RU2541675C1 - Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying - Google Patents
Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541675C1 RU2541675C1 RU2014104670/03A RU2014104670A RU2541675C1 RU 2541675 C1 RU2541675 C1 RU 2541675C1 RU 2014104670/03 A RU2014104670/03 A RU 2014104670/03A RU 2014104670 A RU2014104670 A RU 2014104670A RU 2541675 C1 RU2541675 C1 RU 2541675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrating
- frame
- sieve
- drilling fluid
- vibrators
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 106
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 87
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
- B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
- B07B1/40—Resonant vibration screens
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
- B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B2230/00—Specific aspects relating to the whole B07B subclass
- B07B2230/01—Wet separation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вибрационным ситам для очистки бурового раствора и осушки шлама, применяемым в процессе бурения и капитального ремонта нефте- и газодобывающих скважин, и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности.The invention relates to vibration screens for cleaning drilling mud and drying sludge used in the process of drilling and overhaul of oil and gas wells, and can be used in the oil and gas industries.
Известно вибросито по авторскому свидетельству СССР №848084 с формулой изобретения: 1. Вибросито, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов на станину и снабженную вибратором, два последовательно расположенных ситовых полотна, закрепленных на раме, причем разгрузочный конец первого ситового полотна расположен над загрузочным концом второго полотна, установленного наклонно в сторону разгрузки материалов под углом 5°, и подающий желоб, отличающееся тем, что с целью расширения технологических параметров первое ситовое полотно установлено наклонно в сторону загрузки материалов с возможностью изменения угла наклона от 0 до 10°. 2. Вибросито по п.1, отличающееся тем, что рама снабжена механизмом регулирования угла наклона первого ситового полотна.A vibrating screen is known according to the USSR author's certificate No. 848084 with the claims: 1. Vibrating screen, including a bed, a frame mounted with shock absorbers on the frame and equipped with a vibrator, two successive sieve sheets mounted on the frame, and the discharge end of the first sieve sheet is located above the loading the end of the second web installed obliquely in the direction of unloading materials at an angle of 5 °, and a feeding trough, characterized in that in order to expand the technological parameters of the first sieve the web is installed obliquely in the direction of loading materials with the possibility of changing the angle of inclination from 0 to 10 °. 2. Vibrating screen according to
Недостатком данного аналога является то, что важнейшие характеристики вибрационного сита: амплитуда и частота колебаний, а также вид колебаний рамы с ситовыми полотнами, в формуле изобретения и в описании не указаны вследствие чего технический уровень вибросита как законченного и готового к промышленному применению устройства неизвестен.The disadvantage of this analogue is that the most important characteristics of the vibrating sieve: the amplitude and frequency of vibrations, as well as the type of vibrations of the frame with sieve sheets, are not indicated in the claims and in the description due to which the technical level of the vibrating sieve as a complete and ready for industrial use device is unknown.
Известно вибросито по патенту РФ от 26.04.2001 г. №2186635 с формулой изобретения: 1. Вибросито, включающее станину, раму, установленную с помощью амортизаторов и снабженную вибратором, два последовательно закрепленных на раме ситовых полотна, первое из которых установлено с возможностью изменения угла наклона от 0 до 10°, а его разгрузочный конец расположен над загрузочным концом второго ситового полотна, отличающееся тем, что оно снабжено верхним ярусом, состоящим из жесткого рамочного сита с предварительно натянутым ситовым полотном, и выполнено с возможностью регулировки рамы на угол наклона от -2 до +10°. 2. Вибросито по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено люком для направления бурового раствора на первое ситовое полотно.A vibrating screen is known according to the patent of the Russian Federation of April 26, 2001 No. 2186635 with the claims: 1. Vibrating screen, including a bed, a frame installed using shock absorbers and equipped with a vibrator, two sequentially mounted on the frame of the screen cloth, the first of which is installed with the possibility of changing the angle tilt from 0 to 10 °, and its discharge end is located above the loading end of the second sieve cloth, characterized in that it is equipped with an upper tier consisting of a rigid frame sieve with a pre-stretched sieve cloth, and is made o with the ability to adjust the frame to an angle of inclination from -2 to + 10 °. 2. Vibrating screen according to
Данный аналог имеет такой же недостаток, как и у предыдущего аналога.This analogue has the same drawback as the previous analogue.
В качестве прототипа выбрано вибрационное сито СВ1Л (см. стр.3-8 в источнике: Руководство по эксплуатации СВ1Л 00.00.000 РЭ «Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л», РСТ АЯ24, ОАО НПО «Бурение», г.Краснодар, 1996). Анализ указанного руководства по эксплуатации, а также графических и табличных данных, приведенных на листе 2а, стр.3 и 4 в ТУ 39-0147001-145-96 «Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л. Технические условия», АООТ НПО «Бурение», г.Краснодар, 1996, позволяет сформулировать следующие существенные признаки прототипа:The vibration sieve SV1L was selected as a prototype (see pages 3-8 in the source: Operation manual SV1L 00.00.000 RE “Vibrating sieve with linear vibrations SV1L”, PCT AY24, OJSC NPO Bureniy, Krasnodar, 1996) . Analysis of the specified operation manual, as well as graphic and tabular data given on sheet 2a,
вибрационное сито для очистки бурового раствора и осушки шлама, содержащее станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, закрепленный на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами, при этом вибратор линейных колебаний выполнен с возможностью сообщения раме вибрирующей линейных колебаний на частоте 23-25 Гц при амплитуде колебаний, настроенной в пределах от 2-0,3 до 2+1 мм, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей за счет изменения настройки дебалансов вибраторов.a vibrating sieve for cleaning drilling fluid and drying sludge, containing a bed, a vibrating frame with replaceable sieve cartridges mounted on it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the sides of the vibrating frame, and the linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap couplings, or a linear vibrator is formed by two unbalanced motor vibrators, while the linear vibrator of vibrations made with the possibility of communication to the frame of the vibrating linear vibrations at a frequency of 23-25 Hz with an amplitude of oscillations tuned in the range from 2 -0.3 to 2 +1 mm, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the sieve cassettes the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, the device for securing the screen cartridges on the vibrating frame, a device for adjusting the angle of inclination of the vibrating frame, a gate with a control mechanism, a tray with an outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving reservoir for drilling fluid, which at the inlet contains a receiving pipe with a flange for supplying drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet is equipped with a shelf with holes for uniform distribution of the drilling fluid across the width of the screen cassette, receiving drilling fluid for processing. The vibration sieve is configured to perform the following functions: filtering the drilling fluid through sieve cassettes and separating the sludge, transporting the sludge through sieve cassettes and dumping the sludge into the dump, draining the sludge when it is transported to the dump, and the filtered drilling fluid is collected in the sieve pan and drained by gravity into the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes, depending on the properties of the drilling fluid thief and the intensity of its supply by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance of the vibrators.
