用于涂覆篩子的方法及裝置的制造方法
【專利說明】用于涂覆篩子的方法及裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年4月12日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/811237號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)通過引用方式將其公開內(nèi)容包含于此。
【背景技術(shù)】
[0003]在某些工業(yè)和/或應(yīng)用中，常期望和/或需要將一種材料從另一種材料分離出來。此外，固體和流體的分離在各種工業(yè)和/或應(yīng)用場合中是眾所周知的。例如，采礦工業(yè)在采礦過程中有很多從流體中分離固體以提取所需礦石和/或金屬的應(yīng)用。此外，陸上和/或海上鉆井應(yīng)用在鉆井過程中使用各種方法和/或設(shè)備來從流體中分離固體。
[0004]例如，在此鉆井期間，鉆井流體或泥漿通常在井中循環(huán)，以便冷卻及潤滑鉆井裝置，將鉆肩帶出井眼，并平衡地下巖層中受到的壓力。鉆井泥漿的再循環(huán)需要在其重新利用之前從鉆井泥漿中快速有效地清除鉆肩及其它夾帶固體。
[0005]從鉆井流體中清除切肩及其它固體顆粒的裝置通常被稱為“泥漿振動(dòng)篩”。泥漿振動(dòng)篩也被稱為振動(dòng)分選機(jī)，可以被用于從通常稱為“泥漿”的油田鉆井流體中過濾切肩及其它固體顆粒。通常，泥漿振動(dòng)篩可以是具有一般是多孔濾網(wǎng)底部的傾斜平臺(tái)。當(dāng)鉆井泥漿沿著該斜面向下流向下端時(shí)，流體從通孔穿過落到下面的儲(chǔ)液器中，從而將固體顆粒材料留下。泥漿振動(dòng)篩平臺(tái)的傾斜角度與振動(dòng)動(dòng)作的結(jié)合使得留下的固體顆粒能夠流動(dòng)，直到其從振動(dòng)篩平臺(tái)的下端落下。
[0006]與泥漿振動(dòng)篩共同使用的篩子可以被放置于振動(dòng)篩的篩籃中的水平床或支承件上。篩子本身可以是平面的、波形的、凹面的或包含凸面。所述泥漿振動(dòng)篩可以向篩籃及篩子施加一個(gè)快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。泥漿可以被澆到振動(dòng)篩的后端上，然后流向篩籃的出料端。不能穿過篩子的大顆粒被留在篩子上部并向篩籃的出料端移動(dòng)，在此被收集。較小的顆粒與流體可以穿過所述篩子并在篩子下方的床、容器、槽或盤中收集。
[0007]在一些泥漿振動(dòng)篩中，細(xì)篩布可以與振動(dòng)篩網(wǎng)共同使用。所述篩子可以具有篩布或篩網(wǎng)的兩個(gè)或更多個(gè)疊層。篩布或篩網(wǎng)層可以結(jié)合在一起并置于支承件或多孔板上。振動(dòng)篩的框架可以彈性地懸掛或安裝到支承件上，并由振動(dòng)機(jī)構(gòu)使其振動(dòng)。振動(dòng)設(shè)備可以振動(dòng)每個(gè)篩子，以使在篩子的上表面上收集的固體產(chǎn)生流動(dòng)，從而移除并清理固體?；谀酀{流速和待清除的固體的尺寸，篩網(wǎng)細(xì)度或粗度可以改變。
[0008]盡管已有許多類型和尺寸的過濾篩，但它們大體上遵循著類似的設(shè)計(jì)。通常，過濾篩可以包括多孔板基板，絲網(wǎng)或其它多孔過濾覆蓋物可以置于該多孔板基板上。所述多孔板基板可以提供結(jié)構(gòu)支承并允許流體穿過，而所述絲網(wǎng)覆蓋物可以限定能夠穿過的最大固體顆粒。
[0009]篩子可以以不同的類型提供。例如，Burnett等人在美國專利公開號(hào)2006/0180509A1中公開了篩子一般是兩種類型中的一種，分別稱為鉤-帶型和預(yù)張緊型。所述鉤-帶型篩子可以具有夾層狀的幾個(gè)矩形網(wǎng)層，并可以具有一層或兩層細(xì)格網(wǎng)及具有更大網(wǎng)孔和更大規(guī)格鋼絲的支承網(wǎng)。網(wǎng)層在各側(cè)邊緣由細(xì)長鉤狀的帶連接。在使用時(shí)，細(xì)長鉤可鉤在沿泥漿振動(dòng)篩各側(cè)布置的張緊裝置上，通過該張緊裝置張緊網(wǎng)層。
