著录项信息
专利名称 | 用于监测分离筛的磨损及修理分离筛的方法和设备 |
申请号 | CN201180014811.1 | 申请日期 | 2011-03-18 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2013-01-23 | 公开/公告号 | CN102892519A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | B07B1/46 | IPC分类号 | B;0;7;B;1;/;4;6;;;B;0;1;D;3;3;/;0;3;;;B;0;1;D;3;3;/;8;0查看分类表>
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申请人 | 奥普提络公司 | 申请人地址 | 挪威卢恩
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 奥普提络公司 | 当前权利人 | 奥普提络公司 |
发明人 | B·达尔 |
代理机构 | 北京润平知识产权代理有限公司 | 代理人 | 陈潇潇;南毅宁 |
摘要
本发明提供一种用于清洗和监控筛网(1)的磨损的设备,该设备包括:a)馈送设备(100),用于使用后的或污染的筛网(1);b)清洗单元(4),被布置成容纳和清洗所述筛网(1);c)准备单元(140),被布置成为光学检查准备所述筛网(1);d)光学检查站(120),被布置成识别所述筛网(1)的一个或多个损坏部分(6);以及记录设备,用于记录所述损坏部分(6)的位置(7);e)测量设备(62),用于测量和记录所述一个或多个损坏部分(6)的损坏程度和损坏等级;f)修理站(70),被布置成修理一个或多个所述损坏部分(6);g)馈送单元,用于馈送出所述修理后的筛网(1)。
1.一种用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
a)提供使用的或钻孔液体污染的过滤筛框架(2)筛网(1)至过滤筛框架仓库(100),b)在所述仓库(100)中使用可移动的主操纵器元件(115)啮合所述过滤筛框架(2),将所述过滤筛框架(2)向前馈送至清洗单元(4)并清洗具有所述筛网(1)的所述过滤筛框架(2),
c)使用所述主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至干燥单元(140)并干燥所述过滤筛框架(2),
d)使用所述主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至光学检查站(120)并对所述筛网(1)进行光学检查,并在计算机中使用一算法来识别所述筛网(1)的损坏部分(6)以及在计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7),
e)用所述算法确定所述损坏部分(6)的磨损或损坏程度并确定所述损坏部分(6)是否满足进行修理或替换的条件,
f)使用所述主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至具有修理操纵器(72)的修理站(70),以替换满足被修理或替换的条件的所述损坏部分(6)以及使用包括修理操纵器头(73)的所述修理操纵器(72)通过用替换的筛塞(8)调换相应的筛塞(8)来替换满足被替换的条件的所述损坏部分(6),
g)利用所述算法验证所述修理已经进行并且在修理之后计算新的切割点参数或颗粒大小分布及整个过滤筛框架(2)的体积容量,
h)在所述计算机存储器(9)中记录修理部分(60)程度,和包括所述筛网(1)被使用的当前钻孔深度间隔的实时井数据,及所述损坏部分(6)的发生时间,
i)将这样修理后的过滤筛框架(2)移回至所述仓库(100),
j)由所述计算机控制所有操作。
2.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,记录所述损坏部分(6)的相对于所述筛网(1)或所述筛网(1)的过滤筛框架(2)上的给定原点的位置(7)。
3.根据权利要求2所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,记录根据所述过滤筛框架(2)中的实际单元框架(22)的所述损坏部分(6)的所述位置(7)。
4.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,在光学检查站(120)中使用照相机(12)对所述过滤筛框架(2)进行数字图像捕捉(13)并在所述计算机中用一算法分析所述数字图像捕捉(13),所述算法至少识别所述筛网(1)的损坏部分(6)并在所述计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7),所述算法进一步确定所述损坏部分(6)是否满足包括所述损坏部分(6)的所述筛网(1)将被本地替换的条件。
5.根据权利要求4所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,所述算法进一步包括确定所述筛网(1)的磨损程度。
6.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,所述过滤筛框架(2)从所述仓库(100)的所述筛网(1)的堆栈(30)中向前馈送。
7.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,使用所述清洗单元(4)中的一个或多个超声波元件(44)清洗具有所述筛网(1)的所述过滤筛框架(2)。
8.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,所述修理操纵器(72)移动损坏的筛塞(8)至一个或多个筛塞仓库(110)并从所述一个或多个筛塞仓库(110)中选取替换的筛塞(8)。
9.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,在将修理后的过滤筛框架(2)移回所述仓库(100)之前,移动修理后的所述过滤筛框架(2)至所述光学检查站(120)以验证和记录修理后的所述过滤筛框架(2)的状态。