Недостаток прототипа - степень очистки бурового раствора и пропускная способность вибрационного сита не соответствуют возможностям применяемых в настоящее время мелкоячеистых ситовых кассет. Например, фирма Scomi выпускает для своих вибрационных сит ситовые панели с размером ячейки от 862 до 48,8 мкм, при этом в интервале от 100 мкм и менее фирма выпускает ситовые панели с размером ячейки: 91,8; 77,8; 63,4; 53,8; 48,8 (стр.11 в каталоге: Scomi. Сводный каталог. Оборудование. Системы очистки бурового раствора. Copyright. 2010 Scomi Oiltools Bermuda Limited. All Rights Reserved). Размер ячейки в 100 мкм в ситовой кассете указан для сравнения, как сетки с минимальным размером ячейки, применяемой на вибрационном сите СВ1Л - прототипе (стр.4 в источнике: Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ1Л. Руководство по эксплуатации СВ1Л 00.00.000 РЭ. ОАО НПО «Бурение», г.Краснодар, 1996).The disadvantage of the prototype is the degree of purification of the drilling fluid and the throughput of the vibrating sieve does not match the capabilities of the currently used fine-mesh sieve cartridges. For example, Scomi manufactures sieve panels for its vibrating screens with a cell size of 862 to 48.8 microns, while in the range of 100 microns or less, the company produces sieve panels with a cell size: 91.8; 77.8; 63.4; 53.8; 48.8 (p. 11 in the catalog: Scomi. Consolidated catalog. Equipment. Drilling fluid treatment systems. Copyright. 2010 Scomi Oiltools Bermuda Limited. All Rights Reserved). The mesh size of 100 μm in the sieve cassette is indicated for comparison, as a mesh with the minimum mesh size used on the SV1L vibration sieve - prototype (
Задачей изобретения является интенсификация очистки бурового раствора и осушки шлама на вибрационном сите для расширения возможностей применения мелкоячеистых ситовых кассет. Применение мелкоячеистых ситовых кассет существенно улучшает показатели бурения. Интенсификация процесса очистки бурового раствора и осушки шлама обеспечивается путем увеличения частоты колебаний рамы вибрирующей до 50 Гц и до 60 Гц при сохранении виброускорения рамы вибрирующей на оптимальном уровне, а также путем регулирования виброускорения рамы вибрирующей в пределах от 4G до 10G, где G=9,81 м/с2 при изменении на вибрационном сите частоты колебаний рамы вибрирующей в диапазоне от 40 Гц до 65 Гц.The objective of the invention is to intensify the cleaning of drilling fluid and drying of sludge on a vibrating sieve to expand the application of fine-mesh sieve cartridges. The use of fine mesh screen cartridges significantly improves drilling performance. The intensification of the drilling mud cleaning and sludge drying process is ensured by increasing the vibration frequency of the vibrating frame to 50 Hz and up to 60 Hz while maintaining the vibration acceleration of the vibrating frame at the optimal level, as well as by adjusting the vibration acceleration of the vibrating frame in the range from 4G to 10G, where G = 9, 81 m / s 2 when changing the vibration frequency of the vibrating frame in a range from 40 Hz to 65 Hz on a vibrating screen.
Решение задачи обеспечивается тем, что предлагаемое вибрационное сито высокочастотное для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, закрепленный на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей за счет изменения настройки дебалансов вибраторов, причем вибратор линейных колебаний выполнен с частотой синхронных колебаний дебалансных вибраторов или дебалансных мотор-вибраторов, равной 50 Гц при частоте питающего электрического тока 50 Гц, при этом настройка дебалансов вибраторов или дебалансов мотор-вибраторов выполнена в соответствии с амплитудой колебаний рамы вибрирующей, определяемой по формуле:The solution to the problem is provided by the fact that the proposed high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying the sludge contains a frame, a vibrating frame with removable sieve cartridges mounted on it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the sides of the vibrating frame moreover, the linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator it is formed by two unbalanced motor vibrators, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the strainer cassettes and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, the fixing devices of the strainer cassettes on the vibrating frame, a device for adjusting the angle of inclination of the vibrating frame, a gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving tank for the drilling fluid, which at the inlet contains a receiving pipe with a flange for supplying the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for evenly distributing the drilling fluid along the width of the screen cartridge receiving the drilling fluid for processing. The vibration sieve is configured to perform the following functions: filtering the drilling fluid through sieve cassettes and separating the sludge, transporting the sludge through sieve cassettes and dumping the sludge into the dump, draining the sludge when it is transported to the dump, and the filtered drilling fluid is collected in the sieve pan and drained by gravity into the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes, depending on the properties of the drilling fluid the thief and its feed rate by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance vibrators, and the linear vibrator is made with a frequency of synchronous vibrations of unbalanced vibrators or unbalanced motor vibrators equal to 50 Hz at a supply frequency electric current of 50 Hz, while the adjustment of the unbalances of the vibrators or the unbalances of the motor-vibrators is made in accordance with the amplitude of the vibrations of the vibrating frame, determined of the formula:
X=Z:W2,X = Z: W 2 ,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний рамы вибрирующей, Гц.here W = 2πf, where f is the oscillation frequency of the vibrating frame, Hz.
