БЛОК ВИБРАЦИОННОГО СИТА

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящее изобретение испрашивает приоритет патентной заявки КНР №2018103744454, озаглавленной «Блок вибрационного сита и устройство вибрационного сита», поданной в патентное ведомство КНР 24 апреля 2018 года, содержание которой во всей своей полноте включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к области техники эксплуатации нефтяных месторождений и, в частности, к блоку вибрационного сита, устройству вибрационного сита, способу обработки бурового раствора и системе для обработки бурового раствора.
Уровень техники настоящего изобретения
В ходе применения существующего устройства вибрационного сита необработанный буровой раствор разделяется на очищенный буровой раствор и буровой шлам после просеивающей обработки, которую осуществляет вибрационное сито, очищенный буровой раствор собирается в резервуаре под вибрационным ситом, и буровой шлам выходит снаружи от резервуара.
Просеивающая обработка посредством вибрационного сита осуществляется следующим образом: одна или несколько сеток установлены внутри вибрационного сита, на передней поверхности сетки присутствует множество мелких отверстий, жидкая фаза и частицы бурового раствора, имеющие меньшие размеры, чем отверстия, проходят через сетку, в то время как частицы бурового шлама, имеющие большие размеры, чем отверстия, остаются на поверхности сетки, причем разделение ускоряется под действием вибрации, и при этом буровой шлам на сетке удаляется из вибрационного сита.
Содержание жидкой фазы в буровом шламе, обработанном способами предшествующего уровня техники, является относительно высоким, что увеличивает расходы, связанные с транспортировкой и обработкой бурового шлама (расходы на обработку включают расходы, связанные с разделением жидкой фазы в буровом шламе, расходы, связанные с применением осушающих веществ в буровом шламе, расходы, связанные с применением химических реагентов для обработки жидкой фазы, отделяемой от бурового шлама, а также расходы, связанные с оплатой труда). Поскольку жидкая фаза в буровом шламе содержит химические вещества, которые загрязняют окружающую среду, относительно высокое содержание влаги в буровом шламе будет приводить к увеличению воздействия бурового шлама на окружающую среду.
Относительно высокое содержание жидкой фазы в буровом шламе, обработанном с применением существующих устройств вибрационного сита, имеет недостатки, представляющие собой высокие расходы на обработку и низкий уровень защиты окружающей среды.
В качестве ближайшего аналога может быть выбрано устройство согласно патенту США US6513664, представляющему собой сепаратор, содержащий жесткую коробчатую или цилиндрическую раму и соединенный с ней и проходящий вдоль нее экран. Рама вибрирует или совершает эллиптические движения при подаче сепарируемого материала на экран, при этом экран перемещает относительно большие частицы материала, так чтобы они не попали на раму, и позволяет мелким частицам материала и жидкости проходить и попадать на другую раму. Вибрацию рамы осуществляют посредством известных гидравлических или ротационных вибраторов. Недостатком такого и аналогичных сепараторов является то, что в процессе очистки бурового раствора они производят буровой шлам с высоким содержанием жидкой фазы.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Задача настоящего изобретения представляет собой, в частности, предложение блока вибрационного сита, которое способно устранить недостатки предшествующего уровня техники, а также уменьшить содержание жидкой фазы в буровом шламе после обработки бурового раствора.
Следующая задача настоящего изобретения представляет собой, в частности, предложение устройства вибрационного сита, которое обладает всеми преимуществами блока вибрационного сита, описанного выше.
Следующая задача настоящего изобретения представляет собой, в частности, предложение способа обработки бурового раствора, который позволяет уменьшать содержание жидкой фазы в буровом шламе после обработки бурового раствора.
Следующая задача настоящего изобретения представляет собой, в частности, предложение системы для обработки бурового раствора, которая обладает всеми преимуществами описанного выше блока вибрационного сита и/или описанного выше устройства вибрационного сита.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы следующим образом.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен блок вибрационного сита, содержащий вибрационное сито и резервуар, причем в нем дополнительно содержится вакуумная всасывающая воронка, расположенная между вибрационным ситом и резервуаром, при этом сжатый воздух, продуваемый (вводимый) в вакуумную всасывающую воронку, может производить отрицательное давление; и вибрационное сито содержит множество сеток, причем присутствующая вакуумная всасывающая воронка соответствует сетке.
В блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению, дополнительно содержится вакуумная всасывающая воронка, расположенная между вибрационным ситом и резервуаром, причем сжатый воздух, продуваемый в вакуумную всасывающую воронку, может производить отрицательное давление, и буровой раствор на сетке может всасываться в резервуар через вакуумную всасывающую воронку, таким образом, что уменьшается содержание жидкой фазы в буровом шламе, снижается содержание влаги в буровом шламе, сокращаются расходы, связанные с обработкой бурового шлама, и ослабляется воздействие на окружающую среду.
Необязательно вакуумная всасывающая воронка имеет всасывающее отверстие, расположенное под соответствующей сеткой.
Необязательно плоскость, на которой расположено всасывающее отверстие, является параллельной по отношению к сетке.
Необязательно присутствует множество вакуумных всасывающих воронок, которые находятся во взаимнооднозначном соответствии с множеством сеток.
Необязательно присутствует только одна вакуумная всасывающая воронка, которая соответствует множеству сеток.
Необязательно присутствует только одна вакуумная всасывающая воронка, которая расположена между ситом, выполненным с возможностью удаления бурового шлама, и резервуаром.
