[发明专利]流体分配系统

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式大体上涉及用于将钻孔材料分配到振动分离器的设备和系统。此外，此处公开的实施方式涉及用于最大化振动分离器的筛面效率的设备和系统。

背景技术

油田钻井流体，通常称为“钻井液(mud)”，在工业上有多种用途。在其多个用途中，钻井液用作冷却旋转钻头并利于提高切割速率的润滑剂。典型地，钻井液在地面上混合并通过钻柱的孔用高压将其泵送到井下钻头。一旦钻井液到达钻头，钻井液就在润滑和冷却钻头的地方通过各种喷嘴和出口离开钻头。通过喷嘴离开后，“用过的”钻井液通过形成于钻柱和所钻井筒之间的环形缝隙返回地面。

此外，钻井液提供了一个静液柱，或液体静压头，以防止在钻井时“喷出”。这个静液柱抵消了地层压力，因而如果形成层中增压沉积物溃决，可以防止流体喷出。与钻井液柱的静压有关的两个因素是柱体的高度(或深度)(即，井眼的表面到底部之间的竖直距离)自身以及使用的流体的密度(或它的倒数，比重)。依靠待钻地层的类型和结构，各种填充剂和润滑剂被混入钻井液中以得到合适的混合物。典型地，钻井泥浆的重量以“磅”计，每加仑磅的简称。大体上，增加溶解在钻井液基中填充剂溶质的量将制造出较重的钻井液。太轻的钻井液不能保护地层不发生井喷，而太重的钻井液将过分侵入地层。因此，大量时间和考虑花费于确保钻井液混合物的最优化。因为钻井液评估和混合物加工耗时且成本高，钻井者和服务公司优选再生返回的钻井液并循环使用。

钻井液的另一个重要作用是从井眼的底部的钻头处将钻屑送至地面。当钻头在井眼底部粉碎或刮擦岩石地层时，便留下了小片的坚硬材料。从钻头处喷嘴喷出的钻井液在位于钻柱和井筒之间的环形缝隙中搅起并承载岩石和地层的坚硬碎料到地面。因而，从环形缝隙退出井眼的流体为钻井液与地层钻屑的混合浆液。在泥浆可以被再循环以及通过钻头的喷嘴再次泵送井下之前，必须移除钻屑颗粒。

目前工业上使用来从钻井液中移除钻屑和其它固体颗粒的设备通常为泥浆振动筛或振动分离器。振动分离器为振动筛形工作台，在其上返回的混合油固体颗粒的钻井液进行沉淀，且通过此振动分离器得到干净的钻井液。通常，振动分离器为具有大体上穿孔过滤筛底部的倾斜工作台。返回的钻井液在振动分离器的供给端沉积。当钻井液向下走到振动工作台的长度时，钻井液穿过穿孔到达下面的贮液罐，将固体颗粒材料留在后面。振动分离器工作台的振动运动将留在后面的固体颗粒传送到分离器工作台的排放端。上述的设备是对本领域普通技术人员所公知的一种振动分离器的诠释。在可选的振动分离器中，分离器的顶部边缘比起其下端来说更为接近地面。在这样的振动分离器中，倾斜的角度有赖于特别地大体上向上方向的移动。而在其它振动分离器中，工作台可以是非倾斜的，因而单单分离器的振动运动就可以使得颗粒/钻井液分离。无论如何，现今的振动分离器的工作台倾斜和/或设计的变形都不应被认为是对本发明所公开内容的限制。

因此，就存在更为有效的用于分离钻井材料的设备和系统的需要。

发明内容

一方面，本发明涉及流体分配设备，其包括配置用于接收钻井材料并引导钻井材料到分离表面的壳体；以及连接到壳体上并配置用于将钻井材料流分配到分离表面的挡板。

本发明的另一方面和优点将通过下面的说明和附随的权利要求变得清楚。

附图说明

图1为根据所公开的实施方式的流体分配设备的透视图。

图2为图1中流体分配设备的截面图。

图3为根据所公开的实施方式的振动分离器的剖面图。

图4为根据本发明公开实施方式的具有不同肋条布局的筛子组装图。

图5为根据本发明公开实施方式的筛子的流出端。

具体实施方式

一方面，此处公开的实施方式涉及用于将钻井材料分配到振动分离器的设备和系统。特别地，本发明的实施方式提供了配置以与振动分离器连接并且引导和分配钻井材料到振动分离器的分离表面的流体分配设备。另一方面，此处公开的实施方式涉及用于最大化振动分离器筛面效率的设备和系统。

参考图1和2，所示为流体分配设备100。流体分配设备100，或者进给器，包括配置以连接振动分离器或振动筛(未示出)、粘泥分离器或任何其它用于分离钻井液、钻井材料、钻井泥浆等的分离系统的进给端的壳体102。壳体102包括平底面104以及至少一个入口106。该至少一个入口106配置用以接收钻井材料流(例如，钻井液、粘泥)且壳体102将钻井材料流引导到分离系统的分离表面上(例如，振动板，筛选组件等)。本领域技术人员可明白，入口可设置在顶部、背部或侧面或任何所需的地方。