与振动筛一起使用的驱动臂的制作方法
与振动筛一起使用的驱动臂的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]振动分离机目前用于从能通过分离机的流体去除固体颗粒。例如，在油气行业中，被称为页岩振动筛的振动分离机，被用于从钻井流体中去除钻肩及其他固体颗粒。通常称为“泥浆”的油田钻井流体在此行业中用作多种目的。在它的很多功能之中，钻井泥浆作为润滑剂用以冷却旋转的钻头并便于更快的切割速率。通常，泥浆在地面处混合并且在高压下通过钻柱的孔向井下泵送到钻头。一旦泥浆到达钻头，它便通过不同的喷嘴和端口离开，在此处它润滑并且冷却钻头。通过喷嘴离开之后，“用过的”流体通过形成于钻柱与已钻井眼之间的环形空间返回地面。需要花费很多时间和精力用以确保泥浆混合物是最优的。由于泥浆的评价和混合过程既耗时又昂贵，钻井人员和服务公司宁愿回收返回的钻进泥浆，并再循环用于继续使用。
[0002]钻井泥浆用于从井眼底部的钻头处将钻肩携带到地面。由于钻头会磨到或刮到井眼底部处的岩石地层，会留下固体材料的小碎片。在钻头处离开喷嘴的钻井流体在钻柱与井眼之间的环形空间内搅动并携带岩石和地层的固体颗粒到地面。因此，从环形空间离开井眼的流体是钻井泥浆中的地层钻肩的泥浆。在泥浆可再循环并通过钻头的喷嘴重新泵入之前，必需去除钻肩颗粒。
[0003]如此，振动分离机是振动筛状平台，携带有固体的返回钻井流体沉积在其上，并且清洁的钻井流体通过其呈现。通常，振动分离机是具有一般穿孔的过滤器筛网底部的工作台。返回钻井流体沉积在振动分离机的供给端处。当钻井流体沿着振动台的长度向下行进时，流体通过穿孔下落到下部的储蓄器，并将固体颗粒材料留下。振动分离机台的振动作用将留下的固体颗粒运输到分离机台的排放端。
[0004]上文所述的装置是本领域普通技术人员公知的一种示例性类型的振动筛或振动分离机。在从钻井流体去除钻井固体时使用页岩振动筛是特别重要的。然而，用于清洁钻井流体的一个或多个振动筛需要维护及保养，例如通过检查、清洁或更换振动筛中的筛网，或通过观测振动筛来确定振动筛是否运行于高效及所需的速率下。该振动筛的维护是耗时的，因为在作业期间个人必须单独地观测及维护振动筛。进一步地，当对振动筛执行维护时，必须合适合地引导钻井流体并省时地执行该工作，以便防止依赖于该振动筛的其他任何作业而不得不耽搁不必要的附加时间。
【附图说明】
[0005]图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的剖视图。
[0006]图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的组装透视图。
[0007]图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的排放端的透视图。
[0008]图4A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的俯视图。
[0009]图4B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的透视图。
[0010]图5A示出了根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂的端部的透视图。
[0011]图5B示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的仰视透视图。
[0012]图5C示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的俯视透视图。
[0013]图6示出了根据本发明的一个或多个实施例的监视器与控制系统。
【具体实施方式】
[0014]下文的例子涉及本发明的实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可以是优选的，但是所公开的实施例不应该被理解为或以其他方式用作对包括权利要求书在内的本文明的范围的限制。此外，本领域普通技术人员应该理解，下文的描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅意味着是该实施例的不例，并不旨在表明包括权利要求书在内的本发明的范围限于该实施例。
[0015]在以下描述和权利要求中通篇使用的某些术语指代特定的特征或部件。本领域的普通技术人员将会理解，不同的人可能会用不同的名称来指代相同的特征或部件。本文并不旨在区分那些名称不同但功能相同的部件或特征。附图未必按比例绘制。本文中的某些特征和部件可能以夸张的比例或以略带示意性的形式示出，并且为了清楚和简明起见，常规元件的某些细节可能未示出。
[0016]在以下讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放形式使用，因此应理解为表示“包括，但不限于”。另外，术语“联接”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一部件联接到第二部件，则该连接可通过直接连接或通过经由其它部件、装置和连接的间接连接。此外，术语“轴向”和“轴向地”通常表示沿着或平行于中心轴线或纵向轴线，而术语“径向”和“径向地”通常表示垂直于中心纵向轴线。另外，为了方便起见，在参阅附图时使用方向性术语，例如“之上”、“之下”、“上方的”、“下方的”、“水平的”、“垂直的”、“顶部”、“底部”等，并且这些术语不旨在限制本发明。
[0017]现在参考图1，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的剖视图。如图所示，例如通过包括顶部筛板102、一个或多个中间筛板104、以及底部筛板106，所述振动筛100可以包括一个或多个筛板。振动筛100还可以附接有一个或多个马达108，以便从振动筛100中的钻井流体分离固体时提供振动。
[0018]可包括网筛或由网筛构成的筛网组件(未示出)可以被提供于筛板102、104及106中的每一个上。如此，筛网组件可以用于振动筛100中以根据所述筛网组件中各自网眼的大小从钻井流体中过滤出不同尺寸的固体。在一个或多个实施例中，所述筛网组件可以形成为筛板102、104及106的一部分，或者可以设置于筛板102、104及106顶部。本领域普通技术人员应该理解，本发明不限于任何特定的筛网组件或网筛布置。
[0019]振动筛100可以进一步包括一个或多个回流盘，例如顶部回流盘110及底部回流盘112。所述回流盘110及112可以用于在振动筛100的筛板102、104及106之间分配钻井流体。如图所示，振动筛100可以包括在顶部筛板102与中间筛板104之间分配钻井流体的顶部回流盘110，且可以包括在中间筛板104与底部筛板106之间分配钻井流体的底部回流盘112。
[0020]现在参考图2与3，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的多个附加视图。图2提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的组装透视图，而图3提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的排放端的透视图。为了说明的目的，图2中，从振动筛100中移除了筛网组件而提供了顶部回流盘110与底部回流盘112的示图。然而，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以改变该回流盘的设置与组装。
[0021 ] 参考图2与3，顶部回流盘110可以设置于顶部筛板下方，并且可以包括多个通道，用于在顶部筛板初次分离固体之后分隔钻井流体流。在此特定的实施例中，顶部回流盘110中包括四个通道(A、B、C、D)。所述通道例如由在相邻通道间提供肋114而构成。参考图2与3，示出了根据本发明的实施例的肋114的不同配置。如图3所示，肋114可以沿顶部回流盘110的整个长度延伸，并且可以焊接到适当位置或者通过普通紧固件固定。在替换性实施例中，例如图2中的，肋114可以仅沿顶部回流盘110的整个长度的一部分延伸，使得钻井流体在被肋114分隔前能够沿顶部回流盘更均匀地分配。在图2中，肋114可以焊接至顶部回流盘110的后部上。
[0022]本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以以多种方式形成所述通道。例如，如图所示，在两个仓室中可使用全长度肋或局部长度肋，或者可以使用全长度肋与短长度肋的组合。此外，在替换性实施例中，回流盘在通道之间可以包括向上的弯曲，以相互分隔通道。
[0023]在一个方面，本文所公开的实施例涉及一种方法、一种系统、以及一种装置，其包括可操作地联接至振动筛的驱动臂。如本文中所使用的，“可操作地联接”在本文中可以用于指代使驱动臂与振动筛联接，以便所述驱动臂可以与振动筛协作、互相作用以及共同使用。在本发明中，驱动臂可以可操作地联接至一个或多个振动筛，以便所述驱动臂可以用于维护的目的，并与振动筛互相作用，例如为所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。所述驱动臂可相邻或接近所述振动筛设置，例如将驱动臂连同振动筛设于钻机的平台上，将驱动臂设于接近所述振动筛的柱上，将驱动臂连接至设于所述振动筛上方的导轨上，或者任意其他配置或布置方式，只要驱动臂可以与所述振动筛协作或共同使用。因此，所述驱动臂可以包括在其中或可操作地联接于其上的一个或多个驱动器，以便例如向所述驱动臂施加动作。根据本文公开的一个或多个实施例所使用的驱动器可以包括电力、机械、液压、气动和/或本领域公知的任意其他驱动器，其中所述驱动器可以被远程控制。