Необязательно в вакуумной всасывающей воронке содержатся сборная камера бурового раствора и производящая отрицательное давление камера в сообщении со сборной камерой бурового раствора; при этом один торец производящей отрицательное давление камеры выполнен с возможностью продувания сжатого воздуха, в то время как другой торец снабжен выпуском бурового раствора, и резервуар выполнен с возможностью приема бурового раствора, выходящего из выпуска бурового раствора. После продувания (введения) сжатого воздуха через один торец производящей отрицательное давление камеры производящая отрицательное давление камера обеспечивает, чтобы сборная камера бурового раствора производила отрицательное давление, и под действием отрицательного давления буровой раствор на сетке всасывается в сборную камеру бурового раствора и выходит в резервуар через выпуск бурового раствора.
Необязательно внутри производящей отрицательное давление камеры присутствует коническая форсунка, которая обеспечивает, чтобы сборная камера бурового раствора производила отрицательное давление. Выпускное отверстие конической форсунки имеет меньший диаметр, чем диаметр впускного отверстия, и посредством применения принципа Вентури сжатый воздух поступает в производящую отрицательное давление камеру вакуумной всасывающей воронки, и при этом отрицательное давление, производимое форсункой, передается во внутреннее пространство сборной камеры бурового раствора.
Необязательно в производящей отрицательное давление камере содержатся наружная коническая труба и соединительный элемент наружной конической трубы, которые расположены последовательно в сообщении друг с другом, причем вакуумная всасывающая воронка дополнительно содержит соединительную трубу, торцевое отверстие наружной конической трубы из соединительного элемента наружной конической трубы представляет собой выпуск бурового раствора, и при этом соединительный элемент наружной конической трубы находится в сообщении со сборной камерой бурового раствора через соединительную трубу.
Форма наружной конической трубы является аналогичной по отношению к форме конической форсунки, что упрощает удаление бурового раствора из выпуска бурового раствора.
В целях упрощения пропускания сжатого воздуха уплотнение должно иметь хорошие эксплуатационные характеристики. Необязательно присутствует герметизирующая форсунку прокладка между соединительной трубой и форсункой.
Необязательно наружная коническая труба и соединительный элемент наружной конической трубы сконфигурированы с образованием составной конструкции.
Необязательно наружная коническая труба и соединительный элемент наружной конической трубы сконфигурированы с образованием интегрированной конструкции.
Необязательно герметизирующая прокладка наружной конической трубы расположена между наружной конической трубой и соединительным элементом наружной конической трубы.
Необязательно сборная камера бурового раствора содержит воронку в сообщении с производящей отрицательное давление камерой, и при этом герметизирующая воронку прокладка расположена между воронкой и сеткой.
Необязательно множество сеток равномерно распределены вдоль направления от впускного отверстия до выпускного отверстия вибрационного сита.
Поскольку содержание жидкой фазы на заключительной сетке составляет менее чем содержание жидкой фазы на предшествующих сетках, и отделение этой жидкой фазы оказывается затруднительным, наилучшее решение представляет собой расположение вакуумная всасывающей воронки на дне заключительной сетки.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения предложен блок вибрационного сита, в котором содержатся вибрационное сито, резервуар, вакуумная всасывающая воронка и вакуумный насос бурового раствора, причем вакуумная всасывающая воронка расположена между вибрационным ситом и резервуаром, и при этом вакуумная всасывающая воронка выполнена с возможностью создания отрицательного давления посредством продувания сжатого воздуха, таким образом, чтобы всасывать буровой раствор, расположенный на сетках вибрационного сита; вакуумный насос бурового раствора содержит впуск сжатого воздуха, всасывающее отверстие бурового раствора и выпускное отверстие бурового раствора, причем впуск сжатого воздуха выполнен с возможностью сообщения с воздушным компрессором, всасывающее отверстие бурового раствора находится в сообщении с вакуумной всасывающей воронкой, и резервуар выполнен с возможностью приема бурового раствора, выходящего из выпускного отверстия бурового раствора.
Необязательно присутствует множество сеток, причем множество сеток распределено вдоль направления от впускного отверстия до выпускного отверстия вибрационного сита, и вакуумная всасывающая воронка расположена под сеткой вблизи выпускного отверстия.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ обработки бурового раствора, включающий:
периодическое всасывание бурового раствора, расположенного на сетках вибрационного сита, посредством вакуумного насоса бурового раствора.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения предложено устройство вибрационного сита, содержащее блок вибрационного сита, как описано выше, и дополнительно содержащее воздушный компрессор в сообщении с вакуумной всасывающей воронкой.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предложена система для обработки бурового раствора, содержащая блок вибрационного сита или устройство вибрационного сита, а также дополнительно содержащая транспортирующее буровой раствор устройство, которое выполнено с возможностью транспортировки бурового раствора к вибрационному ситу.
В блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению, использован принцип Вентури для форсунки, причем сжатый воздух, производимый посредством воздушного компрессора, поступает в производящую отрицательное давление камеру вакуумной всасывающей воронки, при этом производимое отрицательное давление передается в сборную камеру бурового раствора вакуумной всасывающей воронки, причем вакуумная всасывающая воронка и заключительная сетка (у выпускного отверстия) вибрационного сита герметизированы посредством герметизирующей воронку прокладки, жидкая фаза на поверхности сетки всасывается в сборную камеру бурового раствора вакуумной всасывающей воронки под действием отрицательного давления, и собранный буровой раствор выходит в резервуар через выпуск бурового раствора.
