NO339790B1

NO339790B1 - Rister og gassutskillerkombinasjon

Info

Publication number: NO339790B1
Application number: NO20150464A
Authority: NO
Inventors: Brian Carr
Original assignee: Mi Llc
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2017-01-30
Also published as: US20130228532A1; EP2066460A4; US8613360B2; MX2009003332A; US20150308202A1; CN101553322A; CN101553322B; US20210025253A1; US20140339178A1; WO2008042860A3; US20180371856A1; EP2805779B1; CA2664173C; WO2008042860A2; US20080078699A1; NO20151435A1; CA2887756C; NO20161366A1; NO344174B1; US9512687B2

Description

Rister og gassutskillerkombinasjon

Område

[0001] Utførelser som her offentliggjøres vedrører generelt vibrasjonssikter og siler for vibrasjonssikter. Spesifikt vedrører utførelser som her offentliggjøres en vibrasjonssikt som har puls-vakuum assistert siling. I tillegg vedrører utførelser som her offentliggjøres fremgangsmåter og anordning for fjerning av medrevne gasser fra en slurry.

Bakgrunnsteknikk

[0002] Oljefeltborefluid, ofte kalt "slam", tjener flere formål innen industrien. Blant sin mange funksjoner, virker boreslammet som et smøremiddel for å avkjøle roterende borkroner og muliggjøre høyere skjærehastigheter. Slammet blandes ved overflaten og pumpes ned i hullet gjennom en boring i borestrengen til borkronen, hvor det går ut gjennom forskjellige dyser og porter, under smøring og avkjøling av borkronen. Etter å ha gått ut gjennom dysene, returnerer det "brukte" fluid til overflaten gjennom et ringrom som er dannet mellom borestrengen og den borede brønnboring.

[0003] Boreslam tilveiebringer videre en søyle med hydrostatisk trykk, eller en trykkhøyde, for å hindre "utblåsing" av den brønn som blir boret. Dette hydrostatiske trykk kompenserer for formasjonstrykk, hvilket hindrer fluider i blåse ut hvis trykksatte avsetninger i formasjonen bryter gjennom. To faktorer som bidrar til det hydrostatiske trykk i boreslamsøylen er høyden (eller dybden) av søylen (det vil si den vertikale avstand fra overflaten til bunnen av brønnboringen) og tettheten (eller dens omvendte, spesifikk vekt) til det fluid som brukes. Forskjellige vektings- og smøremidler blandes inn i boreslammet for å frembringe den riktige blanding for den type og konstruksjon av formasjonen som blir boret. Øking av mengden av løst stoff av vektingsmiddel som er oppløst i slambasisen vil generelt danne et tyngre boreslam. Boreslam som er for lett vil kanskje ikke beskytte formasjonen mot utblåsinger, og boreslam som er for tungt kan overinvadere formasjonen. Mye tid og overveielse brukes derfor for å sørge for at slamblandingen er optimal. Fordi slamevalueringen og blandeprosessen er tidkrevende og kostbar, foretrekker borere og servicefirmaer å gjenvinne det returnerte boreslam og resirkulere det for kontinuerlig bruk.

[0004] Et annet viktig formål med boreslammet er å føre borekakset bort fra borkronen til overflaten. Ettersom borkronen pulveriserer eller skraper bergartformasjonen ved bunnen av borehullet, blir små stykker av fast materiale værende igjen. Borefluidet som går ut gjennom dysene ved borkronen løser opp og fører de faste partikler av bergarten og formasjonen til overflaten inne i ringrommet mellom borestrengen og borehullet. Det fluid som forlater borehullet fra et ringrom er derfor en slurry av formasjonsborekaks og boreslam, og det skjærende partikkelmate- riale må tas bort før slammet kan resirkuleres.

[0005] En type av anordning som brukes til å fjerne borekaks og annet fast partikkelmateriale fra boreslam blir innen industrien i alminnelighet referert til som en "vibrasjonssikt". En vibrasjonssikt, også kjent som en vibrerende separator, er et vibrerende såldlignende bord som returnerende brukt boreslam avsettes på, og som i hovedsak renere boreslam kommer frem gjennom. Vibrasjonssikten er typisk et vinklet bord med en generelt perforert filtersilbunn. Returnerende boreslam avsettes ved toppen av vibrasjonssikten. Når boreslammet beveger seg ned skråplanet mot den nedre ende, faller fluidene gjennom perforeringene til et reservoar nedenfor, slik at det faste partikkelmateriale blir igjen. Kombinasjonen av skråstillingsvinkelen med den vibrerende virkning til vibrasjonssiktbordet gjør at de faste partikler som er igjen kan strømme inntil de faller av den nedre ende av vibrasjonssiktbordet. Den ovenfor beskrevne anordning er illustrativ for en type av vibrasjonssikt som er kjent for de som har ordinær fagkunnskap innen teknikken. I alternative vibrasjonssikter, kan den øvre kant av vibrasjonssikten relativt sett være nærmere bakken enn den nedre ende. I slike vibrasjonssikter kan skråstillingsvinkelen kreve bevegelse av partikkelmaterialet generelt i en retning oppover. I enda andre vibrasjonssikter, kan det være at bordet ikke er vinklet, slik at den vibrerende virkning til vibrasjonssikten alene kan muliggjøre separasjon av partikler/fluid. Uten hensyn til dette, bordets skråstilling og/eller designvariasjoner til eksisterende vibrasjonssikter skal ikke anses som en begrensning forden foreliggende offentliggjøring.

[0006] Omfanget av vibrasjon og skråstillingsvinkelen til vibrasjonssiktbordet er fortrinnsvis justerbart for å innpasse forskjellige boreslamstrømningsmengder og prosentandeler av partikkelmateriale i boreslammet. Etter at fluidet passerer gjennom den perforerte bunn i vibrasjonssikten, kan det enten returnere til tjeneste i borehullet umiddelbart, lagres for måling og evaluering, eller passere gjennom et ytterligere stykke av utstyr (eksempelvis en tørkingsvibrasjonssikt, en sentrifuge eller en mindre dimensjonert vibrasjonssikt) for å fjerne mindre borekaks og/eller partikkelmateriale.

