專利名稱：磁性濾網(wǎng)夾緊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及箝位用于油田泥漿振動篩的濾網(wǎng)的方法和設備。更特別 地，本發(fā)明涉及用于將濾網(wǎng)固定定位的磁性夾鉗。
背景技術：
通常稱為"泥漿(mud)"的油田鉆井液在工業(yè)中用于多個目的。在其 眾多功能中，鉆井液作為滑潤劑，以冷卻旋轉的鉆頭且便于更快的切割速 度。典型地，鉆井液在地表混合，且以高壓向下鉆進而通過鉆具組的鉆孔 被抽取至鉆頭。 一旦鉆井液到達鉆頭，它通過各種噴嘴和排液口引出，在 這些噴嘴和排液口處，它潤滑并冷卻鉆頭。在通過噴嘴引出后，"用過的" 鉆井液通過形成在鉆具組和鉆探的井眼之間的環(huán)形套筒返回地表。
而且，鉆井液提供柱狀流體靜壓力或流體靜壓頭，以避免正在被鉆探 的井的"井噴(blow out)"。這個流體靜壓力抵消地層壓力，從而，如果地 巖層中的受壓的堆積物被后壓，則阻止泥漿的井噴。有助于鉆井液柱體的 流體靜壓力兩個因素是柱體本身的高度(或深度)(如，從表面至井眼底部的 垂直距離)和所使用的泥漿的密度(或其倒數(shù)，比重)。依賴于將被鉆探的地 巖層的類型和構造，將各種增重劑和潤滑劑混合進鉆井液，以獲得合適的 混合物。典型地，以磅每加侖的縮寫"磅"表示鉆井液重量。通常，增加 溶解在泥漿基體中的增重劑溶質(zhì)的量將產(chǎn)生更重的鉆井液。太輕的鉆井液 不能避免地巖層的井噴，且太重的鉆井液可能過度侵入地巖層。因此，需 要花費更多的時間和考慮，以確保鉆井液混合物是最佳的。由于鉆井液評估和混合工藝費時且昂貴，鉆探工和維修公司喜歡收回返回的鉆井液并循 環(huán)持續(xù)利用它。
鉆井液的另一個重要目的是將巖屑從位于鉆井底部處的鉆頭帶離至 地表。當鉆頭磨碎或刮位于鉆井底部的巖層時，其后留下固體材料的小碎 塊。引出鉆頭處的噴嘴的鉆井液用來進行攪拌，并將巖石和地巖層的固體 粒子沿鉆具組和鉆井之間的環(huán)形套筒帶至地表。因此，從環(huán)形套筒引出鉆 井的鉆井液是鉆井液中的地巖層巖屑的漿。在該鉆井液能夠被再利用和通 過鉆頭的噴嘴被再次向下抽吸之前，必須去除巖屑微粒。
在工業(yè)中，用來從鉆井液去除巖屑和其它固體微粒的一種類型的設備
通常稱為"泥漿振動篩(shale shaker)"。泥漿振動篩還公知為振動分離器， 是振動網(wǎng)狀工作臺，在該工作臺上堆積返回使用的鉆井液，且通過該工作 臺，形成基本上較清潔的鉆井液。典型地，泥漿振動篩是通常具有打孔的 濾網(wǎng)底部的傾斜工作臺。返回鉆井液堆積在泥漿振動篩的頂部。當鉆井液 沿著斜面向底端行進時，鉆井液通過孔落至下面的儲罐，從而留下固體微 粒材料。傾斜角與泥漿振動篩的振動作用的組合使得能夠在流動中留下固 體粒子，直到它們落至振動篩工作臺的底端。
上述描述的設備說明本領域技術人員公知的一種類型的泥漿振動篩。 在可選擇的泥漿振動篩中，振動篩的頂部邊緣可比末端相對更接近地表。 在這樣的泥漿振動篩中，傾斜角度可要求微粒沿大致向上的方向運動。還 在其它泥漿振動篩中，工作臺不是傾斜的，因此，振動篩的振動作用可單 獨地使粒子/鉆井液分離。無論如何，已存在的泥漿振動篩的工作臺傾斜和 /或振動設計不應被認為是對本發(fā)明的限制。
較佳地，泥漿振動篩工作臺的振動量和傾斜角度是可調(diào)整的，以適應 各種鉆井液流量和鉆井液中的微粒比例。在鉆井液通過泥漿振動篩的打孔 底部之后，它或可立刻返回鉆井的孔中的維護，儲存起來用于測量和評估， 或者通過另外的設備(如，干燥振動篩、離心分離機或小尺寸的泥漿振動 篩)，以去除更小的巖屑和/或微粒物質(zhì)。
由于泥漿振動篩通常是連續(xù)使用，修理工作和相關的停工期需要盡可 能的最小化。通常，隨著時間的過去，用來通過其從鉆井液中分離固體的 泥漿振動篩的濾網(wǎng)會磨損，且因此需要更換。因此，泥漿振動篩濾網(wǎng)通常
6構造為快速卸除且容易更換。通常，通過松幵幾個螺釘，濾網(wǎng)可脫離振動 篩組裝部件，且在大約幾分鐘內(nèi)被更換。雖然存在眾多類型和尺寸的濾網(wǎng)， 但它們通常采用類似的設計。
典型地，濾網(wǎng)包括多孔板基體，線網(wǎng)或其它穿孔過濾蓋層定位在該多 孔板基體上。多孔板基體通過提供支撐結構，并允許鉆井液通過其中。雖 然許多多孔板基體是平板形的或輕微弓形的，應當理解，可以替換釆用具 有遍及延伸的多個波紋的或錐形通路形的通道的多孔板基體。當沿著通道 長度將固體從它們所在的地方引向泥漿振動篩的末端時，錐形通路形的通 道可提供用于鉆井液-固體分離工藝的額外的表面區(qū)域。
