[发明专利]模块扩展系统及振荡器系统

说明书

相关申请

本申请涉及以下专利申请并主张以下专利申请的优先权，它们是：在2010年5月12日申请的美国临时专利申请61/334,117、在2010年11月8日申请的美国临时专利申请61/411,298，以及在2010年11月26日申请的美国临时专利申请61/417,390，这些申请的内容均以引用的方式并入本文中。

本申请是名称为“用于对钻屑进行干燥的系统及方法”的发明专利申请(申请号：201180023736.5)的分案申请。

技术领域

本发明描述了用于从钻屑中分离流体的系统及方法。特别地，本发明涉及包含真空系统及/或分区的改装的振荡器，以及操作此类振荡器来实现流体高度分离的方法。该系统和方法在多种筛孔尺寸、真空流以及真空设计中都是有效的。该系统尤其有助于从钻井液中分离气体。

背景技术

对于能源勘探行业而言，钻井液的损失意味着一些技术及成本上的问题。这些问题通常包含钻井液渗入到地层造成的渗流损失、在表面上的钻井液的回收及/或被钻井液污染的钻探岩屑或钻屑的处理。在本发明的上下文中，“钻井液”既包含在表面上预备的以未变更状态用于钻探的流体，也包含从井中回收的所有流体，这些流体可包含来自井中的多种污染物，污染物包含水以及碳氢化合物(既有液体，也有气体)。

背景技术中存在一种已知的情况，即，在挖掘或钻探过程中，钻井液的损失量可达到：在钻探项目的整个过程中损失的钻井液接近300立方米。由于一些钻井液的价值超过1600美元每立方米，因此，此类流体的大量损失对钻探运营商来说意味着高成本。

钻井液通常可分为水基钻井液或油基钻井液，所属领域的技术人员所熟知的，这些钻井液可能包含许多昂贵并且专用的化学品。因此，在钻探项目中希望钻井液的损失量是最小的，于是人们思考和/或采用了多种技术来使井下和表面上的钻井液损失最小化。

此外，在一些地区，通过输送油或水来配制钻井液，对于一些运作而言，这种做法可能会造成一些成本上的问题，特别是在沙漠、近海处，甚至也包含一些不允许将水的配给用于此目的地区。

如上文所述，一个具体的问题是，如何将可能在表面处粘附到钻屑上的钻井液与来自地层的所有碳氢化合物(统称为“流体”)分离。已通过各种技术来达成从钻屑中有效分离各种流体，所述技术包含但不限于，水力旋流器、泥浆清洁器、线性运动振荡器、螺旋推进式离心机、立式篮式离心机(VBC)、真空器件，以及涡流分离器。如所属领域的技术人员所熟知的，这些器件通常以每天1000-2000美元的价格出租，因此，对运营商构成显著的成本。因此，流体的回收对补偿这些费用是必要的，这就要求回收的流体的价值大于设备的租赁费用，从而使回收技术在经济上更合理。在挖掘工程中，高成本钻井液的损失量很大(例如，超过3立方米每天)，于是，对专用分离设备按日收取租赁费可实现有利的经济效益。此外，在运营商设计钻井液/钻屑的分离/回收系统时，很可能还会将环境影响及/或被钻井液污染的钻屑的处理成本考虑在内。

另外，当钻屑在振荡器设备上处理时，用于从钻屑中分离钻井液的以往技术也使用液体喷淋系统来将“清洗”液输送到钻屑中。当钻屑在振荡器上处理时，此类清洗液以及关联的流体供应系统被用来输送多种清洗流体，并且根据所处理的钻井液的类型，可包含多种类型的设计来输送不同的清洗流体。例如，根据在振荡器上处理的钻井液和钻屑，清洗液可包含油、水或乙二醇。通常，应用这些清洗流体来减少粘附到钻屑上的流体的粘度及/或表面张力，和实现对更多的流体进行回收。然而，通常这些技术对许多钻井液而言都不具有成本效益，因为稀释流体的使用通常造成钻井液的体积增加及/或化学稳定性的改变，这是不可接受的，并且因此造成钻井液流变学性质的改变。