[0007] Siler som brukes sammen med vibrasjonssikter er typisk plassert på en generelt horisontal måte på en generelt horisontal seng eller bærer inne i en kurv i vibrasjonssikten. Selve silene kan være flate eller tilnærmet flate, korrigerte, ned-senket eller inneholdende hevede overflater. Kurven hvor silene er montert kan være skråstilt mot en utløpsende av vibrasjonssikten. Vibrasjonssikten overfører en hurtig fremad- og tilbakegående bevegelse til kurven, og følgelig silene. Materiale som partiklene skal separeres fra helles på en bakre ende av den vibrerende sil, og strømmer mot utløpsenden av kurven. Store partikler som ikke er i stand til å bevege seg gjennom silen forblir oppå silen, og beveger seg mot utløpsenden av kurven, hvor de samles opp. De mindre partikler og fluid strømmer gjennom silen og samles opp i en seng, beholder, sump eller panne nedenfor silen.

[0008] I enkelte vibrasjonssikter brukes et fint silklede sammen med den vibrerende sil. Silen kan ha to eller flere overliggende lag av silklede eller duk. Lag av klede eller duk kan være sammenbundet og plassert over en bærer, bærere eller en perforert plate eller plate med åpninger. Rammen av den vibrerende sil er fjærende opphengt eller montert på en bærer, og forårsakes å vibrere ved hjelp av en vibrerende mekanisme (eksempelvis en ubalansert vekt på en roterende aksel som er forbundet til rammen). Hver sil kan vibreres med vibrerende utstyr, for å danne en strøm av oppfangede faststoffer på øvre overflater av silen, for fjerning av faststoffer og for å kvitte seg med disse. Finheten eller grovheten av duken av en sil kan variere i avhengighet av slamstrømningsmengden og størrelsen av fast- stoffene som skal fjernes.

[0009] Selv om det er tallrike typer og dimensjoner av filtersiler, følger de generelt en lik design. Filtersiler inkluderer typisk en perforert platebasis som en trådduk, eller et annet perforert filteroverlegg, er posisjonert på. Den perforerte platebasis tilveiebringer generelt strukturell støtte og tillater passasje av fluider derigjennom, mens tråddukoverlegget bestemmer den største faste partikkel som er i stand til å passere derigjennom. Selv om mange perforerte platebasiser generelt er flate eller litt krumme i form, skal det forstås at perforerte platebasiser som har en flerhet av korrugerte eller pyramideformede kanaler som strekker seg der- over isteden kan brukes. I teorien tilveiebringer de pyramideformede kanaler ytterligere overflateareal for at prosessen med separasjon av fluidfaststoff skal skje, og virker slik at de fører faststoffer langs sin lengde mot enden av vibrasjonssikten, hvorfra de fjernes.

[0010] Separasjonen av borefluid og andre faststoffer fra borekaks ved anvendelse av en vibrasjonssikt er ofte ufullstendig, hvilket resulterer i vått borekaks. Som beskrevet ovenfor blir boreslammet innført til toppen av silen og tillates å strømme nedover gjennom silen kun ved hjelp av gravitasjonen. Ofte brukes det ytterligere utstyr, så som ytterligere silseparatorer, hydrosykloner, tørker, tørkings-vibrasjonssikter, sentrifuger, hydrosyklonvibrasjonssikter, termiske desorpsjons-systemer og annet utstyr for ytterligere å tørke borekakset og gjenvinne borefluid. For eksempel kan borekaks fra en vibrasjonssikt falle ned på en roterende va-kuumtørke, hvor borekakset beveger seg på en i omkretsretningen roterende sil. Luft kan brukes til å trekke borefluid bort fra borekakset og inn i silen, så som ved trekking av et vakuum fra det indre av den roterende sil (for eksempel ROTAV-ACTM Rotary Vacuum Dryer fluidgjenvinnings- og borekakstørkingssystem, tilgjengelig fra Halliburton).

[0011] Det er ønskelig å forbedre hastigheten og effektiviteten som vibrasjonssikter fjerner væske fra borekaks eller andre faststoffer med. For å øke den gravi-tasjonsdrevne separasjon som beskrevet ovenfor, er det kjent at øking av trykk-høyden på vibrasjonssikten kan øke gjennom gjennomstrømningen av fluider gjennom silen. Øking av trykkdifferansen gjennom silen vil på samme måte øke fluidkapasiteten til vibrasjonssikten.

[0012] US 2005/0082236 A1 og US 5098586 A kan være nyttig for forståelsen av oppfinnelsen og dens forhold til teknikkens stilling.

[0013] Ett eksempel på en vibrasjonssikt med økt trykkdifferanse er offentliggjort av Hensley et al, i US-patentsøknad med publikasjonsnummer 20050183994A1. Hensley et al. offentliggjør et integrert, transporterbart borekaks- behandlingssystem, hvor en trykkdifferanse utvikles over silene for å øke strømningsmengden til boreslam gjennom silene. Hensley et al. bruker en luftpumpe til å utvikle et vakuum nedenfor silene, for å trykke slam gjennom silene. Imidlertid, påføring av et kontinuerlig vakuum nedenfor en sil for å trekke fluid gjennom silen kan resultere i at faststoff fester seg til silen, hvilket hindrer transporten av faststoffer bort fra enden av vibrasjonssikten som nødvendig, hvilket hindrer at fluider blir filtrert gjennom silen.

[0014] Det finnes et kontinuerlig ønske om vibrasjonssikter som har økt fluidkapasitet, økt fluidgjennomstrømningsmengder over silene, og/eller forbedret fluidfjerningseffektivitet. Det eksisterer følgelig et behov for en vibrasjonssikt med økt trykkdifferanse. De midler som brukes til å øke trykkdifferansen hindrer fortrinnsvis ikke i hovedsak strømmen av faststoffer over sildekket. I tillegg eksisterer det et behov for en vibrasjonssikt for fjerning av medrevne gasser fra gjenvunnet borefluid.