По сравнению с предшествующим уровнем техники, благоприятные эффекты согласно вариантам осуществления настоящего изобретения заключаются, например, в том, что:
блок вибрационного сита, предложенный согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, дополнительно содержит вакуумную всасывающую воронку, расположенную между вибрационным ситом и резервуаром, причем сжатый воздух, продуваемый в вакуумную всасывающую воронку, может производить отрицательное давление, и буровой раствор на сетке может всасываться в резервуар через вакуумную всасывающую воронка, таким образом, что уменьшается содержание жидкой фазы в буровом шламе, снижается содержание влаги в буровом шламе, сокращаются расходы, связанные с обработкой бурового шлама, и ослабляется воздействие на окружающую среду.
Необязательно в вакуумной всасывающей воронке содержатся сборная камера бурового раствора и производящая отрицательное давление камера в сообщении со сборной камерой бурового раствора; причем сжатый воздух продувается в один торец производящей отрицательное давление камеры, в то время как другой торец снабжен выпуском бурового раствора, который расположен соответствующим образом по отношению к резервуару.
Необязательно внутри производящей отрицательное давление камеры присутствует коническая форсунка, которая может обеспечивать, чтобы сборная камера бурового раствора производила отрицательное давление.
Необязательно множество сеток равномерно распределены вдоль направления от впускного отверстия до выпускного отверстия вибрационного сита, и вакуумная всасывающая воронка расположена соответствующим образом по отношению к сетке у выпускного отверстия.
Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения становятся очевидными из следующего описания или могут быть поняты посредством осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание фигур
В целях более понятного описания технических решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения ниже будут просто представлены чертежи, которые должны быть использованы согласно вариантам осуществления; и при этом следует понимать, что приведенные ниже чертежи представляют исключительно определенные варианты осуществления настоящего изобретения, и, таким образом, их не следует истолковывать в качестве ограничивающих его объем, и для обычного специалиста в данной области техники дополнительные соответствующие чертежи могут быть произведены согласно указанным чертежам без изобретательских усилий.
На фиг. 1 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию устройства вибрационного сита, предложенного согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая наружную конструкцию вакуумной всасывающей воронки в блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению;
на фиг. 3 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая внутреннюю конструкцию вакуумной всасывающей воронки в блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению;
на фиг. 4 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию сетки и вакуумной всасывающей воронки, предложенных согласно настоящему изобретению;
на фиг. 5 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию сетки и вакуумной всасывающей воронки, предложенных согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 6 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию сетки и вакуумной всасывающей воронки, предложенных согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 7 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая конструкцию устройства вибрационного сита, предложенного согласно настоящему изобретению.
Условные обозначения
1 - необработанный буровой раствор; 2 - вибрационное сито; 201 - сетка; 202 - целевая сетка; 203 - впускное отверстие; 204 - выпускное отверстие; 3 - резервуар; 4 -очищенный буровой раствор; 5 - буровой шлам; 6 - воздушный компрессор; 7 - вакуумная всасывающая воронка; 701 - всасывающее отверстие; 8 - вакуумный насос бурового раствора; 801 - впуск сжатого воздуха; 802 - всасывающее отверстие бурового раствора; 803 - выпускное отверстие бурового раствора; 9 - всасывающая труба вакуумного насоса бурового раствора; 10 - выпускная труба вакуумного насоса бурового раствора; 11 - проводящая сжатый воздух труба; 21 - герметизирующая воронку прокладка; 22 - воронка; 23 - соединительный элемент наружной конической трубы; 24 - герметизирующая прокладка наружной конической трубы; 25 - герметизирующая форсунку прокладка; 26 - форсунка; 27 - наружная коническая труба; 28 - соединительная труба; 31 - впуск сжатого воздуха; 32 - сборная камера бурового раствора; 33 - производящая отрицательное давление камера; и 34 - выпуск бурового раствора.
Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения
Технические решения настоящего изобретения будут четко и всесторонне описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой некоторые из вариантов осуществления настоящего изобретения, но не все варианты осуществления. Любые другие варианты осуществления, получаемые обычным специалистом в данной области техники без изобретательских усилий на основании вариантов осуществления согласно настоящему изобретению, должны находиться в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения. Следует пояснить, что варианты осуществления и признаки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть объединены друг с другом при отсутствии противоречий.
Следующее подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения, которые проиллюстрированы на фигурах, просто представляет собой выбранные варианты осуществления настоящего изобретения, а не предназначается для ограничения объема настоящего изобретения, для которого требуется правовая охрана. Любые другие варианты осуществления, получаемые обычным специалистом в данной области техники без изобретательских усилий на основании вариантов осуществления согласно настоящему изобретению, должны находиться в пределах объема правовой охраны настоящего изобретения.
Следует отметить, что на следующих фигурах аналогичные условные обозначения и буквы представляют аналогичные предметы, и, таким образом, когда определенный предмет определен на одной фигуре, на последующих фигурах не требуется дополнительное определение и разъяснение данного предмета.
В описании настоящего изобретения следует пояснить, что ориентации или позиционные соотношения, обозначенные такими терминами, как «центральный», «верхний», «нижний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «внутренний» и «наружный», представляют собой ориентации или позиционные соотношения, определенные на основании чертежей и предназначенные исключительно для цели обеспечения раскрытия настоящего изобретения и для упрощения его описания, а не для указания или предположения, что указанный предмет или элемент должен иметь определенную ориентацию, и его конструкция и эксплуатация должна соответствовать определенной ориентации, и, таким образом, это не может быть истолковано в качестве ограничения настоящего изобретения. Кроме того, такие термины, как «первый», «второй» и «третий», использованы исключительно для цели описания и не могут быть истолкованы как указание или предположение, что эта относительная последовательность может иметь значение.
