 상기 각도는 조정 가능할 수 있다. 스크린은 일반적으로 바스켓 내에 고정되고 바스켓은 수평에 대해 스크린의 각도를 조정하도록 조정될 수 있다. 고형물을 가진 드릴링 유체의 유동은 경사진 스크린 상에 웅덩이를 형성할 수 있다. 진동 메카니즘의 작용은 고형물이 경사진 스크린을 올라가서 쉐이커의 방출 단부로 그리고 수로 또는 스킵 내로 향하게 한다.

일반적으로, 원형 진동을 유발하는 진동 메카니즘은 원형 운동에서 스크린으로부터 공기 중으로 고형물을 방출하는 경향이 있는데, 이는 수평 스크린 데크를 갖는 쉐일 셰이커에서 흔히 있는 일이다. 타원형 운동을 유발하는 진동 메카니즘은 고형물이 타원의 가장 긴 코드의 방향으로 이동하게 하는데, 이는 사용시에 경사진 스크린 데크를 올라가는 고형물의 이동이 용이해지도록 경사진 스크린 데크를 갖는 쉐일 셰이커에서 흔히 사용된다. 매우 얇은 타원을 유발하는 진동 메카니즘을 갖는 쉐일 셰이커는 선형 쉐일 셰이커로서 공지되어 있고 스크린을 따라 고형물의 빠른 이동을 유발시키지만, 고형물이 스크린과 만날 때에 고형물의 갑작스런 감속으로 인해 스크린이 빠른 열화를 겪는 경향이 있다.

쉐일 셰이커에 사용되는 스크린은 드릴링 유체를 처리할 때에 높은 가속도 값과 무거운 부하를 경험한다. 높은 가속도 값은 처리량을 스크린을 통과하게 하고 스크린 위의 고형물을 방출을 위해 이송시키도록 요구된다.

쉐일 셰이커 진동 구동 장치는 진동 구동 장치, 바스켓, 스크린 및 내부에 고형물을 가진 드릴링 유체를 비롯하여 전체 조립체 질량, 즉 모든 진동 구성요소들, 본질적으로 스프링 위 질량(sprung mass)을 기초로 하여 최적의 스트로크 프로파일을 유도하도록 크기가 정해진다. 스크린은 바스켓에 대해 클램핑되거나 달리 고정되고 스크린은 처리될 고형물을 가진 드릴링 유체를 지지한다.

조립체에 유도된 운동은 통상적으로 단조화 운동(simple harmonic motion)이고, 이에 의해 그 최하점으로부터 시작하여 진동 구동 장치, 바스켓, 스크린 및 고형물을 가진 드릴링 유체가 통상적으로 타원형 운동에서 상방으로 가속되고, 타원의 가장 긴 코드는 중간 스트로크를 향해 감소시키는 높은 양의 가속력에 의해 바스켓의 전면을 향해 대략 45도로 설정되는데, 중간 스트로크에서 가속도 값은 0으로 감소된 다음 음의 가속도가 발생하여 속도를 스트로크의 상단에서의 최소값으로 감소시킨다. 이 사이클은 하방 스트로크에서 반복되어, 속도가 최소화되는 스트로크의 각 팁에서 높은 가속도 값(양 및 음)을 겪고 속도가 가장 높은 스트로크의 각 중간점에서 가속도 값이 0이라는 것을 보여준다.

유체가 스크린에 물리적으로 부착되지 않을 때에, 스크린 부하는 스트로크 사이클에 따라 변동한다. 상방 스트로크 중에, 스크린은 유체 질량 속으로 가속됨으로써 처리량을 유도하고, 이어서 스크린은 중력으로 인해 스트로크의 바닥에서 유체 질량이 다시 스크린 위로 낙하하는 동안에만 하방 스트로크에서 유체 질량으로부터 멀리 가속하고, 전체 사이클은 통상적으로 대략 1800 내지 2000 rpm에서 반복된다.

최적의 성능을 위해, 전체 스크린은 바람직하게는 바스켓의 스트로크 프로파일과 일치하는 하나의 엔티티(entity)로서 이동하고 임의의 편향이 최소화되어야 한다. 스크린이 편향되면, 이 편향은 훨씬 높은 가속도 값이 유도되어 조기 마모 및 스크린 폭에 걸쳐 불균등한 부하를 초래할 수 있다. 운동이 또한 고형물을 스크린에 걸쳐서 이송하도록 사용된다고 가정하면, 스크린의 임의의 추가 편향이 스크린 폭에 걸쳐 불균등한 이송을 초래하게 된다.

종래 기술은 스크린을 바스켓에 클램핑하도록 사용되는 바스켓 측면의 스크린 클램프들 사이의 거리를 스크린이 가로지를 수 있다는 것을 보여주지만, 이는 요구되는 강성을 제공하도록 상당량의 재료를 필요로 한다. 이 방안의 단점은 스크린이 대체로 더 크고 무거워져서, 수동 조작에 좋지 않고 제작 비용이 더 비싸질 수 있다는 것이다.

스크린은 대체로 2가지 종류, 즉 후크-스트립형과 예인장형 중 하나이다.

후크-스트립형(hook-strip type)의 스크린은 일반적으로 미세 등급 메시의 1층 또는 2층과, 더 큰 메시 홀과 더 무거운 계기 와이어를 갖는 지지 메시를 포함하는 샌드위치 형태의 여러 개의 직사각형 메시층들을 포함한다. 메시층들은 세장형 후크 형태인 스트립에 의해 각 측면 에지에서 결합된다. 사용시에, 세장형 후크는 쉐일 셰이커의 각 측면을 따라 배치되는 인장 장치 상에 후킹된다. 쉐일 셰이커는 쉐이커의 바스켓의 길이를 따라 연장되는 크라운형 세트의 지지 부재를 더 포함하고, 지지 부재 위에서 메시층이 인장된다. 이 종류의 스크린의 일례는 GB-A-1,526,663호에 개시되어 있다. 지지 메시는 구멍이 있는 패널을 구비하거나 그러한 패널에 의해 대체될 수 있다.

예인장형 스크린은 일반적으로 미세 등급 메시의 1층 또는 2층과, 더 큰 메시 홀과 더 무거운 계기 와이어를 갖는 지지 메시를 포함하는 여러 개의 직사각형 메시층들을 포함한다. 메시층들은 직사각형의 앵글 철제 프레임을 포함하고 이 프레임에 부착되는 강성 지지체 상에서 예인장된다. 이어서, 스크린은 쉐일 셰이커의 바스켓 내에 배치되는 C-채널 레일 내로 삽입된다. 이 종류의 스크린의 일례는 GB-A-1,578,948호에 개시되어 있고 예인장형 스크린을 수용하기에 적절한 쉐일 셰이커의 일례는 GB-A-2,176,424 호에 개시되어 있다. GB-A-1,578,948호는 T-바아 중앙 지지체를 갖는 앵글 철(angle iron)로 제조된 강성 프레임과, 인장된 지지 메시층과, 플러깅된 영역 스크린의 플러그 해제에 일조하는 회초리 효과를 생성시키도록 상부가 더 적은 인장값으로 인장된 미세 스크린 메시를 포함하는 스크린 조립체를 개시하고 있다. US-A-5,819,952호는 스테인리스강으로 제조된 1층의 미세 스크린 메시와, 포스포 브론즈 와이어 또는 에폭시 코팅된 와이어와 같이 더 연성의 재료로 제조된 더 조밀한 메시의 지지층을 갖는 스크린 조립체를 개시하고 있다.

WO 2004/035234호는 쉐일 셰이커용 스크린 조립체를 개시하고 있는데, 스크린 조립체는 패널과 지지 구조체를 포함하고, 패널은 다수의 구멍이 마련된 영역과, 다수의 구멍 위에 배치된 스크리닝 재료의 적어도 1층을 갖는다. 구멍은 패널에 대한 강성을 제공하도록 하방으로 돌출하는 탭을 갖는다. 인접한 구멍의 탭은 패널 리브를 형성한다. 지지 구조체는 복수 개의 횡방향 지지 리브를 포함한다. 횡방향 패널 리브는 횡방향 지지 리브 위에 끼워진다. 패널은 지지 구조체로부터 제거될 수 있다.

WO 03/013690호와 WO 2004/069374호는 스크린 요소와 별개의 지지체를 포함하는 스크린 조립체를 개시하고 있다. 스크린 요소는 메시 패널을 포함하고 측면 경사 지지 부재는 하방 경사면을 갖는다. 지지체는 각 측면에 측면 경사면을 갖는 강성 프레임을 포함한다. 사용시에, 스크린 조립체는 쉐일 셰이커의 레일 내로 슬라이드된다. 레일 내에 배치된 공압 시일이 활성화되어 측면 경사 지지 부재를 강성 프레임의 경사면 상에 압박하여 지지체 위의 메시 패널을 인장시킨다. 스크린 요소는 경량의 가요성 유공 패널을 포함할 수 있다.

US-A-6,305,549호는 고형물과 유체를 분리하는 진동 기계에 사용하기 위한 스크린 조립체를 개시하고 있다. 스크린 조립체는 관형 측면을 갖는 프레임과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 된 중간 봉과, 프레임 상의 스테인리스강 스크린 재료층을 포함한다. 스테인리스강 스크린 재료와 알루미늄 프레임 간의 열팽창의 차이는 사용시에 스크리닝 재료의 인장을 유발한다.