SAMMENFATNING

[0015] Det er et formål av denne oppfinnelsen å gi et system og en fremgangsmåte for separering av komponenter av en slurry. Dette formål kan oppnås ved de trekk som er definert av de selvstendige kravene. Ytterligere forbedringer erkarakterisertav de uselvstendige kravene. Et system for separering av komponenter av en slurry offentliggjøres, idet systemet inkluderer et hus, en kurv for å holde minst én vibrasjonssiktsil, idet kurven er uttakbart montert i huset; minst én vibrator som er koplet til kurven; en sump anordnet nedenfor kurven for å samle opp i det minste en andel av slurryen som passerer gjennom den minst ene vibrasjonssiktsil; en trykkdifferanseinnret- ning som strømningsmessig er forbundet til sumpen for utvikling av en trykkdifferanse over den minst ene vibrasjonssiktsil; og en vekslingsinnretning for veksling av trykkdifferansen over silen. I enkelte utførelser kan dampen avgasses inne i sumpen. I andre utførelser kan systemet inkludere et avgassingskammer som strømningsmessig er forbundet til sumpen og trykkdifferanseinnretningen, hvor avgassingskammeret er anordnet mellom sumpen og trykkdifferanseinnretningen; og et fluidledningsrør som strømningsmessig er forbundet til avgassingskammeret for gjenvinning av et avgasset fluid.

[0016] I et annet aspekt offentliggjøres det her utførelser som vedrører en fremgangsmåte for separering av komponenter av en slurry, idet fremgangsmåten inkluderer tilveiebringelse av en slurry til en topp av en sil og veksling av en trykkdifferanse over silen fra statisk til et vakuum nedenfor silen. I enkelte utførelser kan vekslingen inkludere generering av i det minste et partielt vakuum nedenfor silen ved forårsaking av en strøm av damp fra et damprom nedenfor silen, og intermitterende innstilling av vakuumet av avbryting av strømmen av damp. I andre utførelser kan det partielle vakuum genereres ved forårsaking av en strøm av fluid fra et rom nedenfor silen, idet fluidet kan avgasses for å gjenvinne en damp og en avgasset væske, og vekslingen kan gjennomføres ved intermitterende innstilling av vakuumet ved avbryting av strømmen av gjenvunnet damp.

[0017] Andre aspekter og fordeler ved oppfinnelsen vil klart fremgå av den føl-gende beskrivelse og de vedføyde krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0018] Figur 1 er et sideriss av en vibrerende silseparator som er nyttig i utførelser som her offentliggjøres.

[0019] Figur 2 er et tverrsnittsriss av silseparatoren på figur 1.

[0020] Figur 3 er et sideriss av en vibrerende silseparator som er nyttig i utfør-elser som her offentliggjøres, hvor separatoren kan være strømningsmessig til-knyttet til et vakuumsystem.

[0021] Figur 4 er et perspektivriss av en vibrerende silseparatorramme og sump som er nyttig i utførelser som her offentliggjøres.

[0022] Figur 5 er et forenklet flytdiagram for utførelser av et system for generering av en trykkdifferanse over en sil og avgassing av et fluid i henhold til utførelser som her offentliggjøres.

[0023] Figur 6 er et forenklet flytdiagram for utførelser av et system for generering av en trykkdifferanse over en sil og avgassing av et fluid i henhold til utførelser som her offentliggjøres.

[0024] Figur 7 er et perspektivriss av en vibrerende silseparator som har en vakuumdamputtrekkingsinnretning i samsvar med utførelser som her offentlig-<g>jøres.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0025] I ett aspekt vedrører utførelser som her offentliggjøres en fremgangs- måte for separering av komponenter av en slurry. Som her brukt refererer en slurry til en blanding av borefluid og borekaks. En slurry kan separeres ved bruk av en silseparator som har en trykkdifferanse over silen. I andre aspekter vedrører utførelser som her offentliggjøres et system for separering av komponenter av en slurry. Systemet kan i enkelte utførelser inkludere en vibrerende silseparator og en trykkdifferanseinnretning eller en vakuumgenererende innretning. Trykkdifferanseinnretningen kan i tillegg tilveiebringe en drivende kraft for å avgasse gjenvunnet borefluid.

[0026] Figurene 1 og 2 illustrerer en utførelse av en vibrerende silseparator. Separatoren 5 inkluderer en basis 10 som har fire ben 12 og bærende organer 14. På de fire ben 12 er det montert fjærende holdere 16. Hver holder 16 inkluderer en fjær 18, en basis 20 på hvert ben 12 og en muffe 22 på separatoren, for å motta hver fjær 18. På basisen 10, ved hjelp av de fjærende holdere 16, er det posisjonert en separatorramme eller kurv 24. Kurven 24 inkluderer sidevegger 26 og 28 og en bakvegg 30. Frontsiden, motsatt bakveggen 30, kan få være åpen. Kurven 24 har en struktur som er tilstrekkelig til å motstå vibrasjonsbelastningene som påtvinges på kurven 24 under drift. Over det indre av kurven 24, mellom sideveggene 26 og 28, strekker et bygningsmessig rør 32 seg, hvilket for ytterligere strukturell styrke kan være posisjonert omtrent i massesenteret.

[0027] Omkring sideveggene 26 og 28 og bakveggen 30 er det lokalisert en kanal 34. Over kanalen 34 på sideveggene 26 og 28 er det lokalisert stopp 38 og 40. Stoppene samvirker med kanalen 34 over dens utstrekning langs sideveggene 26 og 28, for å danne en silholder i et første plan. En sil 42 som har en silramme 44 og et silklede 46 er illustrert posisjonert i silholderen. Fjærende organer 48 er posisjonert på undersiden av stoppene 38 og 40, for å hjelpe til med å lokalisere, plassere og tette siderammen 44. Det er åpenbart at flere siler 42 kan anvendes i en hvilken som helst separator.