在一些泥漿振動篩中，精細的篩布與振動濾網(wǎng)一起使用。這種濾網(wǎng)可 具有兩層或更多層的篩布或篩眼疊加層。篩布或篩眼層可結合在一起并放 置在一個支撐、多個支撐或多孔板或孔板上。振動濾網(wǎng)的框架彈性懸掛或 安裝在支撐上，并通過振動機構(如連接到框架上的旋轉軸上的非平衡重量) 引起振動。每個濾網(wǎng)可由振動設備進行振動，以在濾網(wǎng)上表面上產(chǎn)生截留 的固體流，用于固體的去除和處置。濾網(wǎng)的網(wǎng)眼的細度或粗度可依賴于鉆 井液流量和將被去除的固體的尺寸而進行變化。
在典型的振動篩中，濾網(wǎng)或濾網(wǎng)組件可拆卸地固定至振動機械裝置。 當濾網(wǎng)組件或多個濾網(wǎng)組件固定到位時，塔盤形成在反面，平行于振動篩 側壁。鉆井液，連同巖屑和碎片一起，在一側堆積在濾網(wǎng)組件的頂部上。 為了篩分或分離放置在濾網(wǎng)上的材料，通過電機以高頻振動或擺動濾網(wǎng)組 件。經(jīng)由濾網(wǎng)組件的加速，液體和精細粒子將穿過濾網(wǎng)組件，且將在下面 被回收。 一定尺寸以上的固體粒子移動和振動越過濾網(wǎng)而被移除。
人們認識到，為了獲得濾網(wǎng)組件的合適的振動，必須阻止濾網(wǎng)中的松 弛。濾網(wǎng)中的任何松弛產(chǎn)生不希望的濾網(wǎng)的搖擺行為，這將降低振動篩振 動的有效性，且還導致增加的濾網(wǎng)磨損。因此，人們認識到，應當固定濾 網(wǎng)，并通過連接機構緊緊地壓緊至振動機械。
一種類型的連接機構包括濾網(wǎng)組件的每個縱向末端上的連接至振動 篩的吊鉤。振動篩在各側將具有通道形狀的牽引桿，該牽引桿與濾網(wǎng)組件 上的對應的吊鉤緊密裝配。牽引桿由螺釘或其它緊固件保持在適當?shù)奈?置。這些是可拆卸地連接的，以便能夠不時更換濾網(wǎng)。在工業(yè)中這樣的濾網(wǎng)稱為"鉤帶濾網(wǎng)(hookstrip screen)"。
典型地，通過首先形成用作濾網(wǎng)組件的支撐結構的金屬多孔板(如后 板)，制造鉤帶濾網(wǎng)。金屬多孔板通常制造的很重且昂貴，且阻塞潛在的濾 網(wǎng)區(qū)域的實體部分。在濾網(wǎng)制造期間，濾網(wǎng)表面(例如，過濾元件)用環(huán) 氧樹脂粉末連接至金屬多孔板。當環(huán)氧粉末融化，且濾網(wǎng)表面連接至金屬 多孔板時，環(huán)氧樹脂在濾網(wǎng)表面上蔓延，從而阻塞濾網(wǎng)表面。粘接工藝也 相對很長，在一些例子中，持續(xù)5至15分鐘。
在目前的連接機構的另一種類型中，如圖1所示，振動篩濾網(wǎng)11通 常用楔合塊12和楔合塊定位支架14安裝或固定至振動機器10。楔合塊定 位支架14可是振動機器的主要部分。濾網(wǎng)11放置在楔合塊定位支架14 下面適當?shù)奈恢?，且隨后楔合塊12重擊到位，以將濾網(wǎng)ll固定至振動機 器10上。操作人員通常選擇采用錘子和與楔合塊12接觸的合適的木塊的 組合，以傳遞足夠的力量，從而充分地固定楔合塊。雖然目前的楔合塊系 統(tǒng)對安裝濾網(wǎng)可能是有效的，但采用這種方式拆除濾網(wǎng)并更換它們需要相 當多的時間，且勞動量大。
因此，存在以有效成本連接機構的需要，該連接結構基本上不阻塞用 于過濾鉆井液的篩面。而且，存在拆除和安裝濾網(wǎng)的更快的方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，在此公開的實施例涉及一種用于泥漿振動篩的磁力夾 緊系統(tǒng)，該磁力夾緊系統(tǒng)包括至少一個濾網(wǎng)，所述至少一個濾網(wǎng)具有至 少兩個側端和至少一個連接表面，所述兩個側端在第一側和第二側之間延 伸；泥漿振動篩的至少一個裝配表面，所述裝配表面配置為接納至少一個 濾網(wǎng)，其中所述泥漿振動篩具有第一端部和第二端部；及至少一個磁體， 所述磁體設置在所述至少一個濾網(wǎng)和所述泥漿振動篩之間，其中所述至少 一個磁體配置為將所述至少一個濾網(wǎng)磁力連接至所述泥漿振動篩。
在另一方面中，在此公開的實施例涉及一種用于更換泥漿振動篩中的 濾網(wǎng)的方法，包括啟動至少一個分離設備，其中磁力夾緊系統(tǒng)包括至少 一個分離設備；從所述泥漿振動篩移除至少一個濾網(wǎng)；停用所述至少一個 分離設備；及將至少一個濾網(wǎng)安裝在泥漿振動篩內(nèi)。根據(jù)下文的描述和附加的權利要求，本公開的其它發(fā)明將變得容易理


