專利名稱：制造油田機器的設備和方法
技術(shù)領域：
本文所公開的實施例大體而言涉及使用復合材料制造的離心機。更具體而言，本文所公開的實施例涉及使用高強度復合材料制造的離心機。
背景技術(shù)：
實體轉(zhuǎn)鼓沉降式離心機常常用于分離液體-固體混合物。舉例而言，鉆井切屑，鉆井泥漿，廢油和在鉆井期間和在一般化學加工期間生成的其它廢料可使用離心機分離。這樣的混合物可包括固體以及含油流體和含水流體中的一種或多種。離心機操作的原理是根據(jù)在鉆井流體內(nèi)的固體與液體之間的密度差異。在旋轉(zhuǎn)扭矩施加到生成離心力(在下文中，“G力”)的離心機上，更高密度的固體優(yōu)先聚集于離心機 內(nèi)的外圍，而較低密度的液體優(yōu)先更靠近離心機旋轉(zhuǎn)軸線聚集。在最初由G力分離時，固體和液體能使用帶狀螺旋輸送機(有時稱作渦卷)從離心機的相對側(cè)移除。離心機操作面臨的一些挑戰(zhàn)包括高進料速率和在進料中變化的固體含量。隨著進料速率增加，通常需要高速度和扭矩來實現(xiàn)固體分離，從而導致由于設備尺寸增加的占據(jù)面積和增加的能量和操作成本。由于在進料中的磨蝕性和腐蝕性材料的影響，特別是在流體和固體在操作期間刮擦離心機構(gòu)件的情況下，磨損和撕裂也是關(guān)注的問題。此外，離心機構(gòu)件必須能在高速操作期間維持強度和剛性以便減小構(gòu)件變形，其最終造成系統(tǒng)振動和構(gòu)件破裂。因此，常規(guī)離心機構(gòu)件通常由不銹鋼或碳鋼合金構(gòu)件制成。轉(zhuǎn)鼓，例如常規(guī)地由不銹鋼制成且重量可超過3001b。但是，不銹鋼離心機構(gòu)件的尺寸和重量是成問題的。在高分離效率所需的高旋轉(zhuǎn)速度下，在轉(zhuǎn)鼓上的大部分彎曲應力源自作用于鋼轉(zhuǎn)鼓壁本身重量上的“G”力。使得轉(zhuǎn)鼓更厚只會增加此應力。其次，由于其尺寸和重量，離心機構(gòu)件的制造和裝運較為昂貴，以及由于構(gòu)件的高旋轉(zhuǎn)速度而造成安全性問題。第三，由于離心機構(gòu)件的尺寸和重量，導致額外成本用于過大驅(qū)動器和足以在操作期間維持離心機結(jié)構(gòu)完整性的相關(guān)支承構(gòu)件。常規(guī)離心機的另一關(guān)注問題為構(gòu)件的費用。如所討論的那樣，這些構(gòu)件通常由不銹鋼和其它昂貴的合金制成，其制造和維護昂貴。此外，這些構(gòu)件必須以高精度制造，因為在操作期間出現(xiàn)高G力，這進一步增加了常規(guī)離心機構(gòu)件的成本。常規(guī)離心機構(gòu)件的費用由于離心機構(gòu)件維護和修理昂貴而增加。如先前所討論的那樣，由于腐蝕和機械磨蝕以及其它因素，構(gòu)件經(jīng)受磨損。舉例而言，在操作期間重復高G力可造成構(gòu)件隨著時間翹曲或扭曲。這種磨損不利地影響構(gòu)件精度，從而需要維護或替換來保持離心機在操作條件下。但是，移除和/或替換離心機構(gòu)件常常較難且耗時。這常常導致在現(xiàn)場重新焊接和重新機械加工零件，這能導致增加的機器振動和顯著的離心機停機時間。因此，存在對于分離油田固體和液體的改進的離心機和改進的方法的需要
發(fā)明內(nèi)容
在一些方面，本文所公開的實施例涉及離心機，包括轉(zhuǎn)鼓，其具有復合材料；螺旋輸送機，其可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；以及，進料管，其安裝于螺旋輸送機內(nèi)，用于通過螺旋輸送機的壁中的進料端口供給鉆井泥漿到轉(zhuǎn)鼓與螺旋輸送機的壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。在一些方面，本文所公開的實施例涉及一種替換離心機構(gòu)件的方法，包括移除離心機構(gòu)件和安裝新離心機構(gòu)件，其中，離心機構(gòu)件包括轉(zhuǎn)鼓和可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機，且其中，新離心機構(gòu)件包括復合材料。通過下文的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點將會顯然。


圖I為根據(jù)本文所公開的實施例的離心機的示意圖。圖2A為根據(jù)本文所公開的實施例的示例性轉(zhuǎn)鼓設計的示意圖。
圖2B為根據(jù)本文所公開的實施例的示例性轉(zhuǎn)鼓設計的示意圖。圖3為根據(jù)本文所公開的實施例的示例性轉(zhuǎn)鼓設計的示意圖。
具體實施例方式在一些方面，本文所公開的實施例大體而言涉及用于分離具有不同比重的一種或多種液相和固相的懸浮液的沉降式離心機。在其它方面，本文所公開的實施例涉及用于從流體分離并移除固體的沉降式離心機。在另外的方面，本文所公開的實施例涉及用于從鉆井流體分離和移除固體的沉降式離心機。本文所公開的實施例還涉及使用具有復合材料的離心機來從流體中的液體分離并移除固體的方法。在某些實施例中，本文所公開的離心機包括由復合材料形成的構(gòu)件且復合材料可包括碳纖維加強的材料、環(huán)氧樹脂和碳纖維環(huán)氧樹脂等。在其它實施例中，本文所公開的離心機涉及具有減小重量的離心機構(gòu)件。在一些方面，本文所公開的實施例涉及具有減輕重量同時維持或改進離心機構(gòu)件的強度和剛性的離心機構(gòu)件。在某些方面，本文所公開的實施例涉及具有減輕的重量同時維持或改進在操作期間的旋轉(zhuǎn)速度的離心機構(gòu)件。在一些實施例中，本文所公開的離心機具有可替換的構(gòu)件。在一些實施例中，轉(zhuǎn)鼓是可移除的且可替換的，而在其它實施例中，除了轉(zhuǎn)鼓之外的離心機構(gòu)件是可移除的且可替換的。在某些實施例中，離心機構(gòu)件可作為組件，諸如旋轉(zhuǎn)組件來替換。在一些實施例中，各種構(gòu)件可合并于離心機構(gòu)件中。舉例而言，嵌入式構(gòu)件可包括(但不限于)用于傳輸數(shù)據(jù)的傳感器和/或電線。如本文所用的“扭矩”指使離心機旋轉(zhuǎn)以從鉆井流體中分離固體所需的力。扭矩由驅(qū)動器，例如電馬達，燃氣輪機，或內(nèi)燃機供應到離心機的驅(qū)動軸。在由于處理量或進料重量特征變化而需要變化的扭矩時，可使用扭矩調(diào)整裝置，例如齒輪箱或可調(diào)整的速度驅(qū)動器。如本文所用的“G力”指由離心機和/或螺旋輸送機響應于所施加的扭矩而旋轉(zhuǎn)所生成的離心力。G力在離心機中用于基于組分的相對密度來分離組分，諸如固體和流體。舉例而言，較重固體將聚集于離心機腔室的外圍上，而較輕的流體將更靠近離心機旋轉(zhuǎn)軸線聚集。