10.根据权利要求4所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,该方法进一步包括使用所述计算机(16)中的算法(15)检索已经存储的数字图像捕捉(13)并针对所述损坏部分(6)的位置(7)分析所述数字图像捕捉(13)。
11.根据权利要求1所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,为了得到一个或多个钻孔操作期间所述过滤筛框架(2)的历史记录,所述损坏部分(6)的损坏程度和损坏等级的记录对应于数据库中所述过滤筛框架(2)的标识符而被做出。
12.根据权利要求11所述的用于对具有筛网(1)的石油钻井页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的方法,在所述过滤筛框架(2)上布置电子标签形式的所述标识符。
13.一种用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,其特征在于,该设备包括:
a)仓库(100),用于容纳一个或多个污染的过滤筛框架(2),
b)可移动的主操纵器元件(115),该主操纵器元件(115)被布置成在所述仓库(100)中啮合所述过滤筛框架(2),并且该主操纵器元件(115)进一步被布置成将所述过滤筛框架(2)向前馈送至清洗单元(4)、至干燥单元(140)、至光学检查站(120)、至修理站(70)并移回至所述仓库(100),
c)所述清洗单元(4),被布置成清洗具有所述筛网(1)的所述过滤筛框架(2),d)所述干燥单元(140),被布置成容纳所述过滤筛框架(2)以干燥所述过滤筛框架(2),e)所述光学检查站(120),用于容纳所述过滤筛框架(2)并被布置成对所述筛网(1)进行光学成像,并使用计算机中的一算法来识别所述筛网(1)的损坏部分(6),以及在计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7),
f)算法(15),用于确定所述损坏部分(6)的磨损或损坏程度并用于确定所述损坏部分(6)是否满足进行修理或替换的条件,及用于在修理之后计算新的切割点参数或颗粒大小分布及整个过滤筛框架(2)的体积容量,并且用于在所述计算机存储器(9)中记录修理部分(60)程度,记录包括所述筛网(1)被使用的当前钻孔深度间隔的实时井数据,及所述损坏部分(6)的发生时间,
g)所述修理站(70),用于容纳所述过滤筛框架(2),所述修理站(70)被提供有修理操纵器(72)以修理或替换满足被修理或用筛网(1)的替换部分进行替换的条件的所述损坏部分(6),
h)所述修理操纵器(72),包括修理操纵器头(73),被布置用于调换所述过滤筛框架(2)中的过滤单元,
i)所述主操纵器元件(115),被布置成将修理后的过滤筛框架(2)移回至所述仓库(100),
j)用于操纵器元件的电机,
k)所述计算机,被布置成控制所述设备的所有移动部件的操作。
14.根据权利要求13所述的用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,所述修理操纵器头包括中心布置的键(74)。
15.根据权利要求13或14所述的用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,该设备被提供有一个或多个替换的筛塞(8),以用于替换满足被替换的条件的所述损坏部分(6)。
16.根据权利要求13或14所述的用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,该设备被提供有照相机(12),以用于在所述光学检查站(120)中捕捉所述过滤筛框架(2)的数字图像并在所述计算机中用一算法分析所捕捉的数字图像,所述算法用于识别所述筛网(1)的损坏部分(6)并在所述计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7),所述算法进一步用于确定所述损坏部分(6)是否满足被替换的条件。
17.根据权利要求13或14所述的用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,在所述清洗单元(4)中包括一个或多个超声波元件(44),所述一个或多个超声波元件(44)被淹没在液体中以用于清洗具有所述筛网(1)的所述过滤筛框架(2)。
18.根据权利要求15所述的用于对具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的磨损进行监控和维护的设备,所述修理操纵器(72)被布置成移动损坏的筛塞(8)至一个或多个筛塞仓库(110)并从所述一个或多个筛塞仓库(110)中选取替换的筛塞(8)。
用于监测分离筛的磨损及修理分离筛的方法和设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及在石油开采的钻孔期间使用的钻孔泥浆/颗粒分离筛或所谓“分离筛”。更具体地,本发明涉及用于清洗在钻孔泥浆/颗粒分离中使用的分离筛、检查分离筛、识别和记录(register)分离筛上的显著磨损并且在存在显著磨损时修理分离筛以及恢复分离筛以进一步在钻孔中使用的方法和设备。\n[0002] 石油钻井被执行,因为钻柱为空并运输钻孔液体流至具有喷嘴的钻头。钻孔流体将钻屑、岩石颗粒、砂土和金属颗粒形式的岩层岩体返回到表面。为了经由环形物将颗粒和钻屑一起带回并带出钻孔,钻孔液体具有高密度且可能有或没有触变性。这类钻孔液体是昂贵的液体,其应当以可能的最低程度被释放并应当以可能的最高程度被复原。在表面上,经由初分分离站的钻孔液体和钻屑通常包括振动或旋转筛网。\n背景技术\n[0003] 振动筛网(1)在所谓的“振动器”中使用,用于捕捉和横向振动出返回的钻孔泥浆或钻孔液体的一部分,该钻孔泥浆或钻孔液体由钻屑、砂土和金属颗粒组成,而且振动筛网(1)用于使这种钻孔泥浆通过筛网而被过滤。钻孔泥浆通过一系列的一个或多个筛网(1),第一个筛网更粗,其移除越粗的颗粒,并之后通过更细及还更细的筛网。在框架中安置的这类筛网的示例如图1a所示。