쉐일 셰이커와 관련된 문제는 특히 고형물이 점토와 같이 점착성이 있거나, 스크린의 메시 사이즈의 크기에 가까운 크기로 된 경우에 내부에서 사용되는 스크린이 메워지는 경향이 있다는 것이다. 후자의 종류의 메움은 근접 크기 입자의 메움으로서 알려져 있다. GB-A-1,526,663호에 개시된 바와 같이 이 문제를 다루는 다수의 해법이 제안되었는데, 상기 특허에는 스크린 조립체가 샌드위치 형태의 2개의 스크리닝 재료층을 이용하고 스크리닝 재료층들이 독립적으로 이동하게 하여 스크린들 중 하나에 박힌 임의의 근접 크기의 입자를 격퇴시킨다. 회전 가능한 드럼 분리기에 관한 WO 01/76720호는 또한 천공 드럼 외측의 공기 노즐을 이용하여 건조 구역에서 천공 드럼을 통해 양압의 공기를 제공함으로써 천공부가 고형물에 의해 확실하게 폐색되지 않게 하는 것을 개시하고 있다.

여과 장치가 작은 입자에 의해 폐색하는 일 없이 예컨대 50-200 μ 이상의 범위의 크기인 매우 작은 입자를 여과하도록 미세 메시 필터를 이용하는 것이 유리하다. 그러나, 미세 메시 필터는 특히 그러한 원치않는 폐색의 경향이 있다.

또한, 건강 및 안전 법령을 따르도록 저소음 수준으로 작동하는 분리기를 제공하는 것이 유리하다. 더욱이, 유지 보수 및 수리를 위한 정지 시간을 억제하는 간단하고 신뢰성 있는 분리기를 갖는 것이 유리하다.

특정한 상황에서는 필터에 의해 예컨대 50-60 μ 이상의 범위의 입자 크기인 입자를 보유하는 것이 바람직할 수 있다.

유정 또는 가스정의 시추시에, 유정구(wellbore)의 벽에 크랙이 존재할 수 있다. 그러한 크랙은 전파될 수 있고, 이러한 크랙 전파는 유정구의 벽에 구조적 문제를 유발하고 및/또는 드릴링 유체가 크랙을 통해 지층으로 방출하게 할 수 있다. 더욱이, 상당량의 드릴링 유체가 유실되면, 유정구 내에 드릴링 유체의 압력이 하락하여 유정구의 붕괴를 유발할 수 있다. 따라서, 순환식 드릴링 유체에 유정구 강화 재료가 추가될 수 있다. 유정구 강화 재료는 소정 크기의 입자를 포함한다. 드릴링 유체가 크랙이 있는 유정구 벽 둘레에서 순환될 때에, 소정 크기의 입자 자체가 크랙에 박히고, 이는 크랙의 전파 가능성을 감소시킨다. 이들 소정 크기의 입자를 회수하고 순환식 드릴링 머드에 재사용하는 것이 유익하다. 따라서, 쉐일 셰이커는 고형물을 가진 드릴링 유체에서 고형물의 크기를 분류하도록 변경되었다. 그러한 쉐일 셰이커는 USSN 12/490,492호에 개시되어 있다. 고형물의 크기 범위는 그러한 쉐일 셰이커를 이용하여 추출되고 신선한 드릴링 유체에서 유정구 강화 재료로서 순환될 수 있다.

고형물을 가진 드릴링 머드의 체질을 촉진시키기 위하여, 여과가 일어나는, 즉 고형물을 가진 드릴링 머드가 스크린과 만나는 결합부에서 고형물을 가진 드릴링 유체에 에너지가 가해지는 것이 요구된다.

종래 기술은 또한 바스켓의 측면들 사이에서 스크린에 추가 지지체가 제공되도록 바스켓 형태가 될 수 있어(GB-A-2,206,501호), 스크린의 경간(span)을 감소시킴으로써, 스크린이 더 작고 가볍게 제조될 수 있도록 스크린에 요구되는 강성을 감소시킨다는 것을 보여준다.

쉐일 셰이커 스크린은 드릴링 유체를 처리하는 동안에 높은 가속도 값과 무거운 고형물 부하를 받는다. 스크린 메시는 적절한 지지를 필요로 하고 스크린의 편향은 그 성능과 타협할 수 있다.

채용된 제조 기술은 대량 생산에 적절하고 강하며 가벼운 조립체를 초래해야 한다.

유정 또는 가스정의 드릴링시에, 드릴링 머드는 120℃ 이상과 같은 높은 온도에서 표면으로 복귀된다. 이는 특히 고온, 고압의 유정(HTHP 유정)에서 일반적이다. 본 발명자는 그러한 HTHP 유정으로부터 나온 스크린 드릴링 머드를 체질할 때에 스크린 메시의 수명이 흔히 감소한다는 것을 관찰하였다. 본 발명자는 그러한 HTHP 유정에서 나온 드릴링 머드를 체질할 때에 스크린인 인장이 변동한다는 것을 알았다.

본 발명에 따르면, 지지 구조체와 지지 구조체 상의 적어도 하나의 스크리닝 재료층을 포함하고, 상기 지지 구조체는 열팽창 계수를 갖는 적어도 하나의 구조적 부재를 포함하고 적어도 하나의 스크리닝 재료층은 열팽창 계수를 갖는 스크린 조립체로서, 상기 구조적 부재의 열팽창 계수는 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 열팽창 계수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 스크린 조립체가 제공된다. 바람직하게는, 지지 구조체는 지지 부재를 보강하기 위한 적어도 하나의 버팀대를 더 포함하고, 상기 버팀대는 동일하거나 상이한 열팽창 계수를 갖는 재료로 이루어지거나, 동일한 열팽창 계수를 갖는 부품과 상이한 열팽창 계수를 갖는 다른 부품을 갖는다.

따라서, 본 발명자는 유사한 열팽창 계수를 갖는 재료를 사용함으로써, 사용시 고형물을 가진 드릴링 머드로부터 고온의 고형물을 분리할 때에 스크리닝 재료의 인장이 긴장된 상태로 그리고 정확한 인장으로 유지된다는 것을 알았다. 고온의 고형물을 가진 드릴링 머드는 HTHP 시추구로부터 복귀된다. 본 발명자는 또한 상이한 열팽창 계수의 버팀대가 사용될 수 있다는 것을 알았다. 바람직하게는, 버팀대는 파형(corrugated) 부재를 포함하고, 파형 부재는 평평한 파형부를 포함할 수 있고 만곡될 수 있으며 평탄한 피크와 평탄한 트루프를 가질 수 있다. 유리하게는, 피크와 트루프는 스크린 조립체와 종방향으로 배치되어, 체질된 재료가 스크린 조립체를 따라 유동할 수 있고 유리하게는 체질된 유체가 통과하게 하도록 내부에 개구를 가질 수 있다. 피크와 트루프는 스크린 조립체와 종방향으로 배치되어 열팽창 계수의 차이로 인한 상대 운동과 같이 구조적 부재와 버팀대 간에 소정의 상대 운동을 허용한다. 트루프들의 길이를 따라 사이에 공간을 둔 개구는 또한 열팽창 계수의 차이로 인한 상대 운동과 같이 구조적 부재와 버팀대 사이에 소정의 상대 운동을 허용한다.

바람직하게는, 모든 구조적 부재의 열팽창 계수는 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 열팽창 계수와 실질적으로 동일하다. 유리하게는, 바람직하게는 구조적 부재들의 적어도 75%, 유리하게는 50%의 열팽창 계수가 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 열팽창 계수와 실질적으로 동일하다.

바람직하게는, 적어도 하나의 스크리닝 재료층이 스테인리스강을 포함하고, 유리하게는 구조적 부재가 스테인리스강을 포함한다.

유리하게는, 구조적 부재는 바아를 포함한다. 바아는 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형과 같은 임의의 단면, T-단면 또는 L-단면 등의 다른 다면형 형태로 될 수 있다. 바아는 바람직하게는 중실형이지만, 중공형 또는 부분 중공형일 수 있다. 바람직하게는, 바아는 직사각형 개구를 갖는 격자와 같은 격자 구조를 형성하도록 배치된다.

바람직하게는, 격자 구조의 바아는 스크리닝 재료가 동일한 평면에 놓이는 상부면을 가짐으로써, 스크리닝 재료가 그 위에서 신장될 수 있다. 유리하게는, 바아의 상부면은 아치형 평면에 놓임으로써, 적어도 하나의 스크리닝 재료층이 크라운을 형성하도록 인장될 수 있다. 유리하게는, 크라운은 스크린 조립체의 중앙선을 따라 피크를 갖고 크라운은 스크린 조립체의 각 측면에 저점을 갖는다.

바람직하게는, 지지 구조체는 한쌍의 측면과 한쌍의 단부를 갖는 직사각형, 정사각형 또는 타원형이고, 상기 한쌍의 측면의 각 측면에 측면 부재를 더 포함한다. 유리하게는, 측면 부재는 바람직하게는 적어도 하나의 지지 부재에 고정되는 박스 단면 부재를 포함한다. 유리하게는, 박스 단면 부재는 구조적 부재의 열팽창 계수 및 그 위의 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 열팽창 계수와 실질적으로 동일한 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조된다.

