[发明专利]用于油田滤网的模制端盖

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于油田泥浆振动筛的替换滤网。更特别地，本发明涉及用于油田泥浆振动筛滤网的端盖。

背景技术

油田钻探流体，通常被称作“泥浆”，在工业中用于多种目的。在其很多功能中，钻井泥浆作为润滑剂以冷却旋转钻机的钻头，并且有助于切割速度更快。典型地，泥浆在表面混合并且通过钻杆柱的孔以高压向下泵送到钻头。一旦泥浆到达钻头，就通过各种喷嘴和孔口排出，在各种喷嘴和孔口处泥浆润滑和冷却钻头。在通过喷嘴排出之后，所述“精疲力竭的”流体(或泥浆)通过形成在钻杆柱与所钻井眼之间的环面返回到表面。

此外，钻探泥浆提供静液压柱，或压头，以便防止正在钻探的井出现“井喷”。如果地层内的增压沉积物被后压(breeched)，所述静液压抵销地层压力由此防止泥浆喷出。产生钻探泥浆柱的静液压的两个因素是柱本身的高度(或深度)(即，从井眼的表面到底面的垂直距离)和使用的流体密度(或其倒数，比重)。根据将要钻探的地层的类型和结构，将各种填充剂和润滑剂混入钻探泥浆以便获得恰当混合物。典型地，以“磅”记录钻探泥浆的重量，“磅”是磅/每加仑的缩写。一般来说，增加溶解在泥浆基体中的填充剂溶质的量能够产生更重一些的钻探泥浆。如果所述钻探泥浆太轻将不能避免地层喷出，如果钻探泥浆太重将过度侵入地层。因此，必须花费大量时间和仔细考虑以便确保最佳泥浆混合物。因为泥浆测定和混合过程费时且花费高，钻探工和服务公司为了不断使用，宁愿回收返回的钻探泥浆并且重复使用返回的钻探泥浆。

所述钻探泥浆的另一个重要目的是将岩屑从钻孔底部的钻头运送到钻孔表面。当钻头粉碎或刮削钻孔底部的岩层时，留下很多固体材料的碎料。从在钻头上的喷嘴处退出的钻探流体(或钻探泥浆)用于搅拌岩石和地层的固体颗粒并且将其在钻杆柱和钻孔之间的环面内运送到表面。因此，从环面排出钻孔的流体是一种在钻探泥浆内融入地层岩屑的浆体。在将所述泥浆重复利用和再次通过钻头的喷嘴向下泵送之前，必须要移除所述岩屑颗粒。

现今，在工业中用于将岩屑和其它固体颗粒从钻探泥浆中移除的装置一般被称为“泥浆振动筛”。泥浆振动筛是振动的筛状台，返回的脏钻探泥浆放置在其上并且干净的钻探泥浆通过其流下。典型地，泥浆振动筛是具有广泛穿孔的滤网底部的倾斜台。返回的钻探泥浆在顶部沉积且当钻探泥浆沿斜面朝向下端行进时，流体通过穿孔落到下面的容器，并将固体颗粒材料留下。泥浆振动筛的倾斜角度与振动动作的组件使得剩下的固体颗粒流动直到它们从泥浆振动筛台的下端落下。优选地，泥浆振动筛台的振动量和倾斜角度被调整以适应各种钻探泥浆流速和钻探泥浆中的颗粒百分比。在流体通过泥浆振动筛的穿孔的底部之后，它可以或者直接返回以在钻孔中使用，被存储以便测量和评估，或者它可以通过另外的设备部件(例如干燥振动器、离心机或小尺寸泥浆振动筛)以进一步移除较小的岩屑。

因为泥浆振动筛典型地连续使用，任何修理操作和相关的停工期被尽可能地最小化。通常，泥浆振动筛的滤网(固体通过其从钻探泥浆分离)随着时间过去会磨坏并需要更换。因此，泥浆振动筛滤网典型地构造成可以被容易和快速地移除和更换。一般地，通过仅仅松动几个螺栓，滤网就可以从振动筛组件中取出来并在几分钟内更换。尽管存在很多类型和尺寸的滤网，它们通常是相同的设计样式。典型地，滤网包括穿孔的板基部，金属筛孔或其它穿孔的滤器覆盖层放置在板基部上。穿孔的板基部一般提供结构支撑并允许流体通过它，同时金属筛孔覆盖层限定能够通过它的最大固体颗粒。尽管很多穿孔的板基部一般是扁平地或稍微弯曲的形状，但是应该理解的是，替代地，可以使用这样的穿孔的板基部，该板基部具有延伸过它的多个波纹状或锥体形状的沟道。理论上，锥体形状的沟道提供了用于流体固体分离过程的另外的表面面积，从而起到引导固体沿其长度朝向泥浆振动筛的端部移动的作用，在泥浆振动筛的端部处，固体被排出。

典型的泥浆振动筛滤网在滤网的相对的端部包括多个压紧孔。这些孔优选地位于滤网的将紧靠泥浆振动筛的壁的端部，允许泥浆振动筛的夹紧保持器将滤网夹紧并固定在适当位置。然而，因为它们邻近滤网的工作表面，夹紧孔必须被覆盖以防止返回的钻探泥浆中的固体通过夹紧孔绕开滤器筛孔。为防止这种绕开，端盖组件被放置在滤网的每一个端部以覆盖夹紧孔。当前，这些盖构造成将金属盖延伸过夹紧孔并将密封环连接到其上以接触泥浆振动筛的相邻壁。此外，环氧树脂塞设置在端盖的每一端以防止流体通过端盖的侧面与夹紧孔连通。

尽管当前的滤网端盖是有效的，但是它们结构复杂并且制造相当费时且昂贵。因此，工业上非常需要不昂贵且不复杂的端盖。

发明内容