Решение задачи также обеспечивается тем, что вибрационное сито высокочастотное для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, закрепленный на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей за счет изменения настройки дебалансов вибраторов, причем вибратор линейных колебаний выполнен с частотой синхронных колебаний дебалансных вибраторов или дебалансных мотор-вибраторов, равной 60 Гц при частоте питающего электрического тока 60 Гц, при этом настройка дебалансов вибраторов или дебалансов мотор-вибраторов выполнена в соответствии с амплитудой колебаний рамы вибрирующей, определяемой по формуле:The solution to the problem is also ensured by the fact that the high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying the cuttings contains a frame, a vibrating frame with removable sieve cartridges mounted on it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the sides of the vibrating frame moreover, the linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator It is connected by two unbalanced motor vibrators, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the screen cartridges and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, devices for securing the screen cartridges on the vibrating frame, device for adjusting the angle of inclination of the vibrating frame, a gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving reservoir for the drilling fluid, which at the inlet it contains a receiving pipe with a flange for supplying the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for uniform distribution of the drilling fluid across the width of the screen cassette receiving the drilling fluid for processing. The vibration sieve is configured to perform the following functions: filtering the drilling fluid through sieve cassettes and separating the sludge, transporting the sludge through sieve cassettes and dumping the sludge into the dump, draining the sludge when it is transported to the dump, and the filtered drilling fluid is collected in the sieve pan and drained by gravity into the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes, depending on the properties of the drilling fluid the thief and its feed rate by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance vibrators, and the linear vibrator is made with a frequency of synchronous vibrations of unbalanced vibrators or unbalanced motor vibrators equal to 60 Hz at a supply frequency an electric current of 60 Hz, while the adjustment of the unbalances of the vibrators or the unbalances of the motor-vibrators is made in accordance with the amplitude of the vibrations of the vibrating frame, determined of the formula:
X=Z:W2,X = Z: W 2 ,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний рамы вибрирующей, Гц.here W = 2πf, where f is the oscillation frequency of the vibrating frame, Hz.
Решение задачи также обеспечивается тем, что вибрационное сито высокочастотное для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину, раму вибрирующую с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами, вибратор линейных колебаний, закрепленный на силовой трубе с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей так, что угол между поверхностью ситовых кассет и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины, на которых рама вибрирующая установлена на станине, устройства закрепления ситовых кассет на раме вибрирующей, устройство для регулировки угла наклона рамы вибрирующей, шибер с механизмом управления, поддон с выпускными окнами для очищенного бурового раствора, который размещен в станине, приемную емкость для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты, принимающей буровой раствор на обработку. Вибрационное сито выполнено с возможностью выполнения следующих функций: фильтрация бурового раствора через ситовые кассеты и отделение шлама, транспортирование шлама по ситовым кассетам и сброс шлама в отвал, осушка шлама при его транспортировании до сброса в отвал, при этом профильтрованный буровой раствор собирается в поддоне вибрационного сита и отводится самотеком в желоб или емкость циркуляционной системы, вибрационное сито выполнено с возможностью его настройки на различные режимы работы в зависимости от свойств бурового раствора и интенсивности его подачи путем изменения угла наклона рамы вибрирующей, а также путем изменения амплитуды колебаний рамы вибрирующей за счет изменения настройки дебалансов вибраторов, причем электродвигатели дебалансных вибраторов или дебалансные мотор-вибраторы подключены к сети электропитания через преобразователь частоты и выполнены с возможностью изменения оборотов вращения дебалансов и изменения виброускорения рамы вибрирующей в пределах от 4G до 10G, где G=9,81 м/с2, причем амплитуда колебаний рамы вибрирующей настраивается в пределах от 0,5 мм до 1,0 мм, частота колебаний рамы вибрирующей настраивается в пределах от 40 Гц до 65 Гц, при этом выбор величин осуществляется по формулеThe solution to the problem is also ensured by the fact that the high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying the cuttings contains a frame, a vibrating frame with removable sieve cartridges mounted on it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the sides of the vibrating frame moreover, the linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator It is connected by two unbalanced motor vibrators, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the screen cartridges and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, devices for securing the screen cartridges on the vibrating frame, device for adjusting the angle of inclination of the vibrating frame, a gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving reservoir for the drilling fluid, which at the inlet it contains a receiving pipe with a flange for supplying the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for uniform distribution of the drilling fluid across the width of the screen cassette receiving the drilling fluid for processing. The vibration sieve is configured to perform the following functions: filtering the drilling fluid through sieve cassettes and separating the sludge, transporting the sludge through sieve cassettes and dumping the sludge into the dump, draining the sludge when it is transported to the dump, and the filtered drilling fluid is collected in the sieve pan and drained by gravity into the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes, depending on the properties of the drilling fluid the thief and its feed rate by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance vibrators, and the unbalanced vibrator motors or unbalanced motor vibrators are connected to the power supply via a frequency converter and are configured to change the rotation speed unbalances and changes in vibration acceleration of the vibrating frame in the range from 4G to 10G, where G = 9.81 m / s 2 , and the vibration amplitude of the vibrating frame is adjusted I in the range from 0.5 mm to 1.0 mm, the oscillation frequency of the vibrating frame is adjustable in the range from 40 Hz to 65 Hz, while the choice of values is carried out according to the formula
X=Z:W2,X = Z: W 2 ,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний рамы вибрирующей, Гц.here W = 2πf, where f is the oscillation frequency of the vibrating frame, Hz.