[0024]根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可以包括一个或多个例如当移除和/或更换振动筛的筛网组件时与筛网组件接合的元件。所述驱动臂可以包括被配置为抓住所述振动筛的筛网组件的多个相对彼此可移动的抓握元件，和/或可以包括被配置为与形成于所述振动筛的筛网组件中的空腔接合的 接合元件。此外，所述驱动臂可以包括便于为一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件的一个或多个工具。例如，所述驱动臂可以包括被配置为检查所述振动筛的筛网组件的摄像机，可以包括被配置为发射光线的光源，可以包括被配置为喷射清洁流体的喷嘴，和/或可以包括被配置为对振动筛中的钻井流体取样的取样装置。同样地，所述驱动臂同时可以进一步包括被配置为维修所述筛网组件的密封剂和/或堵塞物。
[0025]现在参考图4A与4B，示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛410的系统400的多个透视图。特别地，图4A提供了用于维护所述振动筛410的系统400的俯视图，图4B提供了用于维护所述振动筛410的系统400的透视图。
[0026]如图所示，所述用于维护振动筛410的系统400可包括驱动臂420。所述驱动臂420可以可操作地联接至所述振动筛410，使得驱动臂420可以与振动筛410协作和结合使用。所述驱动臂420可以用于维护所述振动筛410，例如使所述驱动臂420为所述振动筛410移除、检查、清理、维修和/或更换筛网组件。如上所述，所述振动筛410可以包括一个或多个筛板，例如顶部筛板、至少一个中间筛板、以及底部筛板。每个筛板可以然后包括相应的筛网组件，以从引入所述振动筛410内的钻井流体中根据所述筛网组件中相应网眼的大小过滤出不同尺寸的固体。如此，所述驱动臂420可以用于维护所述振动筛410的一个或多个筛网组件。
[0027]此外，在图4A与4B中，所述系统400被示为具有单个振动筛410。然而，本领域普通技术人员应该理解，本发明的系统并不限于此，即本发明考虑具有一个或多个振动筛的系统，例如所述系统中包括四个或五个振动筛。在这些实施例中，所述驱动臂可以可操作地联接至包括于所述系统中的每个振动筛，其中，所述驱动臂可以为所述系统中的所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。
[0028]所述驱动臂420可以相邻或接近所述振动筛410设置，例如将驱动臂420连同振动筛410设于钻机的平台上。可替换地，可以将所述驱动臂420设于接近所述振动筛410的柱上。此外，可以将所述驱动臂420连接至设于所述振动筛410上方的导轨上。例如，在所述系统400包括一个振动筛410或多于一个振动筛410的实施例中，所述驱动臂420可以连接于设于振动筛410上方的导轨上，以便当用于维护所述振动筛410时，所述驱动臂420可以在导轨上移动。本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，本发明的系统中同样可以使用将驱动臂可操作地联接至一个或多个振动筛的其他配置或布置。
[0029]仍然参考图4A与4B，所述系统400可包括一个或多个替代筛网组件440，例如将所述一个或多个替代筛网组件440相邻或接近所述驱动臂420和/或振动筛410设置。如上所述，因为所述驱动臂420可用于维护所述振动筛410，所述驱动臂420可以用于移除所述振动筛410的一个或多个筛网组件，并使用替代筛网组件440更换所移除的一个或多个筛网组件。
[0030]如图4A与4B所示，所述替代筛网组件440可设于支架442上，所述支架442在系统400中相邻或接近所述驱动臂420及振动筛410设置。当更换所述振动筛410的筛网组件时，所述驱动臂420可以根据需要从所述支架442上移除替代筛网组件440。从所述振动筛410上移除的筛网组件可以然后被移动并存储到支架442上，和/或可以被以其他方式存储或丢弃。本领域普通技术人员应该理解，尽管示出了使用支架来存储替代筛网组件，但是本发明并不限于此，即本发明的系统中可以使用其他布置或配置，以使所述替代筛网组件在所述系统中是可用的。
[0031]根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可包括例如当移除和/或更换振动筛的筛网组件时与筛网组件接合的一个或多个元件。此外，所述驱动臂可以包括一个或多个工具，以便于振动筛的维护，例如为所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。因此，现在参考图5A、5B及5C，示出了根据本文公开的一个或多个实施例的驱动臂520的多个透视图。特别地，图5A提供了驱动臂520的端部522的透视图，图5B提供了驱动臂520的与筛网组件540接合的端部522的仰视透视图，图5C提供了驱动臂520的与筛网组件540接合的端部522的俯视透视图。
[0032]所述驱动臂520可以包括连接器524，例如设置于所述驱动臂520的端部522上，用于将一个或多个工具连接至所述驱动臂520。如图5A、5B及5C所示，连接器524可以用于将所述驱动臂520连接至工具526，所述工具526可以包括用于接合所述筛网组件540的一个或多个元件。例如，如图所示，所述工具526可以包括相对彼此可移动的多个抓握元件528以抓住所述筛网组件540。在图5A、5B及5C中，所述工具526可包括相对彼此可移动的两个抓握元件528，例如使所述抓握元件528彼此相对设置，以彼此相向或远离移动。然而，本领域普通技术人员应该理解，本发明并不限于此，即在不脱离本发明的前提下，可使用任意数量的抓握元件528。
[0033]此外，所述工具526可以包括接合所述筛网组件540的一个或多个接合元件530。例如，所述筛网组件540可以具有形成于其中的一个或多个空腔544。所述接合元件530可从工具526的表面(例如从所述工具526的顶部表面532)突出。如此，所述接合元件530可以适合于被接收于所述空腔544内，以与所述空腔544接合，从而使所述工具526能够接合所述筛网组件540。而且，如图5A、5B及5C中所示，接合元件530可以设于所述工具526上与所述抓握元件528相反的一侧。
[0034]根据本发明的一个或多个实施例，当驱动臂用于从振动筛上移除筛网组件(例如用于清理、维修、或更换)时，所述驱动臂的工具的一个或多个接合元件可以用于从所述振动筛移除所述筛网组件。例如，如果正在从振动筛上移除所述筛网组件540，接合元件530(特别地示于图5A及5C中)可以被容纳于形成于所述筛网组件540中的空腔544中，如图5B所示。此外，根据本发明的一个或多个实施例，当驱动臂用于将筛网组件插入振动筛中时，例如当在移除后更换筛网组件或将筛网组件重新插回到振动筛中时，驱动臂的工具的多个抓握元件可以用于将所述筛网组件插入到所述振动筛中。例如，如图5C所示，如果正在将所述筛网组件540插入到所述振动筛中，所述多个抓握元件528可以用于抓住所述筛网组件540的外部框架546。
[0035]如上所述，根据本发明的驱动臂可以可操作地联接至振动筛以提供对所述振动筛的维护。所述驱动臂可包括在其中或可操作地联接于其上的一个或多个驱动器，以便例如向所述驱动臂施加动作。根据本文公开的一个或多个实施例所使用的驱动器可以包括电力、机械、液压、气动和/或本领域公知的任意其他驱动器，其中，所述驱动器可以被远程控制。因此，在一个实施例中，所述驱动臂可以包括气动驱动器，以便例如当与所述筛网组件540接合时驱动所述驱动臂520的抓握元件528。
[0036]此外，所述驱动臂可以具有联接于其上和/或相互联接的传感器和/或控制器，例如联接于所述驱动臂的驱动器上。例如，所述驱动臂可以包括测量所述驱动臂的位置和/或方位的传感器，和/或可以包括可以能够测量所述钻井流体和/或周围环境的特性(例如，温度、密度、粘度)的传感器，和/或可以包括本领域公知的任意其他传感器。在这样的实施例中，所述传感器可以能够传送所述驱动臂的位置并且所述控制器可以能够发送信号来控制所述驱动器，从而使所述驱动器能够移动所述驱动臂至所需位置或方位。本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以使用根据本文公开的实施例的移动驱动臂或驱动臂的部件的其他布置形式的驱动器。
[0037]所述驱动臂可包括一个或多个元件来例如当移除和/或更换所述振动筛的筛网组件时接合所述筛网组件。然而，如上所提及的，所述驱动臂可以包括一个或多个附加工具以便于为一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。因此，在一个或多个实施例中，除能够检查所述振动筛的作业与维护的其他方面外，驱动臂可以包括摄像机来检查振动筛的筛网组件。此外，所述驱动臂可以包括例如当检查所述振动筛的筛网组件或其他方面时发射光线的光源。
[0038]所述驱动臂可以包括设于其上的喷嘴以喷射清洁流体，例如水或另外的清洁流体，用于清洁振动筛的筛网组件。所述驱动臂可以包括用于对所述振动筛中的钻井流体取样和/或测量的取样和/或测量装置。而且，所述驱动臂可以用于维修筛网组件，例如将用于维修筛网组件的部件随其可获取或包括于其中。例如，所述驱动臂可以包括密封剂和/或堵塞物，或者可以获取所述密封剂和/或堵塞物。所述驱动臂此时可用于维修所述筛网组件，例如将所述密封剂和/或堵塞物施加到所述筛网组件上具有破裂及缺陷的区域。另外，根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可以包括旋转手和/或工具变换器，其中，所述旋转手或工具变换器可以用于将多个工具装备到所述驱动臂上。