圖1示出傳統(tǒng)的泥漿振動篩和楔合塊系統(tǒng)。
圖2A-2C是根據(jù)在此公開的各實施例的泥漿振動篩。 圖3A和3B示出根據(jù)在此公開的各實施例的濾網(wǎng)。 圖4A和4B示出根據(jù)在此公開的各實施例的濾網(wǎng)。 圖5A和5B示出根據(jù)在此公開的各實施例的泥漿振動篩。 圖6A和6B示出根據(jù)在此公開的各實施例的泥漿振動篩。 圖7A-7D示出根據(jù)在此公開的各實施例的泥漿振動篩。 圖8A-8C示出根據(jù)在此公開的各實施例的泥漿振動篩。 圖9A和9B示出根據(jù)在此公開的各實施例的用于分離設備的水平延 伸的軸。
圖10A和10B示出根據(jù)在此公開的各實施例的用于分離設備的凸輪 和曲柄系統(tǒng)。
圖11示出根據(jù)在此公開的各實施例的用于分離設備的氣動/液壓波紋 管類型的致動器。
具體實施例方式
通常，在此公開的各實施例涉及用于將濾網(wǎng)連接至油田泥槳振動篩的 方法和設備。具體地，在此公幵的各實施例涉及有磁力地將濾網(wǎng)連接至振 動篩的磁體。而且，在此公開的各實施例涉及安裝和拆除用于泥漿振動篩 的濾網(wǎng)的方法。
最初參照圖2A，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有磁力夾緊系統(tǒng) 15的振動篩籃框105的頂視圖。在該實施例中，振動篩105包括至少一個 濾網(wǎng)21。每個濾網(wǎng)21具有在第一側28和第二側29之間延伸的兩個側端 23。此外，濾網(wǎng)21可包括合成物框架、線結構和至少一個過濾元件。雖 然在圖2A中示出四個濾網(wǎng)21，本領域技術人員將會明白，在不偏離本發(fā) 明的保護范圍的條件下，可以采用任何數(shù)目的濾網(wǎng)和濾網(wǎng)配置。例如，在一個實施例中，可存在一行的四個濾網(wǎng)，或在另一實施例中，它們是兩行 的四個濾網(wǎng)。
現(xiàn)在參照圖2B和2C，在一個實施例中，示出磁力夾緊系統(tǒng)15。磁力 夾緊系統(tǒng)15可包括連接表面26，該連接表面26可以是位于一個或多個濾 網(wǎng)21底面上的任何區(qū)域，該濾網(wǎng)21配置為磁性連接至至少一個磁體22， 其中該磁體22可連接至振動篩籃框105上的任何區(qū)域，該振動篩籃框105 配置為接納濾網(wǎng)21的連接表面26。因此，連接表面26可包括如鐵、鋼或 本領域已知的響應磁力的材料的元件。磁體22可包括配置為與連接表面 26連接的裝配表面27?？商鎿Q地，在一個或多個實施例中，本領域技術 人員將會明白，磁體可整體地形成(未示出)在振動篩籃框105內(nèi)，使得裝 配表面27形成配置為接納連接表面26的振動篩籃框105 —部分。在另一 替換中， 一個或多個實施例可包括至少一個連接至濾網(wǎng)21的磁體(未示 出)，使得對應地連接至振動篩籃框105的磁體22和連接至濾網(wǎng)21的磁體 配置為磁性連接在一起，從而將濾網(wǎng)21固定至該振動篩籃框105。
仍然參照圖2B和2C，當濾網(wǎng)21的連接表面26設置為接近裝配表面 27時，磁體22和連接表面26之間的磁力將濾網(wǎng)21固定至振動篩籃框105。 如圖所示，至少一個磁體22可設置為接近每個濾網(wǎng)21的各個側端23的 中心。本領域技術人員將會明白，磁體22可通過本領域己知的任何裝置， 例如螺栓連接、膠粘或焊接，連接至振動篩籃框105的任何部分(如，振動 篩籃框105的側面)。
在一個實施例中，濾網(wǎng)21可包括合成物框架。合成物框架可由本領 域技術人員已知的任何材料形成，該材料包括但不限于塑料或不銹鋼、金 屬合金、塑料的組合等。根據(jù)本發(fā)明的各實施例的合成物框架可采用塑料 制造領域的技術人員熟知的多種方法形成。形成合成物框架的一種方法包 括注射成型和/或氣體注射成型。在這樣的實施例中，合成物或聚合物材料 可形成在線結構周圍，并放在鑄模中。鑄?？稍诰€結構周圍被封閉，且液 體聚合物注入其中。經(jīng)過固化，在鑄模的反側施加力，從而允許形成的框 架從鑄模上分離。在注射成型的可替換方法中，氣體可注射進鑄模，以在 合成物中產(chǎn)生空間，該空間可隨后被填滿替換材料。在另一實施例中，這 些空間可填滿響應磁力的元件，如鐵、鋼或本領域已知的其它材料。可替換地，這些空間可填滿磁性材料。