[0028] En sump 50 er lokalisert nedenfor silholderen for å motta materiale som har passert gjennom silen 42. Et innløp 52 er posisjonert ved bakveggen 30 ovenfor silholderen. Et utløp 54 for materiale som har passert gjennom silen 42 mottar materiale fra sumpen 50 for avgivelse. Materiale som ikke passerer gjennom silen 42 avgis ved enden av silen 42 og blir passende samlet opp. Strømmen over silplanet fra innløpet 52 mot utløpet 54 bestemmer en lineær retning for materialets bevegelse. Til sidene av kurven 24, og spesifikt til hver sidevegg 26 og 28, er det innfestet to roterende eksentriske vibratorer 56 og 58.

[0029] Som illustrert på figurene 1 og 2, sumpen 50 kan være forbundet i ett til kurven 24. Sumpen 50 kan således refereres til som en vibrerende sump. I andre utførelser kan sumpen 50 være separat fra kurven 24, en stasjonær sump.

[0030] En trykkdifferanseinnretning (ikke vist) kan være anordnet for å danne en trykkdifferanse mellom damprommet ovenfor silen 42 og damprommet mellom silen 42 og sumpen 50. I enkelte utførelser kan trykkdifferanseinnretningen være lokalisert inne i sumpen 50, så som en luftpumpe (ikke vist). I andre utførelser kan trykkdifferanseinnretningen være lokalisert utenfor sumpen 50, så som et vakuumsystem (ikke vist). Uansett om den er inne i eller utenfor sumpen 50, kan trykkdifferanseinnretningen forårsake at damp strømmer fra damprommet mellom silen 42 og sumpen 50 til et punkt utenfor sumpen 50, så som gjennom utløpet 54 eller andre ledningsrør som danner et utløp fra sumpen 50.

[0031] Trykkdifferanseinnretningen kan, i enkelte utførelser, inkludere pumper, blåsere, aspiratorer, ejektorer og lignende, og kombinasjoner av disse. I forskjellige utførelser kan trykkdifferansen dannes av det ene eller flere av en fortreng-ningspumpe, en bevegelsesmengdeoverføringspumpe eller en innestengnings-pumpe.

[0032] Pumper som er nyttige for dannelse av trykkdifferansen eller vakuumet i enkelte utførelser inkluderer blant annet fremad- og tilbakegående pumper, sentri-fugalpumper, vakuumpumper, pneumatiske pumper, elektriske pumper, luftpumper, stempelpumper, rotasjonsstempelpumper, roterende lamellpumper, skruepumper, rullepumper, væskeringpumper, pumper med utvendig lamell, Wankel pumper, Toepler pumper og Venturi vakuumpumper. Blåsere som er nyttige for dannelse av trykkdifferansen kan inkludere trykkøkningspumper, en blåser med roterende fremspring (så som en ROOTSTM blåser) og vakuumblåsere. Nyttige ejektorer og aspiratorer kan inkludere vanndampejektorer, vannaspiratorer eller ejektorer og aspiratorer som benytter andre drivende fluider. I enkelte utførelser brukes borefluid som det drivende fluid for en ejektor eller en aspirator.

[0033] I enkelte utførelser kan trykkdifferansen pulses, veksles eller intermitterende innstilles. Veksling eller pulsing av trykkdifferansen, slik det her brukes, refererer til forandringen av trykkdifferansen fra statisk (en null trykkdifferanse over silen) til i det minste et partielt vakuum nedenfor silen. I enkelte utførelser kan trykkdifferansen veksles fra statisk til i det minste et partielt vakuum. I andre utførelser kan trykkdifferansen over en sil veksles eller pulses fra statisk til et fullt vakuum nedenfor silen. I enkelte utførelser kan trykkdifferansen veksles fra statisk til en trykkdifferanse i området fra ca -0,1 til ca -1,0 bar, som gitt av en størrelse definert som et trykk nedenfor silen minus et trykk ovenfor silen. I andre utførelser kan trykkdifferansen veksles fra statisk til en trykkdifferanse i området fra ca -0,2 til ca -0,7 bar, som gitt av en størrelse definert som et trykk nedenfor silen minus et trykk ovenfor silen; i andre utførelser fra statisk til en trykkdifferanse i området fra ca -0,2 til ca -0,7 bar; og i enda andre utførelser fra ca -0,3 bar til ca -0,6 bar. Ved veksling av trykket mellom vakuum og statisk, kan transport av faststoffer over silen fortsette uhindret, slik at det unngås at faststoffer akkumulerer eller fester seg på silen, og således ikke hindrer fluidstrøm gjennom silen.

[0034] Pulsing eller veksling av trykkdifferansen mellom statisk og vakuum nedenfor silen kan, i enkelte utførelser, effektueres med en ventil anordnet mellom trykkdifferanseinnretningen (pumper, injektorer, osv som beskrevet ovenfor) og silen. Betjening av ventilen ved åpning og/eller stenging av ventilen, i det minste delvis, kan avbryte strømmen av damp fra sumpen, hvilket påvirker trykkdifferansen. I andre utførelser kan vekslingsinnretningen, så som en ventil, være anordnet mellom en vakuumgenererende innretning eller et system og sumpen lokalisert under en eller flere av silene.

[0035] Ventiler som er nyttige for veksling av trykkdifferansen kan inkludere dreieventiler, kuleventiler, seteventiler, nåleventiler, spjeldventiler, sluseventiler, pluggventiler, membranventiler og stempelventiler, blant andre. Ventilene kan i enkelte utførelser opereres manuelt, eller kan i andre utførelser være fjernaktuerte ventiler.

[0036] I enkelte utførelser av den pulset-vakuumassisterte silingsinnretning som her offentliggjøres, kan separatoren inkludere to eller flere siler. En eller flere sumper kan være lokalisert under silene, slik at en trykkdifferanse kan tilveiebringes over mindre enn alle de to eller flere vibrasjonssiktsiler. I andre utførelser kan de samme eller forskjellige trykkdifferanser være tilveiebrakt over vibrasjonssiktsiler som er delt opp i soner.