[0039]如上所述，根据本发明的系统可以包括被配置为从振动筛 移除及更换筛网组件(例如用于维护所述振动筛)的驱动臂。然而，除检查、清理和/或维修所述振动筛的其他部件及方面外，所述驱动臂可以用于检查、清理及维修来自振动筛的筛网组件。
[0040]根据本发明的一个或多个实施例，因为驱动臂可以包括设于其上或随其包括的摄像机，因此当维护及检查所述筛网组件及所述振动筛总体时，所述摄像机可以能够有助于多个功能。此外，可以随所述驱动臂提供有光源，以从其发射光线(例如当检查振动筛的筛网组件或其他方面时)和以其他方式便于摄像机的使用。例如，驱动臂的摄像机可以用于检查筛网组件，例如当从振动筛移除筛网组件后，或者甚至当所述筛网组件在振动筛中使用时。所述摄像机可以是高清晰度摄像机、红外摄像机和/或本领域公知的任意其他摄像机，可以用于检查筛网组件，例如使用图像分析技术来确定筛网组件是否存在破裂或缺陷，以及所述破裂或缺陷是否严重到必需更换所述筛网组件。在此实施例中，如果筛网组件的破裂或缺陷超过了某个数量或百分比，例如超过所述筛网组件总表面积的5%，相比于仅清洁和/或维修所述筛网组件，所述驱动臂可以然后用于移除及更换该筛网组件。
[0041]此外，所述摄像机可以用于帮助维护及检查所述振动筛本身。例如，所述摄像机可以用于检查及观测处于使用中的振动筛，例如通过向筛板与筛网组件的端部移动所述摄像机以提供筛网组件网眼的图像以及所述振动筛中的钻井流体的载荷与分布。根据这些图像与分析，可以收集信息来确定所述振动筛的多个功能。
[0042]例如，根据所述振动筛内的筛网组件上的钻井流体的分布及载荷，可以调节筛网组件与振动筛的一个或多个参数来修改钻井流体在筛网组件上的分布与载荷。例如，可以调节筛板与筛网组件中的一个或多个的倾斜或角度以防止任何钻井流体溢出，或者减少筛板与筛网组件上的载荷(钻井流体池的深度)。另一个例子可以是调节流至各个筛板及筛网组件的钻井流体，例如重新分配筛板与筛网组件上的钻井流体载荷，或者增加或减少提供给振动筛的总体钻井流体量。如果对于一个或多个筛网组件，观测到钻井流体流和/或载荷的异常，所述驱动臂可以用于检查该筛网组件是否具有能够引起该异常的破裂或缺陷。此外，根据所述筛网组件上的载荷强度，可以调节一个或多个筛网组件的网眼尺寸(例如，通过更换该筛网组件)，例如若筛网组件上的载荷比预期的高则使用较粗的网眼，若筛网组件上的载荷比预期的低则使用较细的网眼。
[0043]另外，根据钻井流体的载荷与分布，除检查钻井流体的内容物与混合物外，可以调节提供至所述振动筛的运动与振动。调节所述振动筛的振型可以用于加速或减缓钻井流体经过振动筛的运送，以更好地适应特定的钻井流体内容物。而且，在驱动臂与多个振动筛共同使用的实施例中，与仅一个振动筛相比，根据对钻井流体在多个振动筛中的分布的观测，可以调节用于控制提供给所述多个振动筛中的每个的钻井流体的体积的阀。
[0044]根据本发明的一个或多个实施例，因为驱动臂可以包括设于其上或随其包括的喷嘴，以从其喷射清洁流体，例如水或另外的清洁流体，因此当维护及检查所述筛网组件及所述整个振动筛时，所述喷嘴可以能够有助于多个功能。在一个或多个实施例中，所述喷嘴可以是高压喷嘴，以便当从其喷射清洁流体时便于进行清洁。如此，喷嘴及使用清洁流体可以使所述驱动臂能够清洁并清洗筛网组件，例如当所述筛网组件被从振动筛上移除后，或者甚至当所述筛网组件还在振动筛中使用时。例如，所述喷嘴可以用于清洗所述筛网组件的表面以减少所述筛网组件网眼例如由于钻井流体中积累于所述筛网组件中的固体及颗粒(例如砂子)引起的堵塞。如果从振动筛中移除筛网组件来进行清洁，当完成对筛网组件的检查后，所述筛网组件可以被重新使用并被重新插入到所述振动筛中。
[0045]驱动臂的喷嘴可以用于清洁筛网组件与筛板的边缘。例如，驱动臂的喷嘴可用于清洁包括夹持与安装硬件在内的筛网组件与振动筛的接合部位，以便于从所述振动筛移除所述筛网组件。此外，当所述筛网组件已经被移除后，所述驱动臂的喷嘴可以用于清洁安装轨迹，以便于当所述筛网组件被清洁或更换时的安装及密封。而且，所述驱动臂的喷嘴可以用于基本上清洁从所述振动筛移除的筛网组件的全部外表面(例如在所述驱动臂将所述筛网组件安置在存储支架上之前)。
[0046]根据本发明的一个或多个实施例，驱动臂可以包括设于其上或随其包括的取样和/或测量装置。当维护和检查振动筛时，所述取样和/或测量装置可以能够有助于多个功能。例如，驱动臂可包括取样和/或测量装置，例如固体水分分析仪，以提供关于所述振动筛中的钻井流体的信息及数据。所述信息及数据可以涉及钻井流体和/或从所述钻井流体过滤并去除的颗粒及固体。所述信息及数据可以涉及钻井流体中颗粒及固体的尺寸和/或内容物，以便指示钻井流体中所包括的除固体类型以外的水、油及干燥成分的内容物的数量或百分比。例如，所述信息及数据可以涉及在地层中所钻探的固体的类型。此外，所述信息及数据可以涉及钻井流体的分布及流动，例如，信息涉及钻井流体在各个筛网组件及筛板上的载荷。
[0047]如此，该信息及数据可以表明，所述驱动臂可以用于移除、清洁、检查和/或更换振动筛的一个或多个筛网组件，和/或调节所述振动筛中的筛网组件与筛板的运动、位置及设置。在一个或多个实施例中，可以开发一个或多个算法来自动化及优化该过程。例如，当满足或不满足某个条件时(例如通过钻井流体中的水分含量超过某个预定量)所述驱动臂可以自动开始维护操作。因此，本领域普通技术人员应该理解，根据对一个或多个振动筛所期望的输入及性能，可以开发一套控制方法及测量装置。
[0048]根据本发明的驱动臂的取样和/或测量装置可以包括对包括于所述振动筛中的钻井流体和/或固体进行物理取样的装置，例如包括获取从筛网组件与筛板的端点射出的钻井流体和/或钻井固体的样本的装置。取样和/或测量装置可以包括利用图像分析技术(例如图像分析软件)的装置，其可以基于由驱动臂带有的摄像机输出的图像。图像分析可以用于测量可能从筛网组件及筛板的端点溢出的钻井流体，以测量排放到所述振动筛内的固体的数量和/或高度，以测量在所述振动筛中输送的固体的速度，和/或以测量其他方面(关于所述振动筛内的任意特定的筛网组件及筛板上的钻井流体的载荷)。
[0049]此外，根据本发明的一个或多个实施例，驱动臂可以包括设于其上或随其包括的材料及工具，用于所述振动筛中的筛网组件及筛板的维修。例如，驱动臂可以包括密封剂和/或堵塞物，和/或可以获取密封剂和/或堵塞物，其可以用于维修筛网组件。密封剂的一个例子可以包括紫外线密封剂，其中，所述驱动臂可以按照期望或需要将所述密封剂施加并固化至筛网组件上。堵塞物的一个例子可以包括注射成型堵塞物，其中，所述驱动臂可以按照期望或需要将所述堵塞物施加到筛网组件内。
[0050]根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂可包括一个或多个装置，例如附接至所述驱动臂或包含于驱动臂中，以便于使所述驱动臂与一个或多个振动筛互相作用。例如，本发明的驱动臂可以包括诊断装置(例如用于检查并帮助诊断与振动筛的筛网组件及其他部件相关的任何问题)，可以包括接合装置(例如用于接合振动筛的筛网组件及其他部件)，并且可以包括维修装置(例如用于维修振动筛的筛网组件及其他部件)。相应地，诊断装置的一个例子可以包括被配置为检查振动筛的筛网组件的摄像机，被配置为发射光线的光源，和/或被配置为对振动筛中的钻井流体取样并进行测量的取样及测量装置。此外，接合装置的一个例子可以包括被配置为抓住所述振动筛的筛网组件的多个相对彼此可移动的抓握元件，被配置为与形成于所述振动筛的筛网组件中的空腔相接合的接合元件，和/或被配置为喷射清洁流体的喷嘴。另外，维修装置的例子可以包括可包括或获取密封剂和/或堵塞物的机构或仪器，其中，所述维修装置可以按照期望或需要将密封剂施加和固化到筛网组件上，或者可以将堵塞物施加到筛网组件中。
[0051]可以在任意类型的计算机系统(包括例如控制系统)上实现包括驱动臂并将驱动臂可操作地联接至一个或多个振动筛的系统的一个或多个实施例。例如，如图6所示，计算机系统600可以包括处理器602，相应的存储器604，存储装置606，以及当今计算机通常具有的多个其他元件及功能模块(未示出)。所述存储器604可以包括用于使所述计算机系统600观测和/或控制根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂和/或一个或多个振动筛的过程的指令。
[0052]所述计算机系统600还可以包括例如键盘608及鼠标610的输入设备，和例如监视器612的输出设备。所述计算机系统600可以通过网络接口连接连接至局域网(LAN)或广域网(例如互联网)(未示出)。本领域普通技术人员应该理解，这些输入及输出设备可以是当前已知或以后研发的其他形式。
[0053]此外，本领域技术人员应该理解，所述计算机系统600的一个或多个元件可以位于远程位置并且通过网络连接至其他元件。可以在具有多个节点的分布式系统上实现一个或多个实施例，其中，本发明的各个部分可以位于分布式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，节点对应于计算机系统。可替换地，节点可以对应于具有相关联的物理存储器的处理器。所述节点可以可替换地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。此外，执行本发明的实施例的软件指令 可以存储于有形的计算机可读介质上，这些介质为例如数字化视频光盘(DVD)、光盘(CD)、磁盘、磁带或任意其它合适的有形计算机可读存储设备。