鉆井流體的各種組分可使用根據(jù)本文所公開的實施例的離心機而高效地分開。而且，使用根據(jù)本文所公開的實施例的離心機能改進各種固體和液體的分離。參看圖1，示出了根據(jù)本公開的實施例的離心機10。離心機10具有轉(zhuǎn)鼓12，轉(zhuǎn)鼓12被支承以繞縱向軸線2旋轉(zhuǎn)，其中，大轉(zhuǎn)鼓部段12d具有開口端12b，且圓錐形部段12e具有開口端12a，且開口端12a接納驅(qū)動凸緣14，驅(qū)動凸緣14連接到驅(qū)動軸(未圖示)以旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)鼓12。驅(qū)動凸緣14具有單個縱向通路，其接納進料管16用于將鉆井流體進料引入到轉(zhuǎn)鼓12內(nèi)部。螺旋輸送機18在轉(zhuǎn)鼓12內(nèi)以與其同軸關(guān)系延伸并被支承以在轉(zhuǎn)鼓12內(nèi)旋轉(zhuǎn)。中空帶凸緣的軸19安置于轉(zhuǎn)鼓12的端部12b中且接納外部行星齒輪箱的驅(qū)動軸17用于在與轉(zhuǎn)鼓12相同的方向以選定速度旋轉(zhuǎn)該螺旋輸送機18。螺旋輸送機18壁具有靠近進料管16的出口端的進料端口 18a使得由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓12生成的離心力徑向向外移動鉆井流體通過進料端口 18a到螺旋輸送機18與轉(zhuǎn)鼓12之間的環(huán)形空間內(nèi)。該環(huán)形空間能位于沿著轉(zhuǎn)鼓12的大轉(zhuǎn)鼓部段12d或圓錐形部段12e的任何位置。鉆井流體的流體部分朝向轉(zhuǎn)鼓12的端部12b移位且通過一個或多個流體排放端口 19c回收。在鉆井流體漿中所夾帶的固體由于所生成的G力朝向轉(zhuǎn)鼓12的內(nèi)表面沉淀且由螺旋輸送機18刮掉且朝向轉(zhuǎn)鼓端部12a移位用于通過在端部12a附近的轉(zhuǎn)鼓12壁中形成的多個固體排放端口 12c排放。離心機10通常封閉于外殼或殼體(未圖不)中。本文所公開的離心機包括具有至少一種復合材料的一個或多個構(gòu)件。復合材料，包括聚合物基復合材料和碳纖維加強復合材料，是輕重量的且具有優(yōu)良的機械性質(zhì)，諸如強度等。舉例而言，由于許多原因，模制復合材料的能力可為有利的，包括(但不限于)實現(xiàn)獨特幾何形狀的能力，與成形和/或再造離心機構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的降低的成本和由于離心機構(gòu)件的更小尺寸和/或重量而降低的成本。作為另一實例，進料管16可模制為一形狀以賦予進入離心機10的漿的特定流動，從而改進了液體與固體的分離。另外，本文所公開的離心機可包括鋼插件。舉例而言，在某些實施例中，本文所公開的離心機可合并鋼插件和復合材料，或者本文所公開的離心機可包括不銹鋼釘以連接復合材料。本文所公開的離心機可包括嵌入于特定離心機構(gòu)件的復合物基質(zhì)中的其它構(gòu)件。舉例而言，傳感器可嵌入于復合材料中，諸如在轉(zhuǎn)鼓的壁，入口、出口或圓錐形部段中使得可以在操作期間監(jiān)視離心機操作的多個方面。在某些方面，傳感器可包括流率傳感器，溫度傳感器，壓力傳感器等。電線可聯(lián)接到傳感器且用于從離心機構(gòu)件向中央數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，諸如可編程的邏輯控制、計算機等傳輸數(shù)據(jù)。在其它實施例中，傳感器可在操作上聯(lián)接到遠程通信裝置，從而允許信號從傳感器無線傳輸。在這樣的實施例中，自一個或多個構(gòu)件的多個傳感器的數(shù)據(jù)可在中央計算裝置中編譯以允許確定離心機操作參數(shù)。離心機操作參數(shù)的實例可包括應力、應變、溫度、加速度、流率等且由此可允許連續(xù)地或基本上連續(xù)地確定離心機性能。另外，本文所公開的離心機可包括碳化鶴表面硬化材料(hardfacing)或其它表面硬化材料。在某些實施例中，可在固體接觸離心機或者流量增加或減小的位置施加表面硬化材料。舉例而言，在一些實施例中，可在插入或移除固體的入口或出口端口處施加表面硬化材料。表面硬化材料的實例可包在例如青銅、鎳、硼、碳、硅、鐵等基質(zhì)合金中的碳化鎢或碳化鶴鉆。
本公開內(nèi)容的實施例還可提供離心機的模塊化設計，由此允許一個或多個構(gòu)件由高強度復合材料形成。在下文中詳細地描述了各種高強度復合材料，但本領域普通技術(shù)人員應了解到任何高強度纖維加強的復合物可用于形成離心機的一個或多個構(gòu)件。在某些方面，離心機的轉(zhuǎn)鼓可形成為第一復合構(gòu)件，而排放端形成為第二構(gòu)件且聯(lián)接到該轉(zhuǎn)鼓。在這樣的實施例中，排放端可由復合材料形成，或替代地可由金屬和/或金屬合金，諸如不銹鋼形成。由于離心機的排放端可包括復雜的幾何形狀，孔口和類似幾何結(jié)構(gòu)，通過用不銹鋼澆鑄構(gòu)件來制造排放端且將排放端聯(lián)接到復合轉(zhuǎn)鼓可能是更有效的。取決于制造排放端所用的材料，將排放端聯(lián)接到轉(zhuǎn)鼓的方法可不同。