유리하게는, 지지 구조체는 구조적 부재를 보강하기 위한 버팀대를 더 포함한다. 바람직하게는, 버팀대는 파형 부재를 포함한다. 파형 부재는 피크와 트루프를 갖는 파형부를 포함한다. 유리하게는, 파형부는 구조적 부재들 사이에 배치된다. 바람직하게는, 파형 부재는 파형부의 피크에서 그리고 유리하게는 파형부의 트루프에서 구조적 부재를 지지하고 바람직하게는 구조적 부재에 고정된다. 유리하게는, 직립부가 트루프와 구조적 부재 사이에 배치된다. 바람직하게는, 파형 부재는 내부에 개구를 가져 적어도 하나의 스크리닝 재료층에 의해 체질된 유체가 통과하게 한다. 유리하게는, 파형부는 테이퍼진 측면을 갖는 적어도 하나의 주름을 포함하여, 사용시에 테이퍼진 측면이 쉐일 셰이커 또는 유동 트레이의 상승부 위에 끼워져 바람직하게는 쉐일 셰이커에서 스크린 조립체의 횡방향 또는 종방향 운동을 억제한다. 본 발명자는 진동 메카니즘에 의해 스크린 조립체에서 상당한 종방향 힘이 유도된다는 것을 알았다. 테이퍼부는 바람직하게는 대응하는 테이퍼부 위에 끼워져, 큰 접촉 면적을 제공한다. 큰 접촉 면적은 고도의 표면 인장을 제공하여, 스크린 데크 및 이에 따라 바스켓에 대한 스크린 조립체의 운동을 억제하는 한편, 스크린 조립체를 교체할 때에 스크린 조립체의 용이한 삽입을 여전히 허용한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 바람직하게는 2개의 테이퍼부를 갖는 복수 개의 파형부가 존재한다. 바람직하게는, 2개의 테이퍼부는 하방으로 그리고 서로 멀어지게 경사진다. 유리하게는, 파형부는 평탄형 또는 아치형 상부를 가질 수 있다. 바람직하게는, 파형 부재는 플라스틱 재료로 구성되고 지지 부재 상에 몰딩된다. 유리하게는, 파형 부재는 금속 부분을 포함하고, 그 금속 부분 위에 플라스틱 재료가 몰딩되어 복합 파형 부재를 형성함으로써, 파형 부재의 구조적 강도 부분이 플라스틱 재료와 금속 부분으로부터 생긴다. 바람직하게는, 구조적 지지체의 적어도 일부는 플라스틱 재료에서 코팅되고, 유리하게는 구조적 부재와 측면 부재가 플라스틱 재료로 코팅된다. 유리하게는, 버팀대는 지지 부재들에 대해 소정 각도로 그리고 지지 부재들 사이에 또는 그 아래에 배치되는 직선형 부분을 포함한다.

바람직하게는, 스크린 조립체는 제2 스크리닝 재료층을 더 포함한다. 유리하게는, 스크린 조립체는 적어도 하나의 스크리닝 재료층을 지지하는 조밀한 메시층을 더 포함한다. 바람직하게는, 천공 플레이트가 적어도 하나의 스크리닝 재료층과 지지 구조체 사이에 배치된다. 유리하게는, 천공 플레이트는 구조적 부재의 열팽창 계수 및 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 열팽창 계수와 실질적으로 동일한 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조된다. 스크리닝 재료층 및/또는 조밀한 메시층은 레이저 용접, 초음파 용접, 진동/마찰 용접 또는 기타 결합 기법에 의해 지지 구조체에 고정될 수 있고 1번의 행위로 고정될 수 있거나 조밀한 메시층이 먼저 고정된 다음에 그후에 스크리닝 재료층이 고정될 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 상승부는 적어도 하나의 마모 스트립을 포함한다. 유리하게는, 유동 트레이는 복합 재료로 제조된다. 유리하게는, 적어도 하나의 상승부는 체질된 드릴링 유체가 유동 트레이를 따라 지향하기 위한 유동 채널을 획정한다. 바람직하게는, 상승부는 유동 트레이의 적어도 주요 부분, 유리하게는 전체 길이를 가로지르는 종방향 벽을 형성한다. 바람직하게는, 유동 트레이는 스크린 조립체 또는 스크린 조립체들이 사용시에 놓이는 스크린 데크와 실질적으로 동일한 길이이다. 대안적으로, 유동 트레이는 스크린 데크의 길이의 주요 부분인 길이를 갖는다. 바람직하게는, 유동 채널은 체질된 드릴링 머드의 유동을 용이하게 하도록 테이퍼진다. 바람직하게는, 깊이 방향으로 테이퍼지면, 유동 채널은 제1 단부에 높은 밑면을 갖고 체질된 드릴링 유체가 방출되는 제2 단부에 낮은 높이를 갖는다.

유리하게는, 쉐일 셰이커는 바스켓을 포함하고, 유동 트레이가 바스켓에 고정된다. 바람직하게는, 바스켓은 측면을 포함하고, 유동 트레이가 측면에 고정된다. 대안적으로, 측면은 각각 레일을 갖고, 유동 트레이가 레일 상에 지지된다. 바람직하게는, 유동 트레이는 레일 및/또는 측면에 부착, 리벳 체결, 나사 체결, 접착, 용접 또는 달리 고정된다. 대안적으로, 유동 트레이는 바스켓으로부터 제거될 수 있고, 바람직하게는 슬라이드 가능하게 제거될 수 있다.

바람직하게는, 유동 트레이는 복수 개의 윤곽을 포함하고, 윤곽들 중 적어도 하나는 상승부들 중 적어도 하나를 형성한다.

유리하게는, 적어도 하나의 상승부는 복수 개의 상승부이다. 상승부가 더 많으면, 스크린 조립체에 대한 지지가 더 양호하지만, 분당 천 갤런 정도일 수 있는 체질된 드릴링 머드의 처리량을 제거하도록 유동 채널이 사이징될 필요가 있다.

바람직하게는, 스크린 지지체는 테이퍼진 표면을 포함한다. 유리하게는, 적어도 하나의 상승부는 스크린 지지체의 테이퍼진 표면을 수용하도록 테이퍼진 지지면을 포함한다. 바람직하게는, 테이퍼진 표면은 시트 재료로 형성되고, 시트 재료는 테이퍼진 표면을 형성하도록 절곡되는 시트 금속일 수 있다. 바람직하게는, 시트 재료는 체질된 드릴링 머드가 스크리닝 재료를 통과하게 하도록 내부에 개구를 갖는다.

본 발명은 또한 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법을 제공하는 것으로서, 방법은 격자를 형성하도록 복수 개의 지지 부재를 구성하고 격자를 몰드 내에 배치하며, 그 후에 유동 가능한 플라스틱 재료가 몰드 내로 사출되고, 다음에, 유동 가능한 플라스틱 재료가 경화되는 단계를 포함한다. 바람직하게는 경화된 플라스틱 재료는 상기 격자에서 상기 지지 부재를 위한 버팀대를 형성한다. 유리하게는, 플라스틱 재료는 지지 부재를 코팅한다.

유리하게는, 지지 부재는 금속 바아이다. 바람직하게는, 금속 바아는 스테인리스강으로 제조된다. 바람직하게는, 상기 방법은 바아에 노치를 형성하고 노치를 이용하여 바아들을 함께 끼우는 단계를 더 포함한다. 유리하게는, 바아는 그 교차점에서 용접된다. 유리하게는, 격자는 바람직하게는 스테인리스강으로부터 캐스팅될 수 있다. 바람직하게는, 방법은 몰드로부터 지지 구조체를 제거하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 지지 부재를 둘러싸는 플라스틱 재료의 두께는 1000 마이크로미터 미만이다. 유리하게는, 지지 부재를 위한 버팀대를 형성하는 플라스틱 재료는 대략 2000 마이크로미터의 두께를 갖는다.

유리하게는, 적어도 하나의 스크리닝 재료층, 예컨대 와이어 메시가 지그에서 인장된다. 유리하게는, 지그는 메시를 적어도 하나의 스크리닝 재료층의 특별한 계기/재료를 위한 예정된 인장으로 상태로 인장하도록 종축 및 횡축 모두에 공압 및/또는 유압 실린더를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 스크리닝 재료층은 플라스틱 재료가 상기 몰드 내로 주입되기 전에 지지 부재에 고정된다. 유리하게는, 적어도 하나의 스크리닝 재료층은 플라스틱 재료가 상기 몰드 내로 주입된 후에 지지 부재에 고정된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 스크리닝 재료층은 상기 몰드 내에 배치되기 전에 지지 부재에 고정된다.

상기 방법 및 스크린 조립체는 하중 지탱 목적을 위해 동일한 재료가 사용되게 할 수 있어, 임의의 잠재적인 열팽창 계수의 문제를 회피한다.