\n[0004] 为了使所有大小的钻孔钻屑和颗粒穿过分离筛框架的边缘,整个筛组件被振动,以使小于分离筛网孔大小的钻孔液体液体部分和更细的颗粒将穿过筛网。还具有排布成无端带的筛网(1),这样排布以用于缓慢地旋转。分离筛可以包括约1×1m2的矩形主框架(2),并且在示例中显示了该主框架可以具有10行,每行具有20个矩形的长方形单元框架(22),每个单元框架支撑筛网的一部分。大多数分离筛框架(2)包括上筛网(1),该上筛网具有期望的网孔大小,如从用于非常粗的筛的2500μm(2.5mm)到20μm(0.020mm),所有网孔都具有垫布(support cloth)的垫料,其网孔大小在2500微米(2.5mm)或2000微米(2.0mm)或甚至\n1000微米(1.0mm)之间,其所有都是粗糙的并且耐用的。筛网(1)和垫布(11)可以通过粘合剂或硬化的接合剂的方式固定到单元框架(22)上,以使筛网和垫布不会互相振动和打磨,并因此阻止筛网被单元框架过度磨损,且进一步阻止垫布相对单元框架的磨损。\n[0005] 所谓的筛网的“切割点”通过颗粒的大小定义,所述颗粒具有在过滤器中被移除的给定可能性。通常,切割点可以被指示为诸如“D50 500”和“D90 500”,其定义了给定大小的颗粒被移除的可能性为50%和90%,这里为500gym。对于大于指示的“切割点”的颗粒,将被挑选出的颗粒的可能性更大。对于尺寸小于指示的“切割点”的颗粒,与泥浆一起通过的可能性更大。\n[0006] 背景技术存在的问题\n[0007] 筛网初始具有给定的“切割点”,其指示了筛网孔径的网孔大小分布,并间接指示了筛分的大小的颗粒哪个可以通过给定网孔大小分布的孔径。颗粒大小分布(PSD)影响了钻孔液体的性质并对例如关于用不同钻孔直径可以钻到什么程度产生影响,在其他因素中,涉及对有关钻柱上的液体压力和阻力(诸如转矩)的影响。B.Dahl、A.Saasen和T.H.Omland在石油勘探协会会刊中的文章SPE 103934“Successful Drilling of Oil and Gas Wells by Optimal Drilling Fluid Solids Control–a Practical and Theoretical Evaluation”,描述了筛网磨损的缺点。\n[0008] 一个明显的问题是,应当仅使期望大小的颗粒通过的筛网被磨损并形成孔洞,从而该筛网会使与将让垫布通过的颗粒一样粗的颗粒通过,在该示例中这可以是1000gm的标准网孔。因此在返回的钻孔液体中,用于进一步钻孔操作的期望颗粒大小分布和期望最大颗粒大小并没有被实际实现。这是一个已知的问题且钻孔程序在具有限制的情况下建立,其中人们预先知道的通过颗粒大小分布引起的该限制变得错误,也就是说,因筛网中更小或更大比例的开孔(h)而太粗。这使得钻孔过程不像使用根据过滤器的颗粒大小分布且实际实现它们的标称值那样所得到的结果一样好。\n[0009] 没有记录贯穿了根据当前颗粒的钻孔过程的筛网性质。这样,筛网的切割点的实际的时间发展是未知的,且因此钻孔液体的初始分离的质量也是未知的。作为由不同切割点大小产生的流量的示例,可以想像具有D50 74μm切割点的筛网,其中较粗垫布的垫料为D50 1300μm,如图3b所示。允许通过背衬(11)的最大颗粒大小具有大约为13003除以743的体积,其大约比应当被允许通过筛网(1)的颗粒大小大5400倍。导致仅背衬(11)保持在损坏部分中的筛网中的孔洞不仅将引起比筛网应该常规地阻止的颗粒更大的颗粒流过,而且将引起更大的流量流过分离筛框架,从而总体上使得不期望的颗粒大小的数量的增加远远大于作为这类分离筛框架的损坏筛网的面积比例。总而言之,以上问题引起与得到的钻孔泥浆的质量相关的损坏筛网,从而允许太大尺寸的颗粒通过损坏的分离筛。进一步地,包括太大颗粒大小分布的液体数量在比例上大于分离筛的损坏筛网的比例。\n[0010] 如在WO 2006/112728 A1中描述的,可以通过分析过滤的钻孔流体的液体样本来执行筛网的状态检查。WO 2006/112728 A1还描述了一种设备,该设备包括用于从分离筛的托盘底部抽取钻孔流体样本至该设备中的泵、用于过滤钻孔流体样本的过滤器和用于测量过滤器间的压力差的压力表。\n[0011] 另一明显问题是在筛网中形成孔洞,从而如果给定数量的缺陷单元的筛网具有开孔,则必须处理并更换分离筛框架。框架上的分离筛的成本大约是800US$且在一个井的钻孔操作器件可能被大量消耗。如果整个单元中的分离筛撕毁了,则在钻孔位置上修理分离筛是困难的,但包括比一个单元的尺寸小的小孔洞可以用胶水或柔性接合剂密封并因此防止进一步的损坏。然而,根据发明人的知识,不存在系统地处理涉及筛网中的开孔的问题的系统,也不存在用于自动地修理筛网损坏的任何设备,也不存在在一个或多个钻孔操作期间记录所使用筛网的单独历史的任何系统性方法。通过使用特别适合的塞子、胶水(单个的和复合的)或基于硅的柔性块,能够在钻孔位置上在不同程度上进行根据本发明实践的筛网的修理。修补任务可能构成操作员的健康风险。当通过所使用的分离筛对约3m3的岩体体积进行钻孔时为了与筛网磨损的发展保持同步,当对更大的孔洞尺寸(诸如24英寸和17.5英寸)进行钻孔时所需要的额外的人工时间可能是4到8小时。由于钻屑和颗粒的碰撞或移动,筛网(1)的上游表面被磨损了,并且筛网(1)的下游表面也被磨损了。由于颗粒的打磨及由于互相振动的单元框架(22)内垫网(11)的打磨,下游表面也被磨损了。根据经验,人们知道,筛网会从筛网(1)的两侧出现磨损,即由颗粒对筛网(1)的自由上表面产生磨损以及由垫布(11)或框架单元(22)的子框架(23)对筛网的表面的底侧产生磨损,直到筛网(1)中的一条或多条线断开。\n[0012] JP 2002-350353A描述了能够用少量人力观察和检查筛网孔的检查设备,更具体地,描述了微计算机驱动XY平台以将筛网孔移动CCD照相机的一个屏幕距离并向图像处理设备输出处理启动信号。从CCD照相机获得的筛网孔的图像被发送至图像处理设备。该设备计算每个开孔区域的大小和包含在筛网中的网孔的数量,并使用统计技术计算开孔区域的标准偏移。