Кроме того, следует пояснить, что если иное условие не выражено и установлено определенным образом, в описании настоящего изобретения такие термины, как «установка», «сообщение» и «соединение», должны быть истолкованы в широком смысле. Например, соединение может представлять собой фиксированное соединение, или разъемное соединение, или интегрированное соединение; оно может представлять собой механическое соединение или электрическое соединение; и оно может представлять собой непосредственное соединение или косвенное соединение через промежуточные или внутренние соединительные элементы между двумя элементами. Для обычного специалиста в данной области техники конкретные значения вышеупомянутых терминов согласно настоящему изобретению могут быть истолкованы в соответствии с конкретными обстоятельствами.
Следует пояснить, что признаки согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть объединены друг с другом при отсутствии противоречий.
Далее настоящее изобретение будет подробно разъяснено и описано с представлением конкретных вариантов осуществления.
Как представлено на фиг. 1-3, согласно варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения предложен блок вибрационного сита, который содержит вибрационное сито 2 и резервуар 3, причем в нем дополнительно содержится вакуумная всасывающая воронка 7, расположенная между вибрационным ситом 2 и резервуаром 3, при этом сжатый воздух, продуваемый в вакуумную всасывающую воронку 7, может производить отрицательное давление; причем вибрационное сито 2 содержит множество сеток 201, и при этом вакуумная всасывающая воронка 7 расположена соответствующим образом по отношению к сетке 201.
В блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению, вакуумная всасывающая воронка 7 расположена между вибрационным ситом 2 и резервуаром 3, сжатый воздух, продуваемый в вакуумную всасывающую воронку 7, может производить отрицательное давление, и, соответственно, буровой раствор на сетке 201 может всасываться в резервуар 3 через вакуумную всасывающую воронку 7, и при этом следует пояснить, что буровой раствор на верхней поверхности сетки 201 проходит вниз через просеивающие отверстия и выпускается в резервуар 3 через вакуумную всасывающую воронку 7; и буровой раствор на нижней поверхности сетки 201 непосредственно всасывается в вакуумную всасывающую воронку 7 и выпускается в резервуар 3, таким образом, что уменьшается содержание бурового раствора в буровом шламе 5, выпускаемом через передний торец сетки 201, другими словами, уменьшается содержание жидкой фазы в буровом шламе 5, снижается содержание влаги в буровом шламе 5, сокращаются расходы, связанные с последующей обработкой бурового шлама 5, ослабляется воздействие бурового шлама 5 на окружающую среду, и это означает, что обработка бурового раствора становится более благоприятной для окружающей среды. Следует пояснить, что передний торец сетки 201 означает передний торец в направлении движения бурового шлама 5, когда он движется на сетке 201 по отношению к сетке 201 в течение процесса вибрационного просеивания на сетке 201.
Необязательно в вакуумной всасывающей воронке 7 содержатся сборная камера 32 бурового раствора и производящая отрицательное давление камера 33 в сообщении со сборной камерой 32 бурового раствора, причем производящая отрицательное давление камера 33 имеет всасывающее отверстие 701, направленное к сетке 201, и необязательно всасывающее отверстие 701 расположено непосредственно под сеткой 201, причем плоскость, на которой расположено всасывающее отверстие 701, является параллельной по отношению к нижней поверхности сетки 201, и всасывающее отверстие 701 расположено вблизи стороны сетки 201, выполненной с возможностью удаления бурового шлама 5; когда отрицательное давление создается посредством производящей отрицательное давление камеры 33, буровой раствор выходит от сетки 201 в область, которую определяет всасывающее отверстие 701, и поскольку всасывающее отверстие 701 непосредственно направлено к сетке 201, образуется большая область отрицательного давления под сеткой 201, усиливается всасывающий эффект, увеличивается количество всасываемого бурового раствора, и дополнительно уменьшается содержание бурового раствора в буровом шламе 5, выпускаемого через передний торец сетки 201. Необязательно всасывающее отверстие 701 может представлять собой круглое отверстие или прямоугольное отверстие и т.д. Очевидно, что согласно другим вариантам осуществления форма и размер всасывающего отверстия 701, а также положение всасывающего отверстия 701 по отношению к сетке 201 могут быть изменены соответствующим образом. Один торец производящей отрицательное давление камеры 33 продувается сжатым воздухом, а другой торец снабжен выпуском 34 бурового раствора, причем выпуск 34 бурового раствора расположен соответствующим образом по отношению к резервуару 3, и буровой раствор, выходящий из выпуска 34 бурового раствора, поступает в резервуар 3. После продувания сжатого воздуха через один торец производящей отрицательное давление камеры 33 образуется отрицательное давление в сборной камере 32 бурового раствора, и под действием отрицательного давления буровой раствор на сетке всасывается в сборную камеру 32 бурового раствора из всасывающего отверстия и выпускается в резервуар 3 через выпуск 34 бурового раствора.