[0054]本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，本发明考虑到了包括致动臂及一个或多个振动筛的系统的其他布置及配置方式。除上文所述的驱动臂及系统总体的工具及功能模块外，所述系统还可以包括一个或多个传感器及测量仪器，以向所述系统提供附加的信息及数据。例如，振动筛的汇流箱中可以包括流量计，从而指示是否有及有多少流量被提供给所述振动筛。所述振动筛及驱动臂可以具有从而与此信息及数据相对应的功能，例如在经过一定的时间后、一定量的流体已经流过所述系统后、和/或已经发生某一事件后，使所述驱动臂维护所述振动筛的筛网组件。例如，驱动臂可以用于定期地维护所述振动筛的筛网组件，例如每天一次或两次，和/或可以用于在一定量的钻井流体已经流过所述振动筛后维护所述筛网组件，和/或可以用于当经过振动筛的流动速率是最优的且可以将流体引导至相邻的振动筛时维护所述筛网组件。如此，在一个或多个实施例中，当执行与振动筛相关的多个功能时，例如通过使用此信息及数据，驱动臂可以是自动且自主的。
[0055]本发明可以提供一种系统，其可以用于维护振动筛，例如通过使用驱动臂来移除、清洁、检查、维修和/或更换一个或多个振动筛中的一个或多个筛网组件。例如，如上所述，驱动臂可以用于从振动筛移除筛网组件，清洁并检查所述筛网组件，并且基于检查到的所述筛网组件的情况，然后要么维修要么更换所述筛网组件。此外，根据本发明的驱动臂可以随其包括一个或多个工具，用于维护并检查所述振动筛自身。例如，如上所述，所述驱动臂可以包括测量和/或取样装置，以确定所述振动筛内的钻井流体的内容物及载荷，其中，根据所述钻井流体的内容物及载荷可以优化调节所述振动筛。另外，根据本发明的系统可以基于例如可以用于完成本发明的系统中的驱动臂及振动筛的预定功能的预定条件、逻辑、及算法自动地和自主地维护一个或多个振动筛。
[0056]在一个方面，本文公开的实施例涉及一种系统，包括被配置为从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件；以及可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为与所述振动筛的筛网组件互相作用。
[0057]在另一个方面，本文公开的实施例涉及一种方法，包括驱动可操作地联接至振动筛的驱动臂，所述振动筛具有筛网组件；利用所述驱动臂从所述振动筛移除筛网组件；以及利用驱动臂的摄像机来检查所述振动筛的筛网组件。
[0058]在另一个方面，本文公开的实施例涉及一种系统，包括:被配置为能从钻井流体分离固体的多个振动筛，所述多个振动筛中的每个具有筛网组件；接近所述多个振动筛设置的多个替代筛网组件；以及可操作地联接所述多个振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能将所述多个振动筛中的每个的筛网组件更换为所述多个替代筛网组件中的一个。所述驱动臂包括被配置为能检查所述多个振动筛的每个筛网组件的诊断装置以及被配置为能与所述多个振动筛的每个筛网组件接合的接合装置。
[0059]虽然上文中只详细描述了少数的示例性实施例，但对于本领域技术人员来说将很容易理解，在示例性实施例中很多修改是可能的而不实质上背离本发明。因此，所有这样的修改旨在被包括在下文的权利要求书所定义的本公开的范围内。在权利要求书中，装置加功能的表述旨在覆盖本文中描述的为执行所述功能的结构，且不仅是结构上的等同物，也是等同的结构。因此，虽然钉子和螺钉可能不是结构上的等同物，因为钉子采用圆柱的表面将木制部件固定在一起、而螺钉采用螺旋的表面；但是在紧固木制部件的环境中，钉子和螺钉可以是等同的结构。除了在权利要求中与相关功能一起使用了词语“用于……的装置”表述的情况外，申请人的表述旨在不援引35U.S.C § 112，段落6来对任何权利要求进行任何限制。
【主权项】
1.一种系统，包括: 被配置为用于从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件；以及可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用包括:所述驱动臂被配置为能移除、检查、清洁、维修或者更换所述振动筛的筛网组件。3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述驱动臂包括以下至少之一: 相对彼此可移动的多个抓握元件，它们被配置为能抓住所述振动筛的筛网组件；和 接合元件，其被配置为能与形成于所述振动筛的筛网组件内的空腔接合。4.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂包括以下至少之一: 被配置为能检查所述振动筛的筛网组件的摄像机以及被配置为能发射光线的光源； 被配置为能喷射清洁流体的喷嘴； 被配置为能对所述振动筛内的钻井流体或固体取样和测量的取样和测量装置；和 被配置为能维修所述筛网组件的密封剂或堵塞物。5.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述振动筛设置于钻机的平台上，所述驱动臂设于所述钻机的平台上或连接到设于所述钻机的平台上方的轨。6.如在前任一权利要求所述的系统，其中: 所述振动筛包括多个振动筛，每个振动筛均具有筛网组件；和 所述驱动臂被配置为能与所述多个振动筛中的每个振动筛的每个筛网组件互相作用。7.如在前任一权利要求所述的系统，其中: 所述振动筛的筛网组件包括第一筛网组件、第二筛网组件以及第三筛网组件；并且所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的第一筛网组件、所述第二筛网组件以及所述第三筛网组件互相作用。8.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂被配置为能将所述振动筛的筛网组件更换为替代筛网组件。9.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂是电力驱动的、机械驱动的、液压驱动的或者气动驱动的。10.一种方法，包括: 驱动可操作地联接至振动筛的驱动臂，所述振动筛具有筛网组件； 利用所述驱动臂从所述振动筛移除所述筛网组件；以及 利用所述驱动臂的摄像机检查所述振动筛的筛网组件。11.如权利要求10所述的方法，基于对所述筛网组件的检查，所述方法进一步包括以下之一: 使用从所述驱动臂的喷嘴喷射的清洁流体来清洁所述振动筛的筛网组件； 使用所述驱动臂通过密封剂或堵塞物来维修所述振动筛的筛网组件；以及 使用所述驱动臂将所述振动筛的筛网组件更换为替代筛网组件。12.如权利要求10或11所述的方法，其中，检查所述振动筛的筛网组件包括: 确定所述筛网组件是否包括超过预定量的缺陷； 如果所述筛网组件的缺陷低于所述预定量，维修所述筛网组件；以及 如果所述筛网组件的缺陷超过所述预定量，将所述筛网组件更换为替代筛网组件。13.如权利要求10至12中任一所述的方法，进一步包括: 使用所述驱动臂确定所述筛网组件上的钻井流体载荷；以及 调节振动筛的参数来改变所述筛网组件上的钻井流体载荷。14.一种系统，包括: 被配置为用于从钻井流体分离固体的多个振动筛，所述多个振动筛中的每个均具有筛网组件； 邻近所述多个振动筛设置的多个替代筛网组件；以及 可操作地联接至所述多个振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能将所述多个振动筛中的每个振动筛的筛网组件更换为所述多个替代筛网组件中的一个，所述驱动臂包括:诊断装置，其被配置为能检查所述多个振动筛的每个筛网组件；以及接合装置，其被配置为能与所述多个振动筛的每个筛网组件相接合。15.如权利要求14所述的系统， 其中，所述驱动臂的诊断装置包括至少如下之一: 被配置为能检查所述振动筛的筛网组件的摄像机以及被配置为能发射光线的光源；和 被配置为能对所述振动筛内的钻井流体或固体取样和测量的取样和测量装置；以及 其中，所述驱动臂的接合装置包括至少如下之一: 相对彼此可移动的多个抓握元件，它们被配置为能抓住所述振动筛的筛网组件；和 接合元件，其被配置为能与形成于所述振动筛的筛网组件内的空腔相接合；以及 被配置为能喷射清洁流体的喷嘴。16.如权利要求14或15所述的系统，其中，所述驱动臂进一步包括维修装置，其被配置为能维修所述多个振动筛的每个筛网组件。17.如权利要求14至16中任一所述的系统，其中，所述多个振动筛彼此间互相连接，以便当所述驱动臂与所述多个振动筛中的一个正互相作用时，所述钻井流体在所述多个振动筛中的其余振动筛上重新分配。
【专利摘要】一种系统和方法包括被配置为用于从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件，该系统和方法还包括可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用。所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用包括：所述驱动臂被配置为能移除、检查、清洁、维修或者更换所述振动筛的筛网组件。
【IPC分类】B07B1/46, B07B1/42, B07B1/28
【公开号】CN104903013