\n发明内容\n[0013] 在一个方面,提供一种用于具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的监控和维护的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:a)提供使用的或钻孔液体污染的过滤筛框架(2)筛网(1)至过滤筛框架仓库(100);b)在所述仓库(100)中使用可移动的主操纵器元件(115)啮合所述过滤筛框架(2),馈送所述过滤筛框架(2)至清洗单元(4)并清洗具有所述筛网(1)的所述过滤筛框架(2);c)主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至干燥单元(140)并干燥所述过滤筛框架(2);d)所述主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至光学检查站(120)并对所述筛网(1)进行光学检查,并在计算机中使用算法来识别所述筛网(1)的损坏部分(6),以及在计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7);e)用所述算法确定所述损坏部分(6)的磨损或其它损坏程度并确定所述损坏部分(6)是否需要进行修理或替换;f)所述主操纵器元件(115)移动所述过滤筛框架(2)至具有修理操纵器(72)的修理站(70),以修理或替换需要被修理或用筛网(1)的替换部分进行替换的所述损坏部分(6);g)将修理后的过滤筛框架(2)移回至所述仓库(100)。\n[0014] 在对应于第一方面的另一方面,本发明提供一种用于具有筛网(1)的页岩振动过滤筛框架(2)的监控和维护的设备,其特征在于,该设备包括:a)仓库(100),用于容纳一个或多个污染的过滤筛框架(2);b)可移动的主操纵器元件(115),被配置成在所述仓库(100)中啮合所述过滤筛框架(2),并进一步被配置成馈送所述过滤筛框架(2)至清洗单元(4)、至干燥单元(140)、至光学检查站(120)、至修理站(70)并移回至所述仓库(100);c)干燥单元(140),被配置成容纳所述过滤筛框架(2)以干燥所述过滤筛框架(2);d)光学检查站(120),用于容纳所述过滤筛框架(2)并被配置成对所述筛网(1)进行光学成像并使用计算机中的算法来识别所述筛网(1)的损坏部分(6),以及在计算机存储器(9)中记录所述损坏部分(6)的位置(7);e)算法,用于确定所述损坏部分(6)的磨损或其它损坏程度并用于确定所述损坏部分(6)是否需要进行被修理或替换的条件;f)修理站(70),用于容纳所述过滤筛框架(2),该修理站(70)被提供有修理操纵器(72)以修理或替换需要被修理或用筛网(1)的替换部分进行替换的所述损坏部分(6);g)所述主操纵器元件(115)被配置成将修理后的过滤筛框架(2)移回至所述仓库(100)。\n[0015] 本发明的有利实施方式中,所述设备被提供有替换的筛塞(8)以用于替换需要被替换的所述损坏部分(6)。该筛塞显著地为过滤筛框架的修理提供了便利。\n附图说明\n[0016] 筛网、涉及筛网及其磨损的问题及作为本发明的实施方式在附图中示出。附图意图示出本发明但不限制本发明。\n[0017] 图1a显示了在振动分离器中使用的不同种类的被存储的所谓的分离筛的摄制图像。左边显示的是粗筛(顶部筛),并且右边显示了框架中所谓的初分筛或筛网(1)。这类框架可以包括10×20个矩形单元。这些单元也可以具有其他形状,诸如六边形。图1b示出了背景技术的具有筛网的筛框架,这里显示了四边形和可替代的六边形单元。图1c示出了背景技术中所谓的锥形筛。图1d显示了具有矩形单元的挂钩条筛或者没有细分成单元的大规模筛,所述矩形单元可以为由氧树脂或类似材料制成。还示出了挂钩条边缘的细节。图1e、1f、\n1g和1h示出了用于在初分分离站中的分离机器中使用的平面框架筛、凸形框架筛、凹形框架筛和旋转筛。\n[0018] 图2是框架(2)中的筛网(1)的摄制图像,其中200个单元中的大约40个单元中的筛网被完全或部分损坏以使具有框架(2)的筛网(1)被破坏且必须被处理。\n[0019] 图3a是在所谓的“固体控制”的良好颗粒控制下大体上未受损筛网(1)中的单元框架(22)的摄制的特写图像,其中某些磨损部分(s)和打开的磨损孔洞(h)和修理部分(60)以及孔洞模板(62m)用于手工使用。\n[0020] 图3b显示了用于指示能够分离出小颗粒的特性减少的垫布(11)和筛网(1)的特写图像,其中小颗粒通过筛网中的开孔引起。\n[0021] 图4是根据本发明的通常处理的大体图解,其用于馈送污染筛网框架(1,2)的泥浆、清洗筛网、检查筛网磨损和可能的损坏、记录筛网的损坏和磨损状态、修理记录的筛网损坏、核对和验证修理并馈送未受损的或修理后的、所记录的筛网框架(1,2)。修理可以通过在部分或整个单元框架中(22)用新的筛网交换部分损坏的筛网进行。在本发明的实施方式中,为了修理分离筛框架(2),整个筛塞(8)被交换。\n[0022] 图5是本发明的设备的实施方式的大体概述,其用于馈送、清洗、检查、记录、修理、控制和馈送筛网(1)。\n[0023] 图6是本发明的实施方式的立体图,其显示了设备的陈列柜,该陈列柜具有位于用于分离筛的仓库的前馈送门及位于前馈送门的侧面的纵向槽,所述槽用于新的或使用的筛塞,该筛塞在分离筛修理期间使用。\n[0024] 图7是与图6类似的立体图,其中陈列柜面板被移除,该图7显示了用于页岩振动过滤器筛框架(2)的仓库主栈(magazine main stack)3、清洗单元(4)、空气干燥单元(140)、位于顶部的光学检查站(120)以及位于本发明设备的后部的分离筛修理站(70)。\n[0025] 图8是本发明设备的简化侧视图,其示出了页岩振动过滤筛框架通过整个设备的路径。\n[0026] 图9A是显示了通过仓库(100)的剖面的侧视图。\n[0027] 图9B显示了在图9A中指示的剖面,其具有位于仓库任一侧的电梯传送带,并具有过滤筛框架。在仓库(100)的右侧和左侧配置了纵向筛塞仓库阵列以用于分离筛的新的和使用的筛塞。\n[0028] 图10A显示了具有通过仓库的中间(在电梯传送带之间)的剖面的设备的侧视图。\n[0029] 图10B是图10A中指示的剖面的剖面图,其显示了主操纵器元件(115)位于与堆叠的分离筛框架的底层相同的水平处并被水平移动以抓住那个底层分离筛框架。