높은 작업 온도가 문제가 되지 않음으로써 하중 지탱 구조가 운반 프레임 엔지니어링 플라스틱 내에 완전히 봉입되고 이어서 메시가 통상적으로 레이저 용접, 초음파 용접, 진동/마찰 용접 또는 임의의 다른 결합 기법에 의해 주로 엔지니어링 플라스틱에 결합되는, 잠재적으로 더 저렴한 대안적안 기법이 사용될 수 있다.

UK 특허 출원 제10 071 65.2호(본 출원의 출원시에 공개되지 않음)는 지지체들 사이의 경간을 최소화함으로써 스크린에 대한 지지력 증가를 제공하는 쉐일 셰이커에서의 스크린 조립체 구조를 개시하고, 테이퍼진 표면의 사용은 스크린 자체가 지지 구조체에 쐐기 고정하도록 조장한다. 이는 스크린과 지지 구조 사이에 증가된 접촉 면적과 함께 지지 구조로부터 스크린을 들어올릴 때에 극복되어야 할 마찰력이 간단한 점 접촉 구조에 요구되는 것보다 높다는 것을 가리킨다.

본 발명자는 간단한 점 접촉 구조의 경우에 스크린 및 지지 구조체에 작용하는 반응력이 오직 수직 방향이어서 바스켓의 상방 스트로크 중에만 지지가 제공된다는 것을 알았다.

제안된 테이퍼진 표면은 반응력이 각형 면에 수직으로 기울어지고 수직 성분과 수평 성분으로 구성되는 등가의 하중이 계산될 수 있다는 것을 가리킨다. 수평 성분은 스크린에 대해 반응하고 바스켓의 하향 스트로크 중에 그 자체의 하중 하에 스크린이 편향할 때에 극복될 추가의 힘이다. 따라서, 이 힘을 최대화시키면 하향 스트로크 중에 스크린의 편향이 최소화하는 데에 일조한다.

UK 특허 출원 제10 071 65.2호(본 출원의 출원시에 공개되지 않음)는 고형물을 가진 드릴링 유체로부터 고형물을 분리시키는 장치를 개시하는데, 장치는 쉐일 셰이커와 스크린 조립체를 포함하고, 쉐일 셰이커는 체질된 드릴링 유체를 지향시키는 유동 트레이를 포함하며, 스크린 조립체는 적어도 하나의 스크리닝 재료층과, 지지체와, 내부에 적어도 하나의 지지점을 갖는 주변부를 포함하며, 유동 트레이가 스크린 조립체를 지지하는 적어도 하나의 상승부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 유동 트레이는 바람직하게는 스크린 조립체의 강성을 증가시키는 구조적 성분으로서 사용된다. 또한, 고형물을 가진 드릴링 유체로부터 고형물을 분리시키는 장치가 개시되는데, 장치는 쉐일 셰이커와 스크린 조립체를 포함하고, 쉐일 셰이커는 측면 지지체들과, 측면 지지체들 사이에 배치된 적어도 하나의 중간 지지체를 갖는 바스켓을 포함하며, 스크린 조립체는 적어도 하나의 스크리닝 재료층을 지지하는 스크린 지지체를 포함하고, 스크린 지지체는 측면 지지체에 의해 지지될 적어도 2개의 측면과 적어도 하나의 중간 지지체와 맞물리는 측면들 사이의 적어도 하나의 지지 부재를 가지며, 스크린 지지체는 테이퍼진 표면을 포함하고, 적어도 하나의 중간 지지체는 테이퍼진 지지면을 가짐으로써, 사용시에 테이퍼진 표면과 테이퍼진 지지면이 접촉하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 이 구조는 바스켓 내에서 상기 스크린 조립체의 측방향 및 접선 방향 이동을 억제한다.

본 발명의 보다 양호한 이해를 위해, 이하 일례로서 첨부 도면을 참조하기로 한다.
도 1은 고형물을 가진 드릴링 머드로부터 고형물을 분리하기 위한 장치의 사시도를 도시한다.
도 2a는 고형물을 가진 드릴링 머드로부터 고형물을 분리 및 사이징하기 위한 장치의 개략적인 측단면도로서, 장치는 베이스와, 베이스 상에서 부동하는 바스켓을 포함한다.
도 2b는 스크린 데크와 내부의 스크린 조립체를 보여주는 도 2a에 도시된 바스켓의 단부도이다.
도 3은 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체의 개략적인 부분 단면 단부도이다.
도 3a는 도 3에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 4는 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체의 개략적인 부분 단면 단부도이다.
도 4a는 도 4에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 5는 스크린 데크, 유동 트레이 및 스크린 조립체의 개략적인 부분 단면 단부도이다.
도 6은 도 5에 도시된 스크린으로부터 떨어져 있는 도 5에 도시된 유동 트레이의 개략적인 부분 단면 단부도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 유동 트레이의 평면도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 스크린 조립체의 사시도이다.
도 7은 유동 트레이로부터 떨어져 있는 도 5에 도시된 스크린 조립체의 개략적인 단면 단부도.
도 8은 유동 트레이 상에 안착된 스크린 조립체의 개략적인 단부이다.
도 9a는 본 발명에 따른 스크린 조립체의 단편적인 단면 사시도로서, 스크린 조립체는 스크리닝 메시 구조와 그를 위한 지지 구조체를 포함한다.
도 9b는 도 9a에 도시된 스크린 조립체의 지지 구조체의 부품을 도시한다.
도 9c는 도 9b에 도시된 지지 구조체의 부품의 분해도를 도시한다.
도 9d는 도 9a에 도시된 스크린 조립체의 단편적인 분해 사시 단면도이다.
도 9e는 도 9a에 도시된 지지 구조체의 단편적인 분해 단면 확대도를 도시한다.
도 9f는 도 9a에 도시된 스크린 조립체의 지지 구조체의 사시도이다.
도 10은 강성 격자 대신에 사용되는 천공 플레이트의 도면이다.

도 1은 일반적으로 쉐일 셰이커로서 지칭되고 본 명세서에서 참조 번호 H로 지시되는, 고형물을 가진 드릴링 머드로부터 고형물을 분리시키는 장치를 도시하고 있다. 쉐일 셰이커(H)는 스크린 드릴링 머드를 수용하는 수집 리셉터클(도시 생략) 위에 배치되는 개방형 바닥(R)을 갖는 베이스(D)를 포함한다. 베이스(D) 상의 스프링(C) 위에 바스켓(B)이 배치된다. 바스켓(B)의 상부에 진동 장치(E)가 배치된다. 진동 장치(E)는 바스켓(D)의 운동을 유발하는 케이싱(S) 내에 숨겨진 오프셋 클럼프 웨이트를 회전시키는 전기 또는 유압 모터(M)를 포함한다. 상부, 상부 중간, 하부 중간 및 하부 스크린 조립체(A1, A2, A3, A4)가 바스켓(D) 내에 배치되고 레일(도시 생략)에서 고정됨으로써, 바스켓에서 유발된 운동이 스크린 조립체(A1, A2, A3, A4)로 전달된다. 고형물을 가진 드릴링 유체는 장치의 이송 단부에서 이송 챔버(F)로부터 스크린 조립체(A1-A4) 위로 이송된다. 스크린 조립체(A1-A4)에서 유발된 운동은 드릴링 머드로부터 고형물의 분리를 용이하게 한다. 체질된 드릴링 머드는 스크린 조립체들을 통과하여 수집 리셉터클(도시 생략)로 나아가고 고형물은 스크린 조립체(A1-A4)를 따라 올라가 쉐일 셰이커의 방출 단부(P)를 향해 그리고 스킵, 수로 또는 기타 커팅물 전달 장치(도시 생략)로 나아간다.

도 2a 및 도 2b는 베이스(20)와, 베이스 위에서 스프링(도시 생략) 상에 배치된 바스켓(30)을 갖는 쉐일 셰이커(10)를 도시한다. 바스켓(30)은 스캘핑 데크(11), 상부 주 데크(12) 및 하부 주 데크(13)를 포함한다. 상부 주 데크(12)는 좌측 측면(12a)과 우측 측면(12b)을 갖는다. 하부 주 데크는 좌측 측면(13a)과 우측 측면(13b)을 갖는다. 고형물을 가진 드릴링 유체는 이송 장치(도시 생략)로부터 스캘핑 데크(11)의 C형 채널(16)에 배치된 스캘핑 스크린(15) 상으로 쉐일 셰이커(14)의 이송 단부를 향해 도입된다. C형 채널(16)의 상부에 팽창형 공압 블레더(17)가 배치되어 스캘핑 스크린(15)을 내부에 클램핑한다. 대안적으로, 웨지가 사용되어 스캘핑 스크린(15)을 C형 채널(16) 내에 고정시킬 수 있다. 스캘핑 스크린(15)은 큰 입자가 주 데크들 상으로 통과하지 못하게 하지만 일부 고형물과 드릴링 머드가 통과하게 하는 비교적 큰 개구를 갖는 스크린(18)을 포함한다. 스캘핑 데크(11)와 그 위의 스크린(15)은 수평으로부터 대략 2도의 오르막 경사로 배치되지만, 스캘핑 스크린(15)과 스캘핑 데크(11)는 수평으로, 약간 내리막으로 또는 약간 더 큰 오르막 각도로 배치될 수 있다. 바스켓(30)에 고정된 진동 장치(16a)는 내부에 운동을 유발한다. 이 운동은 고형물을 가진 드릴링 머드로부터 큰 고형물의 분리를 용이하게 하고 스캘핑 스크린(15)을 따라 이송 단부(14)로부터 쉐일 셰이커의 방출 단부(19)를 향한 큰 고형물의 이동을 유발한다. 큰 고형물은 수로 또는 이송 수단에 포획되어 추가 처리되거나 다른 작업에서 사용될 수 있다. 스캘핑 스크린(15)을 통과하는 고형물을 가진 드릴링 유체는 유동 트레이(21) 위로 낙하하고, 유동 트레이는 고형물을 가진 드릴링 유체를 상부 주 데크(12)에 있는 스크린 조립체(22a, 22b)의 이송 단부(14)로 지향시킨다. 주 데크(12)의 이송 단부에는 고형물을 가진 드릴링 유체를 보유하는 둑(23)이 배치된다. 고형물을 가진 드릴링 유체의 레벨이 둑(23)의 높이를 지나서 상승하면, 고형물을 가진 드릴링 유체는 그 위를 지나서 덕트(24) 내로 그리고 하부 주 스크린 데크(13)에 있는 스크린 조립체(25a, 25b) 위로 나아간다. 스크린 조립체(22a, 22b, 25a, 25b)는 바람직하게는 동일한 타입으로 이루어지고 동일한 스크린 메시를 갖는다.