如圖3A和3B所示，濾網(wǎng)21還可形成為包括金屬多孔板30(如后板)， 該金屬多孔板30連接至濾網(wǎng)21的底面。在一個實施例中，板30可用環(huán) 氧樹脂粉末連接。在這個實施例中，環(huán)氧樹脂粉末熔化并放置在濾網(wǎng)21 的底面和金屬多孔板30之間。因此，板30能夠響應磁力。本領域技術人 員將會明白，為了將濾網(wǎng)21固定至振動篩籃框，連接至振動篩籃框(未示 出)的磁體(未示出)可與多孔板30連接。
在圖4A和4B示出的另一實施例中，濾網(wǎng)21還形成為包括至少一個 金屬板35。本領域技術人員將會明白，該金屬板或者可連接至濾網(wǎng)21， 或這可與濾網(wǎng)21整體形成。因此，配置為響應磁力的金屬板35可將濾網(wǎng) 21連接至磁體(未示出)，該磁鐵連接至振動篩籃框(未示出)。因此，在這 個實施例中，當金屬板35連接至對應的磁體時，濾網(wǎng)可被固定至振動篩 籃框。本領域技術人員將會明白，金屬板35近似為磁體的尺寸。
現(xiàn)在參照圖5A和5B，濾網(wǎng)21可包括連接至濾網(wǎng)21的連接表面26 上的至少一個磁體22。而且，至少振動篩籃框105的一部分(稱為裝配表 面27)可包括如鐵、鋼或本領域已知的響應磁力的其它材料的元件。振動 篩籃框105的每個裝配表面27位于適當?shù)奈恢?，配置為接納濾網(wǎng)的連接 表面26。在這個實施例中，磁體22配置為連接至對應的裝配表面27，從 而將濾網(wǎng)21磁性連接至振動篩籃框105的裝配表面27。磁體22可通過本 領域中的任何已知的方法，如螺栓擰緊、螺紋連接或其中的類似物，連接 至濾網(wǎng)21的連接表面26。在這個實施例中，裝配表面27可包括如鐵、鋼 或本領域已知的響應磁力的其它材料的元件。當濾網(wǎng)21放置進振動篩籃 框105中，連接至濾網(wǎng)的連接表面26的磁體22可與振動篩籃框105的裝 配表面27連接。
可替換地，本領域技術人員將會明白，在一個或多個實施例中，至少 一個磁體還可連接至振動篩籃框105，使得磁體的至少一個未連接的末端 是配置為與對應的磁體22連接的裝配表面27。因此，連接至濾網(wǎng)21的磁 體22和連接至振動篩籃框105的磁體(未示出)之間的磁體連接將該濾網(wǎng) 21固定至振動篩籃框105。雖然圖2A示出四個濾網(wǎng)21，本領域技術人員 將會明白，在不偏離本發(fā)明公開的保護范圍內(nèi)，可以采用任何數(shù)目的濾網(wǎng)和濾網(wǎng)配置。例如，在一個實施例中，可存在一行的四個濾網(wǎng)，或在另一 實施例中，它們是兩行的四個濾網(wǎng)。
現(xiàn)在參照圖5B，示出根據(jù)該實施例的具有磁力夾緊系統(tǒng)115的振動
篩籃框105的頂視圖。磁力夾緊系統(tǒng)115包括圖2A-2C示出的所有結構特 征，然而，磁體22可定位于不同的位置。如圖所示，至少一個磁體22可 放置為接近每個濾網(wǎng)21的每個角部。本領域技術人員將會明白，雖然示 出一定數(shù)目和位置的磁體22和裝配表面27，但是可釆用任何數(shù)目的組合。
現(xiàn)在轉至圖6A，示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有磁力夾緊系統(tǒng) 215的振動篩籃框105的頂視圖。在這個實施例中，振動篩籃框105具有 第一端部24和第二端部25，并包括至少一個濾網(wǎng)21。每個濾網(wǎng)21具有 在第一側28和第二側29之間延伸的兩個側端23。此外，濾網(wǎng)21可包括 合成物框架、線結構和至少一個過濾元件。
現(xiàn)在參照圖6B，在一個實施例中，每個濾網(wǎng)21包括連接表面26。該 連接表面26可以是位于一個或多個濾網(wǎng)21底面上的任何區(qū)域，該濾網(wǎng)21 配置為磁性連接至至少一個磁體64。因此，連接表面26可包括如鐵、鋼 或本領域已知的響應磁力的材料的元件。本實施例的磁力夾緊系統(tǒng)215可 包括連接至振動篩籃框105的兩個磁體64。每個磁體64可包括配置為與 連接表面26連接的裝配表面27。磁體64可連接至配置為接納連接表面 26的振動篩籃框105上的任何區(qū)域。在這個實施例中，磁體64可連接至 至少一個濾網(wǎng)支撐122的頂面。濾網(wǎng)支撐122形成振動篩籃框105的一部 分。當濾網(wǎng)21的連接表面26放置為接近磁體64的裝配表面27時，磁體 64和連接表面26之間的磁力將濾網(wǎng)21固定至該振動篩籃框105?？商鎿Q 地，本領域技術人員將會明白，在一個或多個實施例中，可替換地，磁體 (未示出)可固定至濾網(wǎng)21的連接表面25，且振動篩籃框105可包括一個 或多個裝配表面27(如，濾網(wǎng)支撐122的頂面)，該裝配表面27包括如鐵、 鋼或本領域己知的響應磁力的其它材料的元件。因此，磁體64可配置為 磁性連接至振動篩籃框105的裝配表面27，從而將濾網(wǎng)21固定至振動篩 籃框105。在其它實施例中，磁體(未示出)可連接至至少一個濾網(wǎng)支撐122 的頂面，且磁體可固定至濾網(wǎng)21的連接表面25。