舉例而言，在排放端由復合物形成的一實施例中，復合物可使用一種或多種化學粘合劑而有效地焊接到轉(zhuǎn)鼓上。用于將復合排放端聯(lián)接到轉(zhuǎn)鼓的其它方法可包括螺紋連接、熱結(jié)合和類似方法。在金屬排放端聯(lián)接到復合轉(zhuǎn)鼓的實施例中，轉(zhuǎn)鼓和排放端可包括可螺紋接合的連接件和/或其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件以提供它們之間的機械連接?？刹捎酶鞣N方法來生產(chǎn)高強度復合材料，包括敞開式模制技術(shù)，諸如長絲纏繞(filament winding)，短切層壓和手鋪；以及閉合模制技術(shù)，諸如壓縮模制，拉擠成型 (pultrusion)、加強注射模制、樹脂傳遞模制、真空袋模制、真空灌注加工、離心燒鑄和連續(xù)層壓。在一特定實施例中，可使用長絲纏繞。長絲纏繞提供自動化模制過程，其使用旋轉(zhuǎn)心軸作為模具。公模提供完成的內(nèi)表面和在產(chǎn)品外徑上的層壓表面。長絲纏繞機還提供高程度纖維加載，其由此提供在離心機轉(zhuǎn)鼓中所需的高拉伸強度。壓縮模制可提供用于模制具有復雜幾何形狀的構(gòu)件，諸如離心機的排放端。壓縮模制包括使用安裝于大型壓機中的被加熱金屬模具。本領域技術(shù)人員應了解可使用本文所公開的用于制造復合離心機構(gòu)件的任何類型的合適模制過程。下文為使用長絲纏繞來形成本發(fā)明的離心機轉(zhuǎn)鼓的詳細描述。在采用預浸材料的典型方法中，所形成的復合材料產(chǎn)品可通過堆疊預浸材料和施加熱而得到。碳和/或玻璃纖維可為圓形或非圓形且可具有各種官能基，包括(但不限于)含氧，含氮，含羥基，以及含羧基的官能基，和/或其組合。用于預浸材料(Pr印reg)的示例性基質(zhì)樹脂包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂以及環(huán)氧樹脂，順丁烯二酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂以及聚酰亞胺樹脂。預浸材料可經(jīng)受表面處理，包括(但不限于)氧化。本公開內(nèi)容的實施例可使用構(gòu)造離心機構(gòu)件的各種方法。實施例可使用一層或多層復合材料和/或各種復合材料，例如，取向膜、纖維層和/或其組合。在一些實施例中，樹脂基質(zhì)可結(jié)合各種纖維層使用且膜(無論是否取向)可包括樹脂基質(zhì)。膜的實例包括單軸或雙軸取向膜，其可為單層，雙層或多層，且可包括例如下列材料的均聚物和共聚物及其摻混物熱塑性聚烯烴、熱塑性彈性體、交聯(lián)的熱塑性塑料、交聯(lián)的彈性體、聚酯、聚酰胺、碳氟化合物、聚氨酯橡膠、環(huán)氧樹脂、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯的。膜包括(但不限于)高密度聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯彈性體摻混物。膜厚度可在從大約0.2至40毫英寸(“mil”)，從大約0. 5至20mil或從大約I至15mil的范圍。出于本公開內(nèi)容的目的，纖維層可包括纖維，單獨或與基質(zhì)一起的至少一個網(wǎng)絡。纖維表示細長主體，其長度尺寸遠大于其寬度和厚度的橫向尺寸。因此，術(shù)語纖維包括(但不限于)單絲、復絲、絲帶、條帶、短纖絲和其它形式的短切纖維、短纖維或不連續(xù)的纖維和具有規(guī)則或不規(guī)則截面的類似纖維。術(shù)語纖維還可包括上述中的任一種的多個或組合。在本文所公開的實施例中使用的長絲的截面直徑可不同，例如截面可為圓形，扁形，或長圓形截面。截面也可為不規(guī)則或規(guī)則的多葉形，具有從纖維的線性或縱向軸線突出的一個或多個規(guī)則或不規(guī)則的葉片。網(wǎng)絡可包括布置成預定配置的多個纖維或者聚集在一起以形成加捻或無捻紗(這樣的紗然后布置為預定配置)的多個纖維。舉例而言，纖維或紗可形成為氈或其它非編織、針織或編織(平紋、席紋、緞紋和魚尾紋編織等)成網(wǎng)絡，或者通過任何常規(guī)技術(shù)形成為網(wǎng)絡。在一些實施例中，纖維單向?qū)适沟盟鼈兓旧涎刂餐睦w維方向彼此平行。連續(xù)長度的纖維也可用于本文所公開的實施例中。本文所公開的連續(xù)帶可使用多種程序制成。在一些實施例中，帶(特別是無樹脂基質(zhì)的那些)的形成可通過繞心軸纏繞織物且通過合適的固定手段 ，例如熱和/或壓力結(jié)合，熱收縮，粘合劑，釘(staple)，縫紉和本領域技術(shù)人員已知的其它固定手段來固定形狀?？p紉可為點縫紉、線縫紉或用交錯成組的平行線來縫紉。在縫紉中通常利用縫線，但并無具體縫合類型或方法構(gòu)成在本公開內(nèi)容中使用的優(yōu)選固定手段。用于形成縫線的纖維也可廣泛變化?？p線中所用的纖維可具有等于或大于大約2克/丹尼爾(g/d)的韌性和等于或大于大約20 g/d的楊氏模量。形成帶內(nèi)選擇性剛性的織物卷繞的另一方式是通過縫線圖案，例如平行排的縫線可橫穿帶的面部使用以使得它們具有剛性同時不縫合接頭/邊緣以形成另一“可折疊的”剛性帶。在一些實施例中，可通過組合不同類型的條帶，諸如拉擠纖維復合條帶來得到改進的材料性質(zhì)。在上文中描述了纖維復合條帶的一些實例。其它纖維復合條帶可包括不同的纖維，諸如碳纖維，玻璃纖維和/或天然纖維，和形成為中空管的復合條帶等。這些類型的條帶中的每一個的制造比起形成整個構(gòu)件可更簡單且因此更廉價，并且這些條帶可通過合適方法接合，諸如通過注射樹脂或通過真空灌注樹脂。在本文所公開的實施例中使用的纖維類型可廣泛不同且能為無機或有機纖維。示例性纖維可包括韌性等于或大于大約10 g/d且拉伸模量等于或大于大約200 g/d的那些。纖維的另外的實例為韌性等于或大于大約20 g/d且拉伸模量等于或大于大約500 g/d的那些。更具體而言，纖維的韌性可等于或大于大約25 g/d且拉伸模量等于或大于大約1000g/d。