Необязательно внутри производящей отрицательное давление камеры 33 находится коническая форсунка 26, которая может обеспечивать, чтобы сборная камера 32 бурового раствора производила отрицательное давление, и соответственно, всасывала буровой раствор, расположенный на сетке 201 над сборной камерой бурового раствора, в результате чего уменьшается содержание бурового раствора и содержание жидкой фазы в буровом шламе 5, выпускаемом через передний торец сетки 201. Необязательно выпускное отверстие форсунки 26 имеет меньший диаметр, чем диаметр впускного отверстия, посредством использования принципа Вентури сжатый воздух поступает в производящую отрицательное давление камеру 33 вакуумной всасывающей воронки 7, и в сборной камере 32 бурового раствора под действием форсунки 26 производится отрицательное давление, в результате чего, соответственно, всасываются буровой раствор и жидкая фаза. Следует понимать, что согласно другим вариантам осуществления конструкция форсунки 26 может также представлять собой другой вариант осуществления конструкции.
Необязательно производящая отрицательное давление камера 33 содержит наружную коническую трубу 27 и соединительный элемент наружной конической трубы 23, которые последовательно находятся в сообщении друг с другом, причем соединительный элемент наружной конической трубы 23 находится в сообщении со сборной камерой 32 бурового раствора через соединительную трубу 28, и торцевое отверстие наружной конической трубы 27 из соединительного элемента наружной конической трубы 23 выполнено с возможностью выпуска 34 бурового раствора.
Необязательно торцевое отверстие соединительной трубы 28 из соединительного элемента наружной конической трубы 23 выполнено с возможностью впуска 31 сжатого воздуха, и сжатый воздух поступает в через впуск 31 сжатого воздуха в производящую отрицательное давление камеру 33.
Необязательно форма наружной конической трубы 27 является аналогичной по отношению к форме конической форсунки 26, что упрощает удаление бурового раствора через выпуск 34 бурового раствора, и следует понимать, что согласно другим вариантам осуществления конструкция наружной конической трубы 27 и конструкция форсунки 26 могут быть выполнены в соответствующей конфигурации.
В целях упрощения пропускания сжатого воздуха герметизирующая форсунку прокладка 25 необязательно присутствует между соединительной трубой 28 и форсункой 26, причем уплотнение вакуумной всасывающей воронки 7 имеет хорошие эксплуатационные характеристики, оказывается затруднительной утечка в процессе циркуляции сжатого воздуха.
В целях упрощения обслуживания наружная коническая труба 27 и соединительный элемент наружной конической трубы 23 необязательно сконфигурированы с образованием составной конструкции.
Следует понимать, что согласно другим вариантам осуществления, чтобы упрощать обработку, наружная коническая труба 27 и соединительный элемент наружной конической трубы 23 необязательно сконфигурированы с образованием интегрированной конструкции.
Необязательно герметизирующая прокладка наружной конической трубы 24 расположена между наружной конической трубой 27 и соединительным элементом наружной конической трубы 23, и оказывается затруднительной утечка воздуха в положении соединения между наружной конической трубой 27 и соединительным элементом наружной конической трубы 23.
Необязательно в сборной камере 32 бурового раствора присутствует воронка 22 в сообщении с производящей отрицательное давление камерой 33, причем торцевое отверстие воронки 22 из производящей отрицательное давление камеры представляет собой всасывающее отверстие 701, и герметизирующая воронку прокладка 21 расположена между всасывающим отверстием 701 и сеткой 201.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложено устройство вибрационного сита, которое содержит блок вибрационного сита, предложенного согласно представленному выше первому аспекту, и, таким образом, обеспечивает все благоприятные эффекты блока вибрационного сита, предложенного согласно первому аспекту, и поэтому соответствующее подробное описание не будет представлено в настоящем документе.
Необязательно устройство вибрационного сита дополнительно содержит воздушный компрессор 6 в сообщении с вакуумной всасывающей воронкой 7.
В течение применения устройства вибрационного сита, предложенного согласно настоящему изобретению, необработанный буровой раствор 1 перемещают в вибрационное сито 2, необработанный буровой раствор 1 просеивают через сетку 201 вибрационного сита 2, и в результате чего он разделяется на очищенный буровой раствор 4 и буровой шлам 5, и очищенный буровой раствор 4 проходит вниз через просеивающие отверстия сетки 201 и поступает в резервуар 3, в то время как буровой шлам 5 перемещают на сетке 201, выпускают через передний торец сетки и собирают, поскольку размер частиц бурового шлама 5 составляет более чем размер отверстий сетки. В течение процесса обработки бурового раствора приводится в действие воздушный компрессор 6, и воздушный компрессор 6 обеспечивает создание отрицательного давления в вакуумной всасывающей воронке 7, в результате чего всасывается буровой раствор на сетке 201; по сравнению с режимом, в котором обеспечивается движение вниз бурового раствора через просеивающие отверстия сетки 201 только под действием силы тяжести бурового раствора, устройство вибрационного сита, предложенное согласно настоящему изобретению, может увеличивать количество бурового раствора, движущегося через просеивающие отверстия сетки 201, посредством дополнительной вакуумной всасывающей конструкция, и, соответственно, уменьшается содержание бурового раствора в буровом шламе 5, который выходит из сетки 201; при этом уменьшается содержание влаги в буровом шламе 5, сокращаются расходы, связанные с последующей обработкой бурового шлама 5, ослабляется воздействие бурового шлама 5 на окружающую среду, и это означает, что обработка бурового раствора становится более благоприятной для окружающей среды.