【申请号】CN201380065511
【发明人】B·N·琼斯, T·吉亨
【申请人】M-I有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月14日
【公告号】CA2891663A1, US20140138323, WO2014078543A1
【专利说明】
【背景技术】
[0001]振动分离机目前用于从能通过分离机的流体去除固体颗粒。例如，在油气行业中，被称为页岩振动筛的振动分离机，被用于从钻井流体中去除钻肩及其他固体颗粒。通常称为“泥浆”的油田钻井流体在此行业中用作多种目的。在它的很多功能之中，钻井泥浆作为润滑剂用以冷却旋转的钻头并便于更快的切割速率。通常，泥浆在地面处混合并且在高压下通过钻柱的孔向井下泵送到钻头。一旦泥浆到达钻头，它便通过不同的喷嘴和端口离开，在此处它润滑并且冷却钻头。通过喷嘴离开之后，“用过的”流体通过形成于钻柱与已钻井眼之间的环形空间返回地面。需要花费很多时间和精力用以确保泥浆混合物是最优的。由于泥浆的评价和混合过程既耗时又昂贵，钻井人员和服务公司宁愿回收返回的钻进泥浆，并再循环用于继续使用。
[0002]钻井泥浆用于从井眼底部的钻头处将钻肩携带到地面。由于钻头会磨到或刮到井眼底部处的岩石地层，会留下固体材料的小碎片。在钻头处离开喷嘴的钻井流体在钻柱与井眼之间的环形空间内搅动并携带岩石和地层的固体颗粒到地面。因此，从环形空间离开井眼的流体是钻井泥浆中的地层钻肩的泥浆。在泥浆可再循环并通过钻头的喷嘴重新泵入之前，必需去除钻肩颗粒。
[0003]如此，振动分离机是振动筛状平台，携带有固体的返回钻井流体沉积在其上，并且清洁的钻井流体通过其呈现。通常，振动分离机是具有一般穿孔的过滤器筛网底部的工作台。返回钻井流体沉积在振动分离机的供给端处。当钻井流体沿着振动台的长度向下行进时，流体通过穿孔下落到下部的储蓄器，并将固体颗粒材料留下。振动分离机台的振动作用将留下的固体颗粒运输到分离机台的排放端。
[0004]上文所述的装置是本领域普通技术人员公知的一种示例性类型的振动筛或振动分离机。在从钻井流体去除钻井固体时使用页岩振动筛是特别重要的。然而，用于清洁钻井流体的一个或多个振动筛需要维护及保养，例如通过检查、清洁或更换振动筛中的筛网，或通过观测振动筛来确定振动筛是否运行于高效及所需的速率下。该振动筛的维护是耗时的，因为在作业期间个人必须单独地观测及维护振动筛。进一步地，当对振动筛执行维护时，必须合适合地引导钻井流体并省时地执行该工作，以便防止依赖于该振动筛的其他任何作业而不得不耽搁不必要的附加时间。
【附图说明】
[0005]图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的剖视图。
[0006]图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的组装透视图。
[0007]图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛的排放端的透视图。
[0008]图4A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的俯视图。
[0009]图4B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛的系统的透视图。
[0010]图5A示出了根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂的端部的透视图。
[0011]图5B示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的仰视透视图。
[0012]图5C示出了根据本发明的一个或多个实施例的与筛网组件接合的驱动臂的端部的俯视透视图。
[0013]图6示出了根据本发明的一个或多个实施例的监视器与控制系统。
【具体实施方式】
[0014]下文的例子涉及本发明的实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可以是优选的，但是所公开的实施例不应该被理解为或以其他方式用作对包括权利要求书在内的本文明的范围的限制。此外，本领域普通技术人员应该理解，下文的描述具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅意味着是该实施例的不例，并不旨在表明包括权利要求书在内的本发明的范围限于该实施例。
[0015]在以下描述和权利要求中通篇使用的某些术语指代特定的特征或部件。本领域的普通技术人员将会理解，不同的人可能会用不同的名称来指代相同的特征或部件。本文并不旨在区分那些名称不同但功能相同的部件或特征。附图未必按比例绘制。本文中的某些特征和部件可能以夸张的比例或以略带示意性的形式示出，并且为了清楚和简明起见，常规元件的某些细节可能未示出。
[0016]在以下讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放形式使用，因此应理解为表示“包括，但不限于”。另外，术语“联接”旨在表示间接或直接连接。因此，如果第一部件联接到第二部件，则该连接可通过直接连接或通过经由其它部件、装置和连接的间接连接。此外，术语“轴向”和“轴向地”通常表示沿着或平行于中心轴线或纵向轴线，而术语“径向”和“径向地”通常表示垂直于中心纵向轴线。另外，为了方便起见，在参阅附图时使用方向性术语，例如“之上”、“之下”、“上方的”、“下方的”、“水平的”、“垂直的”、“顶部”、“底部”等，并且这些术语不旨在限制本发明。
[0017]现在参考图1，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的剖视图。如图所示，例如通过包括顶部筛板102、一个或多个中间筛板104、以及底部筛板106，所述振动筛100可以包括一个或多个筛板。振动筛100还可以附接有一个或多个马达108，以便从振动筛100中的钻井流体分离固体时提供振动。
[0018]可包括网筛或由网筛构成的筛网组件(未示出)可以被提供于筛板102、104及106中的每一个上。如此，筛网组件可以用于振动筛100中以根据所述筛网组件中各自网眼的大小从钻井流体中过滤出不同尺寸的固体。在一个或多个实施例中，所述筛网组件可以形成为筛板102、104及106的一部分，或者可以设置于筛板102、104及106顶部。本领域普通技术人员应该理解，本发明不限于任何特定的筛网组件或网筛布置。
[0019]振动筛100可以进一步包括一个或多个回流盘，例如顶部回流盘110及底部回流盘112。所述回流盘110及112可以用于在振动筛100的筛板102、104及106之间分配钻井流体。如图所示，振动筛100可以包括在顶部筛板102与中间筛板104之间分配钻井流体的顶部回流盘110，且可以包括在中间筛板104与底部筛板106之间分配钻井流体的底部回流盘112。
[0020]现在参考图2与3，示出了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的多个附加视图。图2提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的组装透视图，而图3提供了根据本发明的一个或多个实施例的振动筛100的排放端的透视图。为了说明的目的，图2中，从振动筛100中移除了筛网组件而提供了顶部回流盘110与底部回流盘112的示图。然而，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以改变该回流盘的设置与组装。
[0021 ] 参考图2与3，顶部回流盘110可以设置于顶部筛板下方，并且可以包括多个通道，用于在顶部筛板初次分离固体之后分隔钻井流体流。在此特定的实施例中，顶部回流盘110中包括四个通道(A、B、C、D)。所述通道例如由在相邻通道间提供肋114而构成。参考图2与3，示出了根据本发明的实施例的肋114的不同配置。如图3所示，肋114可以沿顶部回流盘110的整个长度延伸，并且可以焊接到适当位置或者通过普通紧固件固定。在替换性实施例中，例如图2中的，肋114可以仅沿顶部回流盘110的整个长度的一部分延伸，使得钻井流体在被肋114分隔前能够沿顶部回流盘更均匀地分配。在图2中，肋114可以焊接至顶部回流盘110的后部上。
[0022]本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以以多种方式形成所述通道。例如，如图所示，在两个仓室中可使用全长度肋或局部长度肋，或者可以使用全长度肋与短长度肋的组合。此外，在替换性实施例中，回流盘在通道之间可以包括向上的弯曲，以相互分隔通道。
[0023]在一个方面，本文所公开的实施例涉及一种方法、一种系统、以及一种装置，其包括可操作地联接至振动筛的驱动臂。如本文中所使用的，“可操作地联接”在本文中可以用于指代使驱动臂与振动筛联接，以便所述驱动臂可以与振动筛协作、互相作用以及共同使用。在本发明中，驱动臂可以可操作地联接至一个或多个振动筛，以便所述驱动臂可以用于维护的目的，并与振动筛互相作用，例如为所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。所述驱动臂可相邻或接近所述振动筛设置，例如将驱动臂连同振动筛设于钻机的平台上，将驱动臂设于接近所述振动筛的柱上，将驱动臂连接至设于所述振动筛上方的导轨上，或者任意其他配置或布置方式，只要驱动臂可以与所述振动筛协作或共同使用。因此，所述驱动臂可以包括在其中或可操作地联接于其上的一个或多个驱动器，以便例如向所述驱动臂施加动作。根据本文公开的一个或多个实施例所使用的驱动器可以包括电力、机械、液压、气动和/或本领域公知的任意其他驱动器，其中所述驱动器可以被远程控制。