\n[0030] 图11是根据本发明实施方式的设备的侧向正视简化图,其指示了通过前部电梯传送带的纵向剖面。\n[0031] 图12是图11指示的剖面,其中在上部显示了主仓库中的电梯传送带和筛塞仓库。\n[0032] 图13是类似于图11的实施方式的设备的侧向正视简化图,但其剖面垂直位于电梯的传送带之间的剖面。\n[0033] 图14显示了在图13中指示的剖面,其中在该剖面的上部中显示了主操纵器元件延伸至仓库的底层过滤筛框架。操纵器元件准备向下移动过滤筛框架至清洗单元的容器。\n[0034] 图15是设备的立体图,其显示了主操纵器元件即将传递过滤筛框架至清洗单元的容器的情形。\n[0035] 图16是图15中的相同立体图的元件立体图,元件立体垂直剖面通过仓库(100),具有淹没的过滤筛框架(2)的清洗单元(4)遭受来自淹没的超声波元件的超声波清洗,以及通过干燥单元(140)的干燥陈列柜的剖面,该干燥陈列柜在上部位置具有纵向可移动的干燥容器,在在清洗浴器中完成并与主操纵器元件协作来由清洗单元的电梯容器转发时该干燥陈列柜准备容纳清洗后的过滤筛框架(2)。\n[0036] 图17是显示了本发明实施方式的侧面和后部的立体图。在底层后部处显示了具有空气泵和去向和来自空气陈列柜的空气管道的干燥单元。在干燥单元之上显示了位于筛塞仓库的后面的具有在横向移动的位置中的移动修理操纵器的修理单元的后部,以允许过滤筛框架(2)的自由运动。\n[0037] 图18示出了操纵器单元已经从过滤筛框架(2)释放的随后情况,具有过滤筛框架(2)的框架容器已经降低至干燥陈列柜中,且盖子是关闭的。\n[0038] 图19是清洗单元(4)的立体图,其中在该清洗单元的底部位置具有容器但没有过滤筛框架(2),该图还示出了电机电梯外壳和超声波面板。\n[0039] 图20显示了与图19相同的透视图,其中过滤筛框架(2)淹没在浴器中并被清洗单元(4)保持在倾斜位置中。\n[0040] 图21是仓库单元(100)的立体图,其中具有槽的两个双纵向电梯传送带集由水平骨架(106)形成在传送带上。传送带因此可以通过主端口来水平地接收过滤筛框架(2),且主操纵器单元可以将通常为清洗、干燥和修理后的过滤筛框架(2)放在骨架的上部集合上,并且相同的操纵器单元可以在任意时间从通过骨架的两个底层集合形成的底层槽中选取通常被污染和具有泥滴的过滤筛框架(2)。\n[0041] 图22示出了具有多个过滤筛框架(2)的仓库的相同透射图。\n[0042] 图23是被示为部分透明并具有干燥陈列柜和空气泵和空气管道的干燥单元(140)的立体图,并显示了具有干燥框架容器的内部干燥电梯单元的部件。\n[0043] 图24在干燥单元(140)的相同立体图中显示了插入的过滤筛框架(2)。\n[0044] 图25是根据本发明的设备的横向正视图,其中在与过滤筛框架(2)中的单元过滤器(8)已经啮合的位置中显示了修理站(70)的修理操纵器头(73),诸如在以下图27中显示的放大视图。\n[0045] 图26显示了以纵向体位握持过滤筛框架(2)的主操作臂(115),以便可由在设备的垂直和横向水平方向上在其单独的坐标工作台上运转的修理操纵器(72)进行操纵。这个准备修理过滤筛框架的情况将在框架(2)已经在光学检查站(120)中被详细检查之后出现。\n[0046] 图27是修理站(70)的修理操纵器的横向正视图,该修理操纵器已经与过滤筛框架(2)中的特定单元过滤器啮合,并准备从特定的单元框架(22)中将其移除。\n[0047] 图28显示了修理操纵器,其已经与单元过滤器啮合并已经将其拉出过滤筛框架(2)的特定单元框架(22)。\n[0048] 图29是根据本发明实施方式的在适当位置的修理操纵器头的立体图,用于接近隔离的过滤单元的筛网(1)表面。\n[0049] 图30示出了与过滤单元啮合的修理操纵器头的另一视图。\n[0050] 图31是显示了修理操纵器(72)的立体图,其中修理操纵器头(72)在过滤筛框架(2)上的位置上与期望的单元过滤器(8)啮合,该位置由计算机的图像分析软件确定。\n[0051] 图32是显示修理操纵器头(73)的相同立体视图,其中在过滤单元仓库(110)中的自由槽中放置被移除的过滤单元(8)。\n[0052] 图33是相应于图31中的情况的位置中的修理操纵器的正视图。剖面指示在随后的图34中显示的剖面。\n[0053] 图34是之前的图33中显示的沿着平面的剖面。修理操纵器头即将从过滤筛框架(2)中抽取过滤单元。\n[0054] 图35示出了根据本发明实施方式的设备的后面正视图,被向上移动至合适位置的过滤筛框架(2)在光学检查站(120)中被扫描。剖面被指示用于图36中的剖面。\n[0055] 图36显示了过滤筛框架(2)向上移动至合适位置以在光学检查站(120)中被扫描的剖面。\n[0056] 图37A显示了具有修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的立体图,其被中心布置的键(74)与过滤单元(8)对准。\n[0057] 图37B显示了具有修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的类似立体图,这里修理操纵器头(73)在延伸的位置中通过修理操纵器设备(72)中的致动器移动并预过滤单元(8)啮合。\n[0058] 图37C进一步显示了具有与过滤单元(8)啮合的修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的类似视图,该修理操纵器头(73)已经朝着修理操纵器(72)的方向撤回。\n[0059] 图38A示出了具有位于延伸位置中并与过滤单元(8)啮合的修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的俯视图。\n[0060] 图38B是显示了位于中心锁定螺钉(81)中的啮合位置中以用于打开过滤单元(8)的锁定机构的中心键(74)的剖面图。\n具体实施方式\n[0061] 本发明包括用于清洗筛网(1)和监控这类筛网(1)的磨损的设备,该设备包括:\n[0062] 仓库(100),被配置成用于馈送尤其在筛网框架(2)上的正在使用的或污染的筛网(1)至清洗单元(4)。