在本公開內(nèi)容的實施例的實踐中，例如，纖維可具有等于或大于大約30 g/d的韌性和等于或大于大約1200 g/d的拉伸模量。有用的無機纖維可包括S玻璃纖維，E玻璃纖維，碳纖維，硼纖維，氧化鋁纖維，氧化鋯-二氧化硅纖維、氧化鋁-二氧化硅纖維和類似纖維。示例性無機長絲可包括玻璃纖維，諸如由石英，鎂鋁硅酸鹽、非堿性鋁硼硅酸鹽、鈉硼硅酸鹽、鈉硅酸鹽、鈉鈣鋁硅酸鹽、硅酸鉛、非堿性硼鋁酸鉛、非堿性硼鋁酸鋇、非堿性硼鋁酸鋅、非堿性鐵鋁硅酸鹽、硼酸鎘制成的纖維；氧化鋁纖維，其包括在n、A和0相形式中的“saffil”纖維；石棉，硼，碳化硅，石墨和碳，諸如從賽綸(saran)，聚芳酰胺(包括Nomex 和Kevlar ),尼龍,聚苯并咪唑,聚卩惡二唑,聚苯(polyphenylene) ,PPR,石油和煤浙青(各向同性)、中間相浙青，纖維素和聚丙烯腈碳化得到的那些；陶瓷纖維；金屬纖維，例如鋼，鋁金屬合金和類似物。示例性有機長絲可包括由下列材料構(gòu)成的那些聚酯、聚烯烴、聚醚酰胺、氟聚合物、聚醚、纖維素、酚醛塑料、聚酰胺酯、聚氨酯、環(huán)氧化物、氨基塑料、硅有機樹脂、聚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酯酰亞胺、聚苯硫醚、聚醚丙烯醒基酮(polyether acryl ketone),聚酰胺酰亞胺和聚酰亞胺。其它有用的有機長絲的例證為由下列材料構(gòu)成的那些芳族聚酰胺(aramid)(芳香族聚酰胺)，諸如聚己二酰間苯二甲胺、聚癸二酰對苯二甲胺、聚(對苯二甲酰2，2，2-三甲基己二胺)、聚癸酰哌嗪、聚間苯二甲酰間苯二胺以及聚對苯二甲酰對苯二胺；脂族和環(huán)脂族聚酰胺，諸如，30%間苯二甲酰己二胺和70%己二酰己二胺的共聚酰胺，高達30%雙-(-酰胺基環(huán)己基)亞甲基、對苯二酸和己內(nèi)酰胺的共聚酰胺，聚己二酰己二胺(尼龍66)，聚丁內(nèi)酰胺(尼龍4)，聚(9-氨基壬酸)(尼龍9)，聚庚內(nèi)酰胺(尼龍7)，聚辛內(nèi)酰胺(尼龍8)，聚己內(nèi)酰胺(尼龍6)，聚對苯二甲酰對苯二胺，聚癸二酰己二胺(尼龍6，10)，聚氨基十一酸(尼龍11)，聚十二內(nèi)酰胺(尼龍12)，聚間苯二甲酰己二胺，聚對苯二甲酰己二胺，聚己內(nèi)酰胺，聚(壬二酰壬二胺)(尼龍9，9)，聚壬二酰癸二胺(尼龍10，9)，聚癸二酰癸二胺(尼龍10，10)，聚[雙-(4-胺基環(huán)己基)甲烷1，10-癸烷二甲酰胺](奎阿納)(反)，或者其組合；以及，脂族，環(huán)脂族和芳族聚酯，諸如對苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(順和反)，聚(1，5_萘二酸乙二醇酯)，聚(2，6-萘二酸乙二醇酯)，聚對苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯(反)，聚對苯二甲酸癸二醇酯；聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚間苯二甲 二酸癸二醇酯)，聚(琥珀酸乙二醇酯)，聚(壬二酸乙二醇酯)，聚(癸二酸癸二醇酯)，聚(a, a-二甲基丙內(nèi)酯)和類似物。替代有機長絲可包括液晶聚合物的那些，諸如溶致液晶聚合物，其包括多肽，諸如聚a -芐基L-谷氨酸和類似物；芳族聚酰胺，諸如聚(1，4-芐酰胺)，[聚(氯-1-4-亞苯基對苯二甲酰胺)，聚(富馬酰胺1，4-苯二胺)，聚(氯-1，4-亞苯基反丁烯酰胺)，聚(4，4’-苯酰替苯胺反，反粘康酰胺)，聚(1，4_亞苯基中康酰胺)，聚(1，4_亞苯基)(反-1，4-亞環(huán)己基酰胺)，聚(氯-1，4-亞苯基)(反-1，4-亞環(huán)己基酰胺)，聚(1，4-亞苯基1，4-二甲基-反-亞環(huán)己基酰胺)，聚(1，4-亞苯基2，5-吡啶酰胺)，聚(氯-1，4_亞苯基2，5-吡啶酰胺)，聚(3，3’ - 二甲基-4，4’ -亞聯(lián)苯基2，5吡啶酰胺)，聚(1，4-亞苯基4，4’ -芪酰胺)，聚(氯-1，4-亞苯基4，4’ -芪酰胺)，聚(1，4-亞苯基4，4’ -偶氮苯酰胺)，聚(4，4’ -偶氮苯4，4’偶氮苯酰胺)，聚(1，4-亞苯基4，4’氧化偶氮苯酰胺)，聚(4，4’ -偶氮苯4，4’氧化偶氮苯酰胺)，聚(1，4-亞環(huán)己基4，4’-偶氮苯酰胺)，聚(4，4’ -偶氮苯對苯二甲酰胺)、聚(3，8-菲啶酮對苯二甲酰胺)，聚(4，4’-亞聯(lián)苯基對苯二甲酰胺)，聚(4，4’-亞聯(lián)苯基4，4’-二苯并酰胺)，聚(1，4-亞苯基4，4’-二苯并酰胺)，聚(1，4-亞苯基4，4’ -對亞苯基酰胺)，聚(1，4-亞苯基2，6-萘酰胺)，聚(1，5-亞萘基對苯二甲酰胺)、聚(3，3’-二甲基-4，4-亞聯(lián)基對苯二甲酰胺)、聚(3，3’-二甲氧基_4，4’ -亞聯(lián)苯基對苯二甲酰胺)，聚(3，3’ - 二甲氧基-4，4-亞聯(lián)苯基4，4’ - 二苯并酰胺)和類似物；聚草酰胺，諸如從下列材料衍生的那些2，2’ - 二甲基-4，4’ - 二胺基聯(lián)苯和氯-1，4-苯二胺；聚酰肼，諸如聚(氯對苯二甲酸酰肼，2，5-吡啶二羧酸酰肼)聚(對苯二甲酸酰肼)，聚(對苯二甲酸-氯-對苯二甲酸酰肼)和類似物；聚(酰胺酰肼)，諸如聚(對苯二甲酰1，4胺基-苯酰肼)和從4-氨基-苯酰肼，草酸酰肼、對苯二甲酸二酰肼和對芳族二酰氯制備的那些；聚酯，諸如包括下列的那些組合物聚(氧-反-1，4-亞環(huán)己基氧基羰基-反-1，4-亞環(huán)己基羰基-￠-氧-1，4亞苯基-氧對苯二甲酰)和聚(氧-順-I，4-亞環(huán)己基氧基羰基-反-1，4-亞環(huán)己基羰基-@ -氧-1，4-聚苯羥基對苯二酰(1^11716116116( 5^6代口1111^1071))在亞甲基氯-鄰-甲酹中，聚(氧-反-1,4-亞環(huán)己基氧基羰基-反-1，4-亞環(huán)己基羰基-b-氧-(2-甲基-1，4-亞苯基)氧-對苯二甲酰)在I, I, 2, 2-四氯乙燒-鄰氯苯酹-苯酹中(60:25:15 