슬라이드 가능한 트레이 형태인 게이트 밸브(26)는 폐쇄 위치에서 덕트(29)를 폐쇄하여 쉐일 셰이커를 평행 모드로 작동시킨다. 체질된 드릴링 머드는 상부 스크린 데크의 스크린 조립체(22a, 22b)를 통해 유동 트레이(27) 위로 그리고 폐쇄된 게이트 밸브(26) 위로 낙하하고 덕트(24)에 평행하게 작동하는 덕트(28) 내로 나아간다. 그러나, 덕트(28)는 바스켓의 바닥에 이르고 그 아래의 수집 리셉터클(도시 생략) 내에 직접 도달한다. 고형물은 상부 스크린 데크(12)의 방출 단부(31) 및 하부 스크린 데크(13)의 방출 단부(32)에서 낙하하여 고형물을 추가 처리 또는 재사용을 위해 이송시키는 스킵 또는 기타 이송 장치로 나아간다.

게이트 밸브(26)는 상부 스크린 데크(12)의 스크린 조립체(22a, 22b)에 의해 체질된 드릴링 머드가 하부 스크린 데크(13) 상의 스크린 조립체(25a, 25b)에 의해 더 체질되게 하도록 후퇴될 수 있다. 이 상황에서, 스크린 조립체(22a, 22b)에 상용된 스크린 메시보다 스크린 조립체(25a, 25b)에 더 미세한 스크린 메시를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상부 스크린 데크(12)의 스크린 조립체(22a, 22b)에 의해 체질된 드릴링 머드는 유동 트레이(27) 내에서 그리고 덕트(29) 내로 유동하고, 이 유동은 체질된 드릴링 머드를 하부 스크린 데크(13)의 스크린 조립체(25a, 25b)의 이송 단부 상으로 지향시킨다. 사이징된 고형물은 상부 스크린 데크(12)의 방출 단부에서 컨베이어(도시 생략)로 낙하하여 이송되고 재순환을 위해 드릴링 머드의 신선한 배치(fresh batch)에 혼합된다. 이들 사이징된 고형물은 이전에 설명된 지층의 크랙을 봉쇄하도록 사용된다. 하부 스크린 데크(13)의 방출 단부(32)로부터의 고형물 방출물은 별개의 컨베이어에서 이송되거나 추가 처리를 위해 스킵에 추가되거나 다른 목적을 위해 사용된다.

도 3 및 도 3a를 참조하면, 스크린 조립체(100)와 유동 트레이(101)가 도시되어 있다. 유동 트레이(101)는 오목형 구역(102), 폐쇄 단부(103), 개방 단부(104) 및 한쌍의 측면(105, 106)을 포함한다. 측면(105, 106)은 플랜지부(107, 108)를 포함하고, 이 플랜지부(107, 108)는 바스켓(30) 내의 C형 채널(109, 110) 내로 슬라이드되고 그 안에서 고정된다. 바람직하게는, 플랜지부(107, 108)는 C형 채널(109, 110)에 접착되거나 달리 부착되지만, 채널로부터 슬라이드 가능하게 제거될 수 있고 팽창형 공압 호스 시일(111)에 의해 스크린 조립체(100)에 고정될 수 있다. 오목형 구역(102)은 실질적으로 수평 방향의 평평한 베이스를 가질 수 있고, 이 베이스는 상기 C형 채널(109, 110) 내에 고정될 때에 바람직하게는 7도인 스크린 조립체(100)의 기울기와 동일한 기울기를 갖는다. 트레이는 또한 내부에 개구(112)를 갖는다. 쉐일 셰이커(10)의 게이트 밸브(26)는 체질된 드릴링 머드가 개구(112)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 허용한다.

도 4는 스크린 조립체(200)와 유동 트레이(201)를 도시한다. 유동 트레이(201)는 3개의 오목형 구역(202a, 202b, 202c), 폐쇄 단부(203), 개방 단부(204) 및 한쌍의 측면(205, 206)을 포함한다. 측면(205, 206)은 플랜지부(207, 208)를 포함하고, 플랜지부는 바스켓(30)의 C형 채널(109, 110) 내로 슬라이드되고 그 내부에 고정된다. 바람직하게는, 플랜지부(207, 208)는 C형 채널(109, 110)에 접착되거나 달리 부착되지만, 채널로부터 슬라이드 가능하게 제거될 수 있고 팽창형 공압 호스 시일(111)에 의해 스크린 조립체(200)에 고정될 수 있다. 오목형 구역(202a, 202b, 202c)은 실질적으로 수평 방향의 평평한 베이스를 가질 수 있고, 이 베이스는 상기 C형 채널(109, 110) 내에 고정될 때에 바람직하게는 7도인 스크린 조립체(200)의 기울기와 동일한 기울기를 갖는다. 트레이는 또한 내부에 개구(212)를 갖는다. 쉐일 셰이커(10)의 게이트 밸브(26)는 체질된 드릴링 머드가 개구(212)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 허용한다. 한쌍의 중간 지지체(213, 214)는 오목형 구역(202a, 202b, 202c)을 묶는다. 지지체(213, 214)는 유동 트레이(201)의 길이를 가로지르는 직립부(215, 216)를 포함한다. 직립부는 고정되거나 일체화된 T-커넥터(217)를 각각 갖고, 커넥터 상에 마모 스트립이 배치된다. 마모 스트립은 HDPE 등의 임의의 경질의 마모 재료일 수 있다. 마모 스트립(219, 220)의 상부는 바람직하게는 중앙에서 2 또는 2 mm 만큼 유동 트레이의 플랜부(207, 208)의 상부 약간 위에 있다. 스크린 조립체(200)는 마모 스트립(219, 220)의 상부 상에 안착하고 그 위에서 C형 채널(109, 110) 내의 팽창형 공압 호스(111)의 팽창에 의해 유지된다. 따라서, 상기 유동 트레이의 구조적 강성이 스크린 조립체(200)를 지지할 때에 사용된다.

도 5 내지 도 6b는 스크린 조립체(300)와 유동 트레이(301)를 도시한다. 유동 트레이(301)는 6개의 오목형 구역(302a, 302b, 302c, 302d, 302e, 302f), 페쇄 단부(303), 개방 단부(304) 및 한쌍의 측면(305, 306)을 포함한다. 측면(305, 306)은 플랜지부(307, 308)를 포함하고, 플랜지부(307, 308)는 바스켓(30)의 C형 채널(109, 110) 내로 슬라이드되고 그 내부에 고정된다. 바람직하게는, 플랜지부(307, 308)는 C형 채널(109, 110)에 접착되거나 달리 부착되지만, 채널로부터 슬라이드 가능하게 제거될 수 있고 팽창형 공압 호스 시일(111)에 의해 스크린 조립체(300)에 고정될 수 있다. 오목형 구역(302a 내지 302f)은 실질적으로 수평 방향의 평평한 베이스를 가질 수 있고, 이 베이스는 상기 C형 채널(109, 110) 내에 고정될 때에 바람직하게는 7도인 스크린 조립체(200)의 기울기와 동일한 쉐일 셰이커의 방출 단부(31)로부터 이송 단부(14)까지의 기울기를 갖는다. 트레이는 또한 내부에 개구(312a, 312b, 312c, 312d)를 갖는다. 쉐일 셰이커(10)의 게이트 밸브(26)는 체질된 드릴링 머드가 개구(312a 내지 312d)를 통과하는 것을 선택적으로 방지하고 허용한다. 5개의 중간 지지체(313a, 313b, 313c, 313d, 313e)는 오목형 구역(302a 내지 302e)을 묶는다. 본 명세서에서는 지지체(313e)만을 설명하지만, 모든 구조적 지지 부재(313a 내지 313e)가 구조적 지지 부재(313e)에 대해 설명된 것과 같다는 것을 유념해야 한다. 지지체(313)는 유동 트레이(301)의 길이를 가로지르는 직립부(317)를 포함한다. 직립부(317)는 고정되거나 일체화된 스트립(315)를 갖는다. 스트립(315)은 테이퍼부(318, 319)를 각각 갖는 2개의 측면을 갖는다. 각 테이퍼부(318, 319)의 테이퍼는 바람직하게는 유동 트레이(301)의 평면으로부터 예각이고, 바람직하게는 수평면으로부터 10 내지 80도이며, 유리하게는 45 내지 70도이고, 가장 바람직하게는 60 내지 70도이다. 각 테이퍼부(318, 319)는 이 테이퍼부를 따라 고정되거나 일체화된 T형 부재(320, 321)를 갖고, 이 T형 부재 위에 마모 스트립(322, 323)이 배치된다. 테이퍼부(318, 319)는 유동 트레이(301)로부터 수렴하는 각도로 각각 테이퍼진다. 마모 스트립(322, 323)은 HDPE 등의 경질의 마모 재료로 제조될 수 있다. 스트립(315)의 상부(325)는 바람직하게는 중앙 지지체(313c)에서 2 또는 3 mm, 인접한 지지체(313b, 313d)에서 1 내지 2 mm, 외측 지지체(313a, 313e)에서 0.5 내지 1 mm 만큼 유동 트레이의 플랜지부(307, 308)의 상부의 약간 위에 놓인다. 마모 스트립(322, 323)은 모따기 가공부(324)를 갖고, 스트립(315)의 상부(325)는 약간의 크라운을 갖는다. 모따기 가공부(324)는 상부(325)와 마모 스트립(322, 323) 간에 매끄러운 천이부를 제공한다.