Применение предложенных совокупностей существенных признаков позволяет получить новые технические результаты: предложены новые вибрационные сита высокочастотные для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама. Первые две совокупности признаков отличаются лишь тем, что ориентированы на подключение к электросетям с различной частотой электрического тока, - 50 Гц и 60 Гц, что приводит к разным оборотам вращения дебалансов и разным величинам вынуждающих сил. Третья совокупность существенных признаков также ориентирована на сообщение раме вибрирующей колебаний высокой частоты: от 40 Гц до 65 Гц.The application of the proposed sets of essential features allows to obtain new technical results: new high-frequency vibrating sieves for intensive cleaning of the drilling fluid and drying of the sludge are proposed. The first two sets of features differ only in that they are focused on connecting to electric networks with different frequencies of electric current - 50 Hz and 60 Hz, which leads to different revolutions of unbalance rotation and different magnitudes of driving forces. The third set of essential features is also focused on communicating to the frame of high-frequency vibrating vibrations: from 40 Hz to 65 Hz.
Анализ уровня техники в области вибрационных средств очистки растворов показал, что предложенные три совокупности существенных признаков являются новыми, явным образом не следуют из уровня техники и имеют изобретательский уровень.The analysis of the prior art in the field of vibrational means of cleaning solutions showed that the proposed three sets of essential features are new, do not explicitly follow from the prior art and have an inventive step.
Физическая сущность новых вариантов вибрационных сит высокочастотных для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама на ситовых кассетах поясняется чертежом (фиг.1), характеризующим графическую зависимость пропускной способности бурового раствора через сетку с ячейками 0,16×0,16 мм при изменении частоты колебаний сетки в интервале частот от 15 до 80 Гц. Эксперименты показали, что пропускная способность бурового раствора через сетку 0,16×0,16 мм (широкоприменяемый размер ячеек) с амплитудой колебаний 1 мм при повышении частоты колебаний с 25 Гц до 50 Гц увеличивается примерно в три раза (см. рис.4 на стр.19 в работе «Исследование динамики и выбор параметров вибросита для очистки бурового раствора. Отчет по теме №175-70 № госрегистрации 77003180. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Москва - 1977»). Физическая сущность этого эффекта объясняется увеличением в два раза числа колебаний в единицу времени рамы вибрирующей с ситовыми кассетами и, следовательно, увеличением числа соударений локальных частиц бурового раствора в единицу времени с ситовыми кассетами.The physical essence of new variants of high-frequency vibrating sieves for intensive drilling mud cleaning and sludge drying on sieve cartridges is illustrated by the drawing (Fig. 1), which characterizes the graphical dependence of the drilling fluid throughput through a mesh with mesh 0.16 × 0.16 mm when the mesh oscillation frequency changes in the frequency range from 15 to 80 Hz. The experiments showed that the drilling fluid throughput of 0.16 × 0.16 mm (a widely applicable mesh size) with an oscillation amplitude of 1 mm increases approximately three times with an increase in the oscillation frequency from 25 Hz to 50 Hz (see Fig. 4 on p.19 in "The study of dynamics and the selection of vibrosieve parameters for cleaning drilling mud. Report on the topic No. 175-70 State registration number 77003180. MINH and GP named after IM Gubkin. Moscow - 1977"). The physical nature of this effect is explained by a twofold increase in the number of vibrations per unit time of a vibrating frame with sieve cartridges and, therefore, an increase in the number of collisions of local drilling fluid particles per unit time with sieve cartridges.
Сущность изобретения поясняется также чертежом (фиг.2), раскрывающим конструкцию вибрационного сита. Вибрационное сито высокочастотное для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама содержит станину 1, раму вибрирующую 2 с закрепленными на ней сменными ситовыми кассетами 5, вибратор линейных колебаний 3, закрепленный на силовой трубе 4 с фланцами на торцах трубы, присоединенными к боковинам 13 рамы вибрирующей, причем вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными вибраторами 3, которые соединены с валами электродвигателей лепестковыми муфтами, или вибратор линейных колебаний образован двумя дебалансными мотор-вибраторами 3, вибратор линейных колебаний установлен на раме вибрирующей 2 так, что угол между поверхностью ситовых кассет 5 и осью симметрии вибратора равен 45°, четыре пружины 6, на которых рама вибрирующая 2 установлена на станине 1, устройства закрепления 7 ситовых кассет 5 на раме вибрирующей 2, устройство для регулировки угла наклона 6 рамы вибрирующей 2, шибер 12 с механизмом управления 14, поддон 10 с выпускными окнами 11 для очищенного бурового раствора, который размещен в станине 1, приемную емкость 8 для бурового раствора, которая на входе содержит приемный патрубок с фланцем для подвода бурового раствора к вибрационному ситу, а на выходе оснащена полкой 9 с отверстиями для равномерного распределения бурового раствора по ширине ситовой кассеты 5, принимающей буровой раствор на обработку. Перечисленные элементы характеризуют конструкцию вибрационных сит высокочастотных для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама, выполненных в соответствии с первой и второй совокупностями существенных признаков.The invention is also illustrated by the drawing (figure 2), revealing the design of the vibrating sieve. A high-frequency vibrating sieve for intensive drilling mud cleaning and sludge drying contains a
Вибрационное сито высокочастотное для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама по третьему варианту совокупности существенных признаков содержит дополнительно преобразователь 16 частоты электрического тока.The high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying the sludge according to the third embodiment of the set of essential features further comprises an electric current frequency converter 16.