[0037] Figur 3 illustrerer en utførelse av en pulset-vakuumassistert silingsinnretning som har separate trykksoner, hvor like talltegn representerer like deler. En separator 60 kan inkludere to eller flere siler (ikke vist), tilsvarende lokalisert oven- for to eller flere sumper 50 (det vil si 50A og 50B som illustrert). For eksempel, der hvor separatoren 60 har fire siler i serie, kan sumpen 50A være lokalisert nær innløpet 52 under de to første siler. Sumpen 50B kan være lokalisert nær utløpet 54B, under de siste to siler (hvor første og siste korresponderer til retningen av strømmen fra innløpet 52 til utløpet 54B). Sumpen 50A kan således danne en sone som er uavhengig fra sumpen 50B, hvilket tillater drift av de to soner ved det samme eller forskjellige trykkdifferanser. En eller flere innretninger kan være anordnet til å danne en trykkdifferanse over det ene eller begge sett av siler. Trykkdifferansen over silene i hver sone kan anvendes til å tilveiebringe ytterligere kapasitet eller til å øke væskegjenvinningen, hvilket resulterer i en tørrere borekaksfraksjon.

[0038] For å opprettholde separate trykkdifferanser, behøver sumpen 50A og 50B ikke å være i fluidkommunikasjon. Som sådan kan utløpet 54A være anordnet til å avgi materiale som passerer gjennom de første to siler, inn i sumpen 50A.

[0039] Som beskrevet ovenfor, kan en eller flere trykkdifferanseinnretninger være anordnet til å danne en trykkdifferanse mellom damprommet ovenfor silene og damprommet mellom silene og sumpene 50A, 50B. I enkelte utførelser kan trykkdifferanseinnretningene være lokalisert inne i sumpene 50A, 50B. I andre ut-førelser kan trykkdifferanseinnretningene være lokalisert utenfor sumpene 50A, 50B. Uansett om de er innenfor eller utenfor sumpene 50A, 50B, kan trykkdifferanseinnretningene forårsake at damp strømmer fra damprommet mellom silen og sumpen 50A, 50B til et punkt utenfor hver sump 50A, 50B, så som gjennom ut-løpene 54A, 54B, eller andre ledningsrør som danner et utløp fra sumpene 50A, 50B.

[0040] For eksempel kan utløpet 54A brukes som et væskeutløp, som avgir borefluidet og andre faststoffer som passerer gjennom silene. Et utløp 56A kan være anordnet til å transportere damp fra sumpen 50A for å danne den ønskede trykkdifferanse. Utløpet 56A kan, i enkelte utførelser, være forbundet til en kam-pumpe 58 eller til en eller flere vakuumgenererende innretninger, som beskrevet ovenfor. Dampavgivelsen fra den vakuumgenererende innretning 58 kan da venti leres bort eller behandles videre, så som gjennom et dampgjenvinningssystem eller forbrenningssystem 59.

[0041] Figur 4 illustrerer en annen utførelse av den pulset-vakuumassisterte silingsinnretning. Separatoren kan inkludere en basis, ben, bærende organer og andre komponentdeler, som tidligere illustrert, for montering av separatorrammen 74. Separatorrammen 74 kan inkludere sidevegger 76, 78 og en bakvegg 80. Frontsiden 81, motsatt bakveggen 80, kan være åpen. Rammen 74 kan ha en struktur som er tilstrekkelig til å motstå de vibrasjonsbelastninger som påtvinges på rammen 74. Over det indre av rammen 74, mellom sideveggene 76, 78, kan et bygningsmessig rør 82 strekke seg, hvilket kan være posisjonert omtrent ved massesenteret, for ytterligere strukturell styrke.

[0042] Omkring sideveggene 76 og 78 og bakveggen 80 er det lokalisert en kanal (ikke vist). Ovenfor kanalen på sideveggene 76 og 78 er det lokalisert stopp 88 og 90. Stoppene samvirker med kanalen (ikke vist) over dens utstrekning langs sideveggene 76 og 78, for å danne en silholder i et første plan. En sil 92 er illustrert posisjonert i silholderen. Flere siler 92 kan anvendes i en hvilken som helst separator.

[0043] En eller flere vibrasjonssiktsiler 92 kan være installert i, eller fastholdt til, vibrasjonsiktrammen 74 med en kileblokk 94. Silen 92 er plassert på en støtte-skinne (ikke vist) og posisjonert under en stasjonær kileføring 88 (stopp 88). Kileblokken 90 (stopp 90) blir deretter banket på plass, for å fastgjøre silene 92 til rammen 74. En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil forstå at operatøren ofte velger å bruke en kombinasjon av en hammer og et passende trestykke i kon-takt med kileblokken 90, for å levere tilstrekkelig kraft til fullstendig å feste kileblokken 90. Som vist på figur 4 kan kileblokken 90 også inkludere en hammerflate 94 for å hjelpe til ved installasjonen (som ved å banke på overflaten 94a) og uttak (som ved å banke på overflaten 94b).

[0044] Et innløp (ikke vist) kan være lokalisert nær bakveggen 80. Faststoffene kan da bevege seg oppå silene mot frontsiden 81. Som illustrert har separatoren fire siler 92. Boreslammet kan avsettes på den første sil 92A.

[0045] En sump 96 kan være anordnet under de første to siler 92A, 92B. Som illustrert kan sumpen 96 være dannet i ett med rammen 74. En eller flere trykkdifferanseinnretninger, som beskrevet ovenfor, kan være anordnet til å generere en trykkdifferanse over silene 92A, 92B. Et utløp 98 kan være anordnet til å transportere damp fra sumpen 96 for å danne den ønskede trykkdifferanse.

[0046] Det vises nå til figur 5, hvor et forenklet flytdiagram for utførelser av et system for generering av en trykkdifferanse over en sil og avgassing av et fluid, i henhold til utførelser som her offentliggjøres, er illustrert. En vibrasjonssikt 100 kan inkludere en kurv 102, vibrasjonssiktsil 104 og sump 106, som beskrevet ovenfor. Et borefluid 108 som skal separeres, så som en blanding av boreslam og borekaks, kan mates til innløpsenden A av vibrasjonssikten 100. Borekaks som er separert fra borefluidet 108 kan gjenvinnes ved utløpsenden B. Boreslammet 110 som er separert fra borekakset kan samles opp i sumpen 106.