스크린 조립체(300)는 천공판(351), 예컨대 금속 또는 천공 플라스틱 또는 천공 복합 재료로 된 천공판을 포함하는 스크린 지지체(340)를 구비한다. 천공판(351)의 천공부는 도시된 바와 같이 바람직한 직사각형이거나, 팔각형, 육각형, 삼각형, 정사각형, 원형 등의 임의의 다른 적절한 형태일 수 있다. 적어도 하나의 스크리닝 재료층(299)이 천공판(351)의 상부면에 접착되거나 달리 부착된다. 적어도 하나의 스크리닝 재료층(351)은 동일한 메시 크기의 2개의 스크리닝 재료층일 수 있거나 더 큰 메시 크기와 큰 계기 와이어를 갖는 스크리닝 재료의 지지층 상에 지지될 수 있다.

스크린 지지체(340)는 스크린 지지체의 각 측면을 따라 외측 관형 프레임 부재(352, 353)를 포함한다. 각 관형 프레임 부재(352, 353)는 중공의 직사각형 단면을 갖는다. 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)는 천공판(351)에 용접되거나 달리 부착되거나 일체화된다. 구조적 지지 부재(350a)만을 본 명세서에서 상세하게 설명하지만, 모든 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)가 구조적 지지 부재(350a)에 대해 설명된 것과 같다는 것을 유념해야 한다. 구조적 지지 부재(350a)는 서로 거울상인 제1 측면(354)과 제2 측면(355)을 갖는 대칭형이다. 제1 측면(354)은 수평으로부터 대략 60도로 평면에 배치되는 외측 테이퍼부(356)를 갖는다. 외측 테이퍼부(356)의 상부 에지는 천공판(351)에 용접되거나 달리 부착된다. 내부 테이퍼부(357)는 곡선부(358)에 의해 다른 측면(355)에 연결된다. 측면(354)의 내부 테이퍼(357)와 측면(355)의 내부 테이퍼부(357a)는 천공판(351)으로부터 발산한다. 곡선부(358)는 사용시에 유동 트레이(301)의 각 지지체(313e 내지 313e)의 마모 스트립(322)의 크라운 상부(325)와 모따기 가공부(324) 위에 안착하도록 형성된다. 곡선부(358)는 천공판(351)에 고정되지 않고 그 사이에 간극을 두고 떨어져서 직립한다. 하부(359)는 각 지지체(313a 내지 313e)의 테이퍼부(318) 상의 마모 스트립(324)의 외부면에 일치하도록 수평으로부터 대략 65도의 평면에 놓인다. 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)는 2개의 측면(354, 355)을 연결하는 곡선부(358)를 더 포함한다. 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)는 유동 트레이(301) 위로 유동이 통과하게 하도록 복수 개의 개구(360)를 내부에 갖는다. 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)는 아연 도금강 등의 시트 금속으로 제조될 수 있고 시트 금속을 절곡시킴으로써 형성될 수 있다. 개구(360)는 절곡하기 전에 시트 금속에서 천공되거나 레이저 절단될 수 있다. 대안적으로, 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)는 케블라(KEVLAR™) 등의 섬유 보강 재료와 같은 복합 재료로 형성될 수 있다.

사용시에, 스크린 조립체(300)는 유동 트레이(301) 위의 C형 채널(109, 110) 내에 삽입된다. 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)의 내부 테이퍼부(357) 삽입 및 안착 중에 각각의 마모 스트립(322a 내지 322e 및 323a 내지 323e)을 따라 슬라이드한다. 스크린 조립체(300)는 C형 채널(109, 110) 내에서 팽창형 공압 호스(111)의 팽창에 의해 적소에 클램핑된다. 공압 호스(111)의 팽창은 스크린 조립체(300)의 측면을 유동 트레이(301)의 플랜지부(307, 308) 상에 압박하고 구조적 지지 부재(350a 내지 350e) 의 내부 테이퍼부(357)는 타이트한 끼워맞춤을 달성하도록 각각의 마모 스트립(322 및 323 내지 323e) 아래에서 슬라이드한다. 상부(325a 내지 325e)와 스크린 지지체 사이의 간극은 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)와 유동 트레이(301)의 지지체(313a 내지 313e)의 상대적인 크기 및 위치 선정의 공차로 인한 것으로 보인다. 그러나, 구조적 지지 부재(350a 내지 350e)의 내부 테이퍼부(357)와 그 각각의 마모 스트립(322, 323)의 접촉은 스크린 조립체(300)를 지지하는 큰 접촉 면적을 제공한다. 더욱이, 스크린 조립체(300)는 쉐일 셰이커의 바스켓(30) 내에서 측방향 이동이 억제된다.

도 7은 유동 트레이(401)를 갖는 도 5 내지 도 6b에 도시된 스크린 조립체(300)를 도시한다. 유동 트레이(401)는 드릴링 유체가 쉽게 따라가게 하는 6개의 오목형 구역(402a, 402b, 402c, 402d, 402e, 402f), 극단부(403), 개방 단부(404) 및 한쌍의 측면(405, 406)을 포함한다. 측면(405, 406)은 플랜지부(407, 408)를 포함하고, 이 플랜지부(407, 408)는 바스켓(30)의 C형 채널(109) 내에서 슬라이드하고 그 내부에 고정된다. 바람직하게는, 플랜지부(407, 408)는 C형 채널(109, 110)에 접착되거나 달리 부착되고 리벳 결합되거나 기계적으로 고정될 수 있지만, 채널로부터 슬라이드 가능하게 제거될 수 있고 팽창형 공압 호스 시일(111)에 의해 스크린 조립체(300)에 고정될 수 있다. 오목형 구역(402a 내지 402f)은 깊이가 극단부(403)로부터 개방 단부(404)로 테이퍼지는 파형 프로파일을 갖고, 파형 프로파일은 스크린 조립체(300)의 기울기보다 큰, 쉐일 셰이커의 방출 단부(31)로부터 이송 단부(14)로의 기울기를 갖는다. 스크린 조립체의 기울기는 10도 오르막과 1도 내리막 사이에서 조정될 수 있지만, 7도 오르막으로 고정되는 것이 바람직하다. 유동 트레이(401)는 또한 내부에 개구(도시 생략)를 갖는다. 쉐일 셰이커(10)의 게이트 밸브(26)는 체질된 드릴링 머드가 개구를 통과하는 것을 선택적으로 방지 및 허용한다. 5개의 중간 지지체(413a, 413b, 413c, 413d, 413e)가 오목형 구역(402a 내지 402e)을 묶는다. 유동 트레이(401)는 바람직하게는 케블라(KEVLAR™) 등의 복합 재료로 몰드에서 형성된다. 지지체(413e)만을 상세하게 설명하지만, 모든 구조적 지지 부재(413a 내지 413e)가 구조적 지지 부재(413e)에 대해 설명된 것과 같다는 것을 유념해야 한다. 지지체(413)는 유동 트레이(401)에 몰딩되어 유동 트레이(401)의 길이를 가로지르는 직립부(417)를 포함한다. 직립부(417)는 이 직립부에 고정되거나 일체화되는 스트립(415)을 갖는다. 스트립(415)은 테이퍼부(418, 419)를 각각 갖는 2개의 측면을 갖는다. 각 테이퍼부(418, 419)의 테이퍼는 바람직하게는 수평으로부터 10 내지 80도, 바람직하게는 45 내지 70도, 가장 바람직하게는 60 내지 70도이다. 각 테이퍼부(418, 419)는 이 테이퍼부를 따라 고정되거나 일체화되는 T형 부재(420, 421)를 갖고, 이 T형 부재 상에 마모 스트립(422, 423)이 배치된다. 마모 스트립(422, 423)은 HDPE 등의 경질의 마모 재료로 제조될 수 있다. 스트립(415)의 상부(425)는 바람직하게는 1 내지 3 mm 만큼 유동 트레이의 플랜지부(407, 408)의 상부의 약간 위에 놓인다. 마모 스트립(422, 423)은 모따기 가공부(424)를 갖고, 스트립(415)의 상부(425)는 약간의 크라운을 갖는다. 모따기 가공부(424)는 상부(425)와 마모 스트립(422, 423) 간에 매끄러운 천이부를 제공한다.