Рассмотрим работу вибрационного сита высокочастотного для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама на примере первой совокупности существенных признаков. Новый вариант осуществляется благодаря замене на вибросите низкооборотных электромеханических вибраторов (1500 об/мин) на высокооборотные дебалансные вибраторы (3000 об/мин) или дебалансные мотор-вибраторы при уменьшении статического момента дебалансов в соответствии с заданным виброускорением рамы вибрирующей. В предложенном варианте вибрационного сита интенсивность очистки бурового раствора и осушки шлама повышена в сравнении с прототипом благодаря тому, что количество соударений локальных объемов бурового раствора с ситовыми кассетами в единицу времени увеличено в два раза. Иначе говоря, интенсивность процесса очистки бурового раствора и осушки шлама увеличивается в 2 раза за время нахождения бурового раствора и частиц шлама над ситовыми кассетами вибрационного сита до ухода частиц шлама в отвал, а бурового раствора - до прохождения его через ситовые кассеты в емкость для очищенного бурового раствора.Consider the operation of a high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of drilling mud and drying sludge using the first set of essential features as an example. The new option is implemented by replacing low-speed electromechanical vibrators (1500 rpm) on high-speed shale screens with high-speed unbalanced vibrators (3000 rpm) or unbalanced motor-vibrators while reducing the static moment of unbalances in accordance with the specified vibration acceleration of the vibrating frame. In the proposed embodiment of the vibrating sieve, the intensity of drilling fluid cleaning and drying of the sludge is increased in comparison with the prototype due to the fact that the number of collisions of local volumes of drilling fluid with sieve cartridges per unit time is doubled. In other words, the intensity of the drilling fluid cleaning and sludge dehydration process increases by a factor of 2 during the time that the drilling fluid and sludge particles are above the sieve cassettes of the vibrating sieve until the sludge particles go into the dump, and the drilling fluid passes through sieve cassettes into the tank for cleaned drilling mud solution.
Работа вибрационного сита по второму варианту существенных признаков отличается от первого варианта лишь тем, что электродвигатели дебалансных вибраторов или мотор-вибраторы подключаются к сети электропитания с частотой электрического тока 60 Гц. Это приводит к увеличению частоты синхронных колебаний вибраторов до 60 Гц и к увеличению вынуждающей силы вибратора, что необходимо учитывать при настройке вибрационного сита для сохранения виброускорения рамы вибрирующей на оптимальном уровне. Следует особо подчеркнуть, что в обоих случаях для сохранения виброускорения рамы вибрирующей с ситовыми кассетами на оптимальном уровне необходимо в соответствии с приведенной формулой существенно уменьшить (в сравнении с прототипом) амплитуду колебаний. Это, в свою очередь, значительно уменьшает дальность полета каждой частицы бурового раствора над ситовой кассетой. Благодаря этому повышается качество очистки и диспергирования частиц бурового раствора. Данное утверждение подтверждается опытом применения способа очистки буровых растворов и осушки шлама на сетках или ситовых кассетах вибрационных сит, который показал, что эффективность очистки возрастает по мере увеличения времени нахождения частиц на сетке (стр.180 в книге: Булатов А.И., Проселков Ю.М., Рябченко В.И. Технология промывки скважин. - М., Недра, 1981. 301 с.). Согласно рекомендациям, приведенным на стр.180 указанной книги, увеличения времени нахождения частиц на сетке можно достичь в частности, уменьшением амплитуды колебаний сетки, что в новых вариантах вибрационных сит обеспечивается при сохранении оптимального значения виброускорения рамы вибрирующей с ситовыми кассетами.The operation of the vibrating sieve according to the second variant of essential features differs from the first variant only in that the electric motors of unbalanced vibrators or motor-vibrators are connected to the power supply network with an electric current frequency of 60 Hz. This leads to an increase in the frequency of synchronous vibrations of the vibrators up to 60 Hz and to an increase in the driving force of the vibrator, which must be taken into account when setting up the vibrating sieve in order to maintain the vibration acceleration of the vibrating frame at the optimum level. It should be emphasized that in both cases, in order to maintain vibration acceleration of the vibrating frame with sieve cassettes at the optimal level, it is necessary in accordance with the above formula to significantly reduce (in comparison with the prototype) the vibration amplitude. This, in turn, significantly reduces the flight range of each drilling fluid particle above the screen cartridge. This improves the quality of cleaning and dispersion of the particles of the drilling fluid. This statement is confirmed by the experience of using a method for cleaning drilling fluids and drying sludge on grids or sieve cassettes of vibration sieves, which showed that the cleaning efficiency increases with increasing time spent by particles on the grid (p. 180 in the book: Bulatov A.I., Proselkov Yu .M., Ryabchenko V.I. Technology of washing wells. - M., Nedra, 1981. 301 p.). According to the recommendations given on page 180 of this book, increasing the residence time of particles on the grid can be achieved in particular by reducing the amplitude of the oscillations of the grid, which in new versions of vibration screens is provided while maintaining the optimal value of vibration acceleration of the frame vibrating with sieve cassettes.