vol/vol/vol),聚[氧-反_1，4-亞環(huán)己基氧基羰基-反-1，4-亞環(huán)己基羰基-b-氧(2-甲基-1，3-亞苯基)氧-對苯二甲酰]在鄰氯苯酚中和類似物；聚偶氮甲堿，諸如從下列材料制備的那些4，4’ - 二氨基苯酰替苯胺和對苯二甲醛，甲基-1，4-亞苯基二胺和對苯二甲醛和類似物；聚異腈，諸如聚(_苯基乙基異腈)，聚(正辛基異腈)和類似物；聚異氰酸酯，諸如聚(正烷基異氰酸酯)，例如聚(正-丁基異氰酸酯)，聚(正-己基異氰酸酯)和類似物；帶雜環(huán)單元的溶致晶體聚合物，諸如聚(1,4-亞苯基-2，6-苯并雙噻唑)(PBT)，聚(1,4-亞苯基-2，6-苯并雙惡唑)(PEO)，聚(1，4-亞苯基-1,3，4-惡二唑)，聚(1，4-亞苯基-2，6-苯并雙咪唑)，聚[2，5(6)-苯并咪唑](AB-PBI)，聚[2，6-(1,4-亞苯基-4-苯基喹啉]，聚[I, I’-(4，4’-亞聯(lián)苯基)-6，6’-雙(4-苯基喹啉)]和類似物；聚有機膦嗪，諸如聚膦嗪，聚雙苯氧基膦嗪，聚[雙(2，2，2’三氟亞乙基)膦嗪]和類似物；金屬聚合物，諸如由下列衍生的那些在碘化亞銅和酰胺存在下縮合反-雙(三-正丁基膦)二氯化鉬與雙乙炔或反-雙(三-正-丁基膦)雙(1，4- 丁二烯基)鉬和類似組合；纖維素和纖維素衍生物，諸如纖維素酯，例如三醋酸纖維素，醋酸纖維素，醋酸-丁酸纖維素，硝酸纖維素，和硫酸纖維素；纖維素醚，例如，乙醚纖維素，羥甲 基醚纖維素，羥丙基醚纖維素，羧甲基醚纖維素，乙基羥乙基醚纖維素，氰基乙基乙基醚纖維素；纖維素的醚-酯，例如，乙酰氧基乙基醚纖維素和苯甲酰氧基丙基醚纖維素；以及，氨基甲酸酯纖維素，例如苯基氨基甲酸酯纖維素；熱致液晶聚合物，諸如纖維素和其衍生物，例如羥丙基纖維素，乙基纖維素，丙酰氧基丙基纖維素；熱致共聚酯，諸如6-羥基-2-萘甲酸與對-羥基苯甲酸的共聚物，6-羥基-2-萘甲酸、對苯二甲酸和對胺基苯酚的共聚物，6-羥基-2-萘甲酸、對苯二甲酸與氫醌的共聚物，6-羥基-2-萘甲酸、對羥基苯甲酸、氫醌與對苯二甲酸的共聚物，2，6-萘二羧酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸和氫醌的共聚物，2，6-萘二羧酸與對苯二甲酸的共聚物，對羥基苯甲酸、對苯二甲酸和4，4’-二羥基聯(lián)苯的共聚物，對羥基苯甲酸，對苯二甲酸，間苯二甲酸和4，4’ - 二羥基聯(lián)苯的共聚物，對羥基苯甲酸，間苯二甲酸，氫醌和4，4’-二羥基二苯甲酮，苯基對苯二甲酸與氫醌的共聚物，氯氫醌、對苯二甲酸與對乙酰氧基肉桂酸的共聚物，氯氫醌、對苯二甲酸和亞乙基二氧_r，r’ - 二苯甲酸的共聚物，氫醌、甲基氫醌、對羥基苯甲酸和間苯二甲酸的共聚物，(I-苯基乙基)氫醌、對苯二甲酸和氫醌的共聚物，和聚(對苯二甲酸乙二醇酯)和對羥基苯甲酸的共聚物；熱致聚酰胺和熱致共聚(酰胺-酯)。其它有機長絲可包括由聚合式I的不飽和單體所形成的伸直鏈聚合物組成的那些
OR1R2--- C-CH2 (I)
在式I中，R1R2可相同或不同且為氫、羥基、鹵素、烷基羰基、羧基、烷氧基羰基、雜環(huán)或燒基或芳基，未取代或由選自下列基團中的一種或多種取代基取代燒氧基，氰1基，輕基，燒基和芳基。這樣的a，^不飽和單體的示例為包括下列材料的聚合物聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚(I-十八烯)、聚異丁烯、聚(I-戊烯)、聚(2-甲基苯乙烯)、聚(4-甲基苯乙烯)、聚(I -己烯)、聚(4-甲氧基苯乙烯)、聚(5-甲基一I-己烯)、聚(4-甲基戊烯)、聚(I-丁烯)、聚氯乙烯、聚丁烯、聚丙烯腈、聚(甲基戊烯-I)、聚(乙烯醇)、聚(醋酸乙烯酯)、聚(乙烯醇縮丁醛)、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-氯醋酸乙烯酯共聚物、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚氟化乙烯、聚乙烯基甲醒、聚(3-甲基-I-丁烯)、聚(4-甲基-I-丁烯)、聚(4-甲基-I-戊烯)、聚(I-己烷)、聚(5-甲基-I-己烯)、聚(I-十八烯)、聚(乙烯基環(huán)戊烷)、聚(乙烯基環(huán)己烷)、聚(a-乙烯基萘)、聚(乙烯甲基醚)、聚(乙烯基乙基醚)、聚(乙烯基丙基醚)、聚(乙烯基咔唑)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(2-氯苯乙烯)、聚(4-氯苯乙烯)、聚(甲酸乙烯酯)、聚(乙烯基丁基醚)、聚(乙烯基辛基醚)、聚(乙烯基甲基酮)、聚(甲基異丙烯基酮)、聚(4-苯基苯乙烯)和類似物。高強度纖維的實例可包括伸直鏈聚烯烴纖維，特別是伸直鏈聚乙烯(ECPE)纖維，芳族聚酰胺纖維，聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、液晶共聚酯纖維、聚酰胺纖維、玻璃纖維、碳纖維和/或其混合物，和例如聚烯烴和芳族聚酰胺纖維。如果使用纖維混合物，纖維可為聚乙烯纖維，芳族聚酰胺纖維、聚酰胺纖維、碳纖維和玻璃纖維中至少兩種的混合物。如果使用基質(zhì)材料來形成離心機構(gòu)件，其可包括一種或多種熱固性樹脂或者一種或多種熱塑性樹脂或這樣的樹脂的摻混物。基質(zhì)材料的選擇將取決于如何形成和使用帶。 帶和/或最終容器的所需剛性將在很大程度上影響到基質(zhì)材料的選擇。如本文所用的“熱塑性樹脂”為能多次加熱和軟化，冷卻和硬化而不會經(jīng)歷基本改變的樹脂，且“熱固性樹脂”為不能在模制、擠壓或澆注之后再軟化和再造且其一旦在每個樹脂臨界的溫度固化之后得到新的不可逆性質(zhì)。熱固性樹脂可包括雙順丁烯二酰亞胺、醇酸樹脂、丙烯酸類、胺基樹脂、氨酯、不飽和的聚酯、硅有機樹脂、環(huán)氧化物、乙烯酯和其混合物。熱塑性樹脂可包括聚內(nèi)酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚酰胺、聚酯、聚亞芳基氧化物、聚亞芳基硫化物、乙烯聚合物、聚丙烯酸類、聚丙烯酸酯、聚烯烴、離聚物、聚表氯醇、聚醚酰亞胺、液晶樹脂和彈性體和其共聚物和混合物。