[发明专利]用于预拉紧的滤网的外周密封系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年9月29日递交的美国临时申请号No.60/827,470 和2007年9月27日递交的美国申请号No.11/862,805的优先权，在此参 考其全部结合这些申请。

技术领域

在此公开的各实施例大致涉及油田泥浆振动筛。更特别地，在此公 开的各实施例涉及用于油田泥浆振动筛的滤网框架。

背景技术

通常称为“泥浆(mud)”的油田钻井液在工业中用于多个目的。在其 众多功能中，钻井液作为滑润剂，以冷却旋转的钻头且便于更快的切割速 度。典型地，钻井液在地表混合，且以高压向下钻进而通过钻具组的钻孔 被抽取至钻头。一旦钻井液到达钻头，它通过各种喷嘴和排液口引出，在 这些喷嘴和排液口处，它润滑并冷却钻头。在通过喷嘴引出后，“用过的” 钻井液通过形成在钻具组和钻探的井眼之间的环形套筒返回地表。

而且，钻井液提供柱状流体静压力或流体静压头，以避免正在被钻探 的井的“井喷(blow out)”。这个流体静压力抵消地层压力，从而，如果地 岩层中的受压的堆积物被后压，则阻止泥浆的井喷。有助于钻井液柱体的 流体静压力两个因素是柱体本身的高度(或深度)(如，从表面至井眼底部的 垂直距离)和所使用的泥浆的密度(或其倒数，比重)。依赖于将被钻探的地 岩层的类型和构造，将各种增重剂和润滑剂混合进钻井液，以获得合适的 混合物。典型地，以磅每加仑的缩写“磅”表示钻井液重量。通常，增加 溶解在泥浆基体中的增重剂溶质的量将产生更重的钻井液。太轻的钻井液 不能避免地岩层的井喷，且太重的钻井液可能过度侵入地岩层。因此，需 要花费更多的时间和考虑，以确保钻井液混合物是最佳的。由于钻井液评 估和混合工艺费时且昂贵，钻探工和维修公司喜欢收回返回的钻井液并循 环持续利用它。

钻井液的另一个重要目的是将岩屑从位于钻井底部处的钻头带离至 地表。当钻头磨碎或刮位于钻井底部的岩层时，其后留下固体材料的小碎 块。引出钻头处的喷嘴的钻井液用来进行搅拌，并将岩石和地岩层的固体 粒子沿钻具组和钻井之间的环形套筒带至地表。因此，从环形套筒引出钻 井的钻井液是钻井液中的地岩层岩屑的浆。在该钻井液能够被再利用和通 过钻头的喷嘴被再次向下抽吸之前，必须去除岩屑微粒。

在工业中，用来从钻井液去除岩屑和其它固体微粒的一种类型的设备 通常称为“泥浆振动筛(shale shaker)”。泥浆振动筛还公知为振动分离器， 是振动网状工作台，在该工作台上堆积返回使用的钻井液，且通过该工作 台，形成基本上较清洁的钻井液。典型地，泥浆振动筛是通常具有打孔的 滤网底部的倾斜工作台。返回钻井液堆积在泥浆振动筛的顶部。当钻井液 沿着斜面向底端行进时，钻井液通过孔落至下面的储罐，从而留下固体微 粒材料。倾斜角与泥浆振动筛的振动作用的组合使得能够在流动中留下固 体粒子，直到它们落至振动筛工作台的底端。较佳地，泥浆振动筛工作台 的振动量和倾斜角度是可调整的，以适应各种钻井液流量和钻井液中的微 粒比例。在钻井液通过泥浆振动筛的打孔底部之后，它或可立刻返回钻井 的孔中的维护，储存起来用于测量和评估，或者通过另外的设备(如，干燥 振动筛、离心分离机或小尺寸的泥浆振动筛)，以去除更小的岩屑和/或微 粒物质。

由于泥浆振动筛通常是连续使用，修理工作和相关的停工期需要尽可 能的最小化。通常，随着时间的过去，用来通过其从钻井液中分离固体的 泥浆振动筛的滤网会磨损，且因此需要更换。因此，泥浆振动筛滤网通常 构造为快速卸除且容易更换。通常，通过松开几个螺钉，滤网可脱离振动 筛组装部件，且在大约几分钟内被更换。虽然存在众多类型和尺寸的滤网， 但它们通常采用类似的设计。典型地，滤网包括多孔板基体，线网或其它 穿孔过滤盖层定位在该多孔板基体上。多孔板基体通过提供支撑结构，并 允许泥浆通过其中。虽然许多多孔板基体是平板形的或轻微弓形的，应当 理解，可以替换采用具有遍及延伸的多个波纹的或锥形通路形的通道的多 孔板基体。当沿着通道长度将固体从它们所在的地方引向泥浆振动筛的末 端时，锥形通路形的通道可提供用于泥浆-固体分离工艺的额外的表面区 域。