筛网(1)通常由钢丝网制作,但可以用其他材料制作,诸如复合纤维布。\n馈送单元可以包括致动器(115)、滑轮和导轨,该馈送单元被配置成用于从仓库(100)向清洗单元(4)移动和引导具有筛网(1)的框架(2)。清洗单元被配置成用于容纳和清洗筛网(1)。该设备包括干燥器或单元(140),优选地为吹风干燥器,其被配置成用于为以下描述的光学站(120)中的光学检查准备筛网(1)。该干燥器可以包括风扇、泵、或压缩空气管嘴,该干燥器被配置成用于将空气吹到筛网上。可替代地,检查或摄影图像捕捉可以用淹没于具有传输液体的容器中的筛网产生,以避免在检查之前干燥筛网。\n[0063] 用于筛网(1)的光学检查站(120)是自动的。该检查站被配置用于识别筛网(1)的一个或多个损坏部分(6),以及一个或多个损坏部分(6)的位置(7)的记录。在本发明的实施方式中,光学检查站(120)包括测量设备(62),优选地包括连接至具有分析算法的计算机的照相机(12),该测量设备(62)用于测量和记录一个或多个损坏部分(6)的损坏的程度和可能的等级。随后配置的修理站(70)被配置用于修补或改善一个或多个损坏部分(6)。修理部分程度的记录可以通过光学检查站(120)中的后方核对产生。\n[0064] 在实施方式中,本发明包括馈出门(102),该馈出门(102)用于从修理站(70)中馈送出修理后的筛网(1),也可能经由检查站(120)间接地馈送到具有堆栈(3)的堆栈站(30),该堆栈(3)包括清洗后的、修理后的和核对后的筛网(1)。在本发明的实施方式中,这些馈送出的筛网(1)的修理部分和新特性与与筛网(1)相关联的标识符一起被记录,所述标识符优选地为位于框架(2)的标识符标签中。筛网还可以是所谓的“无框架”,即筛网(1)可以被配置成在振动器设备中沿着两个或更多个边界(8)附设,如,通过所谓的“挂钩条”边界,请参照图1d的通过相应的边界支持物(80)的方式。\n[0065] 在根据本发明的方法的实施方式中,筛网(1)从堆栈(30)被馈送入筛网(1)的仓库(100)中。在清洗、检查、记录和修理之后,筛网被馈送出至该筛网(1)的堆栈(30),优选地馈送至使用的、污染的筛网起始被存储于其中的堆栈(30)。在图7中,修理的筛网的堆叠在仓库(100)中形成堆栈(30)顶部部分。这样,清洗、修理后的筛网(1)将重新出现在它们被堆叠至设备中的相同堆栈中。该设备中的指示符装置可以指示哪些筛网可用于进一步泥浆过滤并将这些筛网从应被处理的筛网中分离,这可通过在一次性筛网中标记或移走可用筛网或者将被分别处理的筛网馈送至单独的馈送堆栈来完成。\n[0066] 人工观测和测量\n[0067] 操作员可以执行筛网(1)的可视检查,并可以执行损坏部分(6)的程度和位置的人工测量,以及记录该信息。可视检查可以很好地用于观测可视损坏,但可以证明对评估筛网的细微损坏和磨损是不足的,因为观测细微网孔筛网需要高的光学分辨率。位置(7)可以包括两个正交的坐标(7x,7y)。由所谓的孔洞模板(hole template)(62m)的方式执行的一个或多个损坏部分(6)程度的人工测量如图3a所示。该孔洞模板在SPE 103934中提及。孔洞模板(62m)是透明的并包括一系列具有给定区域的同心圆(或椭圆或矩形),其中所述同心圆用其各自的区域指示并被配置成被覆盖在诸如开孔的损坏上,并因而指示了损坏部分(6)的区域及其状态(诸如损坏或开孔的程度),以及其位置(7)。\n[0068] 计算机控制的观测和测量\n[0069] 然而,在本发明中,光学检查站被配置成逐个单元进行摄制并用算法分析损坏部分(6)的程度和位置(7),及记录涉及识别的过滤筛框架的该信息。这种数据然后可以与钻孔深度或钻孔间隔一起被记录,在此期间,筛网(1)已经与筛网的标识符一起被使用了,这使得在钻孔过程期间,可以监控筛网(1)的发展(或退化)。这种标识符的载体可以例如是RFID标签(其本身是已知的),其可以布置在框架(2)上,或者在别处与筛网(1)连接,在要求在筛网(1)通过的设备中需要布置相应的RFID设备的情况下,所述RFID标签被配置成用于跟随或识别筛网(1)。可能地,RFID标签可以存储关于筛网(1)及其框架(2)以及筛网(1)的状态的数据。如果实际切割点或实际颗粒大小分布不再满足给定标准,则可以将筛网(1)从使用的临界线中取出。\n[0070] 在实施方式中,本发明包括如图5所示的自动设备以及如图6、7等所示的更详尽的自动化设备,其中为光学检查站(120)提供了数码相机(12)和计算机,该数码相机被配置成执行至少一个或多个损坏部分(6)的图像捕捉(13)并在照相机数字存储器(14)中存储这些数字图像捕捉(13),该计算机具有被配置成在该计算机的存储器中存储照相机图像捕捉(13)的算法。假设人们知道在图像中寻找的具体结构,诸如搜索图像中给定范围的网孔大小和在属于筛网(1)的网孔大小与属于背衬(11)的另一网孔大小之间进行区别以及计算背衬(11)的公开区域的面积程度及其位置(7),用于执行图像捕捉(13)并将其存储在照相机存储器(14)中以及用于分析图像的设备是图像分析工程师的任务;这类设备本身是已知的。\n[0071] 照相机(12)可以是区域照相机,用于捕捉整体或部分筛网(1)区域,诸如图35和36所示,或者照相机(12)可以是线性照相机,被配置成用于逐行扫描筛网及在照相机存储器(14)中或者在用于重构计算机存储器(9)中的图像的算法中重构筛网(1)的区域的图像。本发明的实施方式使用照相机,该照相机被配置成用于分别拍摄每个过滤器单元(8)。用于在步骤(c)中记录一个或多个损坏部分(6)的位置以及在步骤(e)中记录一个或多个损坏部分(6)的损坏程度和损坏等级的记录算法使得在计算机中进行计算并将所计算的数据记录到计算机存储器(9)中。\n[0072] 如果照相机分辨率足够高,则该算法通常可以基于色彩、灰度、甚至实际的光学测量结果或图像的图像分析来识别未受损的筛网(1)和带有单元过滤器的单元框架(22),来找到网孔尺寸或线厚度。偏离未受损筛网(1)的将是磨损的筛网(1)或打开的磨损孔洞,其可以通过如找到筛网(1)中或筛网(1)后面的整体或部分可视粗糙网孔背衬(11)的区域和强度进行识别。该算法可以与检测和计算磨损部分和磨损孔洞的限制一起工作。