仍然參照圖6B，每個磁體64可沿著振動篩籃框105水平延伸，從接
12近第一濾網(wǎng)21a的第一側28延伸至接近最后一個濾網(wǎng)21d的第二側29。 一個磁體64可設置為接近第一端部24，另一磁體64設置為接近第二端部 25。本領域技術人員將會明白，磁體64可通過本領域己知的任何方法進 行連接，例如螺栓連接、膠粘、焊接或其中的類似方法。而且，本領域技 術人員將會明白，雖然示出一定數(shù)目、尺寸和位置的磁體64和裝配表面 27，但是可采用任何數(shù)目的組合。
圖7A-7D示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的具有磁力夾緊系統(tǒng)315的振 動篩籃框105。該實施例包括圖6A-6B中示出的所有結構特征，然而，至 少一個磁體64可定位于不同的位置。如圖7A和7B所示，至少一個磁體 64可沿著振動篩籃框105的長度水平延伸，從接近第一濾網(wǎng)21a的第一側 28延伸至接近最后一個濾網(wǎng)21d的第二側29。
圖7C是圖7A和7B示出的實施例的端視圖。如圖所示，至少一個磁 體64設置在振動篩籃框105的第一端部24和第二端部25之間的所選擇 距離。當每個濾網(wǎng)21的中心由磁體64的磁力向下吸引時，每個濾網(wǎng)的側 端23可向上移動。為了阻止每個濾網(wǎng)21的錯位，至少一個停止軌道IIO 可設置為接近每個濾網(wǎng)側端23的中點，如圖7C-7D所示。停止軌道110 可配置為將一個濾網(wǎng)21保持在適當?shù)奈恢谩１绢I域技術人員將會明白， 停止軌道110可由金屬、塑料或其中的任何等同材料制成。而且，本領域 技術人員將會明白，雖然在所公開的各實施例中設置一定數(shù)目和位置的磁 體64和停止軌道110，但是可采用任何數(shù)目的組合。
在另一實施例中，至少一個磁體64可包括鄰接的單獨的磁體(未示 出)。該實施例包括圖7A中示出的所有結構特征，然而，磁體陣列(未示 出)可沿振動篩籃框105的長度設置，使得當濾網(wǎng)21a-21d設置在振動篩籃 框105內(nèi)時，它們基本上與磁體64對齊。在一個實施例中，多個磁體(未 示出)可相互鄰接設置。磁體這種配置可形成定位以獲得特定磁場的磁路。 例如，根據(jù)該磁體配置形成的磁路可提供磁通量，該磁通量經(jīng)由例如金屬 元件進入指定的氣隙中，從而增加保持在濾網(wǎng)21a-21d和振動篩籃框105 之間的磁力。
可替換地，該實施例可包括至少一個磁體(未示出)，該磁體連接至濾 網(wǎng)21的連接表面26，并配置為將濾網(wǎng)21連接到振動篩籃框105的裝配表面27。例如，至少一個磁體(未示出)可通過本領域己知的任何方法，例如
螺栓連接、膠粘、焊接或其中的類似方法，連接至濾網(wǎng)21的連接表面26。 當濾網(wǎng)21設置在振動篩籃框105內(nèi)時，連接至濾網(wǎng)21的連接表面26的 磁體(未示出)可連接至振動篩籃框105的裝配表面27。在這個實施例中， 裝配表面27可包括響應磁力的元件，如鐵、鋼或其中本領域技術人員熟 知的任何等同物。
現(xiàn)在參照圖8A-8C，示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可替換的磁力夾 緊系統(tǒng)415的頂視圖。在這個實施例中，振動篩籃框105具有第一端部24 和第二端部25，并包括至少一個濾網(wǎng)21。每個濾網(wǎng)21具有在第一側28 和第二側29之間延伸的兩個側端23。此外，每個濾網(wǎng)21可包括合成物框 架、線結構和至少一個過濾元件。在這個實施例中，每個濾網(wǎng)的底面包括 連接表面112，該連接表面112可包括響應磁力的元件，如鐵、鋼或其中 本領域技術人員熟知的任何等同物。而且，本實施例的磁力夾緊系統(tǒng)415 可包括連接至振動篩籃框105的至少一個磁體120。連接至對應的磁體120 的振動篩籃框部分稱為裝配表面27。在這個實施例中，裝配表面27可以 是至少一個濾網(wǎng)支撐122的頂面。至少一個磁體120可從振動篩籃框105 的第一端部24延伸至第二端部25。而且，磁體120可接近對準濾網(wǎng)21 的第一側28或第二側29。本領域技術人員將會明白，磁體120可通過本 領域已知的任何方法進行連接，例如螺栓連接、膠粘、焊接或其中的類似 方法。