Как и в случае устройства вибрационного сита, предложенного согласно настоящему изобретению, уменьшается содержание жидкой фазы в буровом шламе 5, который отделяется в течение процесса обработки бурового раствора, и поскольку содержание влаги в буровом шламе 5 уменьшается, сокращаются расходы, связанные с транспортировкой и обработкой бурового шлама 5. Низкое содержание влаги в буровом шламе 5 может ослаблять воздействие бурового шлама 5 на окружающую среду и увеличивать коэффициент извлечения очищенного бурового раствора 4, и поскольку увеличивается количество извлекаемого бурового раствора, могут быть сокращены расходы, связанные с производством бурового раствора.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен блок вибрационного сита, на основании предшествующих технических решений дополнительные усовершенствования произведены согласно настоящему изобретению, и технические решения, описанные выше, также оказываются подходящими для настоящего изобретения; во избежание повторного описания, не будет представлено повторное разъяснение технических решений, которые описаны выше. Как представлено на фиг. 4, вибрационное сито 2 необязательно содержит множество сеток, которые равномерно распределены вдоль направления от впускного отверстие 203 до выпускного отверстия 204 вибрационного сита 2, и вакуумная всасывающая воронка 7 расположена соответствующим образом по отношению к сетке 201 у выпускного отверстия 204.
Необязательно воронка 22 вакуумной всасывающей воронки 7 может занимать соответствующее положение по отношению к нижней части каждой сетки 201, таким образом, чтобы улучшать извлекаемое количество бурового раствора, а также дополнительно уменьшать содержание бурового раствора и содержание жидкой фазы в буровом шламе 5, отделяемом от необработанного бурового раствора 1. Как представлено на фиг. 5, здесь необязательно может присутствовать только одна вакуумная всасывающая воронка 7, которая одновременно соответствует множеству сеток 201, причем в течение эксплуатации вакуумной всасывающей воронки 7 отрицательное давление может быть создано под каждой из сеток 201, и буровой раствор, расположенный на сетке 201, соответственно, может всасываться, таким образом, что буровой раствор проходит вниз через просеивающие отверстия. Как представлено на фиг. 6, согласно другим вариантам осуществления число вакуумных всасывающих воронок 7 может необязательно равняться числу сеток 201, причем по каждой из сеток 201 расположена одна вакуумная всасывающая воронка 7, при этом эксплуатацией каждой вакуумной всасывающей воронки 7 можно управлять отдельно, и, кроме того, эксплуатацией множества вакуумных всасывающих воронок 7 можно управлять одновременно. Следует пояснить, что когда присутствует множество вакуумных всасывающих воронок 7, каждая вакуумная всасывающая воронка 7 может быть оборудована одним воздушным компрессором, или множество вакуумных всасывающих воронок 7 используются одновременно во взаимодействии с одним воздушным компрессором.
Однако содержание жидкой фазы у сетки 201 вблизи самого переднего торца (сетки у выпускного отверстия) составляет менее чем соответствующее содержание у сеток 201 вблизи заднего торца, и отделение жидкой фазы оказывается затруднительным. Наилучшее решение представляет собой расположение вакуумной всасывающей воронки 7 у нижней части сетки 201 вблизи самого переднего торца, что может не только уменьшать содержание жидкой фазы в буровом шламе 5, но также сокращать расходы. Остальные условия являются такими же, как в случае первого варианта осуществления, и в настоящем документе не будет представлено соответствующее повторное описание.
Что касается блока вибрационного сита, предложенного согласно настоящему изобретению, соответствующие стадии эксплуатации могут быть описаны следующим образом. Для форсунки 26 использован принцип Вентури, причем сжатый воздух, производимый воздушным компрессором 6, поступает в производящую отрицательное давление камера 33 вакуумной всасывающей воронки 7, и при этом производимое отрицательное давление передается в сборную камеру 32 бурового раствора вакуумной всасывающей воронки 7, причем вакуумная всасывающая воронка 7 и сетка 201 вблизи самого переднего торца (у выпускного отверстия) вибрационного сита 2 находятся в сообщении друг с другом посредством применения герметизирующей воронку прокладки 21, при этом одно торцевое отверстие герметизирующей воронку прокладки 21 находится в герметизированном сообщении с окружностью сетки 201, в то время как другое торцевое отверстие находится в герметизированном сообщении с всасывающим отверстием вакуумной всасывающей воронки 7, жидкая фаза на поверхности сетки всасывается в сборную камеру 32 бурового раствора вакуумной всасывающей воронки 7 под действием отрицательного давления, и собираемый буровой раствор выпускается в резервуар 3 через выпуск 34 бурового раствора.
Таким образом, в блоке вибрационного сита, предложенном согласно настоящему изобретению, вакуумная всасывающая воронка 7 расположена между вибрационным ситом и резервуаром, сжатый воздух, продуваемый в вакуумную всасывающую воронку 7, может производить отрицательное давление, и, соответственно, буровой раствор на сетке 201 может всасываться в резервуар 3 через вакуумную всасывающую воронку, и при этом следует пояснить, что буровой раствор на верхней поверхности сетки 201 проходит вниз через просеивающие отверстия и выпускается в резервуар 3 через вакуумную всасывающую воронку 7; и буровой раствор на нижней поверхности сетки 201 непосредственно всасывается в вакуумную всасывающую воронку 7 и выпускается в резервуар 3, таким образом, что уменьшается содержание жидкой фазы в буровом шламе выпускаемый через передний торец сетки 201, снижается содержание влаги в буровом шламе, сокращаются расходы, связанные с обработкой бурового шлама, ослабляется воздействие на окружающую среду, и это означает, что обработка бурового раствора становится более благоприятной для окружающей среды. Необязательно, как представлено на фиг. 7, согласно настоящему изобретению также предложен блок вибрационного сита, на основании предшествующих технических решений дополнительные усовершенствования произведены согласно настоящему изобретению, и технические решения, описанные выше, также оказываются подходящими для настоящего изобретения; во избежание повторного описания, не будет представлено повторное разъяснение технических решений, которые описаны выше.