도 8은 스크린 조립체(500)와 유동 트레이(501)를 도시한다. 유동 트레이(501)는 드릴링 유체가 쉽게 따라가게 하는 6개의 오목형 구역(502a, 502b, 502c, 502d, 502e, 502f), 극단부(503), 개방 단부(504) 및 한쌍의 측면(505, 506)을 포함한다. 측면(505, 506)은 플랜지부(507, 508)를 포함하고, 이 플랜지부(507, 508)는 전술한 바와 같이 바스켓의 C형 채널 내에서 슬라이드하고 그 내부에 고정된다. 바람직하게는, 플랜지부(507, 508)는 C형 채널에 접착되거나 달리 부착되고 리벳 결합되거나 기계적으로 고정될 수 있지만, 채널로부터 슬라이드 가능하게 제거될 수 있고 팽창형 공압 호스 시일에 의해 스크린 조립체(500)에 고정될 수 있다. 오목형 구역(502a 내지 502f)은 깊이가 극단부(503)로부터 개방 단부(504)로 테이퍼지는 파형 프로파일을 갖고, 파형 프로파일은 스크린 조립체(500)의 기울기보다 큰, 쉐일 셰이커의 방출 단부(31)로부터 이송 단부(14)로의 기울기를 갖는다. 스크린 조립체의 기울기는 10도 오르막과 1도 내리막 사이에서 조정될 수 있지만, 7도 오르막으로 고정되는 것이 바람직하다. 유동 트레이(501)는 또한 내부에 개구(도시 생략)를 갖는다. 쉐일 셰이커(10)의 게이트 밸브(26)는 체질된 드릴링 머드가 개구를 통과하는 것을 선택적으로 방지 및 허용한다. 스크린 조립체는 지지 구조체(510) 상에 적어도 하나의 스크리닝 재료층(509)을 포함한다. 지지 구조체는 프레임(511)을 포함한다. 유동 트레이(501)는 바람직하게는 케블라(KEVLAR™) 등의 복합 재료로 몰드에서 형성된다.

사용시에, 스크린 조립체(500)는 C형 채널(109) 내에 그리고 유동 트레이(501) 위에 삽입된다. 마모 스트립을 상부에 각각 갖는 5개의 지지 리브(512a 내지 512e)가 유동 트레이의 평탄한 상부 크레스트(513a 내지 513e)에 용접되거나 접착되거나 달리 부착된다. 지지 리브(512a 내지 512e)의 상부면은 바람직하게는 플랜지(507, 508)의 상부의 평면으로부터 1 내지 3 mm 위에 있는 평면에 놓인다. 스크린 조립체(500)의 지지 구조체(5100는 5개의 지지 리브(512a 내지 512e) 상에 안착된다. 스크린 조립체(500)는 C형 채널(109, 110) 내에서 팽창형 공압 호스(111)의 팽창에 의해 적소에 클램핑된다. 공압 호스(111)의 팽창은 스크린 조립체(500)의 측면을 유동 트레이(501)의 플랜지부(507, 608) 상에 압박한다.

도 9a는 스크린 메시 구조(601)와 지지 구조체(602)를 포함하는 스크린 조립체(600)의 일부를 도시한다. 스크린 조립체(600)는 스크린 조립체(100, 200, 300, 500)을 대신하여 사용될 수 있고 유동 트레이(101, 201, 301, 401, 501) 또는 본 명세서에 개시된 임의의 다른 유동 트레이와 함께 사용될 수 있다. 스크린 조립체(600)는 임의의 쉐일 셰이커에 사용될 수 있고, 특히 본 명세서에 개시된 임의의 쉐일 셰이커를 배제하지 않는다. 스크린 메시 구조(601)는 하나의 조밀한 지지 메시층(604) 상에 중첩되는 하나의 미세 메시층(603)을 포함한다. 하나의 미세 스크린 메시층(603)은 미세 슈트와 랩 와이어 및 그 사이에 작은 개구를 갖는다. 하나의 조밀한 지지 메시층(604)은 하나의 미세 스크린 메시층(603)의 슈트와 랩 와이어보다 큰 직경의 슈트와 랩 와이어(604a, 604b) 및 미세 스크린 메시의 개구보다 큰 개구를 갖는다. 하나의 미세 스크린 메시층(603)은 하나의 조밀한 지지 메시층(604)에 접착되거나 달리 부착될 수 있다. 하나의 미세 스크린 메시층(603)과 하나의 조밀한 지지 메시층(604)은 모두 지지 구조체(602)에 접착되거나 달리 부착된다. 하나의 미세 스크린 메시층(603)과 하나의 조밀한 지지 스크린 메시층(604)은 바람직하게는 스테인리스강 재료, 유리하게는 304 스테인리스강으로 제조된다.

도 9b에 도시된 바와 같이, 지지 구조체(602)는 바람직하게는 스테인리스강, 유리하게는 304 스테인리스강 재료로 제조되는 복수 개의 종방향 지지 바아(605), 바람직하게는 23개의 종방향 지지 바아(605)와 2개의 종방향 단부 부재(611; 하나는 도시 생략)를 포함한다. 종방향 지지 바아들 각각의 바람직한 단면 치수는 6 내지 10 mm의 높이, 바람직하게는 8 mm의 높이에 1.2 mm 내지 2 mm의 폭, 바람직하게는 1.6 mm의 폭을 곱한 값이다. 지지 구조체(602)는 또한 바람직하게는 스테인리스강 및 유리하게 304 스테인리스강 재료로 제조되는 복수 개의 횡방향 지지 바아(606), 바람직하게는 10개의 횡방향 지지 바아(606)를 포함한다. 횡방향 지지 바아들 각각의 바람직한 단면 치수는 6 내지 10 mm의 높이, 바람직하게는 8 mm의 높이에 1.2 mm 내지 2 mm의 폭, 바람직하게는 1.6 mm의 폭을 곱한 값이다.

종방향 지지 바아(65)는 바람직하게는 도 9c에 도시된 바와 같이 종방향 지지 바아(605)의 하부면(608)에 대해 개방된 노치(607)를 갖는다. 노치(607)는 각 횡방향 지지 바아(606)에 대해 제공된다. 각 횡방향 지지 바아(606)는 각 횡방향 지지 바아(605)의 상부면(610)에 대응하는 노치(609)를 갖는다. 종방향 지지 바아 단부 부재(611)(하나가 도시됨)는 횡방향 지지 바아(606)의 단부에 대해 예컨대 레이저 용접에 의해 고정된다. 종방향 지지 바아(605)와 횡방향 지지 바아(606)는 바람직하게는 각 노치(607, 609)에서 억지 끼워맞춤을 이용하여 함께 결합되어 강성 격자(612)를 형성하고 이어서 그 교차점에서 용접된다. 바람직하게는, 횡방향 지지 바아(606)의 상부면(610)과 종방향 지지 바아의 상부면(610a, 610b) 및 종방향 지지 바아 단부 부재(611)는 동일한 평면에 있고, 이에 따라 강성 격자(612)는 평평한 상부면을 갖는다.

바람직하게는, 박스 단면의 측부(613, 614)는 각각의 종방향 지지 바아 단부 부재(611) 및 횡방향 지지 바아(606)의 단부 둘레에 고정, 예컨대 몰딩된다. 종방향 지지 바아 단부 부재(611)는 바람직하게는 스크린의 최외측 에지를 형성한다. 박스 단면의 측부(613, 614)는 바람직하게는 타원형 단면으로 되어 있지만, 원형, 정사각형, 직사각형 또는 기타 다면 형태와 같이 임의의 적절한 단면으로 될 수 있다. 박스 단면의 측부(614)는 바람직하게는 팽창된 발포재로 형성된 코어(614a)를 갖는 것이 바람직하지만, 코어는 중공일 수 있다. 박스 단면의 측부의 내부면(614b)은 바람직하게는 종방향 지지 바아(614b)와 인접한다. 박스 단면(613)은 바람직하게는 박스 단면(614)의 거울상이다. 박스 단면의 측부(613, 614)는 강성 격자(612)의 상부면(616)과 동일한 평면에 놓이는 상부면(615)을 가짐으로써, 조립 또는 재조정 중에, 스크린 메시 구조(601)는 지그(도시 생략)에서 인장되어 종방향 및 횡방향 지지 리브(605, 606)의 상부면 및 박스 단면의 측부(613, 614)의 상부면(615)에 부착되도록 강성 격자(612)까지 제공될 수 있다. 박스 단면의 측부(613, 614)는 바람직하게는 플라스틱 재료로 몰딩되고 일단 몰드로부터 제거되면, 코어에는 팽창된 발포재 또는 팽창된 재료의 구조적 매트릭스가 채워진다.