[0047] For å generere den ønskede intermitterende trykkdifferanse over silen 104, kan damprommet 112 av sumpen 106 via en strømningsledning 113 være strømningsmessig forbundet til en ventil 114 og en trykkdifferanseinnretning 116, som beskrevet ovenfor. For å hindre væsker i å komme inn i strømningsledningen 113 og trykkdifferanseinnretningen 116, kan et vakuumsysteminnløp 118 være anordnet vertikalt nedover, det kan inkludere et deksel 120, for å lede fluid bort fra innløpet 118, eller kan inkludere andre sikkerhetsinnretninger for å hindre fluid i å komme inn i dampsystemet.

[0048] Damper som er gjenvunnet via trykkdifferanseinnretningen 116 kan brennes av, ventileres eller gjenvinnes via strømningsledningen 122. Fluider 110 kan gjenvinnes fra sumpen 106 via strømningsledningen 124, og kan i enkelte utførelser ledes til en slamtank for videre behandling og/eller resirkuleres til slamsystemet.

[0049] I den utførelse som er illustrert på figur 5, kan det fluid 110 som samles opp i sumpen 106 under separasjonene avgasses eller delvis avgasses av vakuumet eller det partielle vakuum som er generert av trykkdifferanseinnretningen 116. Operasjon av trykkdifferanseinnretningen 116 resulterer i det minste i et partielt vakuum i sumpen 106, og kan tilveiebringe en drivende kraft for gasser som kan oppløses eller rives med i fluidet 110, for å separeres derifra.

[0050] Hvis det er nødvendig kan en ventilasjonsåpning 126 tilveiebringes for å hjelpe til med trykkregulering av sumpen 106, eller for å tilveiebringe midler for å unngå undertrykk i sumpen 106, hvor ventilasjonsåpningen 126 kan inkludere trykkavlastningsventiler og andre innretninger som er kjent innen teknikken for å tilveiebringe strøm under begrensende forhold.

[0051] Det vises nå til figur 6, hvor et forenklet flytdiagram for utførelser av et system for generering av en trykkdifferanse over en sil og avgassing av gjenvunnet fluid, i henhold til utførelser som her er offentliggjort, er illustrert. En vibrasjonssikt 200 kan inkludere en kurv 202, vibrasjonssiktsil 204 og sump 206, som beskrevet ovenfor. Et borefluid 208 som skal separeres, som en blanding av bore- slam og borekaks, kan mates til innløpsenden A av vibrasjonssikten 200. Bore- kaks som er separert fra borefluidet 208 kan gjenvinnes ved utløpsenden B. Bore- slammet 210 som er separert fra borekakset kan samles opp i sumpen 206.

[0052] For å generere den ønskede intermitterende trykkdifferanse over silen 204, kan sumpen 206 via strømningsledningen 213 være strømningsmessig forbundet til et avgassingskammer 212, en ventil 214 og en trykkdifferanseinnretning 216, som beskrevet ovenfor. Generering av den intermitterende trykkdifferanse over silen 204 resulterer i at både væsker og damper blir trukket fra sumpen 206 til avgassingskammeret 212. Dampene som samles opp i avgassingskammeret 212 kan gjenvinnes via strømningsledningen 217, og kan brennes av, ventileres bort eller ellers gjenvinnes via strømningsledningen 222. Fluider 210 som samles opp i avgassingskammeret 212 kan gjenvinnes via strømningsledningen 224, og kan i enkelte utførelser ledes til en slamtank for videre behandling og/eller resirkulering til slamsystemet. Hvis nødvendig kan en ventilasjonsåpning 226 være anordnet til å hjelpe til ved trykkregulering av avgassingskammeret 212, hvor ventilasjonsåpningen 226 kan inkludere trykkavlastningsventiler og andre innretninger som er kjent innen teknikken, for å tilveiebringe strømming under begrensende forhold.

[0053] Fluidet 210 som samles opp i avgassingskammeret 212 under separasjonsprosessen kan avgasses eller delvis avgasses av vakuumet eller det partielle vakuum som genereres av trykkdifferanseinnretningen 216. Operasjon av trykkdifferanseinnretningen 216 resulterer i det minste i et partielt vakuum i avgassingskammeret 212, og kan tilveiebringe drivende kraft for gasser som kan være oppløst eller medrevet, for separasjon fra fluidet 210. Slik avgassing som kan skje i utførelser som her beskrives kan tillate et forenklet slamtanksystem, hvor ventila-sjonsåpninger og annet avgassingsutstyr kanskje ikke er nødvendig.

[0054] Som beskrevet ovenfor kan vibrasjonssiktsystemer som her beskrives inkludere en trykkdifferanseinnretning eller en vakuumgenererende innretning for å generere en intermitterende trykkdifferanse over en vibrasjonssiktsil. Det vakuum som genereres av trykkdifferanseinnretningen kan tilveiebringe en ytterligere drivende kraft for separering av fluider fra borekaks, og kan i tillegg fjerne damper og medrevne gasser fra det filtrerte borefluid.