[0010]在受讓于本申請(qǐng)的受讓人的美國專利第7992719號(hào)中，Carr等人公開了振動(dòng)篩子框架的鉤-帶型篩子的一個(gè)例子，其全部內(nèi)容通過參引方式納入本文。
[0011]預(yù)張緊型篩子可以包括若干個(gè)矩形網(wǎng)層，并可以具有一層或兩層細(xì)格網(wǎng)和具有更大網(wǎng)孔和更大規(guī)格鋼絲的支承網(wǎng)。網(wǎng)層可以預(yù)張緊在剛性支架(可能是矩形角鋼框架)上并附接到其上。篩子隨后可被插入布置在泥漿振動(dòng)篩的篩籃中的C形槽導(dǎo)軌中。
[0012]為了改善振動(dòng)篩的總體操作已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試。例如，通過在所述篩子上涂覆“光滑”聚合物質(zhì)以便可以減少膠性或粘性材料粘著到篩子表面上的可能性，可以可操作地改善振動(dòng)篩。
[0013]因此，仍然存在持續(xù)的需求來使振動(dòng)篩具有更高的流體容量、更高的穿過篩子的流體流過速率，和/或更好的流體清除效率。相應(yīng)地，仍然存在需求來使篩子具有更好的流體容量。優(yōu)選地，用于增加篩子的流體容量的方法還增強(qiáng)了穿過所述篩子的固體的流動(dòng)。
[0014]另外，仍然存在需求來使振動(dòng)篩使得當(dāng)流體穿過濾網(wǎng)中的孔后能更快地離開篩子。此外，仍然存在需求來使振動(dòng)篩將流體引導(dǎo)到篩子上，并在所述流體穿過濾網(wǎng)中的孔后，所述振動(dòng)篩的振動(dòng)可以使得所述流體落下。
【附圖說明】
[0015]圖1a是本文公開的實(shí)施例中的篩子的橫截面的分解透視圖。
[0016]圖1b是本文公開的實(shí)施例中的篩子的分解側(cè)視圖。
[0017]圖2是本文公開的實(shí)施例中的篩子的一部分的側(cè)視圖。
[0018]圖3是本文公開的實(shí)施例中的篩子的一部分的側(cè)視圖。
[0019]圖4是本文公開的實(shí)施例中的篩子的一部分的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本文公開的實(shí)施例總體涉及在諸如振動(dòng)篩的振動(dòng)過濾設(shè)備中用作過濾器的篩子。具體地講，本文公開的實(shí)施例涉及用于涂覆篩子的方法及裝置。
[0021]—個(gè)方面，本文公開的實(shí)施例涉及經(jīng)涂覆的篩子。該經(jīng)涂覆的篩子在一些實(shí)施例中可以包括具有長度及寬度的篩子框架。具有上表面及下表面的篩網(wǎng)可以被附接到所述篩子框架的上側(cè)，并可延伸覆蓋所述篩子框架的長度及寬度。篩網(wǎng)的表面可以具有涂層。所述涂層可以是親水的、親油的、疏水的和疏油的中的至少一種。在一些實(shí)施例中，所述經(jīng)涂覆的篩子可以在篩網(wǎng)的上表面上具有親水和/或親油涂層。在其它實(shí)施例中，所述經(jīng)涂覆的篩子可以在篩網(wǎng)的下表面上具有疏水和/或疏油涂層。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述經(jīng)涂覆的篩子可以在篩網(wǎng)的上表面上具有親水和/或親油涂層，并在篩網(wǎng)的下表面上具有疏水和/或疏油涂層。
[0022]在其它方面，本文公開的實(shí)施例涉及制造經(jīng)涂覆的篩子的方法?？梢詫⒑Y網(wǎng)附接至篩子框架。所述篩網(wǎng)可以具有上表面及下表面?？梢韵蛩龊Y網(wǎng)的上表面施加親水涂層。在進(jìn)一步的方面，本文公開的實(shí)施例涉及涂覆篩子的方法。可以向篩網(wǎng)的表面施加涂層，其中，該涂層可以是親水的、親油的、疏水的和疏油的中的至少一種。