示例性熱固性樹脂可包括高密度、低密度和線性低密度聚乙烯?？墒褂幂^廣范圍彈性體，包括天然橡膠，苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙丙烯、聚氯丁二烯-丙烯腈共聚物、ER橡膠、EPDM橡膠和聚丁烯。在本發(fā)明的一些實施例中，該基質(zhì)可包括聚合基質(zhì)，諸如低密度聚乙烯、聚氨酯、柔性環(huán)氧化物、填充彈性體硫化物、熱塑性彈性體和/或改性的尼龍_6。如果使用基質(zhì)樹脂，其可以多種方式施加于纖維上，諸如，例如封裝、灌注、層壓、擠壓涂層、溶液涂層和溶劑涂層。在某些實施例中，根據(jù)本公開內(nèi)容的實施例，高強度長絲的一個或多個未固化熱固性樹脂浸潰網(wǎng)絡可形成于柔性薄片中以繞心軸纏繞為一個或多個帶，之后樹脂固化(或點固化)。膜也可用作帶的一個或多個層。一個或多個膜可作為基質(zhì)材料，與該基質(zhì)材料一起或者在基質(zhì)材料之后添加。當膜作為基質(zhì)材料添加時，其可與纖維或織物(網(wǎng)絡)同時纏繞到心軸上且隨后固結(jié)；使得心軸可變成該結(jié)構(gòu)的部分。膜厚度通常為大約0.1 mil且可像所需要的那樣大，只要長度仍充分靈活以允許帶形成。示例性膜厚度在從0.1至50 mil或者從0. 35至10 mil的范圍。由于多種原因，膜也可用在帶表面上，例如以改變摩擦性質(zhì)，增加化學阻力，和/或防止材料擴散到基質(zhì)內(nèi)。膜可粘附或可不粘附到帶上，取決于所選的膜、樹脂和長絲。熱和/或壓力可造成所需粘附或者可需要在膜與帶之間使用熱或壓力敏感的粘合劑以造成所需粘附?？山邮艿恼澈蟿┑膶嵗ň郾揭蚁?聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物，熱塑性彈性體、熱塑性和熱固性聚氨酯、熱塑性和熱固性聚硫化物和典型的熱熔性粘合劑。在所公開的實施例中可用作基質(zhì)材料的膜可包括熱塑性聚烯烴膜，熱塑性彈性體膜、交聯(lián)熱塑性膜、交聯(lián)彈性體膜、聚酯膜、聚酰胺膜、氟碳膜、氨酯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚乙烯膜和多層膜?？墒褂眠@些膜的均聚物或共聚物，且膜可無取向、單軸取向或雙軸取向。有用的熱塑性聚烯烴膜包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丁烯和為晶體的乙烯和丙烯共聚物的那些?？墒褂玫木埘ツぐň垡蚁Ρ蕉姿岷途鄱∠Ρ蕉姿岬哪切１竟_的實施例的帶經(jīng)受溫度和/或壓力以使得熱固性樹脂固化或使得網(wǎng)絡粘附到彼此且可選地粘附到膜的至少一個薄片上，壓力和/或溫度取決于所用的特定系統(tǒng)而不同。
在某些實施例中，使用彈性體樹脂系統(tǒng)、熱固性樹脂系統(tǒng)或其中熱塑性樹脂與彈性體或熱固性樹脂組合的樹脂系統(tǒng)形成的帶纖維層的帶可僅用壓力處理來固結(jié)該帶。在其它實施例中，利用熱塑性樹脂系統(tǒng)形成的帶有連續(xù)長度/鋪層的帶可單獨地用熱或者熱組合壓力來處理以固結(jié)該帶。圖2A為根據(jù)本文所公開的實施例的示例性轉(zhuǎn)鼓的示意圖。在一些實施例中，轉(zhuǎn)鼓40可使用根據(jù)本文所公開的實施例的方法用碳纖維環(huán)氧樹脂形成。更具體而言，轉(zhuǎn)鼓40可使用長絲纏繞管形成，如本文所述的那樣。舉例而言，轉(zhuǎn)鼓40可通過繞心軸纏繞織物且通過壓力結(jié)合來固定該形狀而形成。織物可為具有環(huán)氧樹脂的碳纖維。凸緣42、44和46可單獨地制造且在模制之后加工或者在某些實施例中可與之一體地形成。在一些實施例中，如圖2A所示的轉(zhuǎn)鼓40可提供優(yōu)于常規(guī)離心機轉(zhuǎn)鼓的若干優(yōu)點。轉(zhuǎn)鼓40可具有比常規(guī)轉(zhuǎn)鼓更輕的重量，例如30%至60%或更大的重量減輕。減輕的重量因此可使得離心機能在更高的RPM操作而無需增加所需的驅(qū)動力。在某些實施例中，由于使用如本文所述的復合材料，轉(zhuǎn)鼓40可形成為更對稱的形狀而非常規(guī)的轉(zhuǎn)鼓且可維持其形狀持續(xù)比常規(guī)轉(zhuǎn)鼓更長的時間。在另外的實施例中，轉(zhuǎn)鼓40減輕的重量和/或轉(zhuǎn)鼓40形狀的改進可減小振動同時允許在更高RPM下操作，從而提高效率和可靠性。舉例而言，離心機轉(zhuǎn)鼓的形狀和減輕的重量可允許轉(zhuǎn)鼓在一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，得到3，000至4，000 g力或“G”力。在另外的實施例中，轉(zhuǎn)鼓40更輕的重量和減小的振動可使得如本文所述的離心機更安全操作，因為這些因素以及其它因素可減小離心機結(jié)構(gòu)故障的可能性，例如轉(zhuǎn)鼓40從離心機的保護性外殼或殼體斷裂的可能性。另外，形成轉(zhuǎn)鼓40的方法可比常規(guī)的方法更高效，提供成本節(jié)省。而且，轉(zhuǎn)鼓40可在任何時間移除并替換而無需替換離心機的其它零件。因此，轉(zhuǎn)鼓40的更輕的重量可隨后提供裝運、搬運和結(jié)構(gòu)要求等成本節(jié)省。參看圖2B，示出了根據(jù)本文所公開的一些實施例的離心機轉(zhuǎn)鼓的一側(cè)的截面圖。在圖2B中，轉(zhuǎn)鼓的復合表面52可如本文所述那樣制造。在一些實施例中，套筒50可單獨于復合表面52結(jié)合。套筒50可包括例如耐磨損的表面，諸如氨酯，且可在形成轉(zhuǎn)鼓期間或之后施加。用于排放端口 54的間隙可留在套筒50和復合表面52中。套筒50可與復合表面52組合，匹配每一個中的間隙，同時觀察可造成膨脹和收縮的熱效應，組裝的套筒50和復合表面52由此形成圓錐形套筒58。