[0055] Det vises nå til figur 7, hvor et perspektivriss av en vibrerende separator 500 i samsvar med en utførelse av den foreliggende offentliggjøring er vist. I denne utførelse inkluderer den vibrerende separator 500 et hus 502, en borefluidinn-løpsende 504, en utløpsende 506 og en flerhet av vibrasjonssiktsiler 508.1 den viste utførelse er flerheten av vibrasjonssiktsiler 508 sammenstilt i en flerlags kon-figurasjon. Ved vertikal stabling av flere vibrasjonssiktsiler 508, blir det areal som er opptatt av den vibrerende separator 500 redusert, hvilket tilveiebringer et ekvi- valent separeringspotensial, samtidig som det kreves mindre plass. I vibrerende separatorer 500 som anvender vertikalt stablede vibrasjonssiktsiler 508, kan stør-relsen av åpningene i silene varieres i henhold til hvert lag Når borefluider begyn-ner å strømme fra et øvre lag av den vibrerende separator 500, kan åpningene i silsammenstillingen ha en betydelig større størrelse enn åpningene i de nedre sil-sammenstillinger. For å hindre borefluid i å falle ned på lavere anordnet vibra-sjonssiktsilsammenstillinger 508, kan en serie av tilbakestrømningspanner 522 være lokalisert under vibrasjonssiktsiler 508. Tilbakestrømningspannene 522 kan være rettet til å legge igjen borefluid i en sump 510, hvilket tillater at borefluid blir betydelig renere ved hvert nivå av behandling.

[0056] I denne utførelse inkluderer den vibrerende separator 500 også en avtrekkshette/utløp 516 som er forbundet til huset 502. I en utførelse kan avtrekks-hetten/utløpet 516 inkludere et vakuumsystem som trekker ut damper inn i av-trekkshetten/utløpet 516. Når borefluid kommer inn i den vibrerende vibrasjonssikt gjennom innløpsenden 504, faller borefluidet ned på vibrasjonssiktsilen 508 og transporteres fra innløpsenden 504 til utløpsenden 506 ved bruk av vibrerende bevegelse og pulsassisterte silingsinnretninger, som beskrevet ovenfor. Når bore fluidet transporteres, kan damper, inkludert potensielle farlige gasser, for eksempel hydrogensulfid ("H2S"), som er medrevet i borefluidet, være tilstede.

[0057] I denne utførelse er avtrekkshetten/utløpet 516 konfigurert til å trekke ut damper fra borefluidet når det strømmer over vibrasjonssiktsilene 508. Ettersom damper og dunster generelt frigjøres i en retning oppover fra borefluidet, kan av-trekkshetten/utløpet 516 trekke dampene og dunstene innover, slik at de potensielt farlige dunster og/eller damper fanges opp. De som har ordinær fagkunnskap innen teknikken vil forstå at ved anvendelse av en avtrekkshette, kan potensielt giftige odører/farlige betingelser unngås ved å lede strømmen av luft inn i hetten. Så snart de er ledet inn i hette, kan et antall av etterfølgende trinn gjennomføres for ytterligere å behandle eller ventilere ut de oppfangede gasser.

[0058] En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil forstå at avtrekkshet-ten/utløpet 516 kan være påskrudd under hvert trinn i separasjonsprosessen, inkludert under normal separasjon, under rengjøring, eller hovedsakelig kontinuerlig. Utførelser som inkluderer avtrekkshetter/utløp 516 kan således tilveiebringe en vibrerende separator 500 som hovedsakelig er innelukket, hvilket hindrer utslipp av farlig materialer og/eller damper inn i borearbeidsrommet.

[0059] I en utførelse kan den vibrerende separator 500 videre inkludere en eller flere trykkdifferanseinnretninger (ikke vist) for å danne en trykkdifferanse mellom et damprom 512 ovenfor og mellom silene 508 og sumpen 510. I enkelte utførelser kan trykkdifferanseinnretningene (ikke vist) være lokalisert inne i sumpen 510. I andre utførelser kan trykkdifferanseinnretningene (ikke vist) være lokalisert utenfor sumpen 510. Uansett om de er innenfor eller utenfor sumpen 510, kan trykkdifferanseinnretningene (ikke vist) forårsake at damp strømmer fra damp-rommet mellom silene 508 og sumpen 510 til et punkt utenfor sumpen 510, så som gjennom utløpene 54A, 54B (vist på figur 3). Avtrekkshetten/utløpet 516 kan være i fluidforbindelse med utløpene 54A, 54B, for å trekke ut damper som strømmer gjennom slike utløp 54A, 54B, hvilket fanger opp de potensielt farlige dunster og/eller damper. Damper og dunster som fanges opp i avtrekkshetten/utløpet 516 kan deretter behandles og/eller sikkert fjernes fra den vibrerende vibrasjonssikt 500.

[0060] I andre utførelse kan den vibrerende separator 500 inkludere en eller flere trykkdifferanseinnretninger (ikke vist) for å danne en trykkdifferanse mellom et damprom 512 ovenfor silene 508 og tilbakestrømningspannene 522. I enkelte utførelser kan trykkdifferanseinnretningene (ikke vist) være lokalisert inne i tilbake-strømningspannene 522.1 andre utførelser kan trykkdifferanseinnretninger (ikke vist) være lokalisert utenfor tilbakestrømningspannene 522. Uansett om de er inne i eller utenfor tilbakestrømningspannene 522, kan trykkdifferanseinnretningene (ikke vist) forårsaker at damp strømmer fra damprommet mellom silene 508 og tilbakestrømningspannene 522 til et punkt utenfor tilbakestrømningspannene 522, så som gjennom utløp 54A, 54B (vist på figur 3). Avtrekkshetten/utløpet 516 kan være i fluidforbindelse med utløpene 54A, 54B for å trekke ut damper som strømmer gjennom utløpene 54A, 54B, hvilket fanger opp de potensielt farlige dunster og/eller damper. Damper og dunster som er fanget opp i avtrekkshetten/utløpet 516 kan deretter behandles og/eller sikkert fjernes fra den vibrerende vibrasjonssikt 500.