[0023]—種典型的油田篩子可以具有篩子框架及一層或多層不銹鋼篩網(wǎng)。在受讓于本申請(qǐng)的受讓人的美國專利第7210582號(hào)中，Riddle公開了振動(dòng)篩框架的一個(gè)例子，該美國專利的全部內(nèi)容通過參引方式納入本文。
[0024]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解和懂得，可以利用多種材料來制造所述框架。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，所述框架可以由焊接金屬，例如鋼、鋼合金、鋁、鋁合金等制成，所述焊接金屬隨后可以被涂覆油漆、環(huán)氧樹脂、熱塑材料及其它這樣的保護(hù)材料。
[0025]可替換地，所述框架可由復(fù)合材料制成，所述復(fù)合材料包括:諸如玻璃纖維/樹月旨、碳素纖維/樹脂、金屬纖維/樹脂、這些的組合等的樹脂基復(fù)合材料；諸如玻璃纖維/塑料、碳素纖維/塑料、金屬纖維/塑料，這些的組合等的熱塑性復(fù)合材料；以及適合于這些應(yīng)用的不同復(fù)合材料的組合。最后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，該說明性的框架可以由黑色金屬及有色金屬、塑料、復(fù)合材料等鑄造、沖壓、鍛造或切削而成。
[0026]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1a示出了篩子10的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，篩子10可以具有篩子框架12。所述篩子10可以具有多層篩網(wǎng)。在圖1a不出的實(shí)施例中，篩子10具有底層篩網(wǎng)14、中層篩網(wǎng)16及上層篩網(wǎng)18。所述篩網(wǎng)可以由任意能夠提供在惡劣環(huán)境中所需要的足夠性能和可靠性需求的材料制成。
[0027]篩子可以由延展在金屬框架上并使用聚合物粘合劑固定于其上的編織絲網(wǎng)片制成。在受讓于本申請(qǐng)的受讓人的美國專利申請(qǐng)公開第2010/0219110A1號(hào)中，Robertson公開了這樣的篩子的一個(gè)例子，該美國專利申請(qǐng)公開的全部內(nèi)容通過參引方式納入本文。通常，所述框架可以大體上是矩形的，并且可以限定出所述絲網(wǎng)可以在其上延展的一個(gè)或多個(gè)矩形開口。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，具有不同網(wǎng)目尺寸的兩層或更多層絲網(wǎng)可以被固定至每個(gè)金屬框架。在一個(gè)網(wǎng)層中的徑線和瑋線上的張力可以通常比另一網(wǎng)層中相應(yīng)的經(jīng)線和瑋線張力更大。此外，在任意一個(gè)振動(dòng)篩中可以采用多個(gè)篩子10。
[0029]在一個(gè)典型的振動(dòng)篩中，在篩子10下方可以設(shè)有槽(未示出)來接收穿過篩子10的材料。未穿過所述篩子10的材料可以從篩子10的末端排放，并被適當(dāng)?shù)厥占＝?jīng)過篩子10從振動(dòng)篩的入口向其出口的流動(dòng)限定了材料移動(dòng)的直線方向。
[0030]為了增加流體穿過篩網(wǎng)的吞吐量，可以設(shè)置壓差裝置(未示出)，以在篩子10以上的蒸汽空間、和篩子10以下與所述槽之間的蒸汽空間之間產(chǎn)生壓力差。所述壓差裝置，例如氣栗(未示出)可以位于所述槽內(nèi)部。在其它實(shí)施例中，所述壓差裝置，例如真空系統(tǒng)(未示出)可以位于所述槽外部。無論在所述槽的內(nèi)部還是外部，所述壓差裝置可以使得蒸汽從篩子10與槽之間的蒸汽空間流向所述槽外部的一點(diǎn)，例如通過出口或其它形成從所述槽的出口的管道。<