Необязательно в блоке вибрационного сита дополнительно содержатся контроллер (не представленный на фигурах), вакуумный насос 8 бурового раствора, всасывающая труба 9 вакуумного насоса бурового раствора и выпускная труба 10 вакуумного насоса бурового раствора, причем контроллер находится в сообщении с возможностью передачи сигналов с вакуумным насосом 8 бурового раствора, и контроллер выполнен с возможностью управления пуском и остановкой вакуумного насоса 8 бурового раствора, а также периодическим выпуском бурового раствора из вакуумного насоса 8 бурового раствора. Вакуумный насос 8 бурового раствора содержит впуск 801 сжатого воздуха, находящийся в сообщении с воздушным компрессором 6, всасывающее отверстие 802 бурового раствора и выпускное отверстие 803 бурового раствора; причем один торец всасывающей трубы 9 вакуумного насоса бурового раствора находится в сообщении с всасывающим отверстием 802 бурового раствора, в то время как другой торец всасывающей трубы 9 вакуумного насоса бурового раствора находится в сообщении с выпуск 34 бурового раствора вакуумной всасывающей воронки 7; и при этом один торец выпускной трубы 10 вакуумного насоса бурового раствора находится в сообщении с выпускным отверстием 803 бурового раствора, в то время как другой торец выпускной трубы 10 вакуумного насоса бурового раствора выполнен с возможностью выпуска буровой раствор. В течение процесса эксплуатации вакуумного насоса 8 бурового раствора может быть произведена относительно большая всасывающая сила, причем может быть соответствующим образом увеличена всасывающая сила у вакуумной всасывающей воронки 7, и при этом усиливается эффект всасывания бурового раствора. Кроме того, вакуумный насос 8 бурового раствора выполнен с возможностью периодического выпуска бурового раствора, другими словами, всасывающая сила периодически создается у вакуумной всасывающей воронки 7 в течение процесса эксплуатации вакуумного насоса 8 бурового раствора; при этом вакуумный насос 8 бурового раствора предназначен для эксплуатации в течение периода времени s1 для создания всасывающей силы, таким образом, чтобы всасывать буровой раствор вниз через сетку 201, доставлять его в вакуумный насос через всасывающую трубу 9 вакуумного насоса бурового раствора и выпускать его через выпускную трубу 10 вакуумного насоса бурового раствора, причем в течение этого процесса одновременно происходят процессы всасывания и выпуска бурового раствора; предусмотрено, что вакуумный насос 8 бурового раствора прекращает работу в течение периода времени s2, при этом исчезает всасывающая сила у вакуумной всасывающей воронки 7, и необработанный буровой раствор на сетке 201 не перемещается в положение на сетке 201 вакуумной всасывающей воронки 7 в течение периода времени s2. Поскольку вакуумная всасывающая воронка 7 производит всасывающую силу на сетке 201 в течение периода времени s1, в результате этого буровой раствор частично закупоривает просеивающие отверстия сетки 201 в течение процесса всасывания бурового раствора; и всасывающая сила на сетке 201 у вакуумной всасывающей воронки 7 исчезает в течение периода времени s2 (периода времени, в течение которого вакуумный насос 8 бурового раствора не работает), в то время как продолжает работать вибрационное сито 2, и, таким образом, буровой раствор на сетке 201 подвергается непрерывной вибрации, и частицы, которые первоначально закупоривали или почти закупоривали просеивающие отверстия, отделяются от просеивающих отверстий вследствие вибрации или отделяются после разрыхления, при этом предотвращается ситуация, в которой частицы закупоривают просеивающие отверстия, вероятность закупоривания просеивающих отверстий уменьшается, и оказывается затруднительным воздействие на движение бурового раствора вниз из просеивающих отверстий. После того, как продолжительность остановки операции всасывания достигает уровня s2, вакуумный насос 8 бурового раствора снова работает в течение периода времени s1, и требуется только такая циклическая эксплуатация вакуумный насос 8 бурового раствора. Следует пояснить, что движение необработанного бурового раствора на вибрационном сите 2 соответствует циклической эксплуатации вакуумного насоса 8 бурового раствора; например, вакуумный насос 8 бурового раствора работает в течение периода времени s1, и необработанный буровой раствор присутствует на сетке 201, соответствующей вакуумной всасывающей воронке 7 (в целях упрощения описания сетка 201, соответствующая вакуумной всасывающей воронке 7, называется целевой сеткой 202); после истечения периода времени s1 необработанный буровой раствор на целевой сетке 202 оказывается полностью обработанным, причем последующий необработанный буровой раствор не перемещается к целевой сетке 202, в этот момент времени вакуумный насос 8 бурового раствора вступает в фазу операции прекращения всасывания в течение периода времени s2, и частицы на целевой сетке 202, которые не всасываются, подвергаются вибрации по отношению к сетке 201, в результате чего уменьшается вероятность закупоривания просеивающих отверстий частицами. После истечения периода времени s2 необработанный буровой раствор начинает движение к целевой сетке 202; в этот момент времени вакуумный насос 8 бурового раствора снова вступает в фазу операции всасывания и выпуска бурового раствора в течение периода времени s1, и, соответственно, увеличивается количество бурового раствора, отделенного от необработанного бурового раствора, уменьшается содержание бурового раствора в буровом шламе 5, выпускаемом с сетки 201, снижается содержание влаги в отделяемом буровом шламе 5, сокращаются расходы, связанные с обработкой отделяемого бурового шлама 5, и ослабляется воздействие отделяемого бурового шлама 5 на окружающую среду.