该设备的用于测量和记录一个或多个损坏部分(6)的磨损程度的算法还可以被配置成用于计算损坏部分(6)的损坏程度及可能破损的筛网。该算法可以进一步被配置成用于在已经完成修理后,计算切割点曲线或颗粒大小分布。\n[0073] 在实施方式中,根据本发明的方法可以包括通过对损坏部分(6)的直径或区域的测量的形式来对损坏部分(6)的损坏程度和形状进行测量,并在需要时还可以对损坏部分(6)的圆周的形状进行测量。根据本发明的记录一个或多个损坏部分(6)的位置(7)和(e)记录一个或多个损坏部分(6)的损坏程度和磨损或损坏程度的方法的实施方式,测量过程将被执行并被直接或间接地发送至计算机存储器(9)以进行存储。这些数据可以被存储以用于与框架编号或框架(2)的其他识别符和诸如实际钻孔深度间隔之类的实时井数据相关。\n在本发明的实施方式中,这些数据可以使用以上的RFID设备进行存储。如果过滤器单元(8)将用新的过滤器单元(8)替换,则不需要计算损坏部分的尺寸,仅需要计算过滤器单元(8)的位置。\n[0074] 清洗单元\n[0075] 在本发明的实施方式中,诸如在步骤(b)中提到的设备的清洗单元被配置成用于筛网(1)的清洗,并被提供了喷嘴(43),该喷嘴(43)被配置成用于向着筛网(1)或具有筛网(1)的过滤筛框架(2)的至少上部和优选地下表面冲洗液体或蒸汽。在实践中,从筛网释放的钻孔液体还必须从包围清洗站的内表面冲洗。如图5所示,在冲洗和清洗过程期间,清洗站可以被配置成用于在倾斜位置中布置筛网(1)或过滤筛框架(2),以使切屑的污垢和剩余部分可以从筛网(1)流掉。在冲洗和清洗过程期间,为了改进清洗过程,根据本发明的设备优选地被提供了超声波振动器(44),该超声波振动器(44)被配置成用于振动分离筛(1)。在被分配用于分离钻孔泥浆和切屑时,框架被设计成用于在振动下进行操作的筛网(1)因此在清洗过程的超声波振动期间将几乎没有进一步的损坏或磨损。\n[0076] 如图5所示,根据本发明实施方式的设备被配置以使冲洗单元(43)包括至少一个具有冲洗管嘴(46)的旋转梁,该冲洗管嘴(46)至少指向筛网(1)的一个表面,优选地指向两侧。\n[0077] 根据本发明的过程\n[0078] 根据本发明,用于清洗、修理和记录最终修理后的筛网(1)以用于监测筛网(1)的磨损的过程通过以下步骤执行:a)所述设备正向馈送脏筛网(1),优选地从堆栈进行馈送,但可替代地可以从外部手动进行馈送。b)馈送脏筛网(1)并在清洗单元(4)中清洗筛网(1)。\nc)在清洗之后为光学检查准备筛网,优选地通过干燥,以在执行光学检查之前移除至少表面水膜达到足够的程度。d)在光学检查站(120)中进行对筛网(1)的光学检查,以用于识别筛网(1)的一个或多个损坏部分(6),并记录一个或多个损坏部分(6)的位置(7)。这可以通过高分辨率摄影机执行。e)测量和记录一个或多个损坏部分(6)的磨损和损坏的程度和等级。该测量可以通过在计算机中使用专用算法分析图像来执行,以用于检测未受损的筛网和将其与磨损或缺少的筛网进行区分。f)这里也在检查站(120)中可以自动进行一个或多个损坏部分(6)的修理和修理部分(60)的损坏程度的记录。在检查站中,检查过程可以核对所有需要的修理实际上已经进行且修理的一个或多个区域(60)实际上与损坏部分(6)的位置一致。在该步骤下,分析算法可以验证修理已经进行并具有适当的结果,且可以基于修理和具有未受损筛网(1)的剩余未受损单元来为整个过滤筛框架(2)的清洗后、磨损及可能修理后的筛网(1)计算新的切割点参数或颗粒大小分布。这里,重要的是,在可以用另一具有不同网孔的筛网(1)替换具有一个网孔的损坏筛网(1)时,计算整个过滤筛框架(2)的新的并可能减少的体积容量,这影响了用于整个过滤筛框架(2)的切割点和PSD二者。g)馈送出清洗后的、检查后的及可能修理后的筛网(1)。优选地,筛网(1)被馈送至堆栈(30),堆栈(30)包括清洗后并准备再次使用的过滤筛。去向和来自堆栈(30)的传输门(102)和馈送传输门(102)的组合馈送可以被配置成用于逐个馈送筛网(1)。堆栈(30)可以容纳返回至仓库(100)的堆栈(30)中的可用自由缝隙的清洗后、检查后和可能修理后的筛网(1)。\n[0079] 在根据本发明的方法的实施方式中,可以在一个或多个步骤(f)期间,修理一个或多个损坏部分(6)并记录修补后的修理部分(60)或修理的或替换的区域,其中修补可以包括筛网、测量和记录修理部分(60)的区域,修补或替换区域(在当前过程或以前的修理过程中)在相同的筛网(1)或过滤筛框架(2)上进行,并因而计算筛网(1)的剩余未受损的比例。\n在本发明的实施方式中,如果替换筛塞被用于替换过滤筛框架(2)的筛网(1)的损坏部分,则修理之后整个区域保持完整。当这些数据与筛网(1)的或过滤筛框架(2)的框架编号或其他标识符一起并与所钻孔的实际钻孔深度间隔等一起被记录时,将获得对筛网(1)的钻孔历史及其特性变化的洞察,诸如随时间变化的切割点和PSD,并且可以将那些数据与钻孔进展相关联。在钻孔过程中,分离筛在分离器中使用期间,操作员可以进一步具有分离筛可以持续多久的指示。基于该信息和可比筛网(1)或过滤筛框架(2)的历史记录,操作员将获得关于筛网(1)可以持续多久和在什么运行时间点的很好指示,其应当从用于新的一般修理的或报废的筛网(1)中提取。在记录修理部分(60)的程度的步骤(f)期间,该方法可以记录来自钻孔过程的实时数据,诸如损坏部分(6)发生的时间间隔、当损坏发生时筛网(1)已经被使用的井中的钻孔深度、计算速度、转柱的旋转速度、钻头权值、岩石类型。这样,本发明的方法可以提供用于钻孔平台上的更高阶钻孔监控过程的有价值数据,以提高钻孔过程。\n[0080] 在根据本发明的方法中,对于测量和记录修理部分(6)的状态和程度的步骤,传递筛网(1)至光学检查站(120)是有优势的,如图4和图5所示。\n[0081] 换言之,根据本发明的设备是用于相对细微网孔筛网(1)的工业洗刷机器,在钻井期间用于分离来自钻孔液体或钻孔泥浆的钻孔切屑。钻孔过程诸如在建立提升机(riser)和BOP之后可以使用相对低密度的钻孔类泥浆液体,或者诸如在可能遇到高井压时可以使用较高密度钻孔液体。