강성 격자(612) 아래에는 파형 밑판(617)이 배치된다. 파형 시트(617)는 적절한 플라스틱 재료로부터 별개로 또는 바람직하게는 박스 단면의 측부(613, 614)를 몰딩할 때에 동일한 몰드 및 동일한 단계에서 몰딩된다. 파형 밑판(617)은 또한 구조적 강도를 추가하도록 금속 요소 또는 섬유를 포함할 수 있다. 금속 요소는 304 스테인리스강일 수 있고 파형 부품 및 몰딩된 파형 시트로 압착될 수 있다. 파형 밑판(617)은 아치형 부분(618)을 포함한다. 아치형 부분(618)은 바람직하게는 스크린 조립체의 전체 길이를 연장시킨다. 바람직하게는, 아치형 부분(618)은 이에 따라 형성되는 테이퍼부(618a)와 아치형 상부(618b)를 가질 수 있어, 스트립(415; 도 7 참조) 위에 안착하고, 유리하게는 스크린 조립체(600)와 유동 트레이(401) 사이의 측방향 이동을 억제하여, 스크린 조립체(600)의 강성을 증가시키는 스트레스 부재로서 유동 트레이를 사용할 수 있다. 아치형 부분(618)은 아치형 파형부(619)에 의해 사이에 공간을 둔다. 아치형 파형부(619)는 바람직하게는 스크린 조립체(600)의 전체 길이에 뻗어 있다. 아치형 파형부(619)의 상부(620)는 종방향 지지 바아(605)의 길이를 따라 연장되고 바람직하게는 종방향 지지 바아(605)의 하부(608)에 대해 용접되거나, 몰딩되거나 달리 고정된다. 아치형 파형부(619)의 풋(621)이 사용시에 유동 트레이의 스트립(415) 위에 안착되고 해당 스트립에 의해 지지되는 아치형 부분(618)의 풋(622)에 고정되어, 아치형 파형부(619)는 종방향 지지 바아(605)를 지지하는 데에 일조한다. 강성 격자(612)는 또한 횡방향 지지 바아(606)가 파형 밑판(617)의 트루프(624) 위에 있는 종방향 지지 바아(605)와 교차하는 교차 영역(623)에서 지지된다. 직립부(625)는 종방향 지지 바아(605)의 하부(608)와 트루프(624) 사이의 교차 영역(623)에서 종방향 지지 바아(605) 아래에 배치된다. 직립부(625)는 바람직하게는 플라스틱 재료로 제조되고, 유리하게는 박스 단면의 측부(613, 614)와 파형 밑판(617)을 몰딩할 때와 동일한 단계에서 몰딩된다. 직립부는 또한 금속 코어를 가질 수 있고 코어는 304 스테인리스강으로 될 수 있다.

직립부(625)들 사이에서, 파형 밑판(617)에 개구(626)가 배치된다. 개구(626)는 사용할 때에 체질된 드릴링 유체가 통과하여 유동 트레이(401) 위로 또는 리셉터클 또는 다른 유동 수단으로 나아가게 한다.

강성 격자(612)는 플라스틱 재료 내에 봉입된다. 봉입 수단은 간단하게 1 mm 미만의 매우 얇은 층이거나 두꺼운 층일 수 있어 복합 재료를 이룰 수 있고, 플라스틱 재료의 두꺼운 층은 지지 구조체의 구조적 무결성을 추가시킨다. 강성 격자(612)를 봉입하는 단계는 바람직하게는 박스 단면의 측부(613, 614) 및 파형 밑판(617)을 몰딩할 때와 동일한 몰딩 단계 및 동일한 몰드에서 수행된다. 박스 단면의 측부(613, 614) 및 파형 밑판(617)을 위한 플라스틱 재료의 두께는 2 mm 두께 정도일 수 있다. 스크린 메시 구조(601)는 지그에서 인장되어 지지 구조체(602)의 상부까지 제공되고 해당 상부에 접착되거나 달리 부착될 수 있다.

천공 플레이트(도시 생략)는 미세 스크린 메시층(603)과 지지 구조체(602) 사이에 배치될 수 있고, 천공 플레이트는 조밀한 스크린 메시층(604)의 위치 및 기능을 맡는다. 대안적으로, 천공 플레이트(도시 생략)는 스크린 메시 구조(601)와 지지 구조체(602) 사이에 배치될 수 있다. 대안적으로, 도 10에 도시된 천공 플레이트(700)가 강성 격자(612) 대신에 사용될 수 있다. 천공 플레이트(700)는 천공 개구(701)를 갖는 국제 출원 공개 제WO 2004/0035236호에 개시된 타입과 유사할 수 있는데, 천공 개구(701)는 탭(702)을 갖고, 리브(703)의 양쪽에서 탭(702)은 절곡되어 구조적 탭(702)을 형성함으로써 천공 플레이트(700)의 강성을 증가시킨다. 천공 플레이트(700)는 바람직하게는 강성 격자(612)에 대해 전술한 것과 동일한 방식으로 플라스틱 재료가 코팅된다. 파형 밑판(617)은 천공 플레이트의 리브가 아치형 부분(618) 및 아치형 파형부(619)의 상부에 의해 그리고 직립부(625)에 의해 지지되도록 배치된다. 천공 플레이트(700)는 스테인리스강, 유리하게는 304 스테인리스강으로 제조되어, 천공 플레이트와 스크린 메시 구조의 팽창 계수는 팽창 차이가 없도록 실질적으로 동일하다.

Claims

쉐일 셰이커(shale shaker)용 스크린 조립체에 있어서, 지지 구조체(602)와 지지 구조체 상의 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)을 포함하고, 상기 지지 구조체(602)는 열팽창 계수를 갖는 개구를 형성하는 강성 격자(612)를 형성하는 복수 개의 구조적 부재(605, 606)와 상기 구조적 부재(605, 606)를 지지하기 위한 적어도 하나의 버팀대(617)를 포함하며, 상기 스크린 조립체는 열팽창 계수를 갖는 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)을 더 포함하는 스크린 조립체로서,
상기 강성 격자(612)의 열팽창 계수는 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)의 열팽창 계수와 동일하고, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 스크린 조립체와 종방향으로 연장되는 적어도 하나의 파형 부재(618, 619)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 조립체.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 상이한 열팽창 계수를 갖는 것인 스크린 조립체.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 동일한 열팽창 계수를 갖는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파형 부재(618, 619)는 평평한 테이퍼부(618a)를 포함하는 것인 스크린 조립체.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파형 부재(618, 619)는 복수 개의 개구(626)를 내부에 가져 개구를 통과하는 유체를 체질하게 하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 쉐일 셰이커의 스트립(415) 위에 안착하도록 형성된 적어도 하나의 원호형 상부(618b)를 더 포함할 수 있는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스크리닝 재료층(601)은 스테인리스강을 포함하고, 상기 구조적 부재(605, 606)는 스테인리스강을 포함하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구조적 부재(605, 606)는 바아를 포함하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 격자(612)는 천공 플레이트(700)를 형성하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 플라스틱 재료를 포함하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 구조체(602)는 한쌍의 측면과 한쌍의 단부를 갖는 직사각형, 정사각형 또는 타원형이고, 상기 한쌍의 측면의 각 측면 상에 측면 부재(613, 614)를 더 포함하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 밑판을 형성하는 복수 개의 파형 부재(618, 619)를 포함하는 것인 스크린 조립체.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 버팀대(617)는 상기 밑판을 형성하는 상기 파형 부재(619)들 사이에 배치된 복수 개의 아치형 상부(618b)를 더 포함하는 것인 스크린 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 스크린 조립체를 포함하는 쉐일 셰이커.
스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법으로서,
몰드 내에 복수 개의 구조적 부재(605, 606)를 배치하는 단계를 포함하고, 그 후에 유동 가능한 플라스틱 재료가 몰드 내로 주입되고, 다음에, 유동 가능한 플라스틱 재료가 경화되며, 유동 가능한 플라스틱 재료의 적어도 일부가 종방향으로 연장되는 파형의 버팀대(617)를 형성하는 것인 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 복수 개의 구조적 부재(605, 606)는 상기 몰드 내에서 상기 유동 가능한 플라스틱 재료에 적어도 부분적으로 코팅되는 것인 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 복수 개의 구조적 부재(605, 606)는 격자(612)를 형성하고, 상기 방법은 상기 복수 개의 구조적 부재로부터 격자를 구성하고 이 구조적 부재들을 상기 몰드 내에 배치하는 단계를 더 포함하는 것인 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 복수 개의 구조적 부재(605, 606)는 금속 바아인 것인 스크린 조립체용 지지 구조체를 제조하는 방법.
지지 구조체와 적어도 하나의 스트리닝 재료층을 포함하는 스크린 조립체를 제조하는 방법으로서, 제16항 또는 제17항에 따른 지지 구조체를 제조하는 단계들을 포함하고, 적어도 하나의 스크리닝 재료층을 지그에서 인장하고 인장된 스크리닝 재료를 스크린 지지체에 부착하는 단계를 더 포함하는 것인 스크린 조립체 제조 방법.