Работа вибрационного сита высокочастотного для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама по третьему варианту существенных признаков имеет следующие особенности: в зависимости от свойств и интенсивности подачи бурового раствора вибрационное сито высокочастотное регулируется путем изменения виброускорения рамы вибрирующей в пределах от 4G до 10G, где G=9,81 м/с2, причем амплитуда колебаний рамы вибрирующей настраивается в пределах от 0,5 мм до 1,0 мм, частоту колебаний рамы вибрирующей настраивают в пределах от 40 Гц до 65 Гц, частота колебаний рамы вибрирующей изменяется путем изменения частоты электрического тока, который подается из сети электропитания на электродвигатели дебалансных вибраторов или на мотор-вибраторы. Границы диапазона виброускорения рамы вибрирующей выбраны с учетом экспериментальных данных о влиянии ускорения вибрирующей сетки на время протекания раствора через сетку. Согласно экспериментальным данным заметное влияние на время протекания раствора наблюдается при изменении ускорения вибрирующей сетки в пределах от 4G до 10G, где G=9,81 м/с2 (cм. рис.5 на стр.22 в работе «Исследование динамики и выбор параметров вибросита для очистки бурового раствора. Отчет по теме №175-70 № госрегистрации 77003180. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Москва - 1977»). При этом в качестве номинального режима принят режим работы на частоте колебаний 50 Гц с виброускорением 6G (эта величина вытекает из анализа данных современных вибросит). Режим максимальной вибрации с виброускорением 10G достигается на частоте колебаний, равной 65 Гц, и предназначен для случаев очистки особовязкого бурового раствора, а также для случаев высокоинтенсивной его подачи. Этот режим является режимом кратковременного применения. Режим работы с минимальным виброускорением 4G или от 4 до 6G рассчитан на очистку бурового раствора малой и «нормальной» вязкости, а также для промывки вибросита при завершении работы перед остановкой вибросита на длительное время. Применение таких режимов позволяет экономно эксплуатировать дорогостоящие ситовые кассеты, а также обеспечивает высокое качество очистки бурового раствора особовысокой вязкости.The operation of a high-frequency vibrating sieve for intensive drilling mud cleaning and drying of sludge according to the third variant of essential features has the following features: depending on the properties and intensity of the drilling fluid supply, the high-frequency vibrating sieve is controlled by changing the vibration acceleration of the vibrating frame in the range from 4G to 10G, where G = 9 , 81 m / s 2 , and the amplitude of the vibrations of the vibrating frame is adjustable in the range from 0.5 mm to 1.0 mm, the frequency of vibrations of the vibrating frame is adjusted in the range from 40 Hz to 65 Hz, frequency the vibrations of the vibrating frame is changed by changing the frequency of the electric current that is supplied from the power supply network to the electric motors of unbalanced vibrators or to the motor-vibrators. The boundaries of the range of vibration acceleration of the vibrating frame are selected taking into account experimental data on the effect of the acceleration of the vibrating grid on the time the solution flows through the grid. According to experimental data, a noticeable effect on the flow time of the solution is observed when the acceleration of the vibrating grid varies from 4G to 10G, where G = 9.81 m / s 2 (see Fig. 5 on page 22 in the study “Dynamics and parameter selection vibrating screens for cleaning drilling mud. Report on the topic No. 175-70 State registration number 77003180. MINH and SE named after IM Gubkin. Moscow - 1977 "). In this case, the operating mode at an oscillation frequency of 50 Hz with vibration acceleration of 6G is adopted as the nominal mode (this value follows from the analysis of data from modern vibrating screens). The maximum vibration mode with 10G vibration acceleration is achieved at an oscillation frequency of 65 Hz, and is designed for cases of especially viscous drilling mud cleaning, as well as for cases of high-intensity supply. This mode is a short-term use mode. The mode of operation with a minimum vibration acceleration of 4G or from 4 to 6G is designed to clean the drilling fluid of low and “normal” viscosity, as well as to flush the vibrating screen at the end of work before stopping the vibrating screen for a long time. The use of such modes allows you to economically exploit expensive sieve cartridges, and also provides high quality cleaning of drilling fluid with a particularly high viscosity.
Пример расчета амплитуды колебаний рамы вибрирующей при работе вибрационного сита высокочастотного в номинальном режиме при виброускорении 6GAn example of calculating the amplitude of vibrations of a vibrating frame during operation of a high-frequency vibrating sieve in nominal mode with 6G vibration acceleration
Частота колебаний для номинального режима принимается равной номинальной частоте f синхронных колебаний центробежных дебалансных электромеханических вибраторов, равной для высокооборотных вибраторов 50 Гц (f=50 Гц). Определим угловую частоту колебаний W рамы вибрирующей по известной формуле W=2πf=2×3,14×50=314 рад/с (стр.7 в книге Малов Н.Н. Основы теории колебаний. М., 1971). Амплитуду колебаний X определим по формуле, приведенной на стр.7 данного описания:The oscillation frequency for the nominal mode is taken to be equal to the nominal frequency f of synchronous vibrations of centrifugal unbalanced electromechanical vibrators, which is equal to 50 Hz for high-speed vibrators (f = 50 Hz). Define the angular frequency of oscillations W of the vibrating frame according to the well-known formula W = 2πf = 2 × 3.14 × 50 = 314 rad / s (p. 7 in the book Malov NN Fundamentals of the theory of oscillations. M., 1971). The oscillation amplitude X is determined by the formula given on
X=Z:W2=6×9,81 м/с2: (314 мрад/с)2=0,000596 м=0,59 мм.X = Z: W 2 = 6 × 9.81 m / s 2 : (314 mrad / s) 2 = 0.000596 m = 0.59 mm.
Возможность практического осуществления предложенных вариантов вибрационного сита для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама не вызывает сомнений. Повышение эффективности очистки бурового раствора и, в частности, увеличение пропускной способности бурового раствора через вибрирующую сетку при увеличении частоты колебаний сетки установлено экспериментально в лаборатории специализированной научной организации (см. рис.4 на стр.19 в работе «Исследование динамики и выбор параметров вибросита для очистки бурового раствора. Отчет по теме №175-70 № госрегистрации 77003180. МИНХ и ГП им. И.М. Губкина. Москва - 1977»). Этот результат подтвержден в лаборатории автора данной заявки и положен в основу конструирования опытно-промышленного образца вибрационного сита нового поколения для интенсивной очистки бурового раствора и осушки шлама. Опытно-промышленный образец вибросита изготовлен и прошел внутренние испытания. После подачи данной заявки будут оформлены разрешительные документы для испытаний вибросита нового поколения в условиях эксплуатации на буровой. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.The possibility of practical implementation of the proposed variants of the vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying of the sludge is not in doubt. An increase in the efficiency of drilling mud cleaning and, in particular, an increase in the throughput of the drilling fluid through a vibrating grid with an increase in the frequency of oscillations of the grid was established experimentally in the laboratory of a specialized scientific organization (see Fig. 4 on page 19 in the study of the dynamics and selection of vibrosieve parameters for treatment of drilling mud. Report on the topic No. 175-70 State registration number 77003180. MINH and SE named after IM Gubkin. Moscow - 1977 "). This result was confirmed in the laboratory of the author of this application and laid the foundation for the design of a pilot industrial model of a new generation of vibration sieves for intensive cleaning of drilling mud and drying of sludge. A pilot industrial sample of the vibrating screen was manufactured and passed internal tests. After submitting this application, permits will be issued for testing a new generation of vibrating screens in operating conditions at the drilling site. Thus, the proposed invention is industrially applicable.