[0024]根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可以包括一个或多个例如当移除和/或更换振动筛的筛网组件时与筛网组件接合的元件。所述驱动臂可以包括被配置为抓住所述振动筛的筛网组件的多个相对彼此可移动的抓握元件，和/或可以包括被配置为与形成于所述振动筛的筛网组件中的空腔接合的 接合元件。此外，所述驱动臂可以包括便于为一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件的一个或多个工具。例如，所述驱动臂可以包括被配置为检查所述振动筛的筛网组件的摄像机，可以包括被配置为发射光线的光源，可以包括被配置为喷射清洁流体的喷嘴，和/或可以包括被配置为对振动筛中的钻井流体取样的取样装置。同样地，所述驱动臂同时可以进一步包括被配置为维修所述筛网组件的密封剂和/或堵塞物。
[0025]现在参考图4A与4B，示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于维护振动筛410的系统400的多个透视图。特别地，图4A提供了用于维护所述振动筛410的系统400的俯视图，图4B提供了用于维护所述振动筛410的系统400的透视图。
[0026]如图所示，所述用于维护振动筛410的系统400可包括驱动臂420。所述驱动臂420可以可操作地联接至所述振动筛410，使得驱动臂420可以与振动筛410协作和结合使用。所述驱动臂420可以用于维护所述振动筛410，例如使所述驱动臂420为所述振动筛410移除、检查、清理、维修和/或更换筛网组件。如上所述，所述振动筛410可以包括一个或多个筛板，例如顶部筛板、至少一个中间筛板、以及底部筛板。每个筛板可以然后包括相应的筛网组件，以从引入所述振动筛410内的钻井流体中根据所述筛网组件中相应网眼的大小过滤出不同尺寸的固体。如此，所述驱动臂420可以用于维护所述振动筛410的一个或多个筛网组件。
[0027]此外，在图4A与4B中，所述系统400被示为具有单个振动筛410。然而，本领域普通技术人员应该理解，本发明的系统并不限于此，即本发明考虑具有一个或多个振动筛的系统，例如所述系统中包括四个或五个振动筛。在这些实施例中，所述驱动臂可以可操作地联接至包括于所述系统中的每个振动筛，其中，所述驱动臂可以为所述系统中的所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。
[0028]所述驱动臂420可以相邻或接近所述振动筛410设置，例如将驱动臂420连同振动筛410设于钻机的平台上。可替换地，可以将所述驱动臂420设于接近所述振动筛410的柱上。此外，可以将所述驱动臂420连接至设于所述振动筛410上方的导轨上。例如，在所述系统400包括一个振动筛410或多于一个振动筛410的实施例中，所述驱动臂420可以连接于设于振动筛410上方的导轨上，以便当用于维护所述振动筛410时，所述驱动臂420可以在导轨上移动。本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，本发明的系统中同样可以使用将驱动臂可操作地联接至一个或多个振动筛的其他配置或布置。
[0029]仍然参考图4A与4B，所述系统400可包括一个或多个替代筛网组件440，例如将所述一个或多个替代筛网组件440相邻或接近所述驱动臂420和/或振动筛410设置。如上所述，因为所述驱动臂420可用于维护所述振动筛410，所述驱动臂420可以用于移除所述振动筛410的一个或多个筛网组件，并使用替代筛网组件440更换所移除的一个或多个筛网组件。
[0030]如图4A与4B所示，所述替代筛网组件440可设于支架442上，所述支架442在系统400中相邻或接近所述驱动臂420及振动筛410设置。当更换所述振动筛410的筛网组件时，所述驱动臂420可以根据需要从所述支架442上移除替代筛网组件440。从所述振动筛410上移除的筛网组件可以然后被移动并存储到支架442上，和/或可以被以其他方式存储或丢弃。本领域普通技术人员应该理解，尽管示出了使用支架来存储替代筛网组件，但是本发明并不限于此，即本发明的系统中可以使用其他布置或配置，以使所述替代筛网组件在所述系统中是可用的。
[0031]根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可包括例如当移除和/或更换振动筛的筛网组件时与筛网组件接合的一个或多个元件。此外，所述驱动臂可以包括一个或多个工具，以便于振动筛的维护，例如为所述一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。因此，现在参考图5A、5B及5C，示出了根据本文公开的一个或多个实施例的驱动臂520的多个透视图。特别地，图5A提供了驱动臂520的端部522的透视图，图5B提供了驱动臂520的与筛网组件540接合的端部522的仰视透视图，图5C提供了驱动臂520的与筛网组件540接合的端部522的俯视透视图。
[0032]所述驱动臂520可以包括连接器524，例如设置于所述驱动臂520的端部522上，用于将一个或多个工具连接至所述驱动臂520。如图5A、5B及5C所示，连接器524可以用于将所述驱动臂520连接至工具526，所述工具526可以包括用于接合所述筛网组件540的一个或多个元件。例如，如图所示，所述工具526可以包括相对彼此可移动的多个抓握元件528以抓住所述筛网组件540。在图5A、5B及5C中，所述工具526可包括相对彼此可移动的两个抓握元件528，例如使所述抓握元件528彼此相对设置，以彼此相向或远离移动。然而，本领域普通技术人员应该理解，本发明并不限于此，即在不脱离本发明的前提下，可使用任意数量的抓握元件528。
[0033]此外，所述工具526可以包括接合所述筛网组件540的一个或多个接合元件530。例如，所述筛网组件540可以具有形成于其中的一个或多个空腔544。所述接合元件530可从工具526的表面(例如从所述工具526的顶部表面532)突出。如此，所述接合元件530可以适合于被接收于所述空腔544内，以与所述空腔544接合，从而使所述工具526能够接合所述筛网组件540。而且，如图5A、5B及5C中所示，接合元件530可以设于所述工具526上与所述抓握元件528相反的一侧。
[0034]根据本发明的一个或多个实施例，当驱动臂用于从振动筛上移除筛网组件(例如用于清理、维修、或更换)时，所述驱动臂的工具的一个或多个接合元件可以用于从所述振动筛移除所述筛网组件。例如，如果正在从振动筛上移除所述筛网组件540，接合元件530(特别地示于图5A及5C中)可以被容纳于形成于所述筛网组件540中的空腔544中，如图5B所示。此外，根据本发明的一个或多个实施例，当驱动臂用于将筛网组件插入振动筛中时，例如当在移除后更换筛网组件或将筛网组件重新插回到振动筛中时，驱动臂的工具的多个抓握元件可以用于将所述筛网组件插入到所述振动筛中。例如，如图5C所示，如果正在将所述筛网组件540插入到所述振动筛中，所述多个抓握元件528可以用于抓住所述筛网组件540的外部框架546。
[0035]如上所述，根据本发明的驱动臂可以可操作地联接至振动筛以提供对所述振动筛的维护。所述驱动臂可包括在其中或可操作地联接于其上的一个或多个驱动器，以便例如向所述驱动臂施加动作。根据本文公开的一个或多个实施例所使用的驱动器可以包括电力、机械、液压、气动和/或本领域公知的任意其他驱动器，其中，所述驱动器可以被远程控制。因此，在一个实施例中，所述驱动臂可以包括气动驱动器，以便例如当与所述筛网组件540接合时驱动所述驱动臂520的抓握元件528。
[0036]此外，所述驱动臂可以具有联接于其上和/或相互联接的传感器和/或控制器，例如联接于所述驱动臂的驱动器上。例如，所述驱动臂可以包括测量所述驱动臂的位置和/或方位的传感器，和/或可以包括可以能够测量所述钻井流体和/或周围环境的特性(例如，温度、密度、粘度)的传感器，和/或可以包括本领域公知的任意其他传感器。在这样的实施例中，所述传感器可以能够传送所述驱动臂的位置并且所述控制器可以能够发送信号来控制所述驱动器，从而使所述驱动器能够移动所述驱动臂至所需位置或方位。本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以使用根据本文公开的实施例的移动驱动臂或驱动臂的部件的其他布置形式的驱动器。
[0037]所述驱动臂可包括一个或多个元件来例如当移除和/或更换所述振动筛的筛网组件时接合所述筛网组件。然而，如上所提及的，所述驱动臂可以包括一个或多个附加工具以便于为一个或多个振动筛移除、检查、清理、维修和/或更换一个或多个筛网组件。因此，在一个或多个实施例中，除能够检查所述振动筛的作业与维护的其他方面外，驱动臂可以包括摄像机来检查振动筛的筛网组件。此外，所述驱动臂可以包括例如当检查所述振动筛的筛网组件或其他方面时发射光线的光源。
[0038]所述驱动臂可以包括设于其上的喷嘴以喷射清洁流体，例如水或另外的清洁流体，用于清洁振动筛的筛网组件。所述驱动臂可以包括用于对所述振动筛中的钻井流体取样和/或测量的取样和/或测量装置。而且，所述驱动臂可以用于维修筛网组件，例如将用于维修筛网组件的部件随其可获取或包括于其中。例如，所述驱动臂可以包括密封剂和/或堵塞物，或者可以获取所述密封剂和/或堵塞物。所述驱动臂此时可用于维修所述筛网组件，例如将所述密封剂和/或堵塞物施加到所述筛网组件上具有破裂及缺陷的区域。另外，根据本发明的一个或多个实施例，所述驱动臂可以包括旋转手和/或工具变换器，其中，所述旋转手或工具变换器可以用于将多个工具装备到所述驱动臂上。