Следует пояснить, что контроллер может представлять собой компьютер.
Следует пояснить, что период времени s1 может составлять, например, 3 секунды или 5 секунд, и период времени s2 может составлять, например, 3 секунды или 5 секунд, и следует понимать, что продолжительность периодов времени s1 и s2 может быть установлена по мере необходимости, и при этом в настоящем документе не будет представлено какие-либо подробное описание.
Следует пояснить, что целевая сетка 202 может представлять собой одну сетку 201 или часть одной сетки 201.
Как представлено на фиг. 7, согласно настоящему изобретению также предложено устройство вибрационного сита, содержащее воздушный компрессор 6, проводящую сжатый воздух трубу 11 и блок вибрационного сита, как упомянуто выше, и это устройство обладает по меньшей мере всеми преимуществами описанного выше блока вибрационного сита. Один торец проводящей сжатый воздух трубы 11 находится в сообщении с выпуском воздуха воздушного компрессора 6, в то время как другой торец проводящей сжатый воздух трубы 11 находится в сообщении с впуском 801 сжатого воздуха. Сжатый воздух, производимый воздушным компрессором 6, поступает в вакуумный насос 8 бурового раствора; вследствие собственной конструкции вакуумного насоса 8 бурового раствора, вакуумный насос 8 бурового раствора выполнен с возможностью создания в нем вакуума; при этом отрицательное давление, создаваемое вакуумом, передается в вакуумную всасывающую воронку 7 через всасывающую трубу 9 вакуумного насоса бурового раствора; вакуумная всасывающая воронка 7 всасывает буровой раствор на целевой сетке 202 под отрицательным давлением; буровой шлам 5 на поверхности сетки отсеивается посредством вибрационного сита; буровой раствор собирается во внутреннем пространстве вакуумного насоса 8 бурового раствора через всасывающую трубу 9 вакуумного насоса бурового раствора; посредством принципа управления собственной конструкции вакуумного насоса 8 бурового раствора вакуумный насос 8 бурового раствора выполнен с возможностью поочередного всасывания и выпуск согласно продолжительности периодов времени, заблаговременно определенных контроллером, таким образом, что буровой раствор внутри вакуумного насоса 8 бурового раствора выходит через выпускную трубу 10 вакуумного насоса бурового раствора и собирается. Следует пояснить, что согласно настоящему изобретению буровой раствор, выпускаемый из выпускной трубы 10 вакуумного насоса бурового раствора, может содержаться в отдельно предусмотренном резервуаре. В качестве альтернативы, согласно другим вариантам осуществления буровой раствор, выпускаемый из выпускной трубы 10 вакуумного насоса бурового раствора, непосредственно выпускается в резервуар, выполненный с возможностью сбора бурового раствора, выходящего непосредственно с сетки 201.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предложен способ обработки бурового раствора, подходящий для блока вибрационного сита, упомянутого в третьем варианте осуществления выше, способ обработки бурового раствора и включающий:
периодическое всасывание бурового раствора, расположенного на сетке вибрационного сита, посредством вакуумного насоса бурового раствора, в результате чего уменьшается вероятность закупоривания просеивающих отверстий целевой сетки 202.
Согласно настоящему изобретению предложена система для обработки бурового раствора, которая содержит блок вибрационного сита или устройство вибрационного сита, как упомянуто в представленных выше вариантах осуществления, и дополнительно содержит транспортирующее буровой раствор устройство (не представленное на фигурах), которое выполнено с возможностью транспортировки бурового раствора к впускному отверстие 203 вибрационного сита 2. Необязательно транспортирующее буровой раствор устройство может представлять собой подъемное устройство.
Наконец, следует пояснить, что представленные выше соответствующие варианты осуществления использованы исключительно для разъяснения технических решений настоящего изобретения, а не его ограничения; хотя настоящее изобретение подробно разъяснено со ссылкой на представленные выше соответствующие варианты осуществления, обычный специалист в данной области техники все же должен понимать, что могут быть произведены модификации технических решений, которые содержатся в представленных выше соответствующих вариантах осуществления, или некоторые или все содержащиеся в них технические признаки могут быть замещены соответствующими эквивалентами; и при этом указанные модификации или замещения не приводят к существенному выходу соответствующих технических решений за пределы объема технических решений соответствующих вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, специалист в данной области техники должен понимать, что хотя некоторые варианты осуществления, описанные в настоящем документе, содержат определенные признаки, которые присутствуют в других вариантах осуществления, а не другие признаки, сочетание признаков различных вариантов осуществления означает, что они находятся в пределах объема настоящего изобретения, и образуются различные варианты осуществления. Например, любые из заявленных в формуле изобретения вариантов осуществления могут быть использованы в любом сочетание. Информация, представленная в разделе «Уровень техники настоящего изобретения», предназначена исключительно для более глубокого понимания всего уровня техники настоящего изобретения и не должна рассматриваться как признание или принятие в любой форме того, что эта информация составляет предшествующий уровень техники, который должен быть уже известен специалисту в данной области техники.
Промышленная применимость
Таким образом, согласно настоящему изобретению предложены блок вибрационного сита, устройство вибрационного сита, способ обработки бурового раствора и система для обработки бурового раствора, причем содержание влаги в буровом шламе становится низким после обработки бурового раствора, являются низкими расходы на обработку, и обработка оказывается более благоприятной для окружающей среды.