Claims (3)
X=Z:W2,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний в Гц.1. High-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying of the sludge, containing a frame, a vibrating frame with removable sieve cartridges fixed to it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the ends of the pipe attached to the sides of the vibrating frame, and the linear vibrator oscillations is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators mi, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the screen cartridges and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, the device for fixing the screen cartridges on the vibrating frame, a device for adjusting the angle of the frame vibrating, gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving tank for drilling fluid, which at the inlet contains a receiving pipe with fl Ance for feeding the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for evenly distributing the drilling fluid along the width of the sieve cassette that receives the drilling fluid for processing, the vibration sieve is configured to perform the following functions: filter the drilling fluid through sieve cassettes and separate sludge , transporting sludge through sieve cartridges and discharging sludge into a dump, dewatering the sludge when transporting it to discharge into a dump, while the filtered drilling fluid is collected in the pallet of the vibrating sieve and gravity is diverted to the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes depending on the properties of the drilling fluid and the intensity of its supply by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance of the vibrators, characterized in that the linear vibrator is made with a frequency of synchronous vibrations of unbalanced vibrators or unbalanced x motor-vibrators equal to 50 Hz at a frequency of a supplying electric current of 50 Hz, while the adjustment of the unbalances of the vibrators or the unbalances of the motor-vibrators is made in accordance with the amplitude of the vibrations of the vibrating frame, determined by the formula:
X = Z: W 2 ,
where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
here W = 2πf, where f is the oscillation frequency in Hz.
X=Z:W2,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний рамы вибрирующей в Гц.2. High-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of the drilling fluid and drying of the sludge, containing a bed, a vibrating frame with removable sieve cartridges fixed to it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the sides of the vibrating frame, and the linear vibrator oscillations is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators mi, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the screen cartridges and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, the device for fixing the screen cartridges on the vibrating frame, a device for adjusting the angle of the frame vibrating, gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving tank for drilling fluid, which at the inlet contains a receiving pipe with fl Ance for feeding the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for evenly distributing the drilling fluid along the width of the sieve cassette that receives the drilling fluid for processing, the vibration sieve is configured to perform the following functions: filter the drilling fluid through sieve cassettes and separate sludge , transporting sludge through sieve cartridges and discharging sludge into a dump, dewatering the sludge when transporting it to discharge into a dump, while the filtered drilling fluid is collected in the pallet of the vibrating sieve and gravity is diverted to the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes depending on the properties of the drilling fluid and the intensity of its supply by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance of the vibrators, characterized in that the linear vibrator is made with a frequency of synchronous vibrations of unbalanced vibrators or unbalanced x motor-vibrators equal to 60 Hz at a frequency of supplying electric current of 60 Hz, while the adjustment of the unbalance of the vibrators or the unbalance of the motor-vibrators is made in accordance with the amplitude of the vibrations of the vibrating frame, determined by the formula:
X = Z: W 2 ,
where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
here W = 2πf, where f is the oscillation frequency of the vibrating frame in Hz.
X=Z:W2,
где X - амплитуда колебаний рамы вибрирующей в м,
Z - заданное виброускорение рамы вибрирующей в м/с2,
W - угловая частота колебаний рамы вибрирующей в рад/с,
здесь W=2πf, где f - частота колебаний рамы вибрирующей в Гц. 3. A high-frequency vibrating sieve for intensive cleaning of drilling mud and dewatering the sludge, containing a bed, a vibrating frame with replaceable sieve cassettes fixed to it, a linear vibrator mounted on a power pipe with flanges on the pipe ends attached to the side of the vibrating frame, and the linear vibrator oscillations is formed by two unbalanced vibrators that are connected to the motor shafts by flap clutches, or a linear vibrator is formed by two unbalanced vibrators mi, the linear vibrator is mounted on the vibrating frame so that the angle between the surface of the screen cartridges and the axis of symmetry of the vibrator is 45 °, four springs on which the vibrating frame is mounted on the bed, the device for fixing the screen cartridges on the vibrating frame, a device for adjusting the angle of the frame vibrating, gate with a control mechanism, a tray with outlet windows for cleaned drilling fluid, which is located in the bed, a receiving tank for drilling fluid, which at the inlet contains a receiving pipe with fl Ance for feeding the drilling fluid to the vibrating sieve, and at the outlet it is equipped with a shelf with holes for evenly distributing the drilling fluid along the width of the sieve cassette that receives the drilling fluid for processing, the vibration sieve is configured to perform the following functions: filter the drilling fluid through sieve cassettes and separate sludge , transporting sludge through sieve cartridges and discharging sludge into a dump, dewatering the sludge when transporting it to discharge into a dump, while the filtered drilling fluid is collected in the pallet of the vibrating sieve and gravity is diverted to the trough or capacity of the circulation system, the vibrating sieve is made with the possibility of its adjustment to various operating modes depending on the properties of the drilling fluid and the intensity of its supply by changing the angle of inclination of the vibrating frame, as well as by changing the amplitude of the vibrations of the vibrating frame by changing the settings of the unbalance of the vibrators, characterized in that the electric motors of the unbalanced vibrators or unbalanced motor-vibrators are connected to the power supply through a frequency converter and made with the possibility of changing the rotation speed of the unbalance and changing the vibration acceleration of the vibrating frame in the range from 4G to 10G, where G = 9.81 m / s 2 , and the vibration amplitude of the vibrating frame is adjustable in the range from 0.5 mm to 1, 0 mm, the oscillation frequency of the vibrating frame is adjustable from 40 Hz to 65 Hz, while the values are selected by the formula