[0039]如上所述，根据本发明的系统可以包括被配置为从振动筛 移除及更换筛网组件(例如用于维护所述振动筛)的驱动臂。然而，除检查、清理和/或维修所述振动筛的其他部件及方面外，所述驱动臂可以用于检查、清理及维修来自振动筛的筛网组件。
[0040]根据本发明的一个或多个实施例，因为驱动臂可以包括设于其上或随其包括的摄像机，因此当维护及检查所述筛网组件及所述振动筛总体时，所述摄像机可以能够有助于多个功能。此外，可以随所述驱动臂提供有光源，以从其发射光线(例如当检查振动筛的筛网组件或其他方面时)和以其他方式便于摄像机的使用。例如，驱动臂的摄像机可以用于检查筛网组件，例如当从振动筛移除筛网组件后，或者甚至当所述筛网组件在振动筛中使用时。所述摄像机可以是高清晰度摄像机、红外摄像机和/或本领域公知的任意其他摄像机，可以用于检查筛网组件，例如使用图像分析技术来确定筛网组件是否存在破裂或缺陷，以及所述破裂或缺陷是否严重到必需更换所述筛网组件。在此实施例中，如果筛网组件的破裂或缺陷超过了某个数量或百分比，例如超过所述筛网组件总表面积的5%，相比于仅清洁和/或维修所述筛网组件，所述驱动臂可以然后用于移除及更换该筛网组件。
[0041]此外，所述摄像机可以用于帮助维护及检查所述振动筛本身。例如，所述摄像机可以用于检查及观测处于使用中的振动筛，例如通过向筛板与筛网组件的端部移动所述摄像机以提供筛网组件网眼的图像以及所述振动筛中的钻井流体的载荷与分布。根据这些图像与分析，可以收集信息来确定所述振动筛的多个功能。
[0042]例如，根据所述振动筛内的筛网组件上的钻井流体的分布及载荷，可以调节筛网组件与振动筛的一个或多个参数来修改钻井流体在筛网组件上的分布与载荷。例如，可以调节筛板与筛网组件中的一个或多个的倾斜或角度以防止任何钻井流体溢出，或者减少筛板与筛网组件上的载荷(钻井流体池的深度)。另一个例子可以是调节流至各个筛板及筛网组件的钻井流体，例如重新分配筛板与筛网组件上的钻井流体载荷，或者增加或减少提供给振动筛的总体钻井流体量。如果对于一个或多个筛网组件，观测到钻井流体流和/或载荷的异常，所述驱动臂可以用于检查该筛网组件是否具有能够引起该异常的破裂或缺陷。此外，根据所述筛网组件上的载荷强度，可以调节一个或多个筛网组件的网眼尺寸(例如，通过更换该筛网组件)，例如若筛网组件上的载荷比预期的高则使用较粗的网眼，若筛网组件上的载荷比预期的低则使用较细的网眼。
[0043]另外，根据钻井流体的载荷与分布，除检查钻井流体的内容物与混合物外，可以调节提供至所述振动筛的运动与振动。调节所述振动筛的振型可以用于加速或减缓钻井流体经过振动筛的运送，以更好地适应特定的钻井流体内容物。而且，在驱动臂与多个振动筛共同使用的实施例中，与仅一个振动筛相比，根据对钻井流体在多个振动筛中的分布的观测，可以调节用于控制提供给所述多个振动筛中的每个的钻井流体的体积的阀。
[0044]根据本发明的一个或多个实施例，因为驱动臂可以包括设于其上或随其包括的喷嘴，以从其喷射清洁流体，例如水或另外的清洁流体，因此当维护及检查所述筛网组件及所述整个振动筛时，所述喷嘴可以能够有助于多个功能。在一个或多个实施例中，所述喷嘴可以是高压喷嘴，以便当从其喷射清洁流体时便于进行清洁。如此，喷嘴及使用清洁流体可以使所述驱动臂能够清洁并清洗筛网组件，例如当所述筛网组件被从振动筛上移除后，或者甚至当所述筛网组件还在振动筛中使用时。例如，所述喷嘴可以用于清洗所述筛网组件的表面以减少所述筛网组件网眼例如由于钻井流体中积累于所述筛网组件中的固体及颗粒(例如砂子)引起的堵塞。如果从振动筛中移除筛网组件来进行清洁，当完成对筛网组件的检查后，所述筛网组件可以被重新使用并被重新插入到所述振动筛中。
[0045]驱动臂的喷嘴可以用于清洁筛网组件与筛板的边缘。例如，驱动臂的喷嘴可用于清洁包括夹持与安装硬件在内的筛网组件与振动筛的接合部位，以便于从所述振动筛移除所述筛网组件。此外，当所述筛网组件已经被移除后，所述驱动臂的喷嘴可以用于清洁安装轨迹，以便于当所述筛网组件被清洁或更换时的安装及密封。而且，所述驱动臂的喷嘴可以用于基本上清洁从所述振动筛移除的筛网组件的全部外表面(例如在所述驱动臂将所述筛网组件安置在存储支架上之前)。
[0046]根据本发明的一个或多个实施例，驱动臂可以包括设于其上或随其包括的取样和/或测量装置。当维护和检查振动筛时，所述取样和/或测量装置可以能够有助于多个功能。例如，驱动臂可包括取样和/或测量装置，例如固体水分分析仪，以提供关于所述振动筛中的钻井流体的信息及数据。所述信息及数据可以涉及钻井流体和/或从所述钻井流体过滤并去除的颗粒及固体。所述信息及数据可以涉及钻井流体中颗粒及固体的尺寸和/或内容物，以便指示钻井流体中所包括的除固体类型以外的水、油及干燥成分的内容物的数量或百分比。例如，所述信息及数据可以涉及在地层中所钻探的固体的类型。此外，所述信息及数据可以涉及钻井流体的分布及流动，例如，信息涉及钻井流体在各个筛网组件及筛板上的载荷。
[0047]如此，该信息及数据可以表明，所述驱动臂可以用于移除、清洁、检查和/或更换振动筛的一个或多个筛网组件，和/或调节所述振动筛中的筛网组件与筛板的运动、位置及设置。在一个或多个实施例中，可以开发一个或多个算法来自动化及优化该过程。例如，当满足或不满足某个条件时(例如通过钻井流体中的水分含量超过某个预定量)所述驱动臂可以自动开始维护操作。因此，本领域普通技术人员应该理解，根据对一个或多个振动筛所期望的输入及性能，可以开发一套控制方法及测量装置。
[0048]根据本发明的驱动臂的取样和/或测量装置可以包括对包括于所述振动筛中的钻井流体和/或固体进行物理取样的装置，例如包括获取从筛网组件与筛板的端点射出的钻井流体和/或钻井固体的样本的装置。取样和/或测量装置可以包括利用图像分析技术(例如图像分析软件)的装置，其可以基于由驱动臂带有的摄像机输出的图像。图像分析可以用于测量可能从筛网组件及筛板的端点溢出的钻井流体，以测量排放到所述振动筛内的固体的数量和/或高度，以测量在所述振动筛中输送的固体的速度，和/或以测量其他方面(关于所述振动筛内的任意特定的筛网组件及筛板上的钻井流体的载荷)。
[0049]此外，根据本发明的一个或多个实施例，驱动臂可以包括设于其上或随其包括的材料及工具，用于所述振动筛中的筛网组件及筛板的维修。例如，驱动臂可以包括密封剂和/或堵塞物，和/或可以获取密封剂和/或堵塞物，其可以用于维修筛网组件。密封剂的一个例子可以包括紫外线密封剂，其中，所述驱动臂可以按照期望或需要将所述密封剂施加并固化至筛网组件上。堵塞物的一个例子可以包括注射成型堵塞物，其中，所述驱动臂可以按照期望或需要将所述堵塞物施加到筛网组件内。
[0050]根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂可包括一个或多个装置，例如附接至所述驱动臂或包含于驱动臂中，以便于使所述驱动臂与一个或多个振动筛互相作用。例如，本发明的驱动臂可以包括诊断装置(例如用于检查并帮助诊断与振动筛的筛网组件及其他部件相关的任何问题)，可以包括接合装置(例如用于接合振动筛的筛网组件及其他部件)，并且可以包括维修装置(例如用于维修振动筛的筛网组件及其他部件)。相应地，诊断装置的一个例子可以包括被配置为检查振动筛的筛网组件的摄像机，被配置为发射光线的光源，和/或被配置为对振动筛中的钻井流体取样并进行测量的取样及测量装置。此外，接合装置的一个例子可以包括被配置为抓住所述振动筛的筛网组件的多个相对彼此可移动的抓握元件，被配置为与形成于所述振动筛的筛网组件中的空腔相接合的接合元件，和/或被配置为喷射清洁流体的喷嘴。另外，维修装置的例子可以包括可包括或获取密封剂和/或堵塞物的机构或仪器，其中，所述维修装置可以按照期望或需要将密封剂施加和固化到筛网组件上，或者可以将堵塞物施加到筛网组件中。
[0051]可以在任意类型的计算机系统(包括例如控制系统)上实现包括驱动臂并将驱动臂可操作地联接至一个或多个振动筛的系统的一个或多个实施例。例如，如图6所示，计算机系统600可以包括处理器602，相应的存储器604，存储装置606，以及当今计算机通常具有的多个其他元件及功能模块(未示出)。所述存储器604可以包括用于使所述计算机系统600观测和/或控制根据本发明的一个或多个实施例的驱动臂和/或一个或多个振动筛的过程的指令。
[0052]所述计算机系统600还可以包括例如键盘608及鼠标610的输入设备，和例如监视器612的输出设备。所述计算机系统600可以通过网络接口连接连接至局域网(LAN)或广域网(例如互联网)(未示出)。本领域普通技术人员应该理解，这些输入及输出设备可以是当前已知或以后研发的其他形式。
[0053]此外，本领域技术人员应该理解，所述计算机系统600的一个或多个元件可以位于远程位置并且通过网络连接至其他元件。可以在具有多个节点的分布式系统上实现一个或多个实施例，其中，本发明的各个部分可以位于分布式系统内的不同节点上。在一个或多个实施例中，节点对应于计算机系统。可替换地，节点可以对应于具有相关联的物理存储器的处理器。所述节点可以可替换地对应于具有共享存储器和/或资源的处理器。此外，执行本发明的实施例的软件指令 可以存储于有形的计算机可读介质上，这些介质为例如数字化视频光盘(DVD)、光盘(CD)、磁盘、磁带或任意其它合适的有形计算机可读存储设备。