在組裝了套筒50和復合表面52之后，可將陶瓷排放端口 54安置到圓錐形套筒58的間隙內(nèi)。另外，陶瓷襯套56可安置于圓錐形套筒58的圓錐形部58的端部處。在一些實施例中，本文所公開的各種復合物和表面處理的組合可為有益的，例如在圖2B中，結(jié)合陶瓷襯套56使用套筒50可有益地提供在轉(zhuǎn)鼓的圓錐形部58與轉(zhuǎn)鼓的圓柱形部60之間接合部處的更大的磨損保護。由于離心機在圓柱形部60與圓錐形部58之間的接合部處和在不存在液體池的圓錐形部段的小端經(jīng)歷最高的輸送阻力，陶瓷襯套56可防止離心機磨損和提早故障。在其它實施例中，套筒50可集成于復合表面52的制造中。舉例而言，套筒材料可為用作長絲纏繞器的心軸的外表面。在替代實施例中，套筒材料可施加于完成的復合零件的內(nèi)側(cè)。參看圖3，示出了根據(jù)本文所公開的一些實施例的離心機轉(zhuǎn)鼓的一側(cè)的截面圖。在圖3中，轉(zhuǎn)鼓的復合表面72可如本文所述那樣制造。在一些實施例中，排放端70可為單獨于復合表面72的模塊化構(gòu)件。排放端70可包括設計變型，諸如孔以排放液體和/或固體。其也可改變尺寸，例如，其可在一些實施例中形成為四英寸到六英寸，或者在其它實施例中 為五英寸。排放端70可例如使用有利于形成構(gòu)件的設計變化的方法制成，諸如不銹澆鑄方法。排放端70然后可聯(lián)接到轉(zhuǎn)鼓的復合表面72。在一些實施例中，如圖3所示的排放端70可提供優(yōu)于常規(guī)離心機的若干優(yōu)點，這些優(yōu)點例如是由于制造的效率和精確度和例如金屬的材料強度而得到。有利地，根據(jù)本文所公開的實施例的離心機可提供具有減輕重量的離心機或離心機構(gòu)件。舉例而言，本文所公開的實施例可提供具有減輕重量的離心機轉(zhuǎn)鼓或者具有減輕重量的旋轉(zhuǎn)組件。有利地，在本文所公開的旋轉(zhuǎn)組件與常規(guī)旋轉(zhuǎn)組件之間的重量減輕可為30%至60%或更高。有利地，根據(jù)本文所公開的實施例的一個或多個離心機構(gòu)件可使用比通常使用的那些方法更快速，更廉價和/或更高效的的方法制造。另外，離心機可結(jié)合本文所公開的改進的方法來制造，從而得到成本節(jié)省，在某些實施例中，成本節(jié)省可高于使用常規(guī)制造過程制成的構(gòu)件或離心機10%至30%或更高。有利地，根據(jù)本文所公開的實施例的離心機能夠以與常規(guī)離心機相似或更高PRM操作，同時需要相似或減小的功率來提供更高的G力，從而產(chǎn)生更高的效率和增加了成本節(jié)省。另外，本文所公開的離心機構(gòu)件和離心機減輕的重量允許在操作期間減小的振動，從而減少磨損且改進效率和可靠性。有利地，根據(jù)本公開的實施例的離心機構(gòu)件可模制以實現(xiàn)具體幾何形狀。在一些實施例中，模制離心機構(gòu)件的能力可減小與其制造或再造相關(guān)聯(lián)的成本。在一些實施例中，更小和/或更輕的模制離心機構(gòu)件重量可提供成本節(jié)省。在另外的實施例中，模制離心機構(gòu)件為獨特幾何形狀的能力可允許改進的離心機操作或效率。而且，有利地，通過長絲纏繞用復合材料制造離心機構(gòu)件的方法可得到具有更高剛性和強度和更低張力的構(gòu)件。有利地，根據(jù)本文所公開的實施例的離心機能測量離心機數(shù)據(jù)。在一些實施例中，嵌入式傳感器和線可傳輸關(guān)于離心機參數(shù)的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，該數(shù)據(jù)可提供優(yōu)于其中并不嵌有傳感器的具有金屬構(gòu)件的離心機的可靠性和性能。根據(jù)本文所公開的實施例的離心機的另外的優(yōu)點包括移除和替換離心機構(gòu)件的能力。舉例而言，比其它構(gòu)件經(jīng)歷更多磨損率的構(gòu)件可被替換以延長離心機的壽命或者提供其它優(yōu)點，諸如更高的效率和/或可靠性。在一具體實例中，離心機轉(zhuǎn)鼓可根據(jù)本發(fā)明的實施例形成且可根據(jù)經(jīng)歷的磨損被移除并替換。作為另一實例，轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送機可作為旋轉(zhuǎn)組件一起替換。移除和替換改進的容易性提供若干優(yōu)點，包括但不限于降低的成本和改進的效率。根據(jù)本文所公開的實施例的離心機的其它優(yōu)點包括安全性改進。舉例而言，包括復合材料的離心機構(gòu)件具有有利的性質(zhì)，包括增加的強度、減輕的重量和更安全的故障模式。因此，根據(jù)本文所公開的實施例的離心機可以減小的振動操作，從而改進可靠性且減少故障的可能性。另外，根據(jù)本文所公開的實施例的離心機可具有比常規(guī)離心機更輕的重量且因此可由于更少的故障可能性而改進操作安全性。另外，在包括復合材料的離心機故障時，與常規(guī)離心機構(gòu)件的情況相比，故障提供構(gòu)件從保護性外殼或殼體斷裂的更小可能性。雖然關(guān)于有限數(shù)量實施例描述了本發(fā)明，但受益于本公開內(nèi)容的本領域技術(shù)人員應了解到在不偏離本文所公開的本發(fā)明的范圍的情況下能設計出其它實施例。