X = Z: W 2 ,
where X is the amplitude of the vibrations of the frame vibrating in m,
Z - specified vibration acceleration of the frame vibrating in m / s 2 ,
W is the angular frequency of oscillation of the frame vibrating in rad / s,
here W = 2πf, where f is the oscillation frequency of the vibrating frame in Hz.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104670/03A RU2541675C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying |
| PCT/RU2015/000080 WO2015122801A1 (en) | 2014-02-11 | 2015-02-09 | High-frequency vibratory screen for intensive cleaning of drilling fluid and drying of mud |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104670/03A RU2541675C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2541675C1 true RU2541675C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104670/03A RU2541675C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541675C1 (en) |
| WO (1) | WO2015122801A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU208624U1 (en) * | 2018-04-24 | 2021-12-29 | ХЭБЭЙ ДжиЭн СОЛИДС КОНТРОЛ КО., ЛТД. | VIBRATING SIEVE UNIT |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105478348B (en) * | 2016-01-21 | 2017-08-11 | 太原师范学院 | A kind of efficient vibrating sieving machine and its control method |
| US11565271B2 (en) | 2016-06-16 | 2023-01-31 | Superior Industries, Inc. | Aggregate washing systems, methods and apparatus |
| US11850603B2 (en) | 2021-01-04 | 2023-12-26 | Superior Industries, Inc. | Aggregate washing systems, methods, and apparatus |
| CN114632691B (en) * | 2022-03-30 | 2023-05-02 | 萍乡市康裕新能源科技有限公司 | Screening device for producing activated alumina |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2271253C2 (en) * | 2004-06-02 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance screen |
| RU2277978C1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance type vibrating screen |
| RU2309806C1 (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-10 | Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро "Металлополимер" | Vibrating separator |
| WO2008077152A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | M-I Llc | Linear motors for shaker motion control |
| WO2013030667A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Marshall Graham Bailey | Vibratory screening apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2268786C1 (en) * | 2004-06-02 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Screen shaker |
| RU46686U1 (en) * | 2005-01-11 | 2005-07-27 | Кичкарь Илья Юрьевич | Vibrating Screen |
-
2014
- 2014-02-11 RU RU2014104670/03A patent/RU2541675C1/en not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-02-09 WO PCT/RU2015/000080 patent/WO2015122801A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2271253C2 (en) * | 2004-06-02 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance screen |
| RU2277978C1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance type vibrating screen |
| RU2309806C1 (en) * | 2006-04-17 | 2007-11-10 | Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро "Металлополимер" | Vibrating separator |
| WO2008077152A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | M-I Llc | Linear motors for shaker motion control |
| WO2013030667A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Marshall Graham Bailey | Vibratory screening apparatus |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Свидетельство о депонировании результатов интеллектуальной деятельности N21768, 21.05.2014 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU208624U1 (en) * | 2018-04-24 | 2021-12-29 | ХЭБЭЙ ДжиЭн СОЛИДС КОНТРОЛ КО., ЛТД. | VIBRATING SIEVE UNIT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015122801A1 (en) | 2015-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2541675C1 (en) | Hf vibration sieve for mud intensive cleaning and sludge drying | |
| RU2541712C1 (en) | Hf vibration sieve with power saving vibration drive of resonance action for intensive mud cleaning and sludge drying | |
| US8201693B2 (en) | Apparatus and method for separating solids from a solids laden liquid | |
| CA2711780C (en) | Apparatus and method for separating solids from a solids laden fluid | |
| BR112012022532B1 (en) | method for operating a shale agitator to separate solids from a solid laden fluid | |
| US8118172B2 (en) | Shale shakers with cartridge screen assemblies | |
| BRPI0619279B1 (en) | SHALE SHAKER FOR SEPARATION OF SOLIDS FROM A FLUID LOADED WITH SOLIDS AND METHOD FOR TREATING MATERIAL INTRODUCED IN A VIBRATORY SEPARATOR | |
| US20110017230A1 (en) | Method and System for Processing Abrasive Slurry | |
| KR20200122290A (en) | Automatic start and run of acoustic transducers | |
| CA2664850A1 (en) | Apparatus and method for separating solids from solids laden drilling mud | |
| RU2457887C2 (en) | Pressure filter with vibrator | |
| RU2541960C1 (en) | High-frequency vibrating sieve with energy-saving resonant vibratory drive for intensive treatment of drilling mud and drying of drill cuttings | |
| RU2540171C1 (en) | Method of drill mud treatment and drill cuttings drying at sieves or sieve cassettes of vibrating sieve | |
| CA2912374C (en) | Cross-flow shaker and method for using the same | |
| RU2261147C2 (en) | Method and device for separation of suspensions by classes of particles | |
| US20160367915A1 (en) | System and Method For Recapturing and Cleaning Fluid | |
| CA2951868A1 (en) | Drilling fluid recovery chute | |
| RU172712U1 (en) | FILTERING CENTRIFUGE | |
| RU2292953C2 (en) | Gravitational apparatus to upgrade the finely crushed ores and slimes | |
| RU191306U1 (en) | FILTERING CENTRIFUGE | |
| RU192076U1 (en) | UNIT FOR CLEANING CONTAMINATED LIQUIDS | |
| RU2066236C1 (en) | Method and apparatus for liquids separation | |
| JPH04238994A (en) | Earth sieving device | |
| CN105268241B (en) | The clean method of filter membrane cleaning device and filter membrane | |
| RU2589460C1 (en) | Method for hydrodynamic excitation of oscillations and vibration machine with hydrodynamic vibration exciter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160212 |