[0061] I en utførelse, etter at borefluidet passerer gjennom vibrasjonssiktsiler 508, kan borefluidet ledes til et område hvor det er stengt inne, hvor borefluidet kan avgasses for å fjerne gjenværende medrevne gasser. Avgassing av borefluidet kan gjennomføres med en hvilken som helst metode som er kjent innen tek- nikken. For eksempel kan det brukes mekaniske gassutskillere og ventileringsinnretninger, som offentliggjort i samverserende søknader nr. 60/776.331 og 60/776.372, overdratt til rettsetterfølgeren for den foreliggende søknad, og som innlemmes heri som referanse i sin helhet. En mekanisk gassutskiller kan utøve en sentrifugalkraft på borefluidet. Sentrifugalkraften i den mekaniske gassutskiller mangedobler den kraft som virker på den medrevne gass (eksempelvis H2S) for å øke oppdriften til gassen, hvilket frigjør den medrevne gass fra borefluidet. Virkningen i oppdrift til gassen akselererer boble-stige-hastigheten for gasshastigheten, og når gassboblene stiger mot overflaten, unnslipper de borefluidet. En med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil forstå at enhver innretning som er kjent innen teknikken som utøver en sentrifugalkraft på fluidet, og som dermed reduserer mengden av medrevne eller oppløste gasser i prosessfluidet, kan brukes istedenfor en mekanisk gassutskiller.

[0062] Utførelser som her er offentliggjort kan med fordel tilveiebringe vibrasjonssikter som har økt fluidkapasitet, økte fluidgjennomstrømningsmengder over silene og/eller forbedrede fluidfjerningseffektivitet. Utførelser som her er offentlig gjort kan også med fordel tilveiebringe vibrasjonssikter med reduserte farlige damper i damprom. Til slutt, utførelser som her er offentliggjort kan tilveiebringe vibrasjonssikter som mer effektivt separerer medrevne gasser fra borefluidet.

[0063] Selv om den foreliggende offentliggjøring har blitt beskrevet med hensyn på et begrenset antall av utførelser, vil de som har fagkunnskap innen teknikken, og som har fordel av denne offentliggjøring, forstå at det kan tenkes ut andre utførelser som ikke avviker fra omfanget av den offentliggjøring som her er beskrevet. Omfanget av den foreliggende offentliggjøring skal følgelig begrenses kun av de ved heftede krav.

Claims

1. Fremgangsmåte omfattende, innføring av en slurry til en vibrasjonssikt med en første sil (92A) og en andre sil (92B); strømning av slurryen over den første silen (92A); og påføring av et trykkdifferensial med en trykkdifferanseinnretning (216) til den første silen (92A) for å separere en faststoffkomponent fra en væskekomponent av slurryen; karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: trekking av væskekomponenten og luften eller dampen sammen via en strømningsledning (213) i fluidkommunikasjon med trykkdifferanseinnretningen (216) inn et avgassingskammer (212) utvendig av vibrasjonssikten idet det første trykkdifferensial over den første silen opprettholdes.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: påføring av et andre trykkdifferensial til den andre silen hvori det andre trykkdifferensial er mindre enn det første trykkdifferensial.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: påføring av et andre trykkdifferensial til den første silen hvori det andre trykkdifferensial er null.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: veksling av det første trykkdifferensial mellom statisk og i det minste et delvis vakuum.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: intermitterende avbrytelse av trinnet med å påføre det første trykkdifferensial.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: pulsering av trinnet med å påføre det første trykkdifferensial mellom det første trykkdifferensial og et andre trykkdifferensial, hvori det andre trykkdifferensial er forskjellig fra det første trykkdifferensial.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: påføring av et tredje trykkdifferensial til et andre parti av den første silen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat påføringen av det første trykkdifferensial genereres ved vakuum utvendig av vibrasjonssikten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisertvedat den videre omfatter: styring av luftstrømmen under silen for å forhindre stopping av slurryen på silen.

10. Fremgangsmåte omfattende, avlevering av en slurry til en vibrasjonssikt for å strømme over en første sil (92A) og en andre sil (92B) til vibrasjonssikten, slurryen har en borefluid-komponent og en faststoff-komponent; og generering av et første trykkdifferensial mellom et område over en del av den første silen (92A) og et område under delen av den første silen (92A), hvori trykkdifferensialet dannes ved en anordning (116, 216) utvendig av vibrasjonssikten;karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: trekking av luft eller damp og vesentlig alt av borefluid-komponenten sammen fra området under den første silen (92A) inne i vibrasjonssikten inn i et avgassingskammer (212) utvendig av vibrasjonssikten idet det første trykkdifferensial opprettholdes.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisertvedat den videre omfatter: intermitterende avbrytelse av det første trykkdifferensial påført den første silen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisertvedat den videre omfatter: pulsering av det første trykkdifferensial på første silen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisertvedat den videre omfatter: påføring av det første trykkdifferensial til et første parti av en andre sil.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisertvedat den videre omfatter: separasjon av luften eller dampen fra borefluid-komponenten i avgassingskammeret (212).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisertvedat den videre omfatter: påføring av et vakuumtrykk til et parti av den totale lengde av den første silen.

16. System omfattende, en første sil (92A) med en øvre side og en nedre side for å separere borekaks og borefluid innen en vibrasjonssikt; en trykkdifferensial-generator (216) konfigurert for å trekke luft eller damp gjennom i det minste en del av den første silen for å bedre strømningen av borefluid gjennom den første silen med hensyn til en andre sil innen vibrasjonssikten i hvilken trykkdifferensial-generatoren (216) ikke skaper et trykkdifferensial mellom et område over og et område under den andre silen; og en sump (206) anordnet under den første silen og utformet for å motta strømningen av borefluid gjennom den første silen; karakterisert vedat systemet omfatter: et kammer (212) i fluidkommunikasjon med trykkdifferensial-generatoren (216) og lokalisert utvendig av vibrasjonssikten for å samle opp luften eller dampen og borefluidet fra sumpen idet trykkdifferensial-generatoren er konfigurert for å påføre et trykkdifferensial over den første silen.

17. System ifølge krav 16, karakterisertvedat trykkdifferensial-generatoren er lokalisert utvendig av vibrasjonssikten.

18. System ifølge krav 16, karakterisertvedat luften eller dampen trukket gjennom den første silen er justerbar for å forhindre stopping av borekaks på den første silen.

19. System ifølge krav 16, karakterisertvedat det videre omfatter: en andre trykkdifferensial-generator forbundet til en tredje sil innen vibrasjonssikten for å generere et andre trykkdifferensial over den tredje silen hvori det andre trykkdifferensial er forskjellig fra trykkdifferensialet til den første silen.