現(xiàn)在參照圖8C，在這個實施例中， 一個濾網(wǎng)21a的連接表面112和鄰 近濾網(wǎng)21b的連接表面112磁力連接至同一磁體120。至少一個磁體120 可接近濾網(wǎng)21的鄰接側進行設置，以便當磁體120施加力時，濾網(wǎng)21可 被牢固地固定至振動篩籃框105。本領域技術人員將會明白，在不偏離在 本發(fā)明的各實施例的范圍的前提下，磁體120可以是任何形狀或尺寸。
返回參照圖5A和5B，在一個實施例中，示出用于將濾網(wǎng)21從振動 篩籃框105分離的分離設備175。至少一個把手32設置為靠近振動篩籃框 105的周邊，并配置為反轉至少一個磁體22的極性?？商鎿Q地，在另一實 施例中(未示出)，把手32可設置為靠近每個磁體22。當扳動把手32時， 每個對應的磁體22旋轉180度，從而反轉每個磁體22的極性。在這個實施例中，每個把手32控制連接至振動篩籃框105的對應的磁體22，并磁 力連接至每個濾網(wǎng)21的連接表面26。本領域技術人員將會明白，把手32 可由本領域熟知的任何材料制成，并能夠采用任何方法連接，如螺栓連接、 膠粘、焊接或其中的類似方法。而且，本領域技術人員將會明白，雖然在 本發(fā)明的各實施例中設置了一定數(shù)目和位置的磁體22和把手32，但是可 采用多個組合。
在另一實施例中，如圖9A和9B所示，示出用于將濾網(wǎng)21從振動篩 籃框105分離的分離設備177。設置為靠近振動篩籃框105周邊的至少一 個把手32被配置成使軸54旋轉。在這個實施例中，至少一個軸54可從 第一濾網(wǎng)21a的第一側28水平延伸至最后一個濾網(wǎng)21d的第二側29。至 少一個軸54可配置為反轉磁體22整個側面的極性。例如，參照圖9A的 剖視圖，軸54可將磁體22旋轉180度，從而反轉磁體22的極性。在本 實施例中，把手32的位置進一步在圖6A和6B中圖示出。因此，在這個 例子中，通過移動一個或多個磁體，可打破或改變磁路。
在另一實施例中，如圖10A和10B所示，示出用于將濾網(wǎng)21從振動 篩籃框105分離的可替換的分離設備179。至少一個曲柄132設置為靠近 振動篩籃框105的周邊，并配置旋轉設置在振動篩籃框105內(nèi)的至少一個 凸輪130。本領域技術人員將會明白，凸輪130和曲柄132可由如金屬、 塑料等本領域熟知的材料制成，并且可通過本領域熟知的任何方法進行連 接，例如螺栓連接、螺紋連接或任何等同的方法。在這個實施例中，當曲 柄132被旋轉時，凸輪130在振動篩籃框105內(nèi)上升，以按壓每個濾網(wǎng)21 的底面，并且由此將它從振動篩籃框105升起。而且，本領域技術人員將 會明白，雖然各實施例中設置了一定數(shù)目和位置的凸輪130和曲柄132， 但是可采用多個組合。
現(xiàn)在參照圖11，示出用于將濾網(wǎng)21從振動篩籃框105分離的可替換 的分離設備181。至少一個液壓致動器140可設置在振動篩籃框105內(nèi)， 并位于濾網(wǎng)21下面，并且可配置為按壓濾網(wǎng)21，并將它從振動篩籃框105 升起。例如，分離設備181還可包括活塞(未示出)，該活塞可緊密地裝配 在液壓致動器140的開口內(nèi)。特別地，活塞可配置為通過對由液壓致動器 140包圍的液體施加力來改變體積。體積的改變可導致液壓致動器140按壓濾網(wǎng)21，或向下接觸，允許濾網(wǎng)連接至振動篩籃框105。本領域技術人 員將會明白，在不偏離在此公開的各實施例的范圍的前提下，可采用可充
氣的濾網(wǎng)襯墊、氣壓致動器、鼓風器(air bellow)和液壓波紋管(hydraulic bellow)或本領域熟知的等同方法。
在可替換的實施例中，用于磁力夾緊系統(tǒng)的分離設備可包括至少一個 氣動磁體，其中氣動磁體起作用，以便它在所有的時間提供箝位力，直至 它接收到氣動信號。在另一實施例中，用于磁力夾緊系統(tǒng)的分離設備可包 括至少一個電磁體。電線可沿著振動篩的周邊設置，并且電流從其中流過。 在這個實施例中，電流的切換可使至少一個電磁體停用，從而釋放它的磁 力。本領域技術人員將會明白，電磁體可由當設置為靠近電流時呈現(xiàn)磁性 的材料制成。