因此，本發(fā) 明的范圍應僅受所附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種離心機，包括 轉(zhuǎn)鼓，其包括復合材料， 螺旋輸送機，其可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；以及 進料管，其安裝于所述螺旋輸送機內(nèi)以通過所述螺旋輸送機的壁中的進料端口來將鉆井泥漿供給到所述轉(zhuǎn)鼓與所述螺旋輸送機的壁之間的環(huán)形空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，其中，所述螺旋輸送機包括復合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，所述離心機還包括用于從所述轉(zhuǎn)鼓回收固體的固體排放端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，其中，所述復合材料是選自包括下列材料的組碳纖維，環(huán)氧樹脂，碳纖維環(huán)氧樹脂、玻璃、芳族聚酰胺、凱夫拉爾和其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，其中，所述轉(zhuǎn)鼓以一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)得到3，OOO至4，OOOg 力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，還包括嵌入于所述復合材料中的至少一個傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心機，還包括聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)鼓的模塊化排放端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離心機，其中，所述排放端包括復合材料和金屬中的至少一個。
9.一種從流體分離固體的方法，所述方法包括 經(jīng)由至少一個進料管供給鉆井泥漿到離心機，所述離心機包括 轉(zhuǎn)鼓，其包括復合材料， 螺旋輸送機，其可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；以及 在所述螺旋輸送機的壁中的至少一個進料端口， 其中，所述至少一個進料管安裝于所述螺旋輸送機內(nèi)用于通過所述至少一個進料端口供給所述鉆井泥漿到所述轉(zhuǎn)鼓與所述螺旋輸送機的壁之間的環(huán)形空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述螺旋輸送機包括復合材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述離心機還包括用于從所述轉(zhuǎn)鼓回收固體的固體排放端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述復合材料是選自包括下列材料的組碳纖維，環(huán)氧樹脂，碳纖維環(huán)氧樹脂和其混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)鼓以一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)得到3，000至4，000g力。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述離心機還包括至少一個傳感器，其嵌入于所述復合材料中且被配置成傳輸數(shù)據(jù)。
15.一種替換離心機構(gòu)件的方法，包括 移除所述離心機構(gòu)件；以及 安裝新離心機構(gòu)件， 其中，所述離心機構(gòu)件包括轉(zhuǎn)鼓和可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機，以及 其中，所述新離心機構(gòu)件包括復合材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述離心機構(gòu)件包括所述轉(zhuǎn)鼓的部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述離心機構(gòu)件包括金屬合金。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述離心機構(gòu)件包括復合材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述離心機構(gòu)件組還包括固體排放端口，至少一個進料管，和至少一個進料端口， 其中，所述固體排放端口從所述轉(zhuǎn)鼓回收固體，以及 其中，所述至少一個進料端口連接到所述至少一個進料管以向所述轉(zhuǎn)鼓供給鉆井泥漿。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述復合材料是選自包括下列材料的組碳纖維，環(huán)氧樹脂，碳纖維環(huán)氧樹脂和其混合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)鼓以一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)得到3，000至4,000 g 力。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,還包括從嵌入于所述復合材料中的傳感器傳輸數(shù)據(jù)。
全文摘要
離心機，包括轉(zhuǎn)鼓，其具有復合材料；螺旋輸送機，其可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)；以及，進料管，其安裝于螺旋輸送機內(nèi)，以通過螺旋輸送機壁中的進料端口供給鉆井泥漿到轉(zhuǎn)鼓與螺旋輸送機壁之間的環(huán)形空間。而且，一種替換離心機構(gòu)件的方法，包括移除離心機構(gòu)件和安裝新離心機構(gòu)件，其中，離心機構(gòu)件包括轉(zhuǎn)鼓和可旋轉(zhuǎn)地安裝于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機，且其中，新離心機構(gòu)件包括復合材料。
文檔編號E21B43/34GK102770620SQ201080055346
公開日2012年11月7日 申請日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月6日
發(fā)明者B.瓊斯, T.吉罕 申請人:M－I 有限公司