[0054]本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的前提下，本发明考虑到了包括致动臂及一个或多个振动筛的系统的其他布置及配置方式。除上文所述的驱动臂及系统总体的工具及功能模块外，所述系统还可以包括一个或多个传感器及测量仪器，以向所述系统提供附加的信息及数据。例如，振动筛的汇流箱中可以包括流量计，从而指示是否有及有多少流量被提供给所述振动筛。所述振动筛及驱动臂可以具有从而与此信息及数据相对应的功能，例如在经过一定的时间后、一定量的流体已经流过所述系统后、和/或已经发生某一事件后，使所述驱动臂维护所述振动筛的筛网组件。例如，驱动臂可以用于定期地维护所述振动筛的筛网组件，例如每天一次或两次，和/或可以用于在一定量的钻井流体已经流过所述振动筛后维护所述筛网组件，和/或可以用于当经过振动筛的流动速率是最优的且可以将流体引导至相邻的振动筛时维护所述筛网组件。如此，在一个或多个实施例中，当执行与振动筛相关的多个功能时，例如通过使用此信息及数据，驱动臂可以是自动且自主的。
[0055]本发明可以提供一种系统，其可以用于维护振动筛，例如通过使用驱动臂来移除、清洁、检查、维修和/或更换一个或多个振动筛中的一个或多个筛网组件。例如，如上所述，驱动臂可以用于从振动筛移除筛网组件，清洁并检查所述筛网组件，并且基于检查到的所述筛网组件的情况，然后要么维修要么更换所述筛网组件。此外，根据本发明的驱动臂可以随其包括一个或多个工具，用于维护并检查所述振动筛自身。例如，如上所述，所述驱动臂可以包括测量和/或取样装置，以确定所述振动筛内的钻井流体的内容物及载荷，其中，根据所述钻井流体的内容物及载荷可以优化调节所述振动筛。另外，根据本发明的系统可以基于例如可以用于完成本发明的系统中的驱动臂及振动筛的预定功能的预定条件、逻辑、及算法自动地和自主地维护一个或多个振动筛。
[0056]在一个方面，本文公开的实施例涉及一种系统，包括被配置为从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件；以及可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为与所述振动筛的筛网组件互相作用。
[0057]在另一个方面，本文公开的实施例涉及一种方法，包括驱动可操作地联接至振动筛的驱动臂，所述振动筛具有筛网组件；利用所述驱动臂从所述振动筛移除筛网组件；以及利用驱动臂的摄像机来检查所述振动筛的筛网组件。
[0058]在另一个方面，本文公开的实施例涉及一种系统，包括:被配置为能从钻井流体分离固体的多个振动筛，所述多个振动筛中的每个具有筛网组件；接近所述多个振动筛设置的多个替代筛网组件；以及可操作地联接所述多个振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能将所述多个振动筛中的每个的筛网组件更换为所述多个替代筛网组件中的一个。所述驱动臂包括被配置为能检查所述多个振动筛的每个筛网组件的诊断装置以及被配置为能与所述多个振动筛的每个筛网组件接合的接合装置。
[0059]虽然上文中只详细描述了少数的示例性实施例，但对于本领域技术人员来说将很容易理解，在示例性实施例中很多修改是可能的而不实质上背离本发明。因此，所有这样的修改旨在被包括在下文的权利要求书所定义的本公开的范围内。在权利要求书中，装置加功能的表述旨在覆盖本文中描述的为执行所述功能的结构，且不仅是结构上的等同物，也是等同的结构。因此，虽然钉子和螺钉可能不是结构上的等同物，因为钉子采用圆柱的表面将木制部件固定在一起、而螺钉采用螺旋的表面；但是在紧固木制部件的环境中，钉子和螺钉可以是等同的结构。除了在权利要求中与相关功能一起使用了词语“用于……的装置”表述的情况外，申请人的表述旨在不援引35U.S.C § 112，段落6来对任何权利要求进行任何限制。
【主权项】
1.一种系统，包括: 被配置为用于从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件；以及可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用包括:所述驱动臂被配置为能移除、检查、清洁、维修或者更换所述振动筛的筛网组件。3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述驱动臂包括以下至少之一: 相对彼此可移动的多个抓握元件，它们被配置为能抓住所述振动筛的筛网组件；和 接合元件，其被配置为能与形成于所述振动筛的筛网组件内的空腔接合。4.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂包括以下至少之一: 被配置为能检查所述振动筛的筛网组件的摄像机以及被配置为能发射光线的光源； 被配置为能喷射清洁流体的喷嘴； 被配置为能对所述振动筛内的钻井流体或固体取样和测量的取样和测量装置；和 被配置为能维修所述筛网组件的密封剂或堵塞物。5.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述振动筛设置于钻机的平台上，所述驱动臂设于所述钻机的平台上或连接到设于所述钻机的平台上方的轨。6.如在前任一权利要求所述的系统，其中: 所述振动筛包括多个振动筛，每个振动筛均具有筛网组件；和 所述驱动臂被配置为能与所述多个振动筛中的每个振动筛的每个筛网组件互相作用。7.如在前任一权利要求所述的系统，其中: 所述振动筛的筛网组件包括第一筛网组件、第二筛网组件以及第三筛网组件；并且所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的第一筛网组件、所述第二筛网组件以及所述第三筛网组件互相作用。8.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂被配置为能将所述振动筛的筛网组件更换为替代筛网组件。9.如在前任一权利要求所述的系统，其中，所述驱动臂是电力驱动的、机械驱动的、液压驱动的或者气动驱动的。10.一种方法，包括: 驱动可操作地联接至振动筛的驱动臂，所述振动筛具有筛网组件； 利用所述驱动臂从所述振动筛移除所述筛网组件；以及 利用所述驱动臂的摄像机检查所述振动筛的筛网组件。11.如权利要求10所述的方法，基于对所述筛网组件的检查，所述方法进一步包括以下之一: 使用从所述驱动臂的喷嘴喷射的清洁流体来清洁所述振动筛的筛网组件； 使用所述驱动臂通过密封剂或堵塞物来维修所述振动筛的筛网组件；以及 使用所述驱动臂将所述振动筛的筛网组件更换为替代筛网组件。12.如权利要求10或11所述的方法，其中，检查所述振动筛的筛网组件包括: 确定所述筛网组件是否包括超过预定量的缺陷； 如果所述筛网组件的缺陷低于所述预定量，维修所述筛网组件；以及 如果所述筛网组件的缺陷超过所述预定量，将所述筛网组件更换为替代筛网组件。13.如权利要求10至12中任一所述的方法，进一步包括: 使用所述驱动臂确定所述筛网组件上的钻井流体载荷；以及 调节振动筛的参数来改变所述筛网组件上的钻井流体载荷。14.一种系统，包括: 被配置为用于从钻井流体分离固体的多个振动筛，所述多个振动筛中的每个均具有筛网组件； 邻近所述多个振动筛设置的多个替代筛网组件；以及 可操作地联接至所述多个振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能将所述多个振动筛中的每个振动筛的筛网组件更换为所述多个替代筛网组件中的一个，所述驱动臂包括:诊断装置，其被配置为能检查所述多个振动筛的每个筛网组件；以及接合装置，其被配置为能与所述多个振动筛的每个筛网组件相接合。15.如权利要求14所述的系统， 其中，所述驱动臂的诊断装置包括至少如下之一: 被配置为能检查所述振动筛的筛网组件的摄像机以及被配置为能发射光线的光源；和 被配置为能对所述振动筛内的钻井流体或固体取样和测量的取样和测量装置；以及 其中，所述驱动臂的接合装置包括至少如下之一: 相对彼此可移动的多个抓握元件，它们被配置为能抓住所述振动筛的筛网组件；和 接合元件，其被配置为能与形成于所述振动筛的筛网组件内的空腔相接合；以及 被配置为能喷射清洁流体的喷嘴。16.如权利要求14或15所述的系统，其中，所述驱动臂进一步包括维修装置，其被配置为能维修所述多个振动筛的每个筛网组件。17.如权利要求14至16中任一所述的系统，其中，所述多个振动筛彼此间互相连接，以便当所述驱动臂与所述多个振动筛中的一个正互相作用时，所述钻井流体在所述多个振动筛中的其余振动筛上重新分配。
【专利摘要】一种系统和方法包括被配置为用于从钻井流体分离固体的振动筛，所述振动筛具有筛网组件，该系统和方法还包括可操作地联接至所述振动筛的驱动臂，所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用。所述驱动臂被配置为能与所述振动筛的筛网组件互相作用包括：所述驱动臂被配置为能移除、检查、清洁、维修或者更换所述振动筛的筛网组件。
【IPC分类】B07B1/46, B07B1/42, B07B1/28
【公开号】CN104903013
【申请号】CN201380065511
【发明人】B·N·琼斯, T·吉亨
【申请人】M-I有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月14日
【公告号】CA2891663A1, US20140138323, WO2014078543A1
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