在上述公開的各實施例中，磁體是連接到磁體的表面和/或振動篩籃框 的組件。在可替換的實施例中，磁體可放置或形成在濾網(wǎng)或振動篩籃框組 件內(nèi)。例如，濾網(wǎng)可帶有磁體模壓或成形位于濾網(wǎng)框架內(nèi)部。在這個實施 例中，濾網(wǎng)的連接表面對應于濾網(wǎng)內(nèi)的磁體的位置。因此，如上所述，濾 網(wǎng)內(nèi)的磁體的磁力可將濾網(wǎng)磁力連接至振動篩籃框的對應的裝配表面。
有利的是，上述設備和方法的各實施例可增加振動篩系統(tǒng)從巖屑中分 離鉆井液的效率。照此，可降低構造、維護和修理振動篩的費用。例如， 在現(xiàn)有技術中，用于將濾網(wǎng)固定至振動篩的循環(huán)時間可能花費5-15分鐘， 根據(jù)在此公開的各實施例的濾網(wǎng)可在約數(shù)秒內(nèi)連接。
最后，雖然己經(jīng)參照有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明，本領域技術人 員，得益于本發(fā)明，將會明白，在不偏離在此公開的本發(fā)明保護范圍的前 提下，能夠設計其它實施例。因此，本發(fā)明的保護范圍應當僅由隨后的權 利要求進行限定。
權利要求
1. 一種用于泥漿振動篩的磁力夾緊系統(tǒng)，該磁力夾緊系統(tǒng)包括至少一個濾網(wǎng)，所述至少一個濾網(wǎng)包括至少兩個側端和至少一個連接表面，所述至少兩個側端在第一側和第二側之間延伸；泥漿振動篩的至少一個裝配表面，所述裝配表面配置為接納至少一個濾網(wǎng)，其中所述泥漿振動篩包括第一端部和第二端部；及至少一個磁體，所述磁體設置在所述至少一個濾網(wǎng)和所述泥漿振動篩之間，其中所述至少一個磁體配置為將所述至少一個濾網(wǎng)磁力連接至所述泥漿振動篩。
2. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，進一步包括至少一個分離設 備，所述至少一個分離設備用于將所述至少一個磁體與所述至少一個連接 表面分離。
3. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，進一步包括至少一個分離設 備，所述至少一個分離設備用于將所述至少一個磁體與所述至少一個裝配 表面分離。
4. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體設置 為靠近所述至少一個濾網(wǎng)的至少一個側端的中心。
5. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體設置 為靠近所述至少一個濾網(wǎng)的至少一個角部。
6. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體是永 久稀土磁體。
7. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個濾網(wǎng)是包 括以聚合物包圍的碳素鋼網(wǎng)的復合濾網(wǎng)。
8. 根據(jù)權利要求7所述的碳素鋼網(wǎng)，進一步包括至少一個金屬板，所 述至少一個金屬板連接至所述至少一個濾網(wǎng)的連接表面。
9. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個濾網(wǎng)包括 金屬框架。
10. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中由至少一個裝配表面 和至少一個連接表面組成的組中的至少一個包括響應磁力的元件。
11. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體從 第一濾網(wǎng)的所述第一側附近延伸至最后一個濾網(wǎng)的所述第二側附近，且設 置為靠近至少一個側端。
12. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體從 第一濾網(wǎng)的所述第一側附近延伸至最后一個濾網(wǎng)的所述第二側附近，且設 置在所述泥漿振動篩的所述第一端部和第二端部之間的所選擇的距離，并 且進一步包括至少一個停止軌道，所述至少一個停止軌道設置為靠近所述至少一個 側端的中點，且配置為將所述至少一個濾網(wǎng)保持在適當?shù)奈恢谩?br> 13. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個濾網(wǎng)的 連接表面和至少一個相鄰濾網(wǎng)的連接表面磁力連接至從所述泥漿振動篩 的第一端部延伸至第二端部的至少一個磁體，且靠近所述至少一個濾網(wǎng)的 第一側和第二側對齊，并且連接至至少一個濾網(wǎng)支撐件。
14. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個磁體包 括相鄰的單獨的磁體。
15. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個連接表 面進一步包括至少一個磁體。
16. 根據(jù)權利要求1所述的磁力夾緊系統(tǒng)，其中所述至少一個裝配表面進一步包括至少一個磁體。
17. —種用于更換泥漿振動篩中的濾網(wǎng)的方法，包括 啟動至少一個分離設備，其中磁力夾緊系統(tǒng)包括所述至少一個分離設備；從所述泥漿振動篩移除至少一個濾網(wǎng)； 停用所述至少一個分離設備；及 將至少一個濾網(wǎng)安裝在泥槳振動篩內(nèi)。
18. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中磁力夾緊系統(tǒng)進一步包括 至少一個濾網(wǎng)，所述至少一個濾網(wǎng)包括至少兩個側端和至少一個連接表面，所述側端在第一側和第二側之間延伸；泥漿振動篩的至少一個裝配表面，所述裝配表面配置為接納至少一個 濾網(wǎng)，其中所述泥漿振動篩包括第一端部和第二端部；及至少一個磁體，所述磁體設置在所述至少一個濾網(wǎng)和所述泥漿振動篩 之間，其中所述至少一個磁體配置為將所述至少一個濾網(wǎng)磁力連接至所述 泥漿振動篩。
19. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括 操作設置為靠近所述振動篩周邊的至少一個把手，以反轉所述至少一個磁體的極性。
20. 根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述至少一個把手包括至少一 個軸，所述至少一個軸水平穿通延伸，用于控制磁體的整個側面。
21. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括 由氣動信號觸發(fā)氣動磁體，其中所述至少一個磁體是氣動磁體。
22. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括操作移動凸輪的曲柄，從而將所述濾網(wǎng)升起離開所述泥槳振動篩。
23. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括-通過至少一個可充氣的濾網(wǎng)襯墊、至少一個液壓致動器和至少一個液壓缸中的任一個，從所述泥漿振動篩向上按壓所述至少一個濾網(wǎng)。
24. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括活塞。
25. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其中所述分離設備包括 切斷設置為靠近至少一個電磁鐵的電流，以停用至少一個電磁體，其中所述至少一個磁體是電磁體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于泥漿振動篩的磁力夾緊系統(tǒng)，該磁力夾緊系統(tǒng)包括至少一個濾網(wǎng)，所述至少一個濾網(wǎng)具有至少兩個側端和至少一個連接表面，所述兩個側端在第一側和第二側之間延伸；泥漿振動篩的至少一個裝配表面，所述裝配表面配置為接納至少一個濾網(wǎng)；其中所述泥漿振動篩包括第一端部和第二端部；及至少一個磁體，所述磁體設置在所述至少一個濾網(wǎng)和所述泥漿振動篩之間，其中所述至少一個磁體配置為將所述至少一個濾網(wǎng)磁力連接至所述泥漿振動篩。還公開了一種用于更換泥漿振動篩中的濾網(wǎng)的方法，包括啟動至少一個分離設備，其中磁力夾緊系統(tǒng)包括至少一個分離設備；從所述泥漿振動篩移除至少一個濾網(wǎng)；停用所述至少一個分離設備；及將至少一個濾網(wǎng)安裝在泥漿振動篩內(nèi)。
文檔編號B07B1/28GK101522321SQ200780036408
公開日2009年9月2日 申請日期2007年10月1日 優(yōu)先權日2006年9月29日
發(fā)明者布里安·S·卡爾, 本·霍爾頓, 詹姆斯·馬歇爾, 邁克爾·A·蒂默曼 申請人:M-I有限公司