根据本发明的机器可被配置成用于冲刷和干燥筛网(1)、检查磨损和损坏、修理可能的损坏或孔洞、在可能的修理之后检查筛网,及在实施方式中用于存储修理数据并将那些数据与筛网的框架编号和使用的实际钻孔深度间隔相关,并用于返回清洗后的、可能修理后的筛网以用于进一步的使用。\n[0082] 因此,根据本发明的设备和方法作出了以下贡献:不仅在钻孔过程中清洗筛网,而且在钻孔过程期间在给定时间检测磨损和损坏、测量损坏的程度、在损坏可能增加至不希望的程度或处于不可控的方式之前将损坏修理到可接受程度、并可能取出不再以合适的方式包含或分离钻孔液体的分离筛。在钻孔过程期间,以工业上使用的方式使用筛网实施了分离筛持续时间的粗略估计,在已经遭受20%的损坏或容量减少之前,每个分离筛的理论钻井容量约为3m3。\n[0083] 在已经使用根据本发明的方法的手工试验实施方式进行的钻孔过程中,其中,已经进行了系统的观察、测量和记录筛网的磨损和开孔,并且已经修理了开孔,且已经对筛网的剩余未受损区域进行了说明,应用25个筛网则每个分离筛框架理论上钻出的井容量大约增加为1200m3,且没有筛网框架已经被处理。这样,本发明很大程度上解决了背景技术关于磨损和损坏筛网的问题,且在钻探石油井期间对筛网的消耗的减少作出了显著的贡献。根据本发明的方法和设备做出了以下贡献:实际记录关于用于受控和修理后筛网的实际切割点和PSD的真实状态以及初分分离的质量,这是背景技术所没有实际个关心的。间接地,本发明的设备和方法减少了分离筛的磨损,并因而对改善钻孔进程和增加可预测程度以在给定时间和预算内完成预定的钻孔调度作出了贡献。\n[0084] 图4是根据本发明的一般处理的大体图解,其用于馈送污染筛网框架(1,2)的泥浆、清洗筛网、检查筛网磨损和可能的损坏、记录筛网的损坏和磨损状态、修理所记录的筛网损坏、核对和验证修理,并馈送出未受损的或修理后的、记录的筛网框架(1,2)。修理可以通过在部分或整个单元框架(22)中用新的筛网交换部分损坏筛网来执行。\n[0085] 图5是本发明的设备的实施方式的大体概述,该设备用于馈送、清洗、检查、记录、修理、控制和馈送出筛网(1)。在图6中显示了本发明的实施方式,显示了设备的陈列柜(101),该陈列柜具有位于用于分离筛的仓库的前馈送门(102)及位于前馈送门的侧面的纵向槽(111),导进和导出筛塞仓库(110)的所述槽(111)用于新的或使用的筛塞(8),该筛塞(8)在分离筛(2)修理期间使用。\n[0086] 图7显示了用于分离筛框架(2)、清洗单元(4)、用于为检查准备分离筛框架的空气干燥单元(140)、位于顶部的光学检查站(120)以及位于本发明的设备的后部的分离筛修理站(70)的仓库主栈3。\n[0087] 图8示出了分离筛框架通过整个设备的路径。进一步示出了具有计算机存储器(9)和用于分析从照相机存储器(14)接收的筛图像(13)的算法的计算机。\n[0088] 图9B显示了在图9A中指示的剖面,其示出了位于仓库任一侧的电梯传送带(105)和被水平布置的分离筛框架(2),该分离筛框架(2)在电梯传送带(105)上通过水平横向骨架(106)悬挂在槽中。仓库(100)的右侧和左侧被配置为筛塞仓库(110)的纵向阵列,以用于分离筛的新的和使用的过滤器筛(8)。进一步地,在图9B的右边部分显示了合适位置中的修理操纵器元件(72)以用于在筛塞仓库(110)处进入或捕捉过滤筛塞(8)。\n[0089] 图10A显示了具有通过仓库的中间(在电梯传送带之间)的剖面的设备的侧视图。\n[0090] 图10B是图10A中指示的剖面的剖面图,其显示了主操纵器元件(115)位于与堆叠的分离筛框架(2)的底层相同的水平处并被水平移动以抓住那个底层分离筛框架。\n[0091] 图11是根据本发明实施方式的设备的侧向正视简化图,其指示了通过前部电梯传送带的纵向部分和清洗单元(4)的浴器的前面部分。\n[0092] 图12是图11指示的剖面。这里,在上部显示了主仓库(100)中的电梯传送带(105)和筛塞仓库(110)。在图12的下面部分,显示了通过清洗单元(4)的用于容器(42)的电机外壳配置的剖面,其中为了保护电机,所述电机被配置在浴器的液面之上。纵向超声波传感器(44)面板在液体容器(41)的任意端表面处被配置了4个。超声波传感器(44)将产生超声波场,该超声波场将摇动在过滤筛框架(2)上的过滤筛网(1)或在过滤筛塞(8)上捕获的颗粒,这依赖于是使用了适用于这类过滤筛塞(8)的传统类型过滤筛框架还是新类型过滤筛框架。\n[0093] 图13是类似于图11的实施方式的设备的侧向正视简化图,但其剖面是垂直位于电梯(104)的传送带(105)之间的剖面。\n[0094] 图14显示了在图13中指示的剖面,其中在该部分的上部中显示了主操纵器元件(115)延伸至仓库(100)的底层分离筛框架(2)。操纵器元件被配置在被横向布置的一对坐标控制的传送板(114)上,所述传送板(114)被配置成用于在主仓库(100)之间并通过主仓库(100)的可旋转的和横向可移动致动器(116)上将主操纵器元件向下移动至清洗站(4)、到干燥或“准备”站(140)、进一步到光学检查站(120)、到修理站(70)、然后返回至仓库(100)。这样操纵器元件(115)就准备向下移动分离筛框架至清洗单元的容器。在图14的下部部分显示了在浴器的液体之上的合适位置的容器,该容纳位置将阻止操纵器元件淹没在浴器中。这将阻止操纵器元件的导体、致动器元件和电机的腐蚀或短路。\n[0095] 图15是设备的立体图,其显示了主操纵器元件(115)即将传递分离筛框架(2)至清洗单元(4)的容器(42)的情形。\n[0096] 图16是图15中的相同立体图的元件立体图,元件立体垂直剖面通过仓库(100),具有淹没的分离筛框架(2)的清洗单元(4)遭受来自淹没的超声波元件(44)的超声波清洗,以及通过干燥单元(140)的干燥陈列柜的剖面,该干燥陈列柜在上部位置具有纵向可移动的干燥容器(142),在在清洗浴器中完成并与主操纵器元件(115)协作来由清洗单元的电梯容器(42)转发时该干燥陈列柜准备容纳清洗后的分离筛框架(2)。干燥陈列柜(141)上的盖子(143)被显示位于开放的位置。盖子(143)是重要的,这有两个原因:首先,当分离筛框架被插入并被降低并被来自干燥陈列柜(141)的墙壁的内表面的垫圈(未示出)包围时,空气将通过显示的干燥空气管嘴入口从泵(144)进入潮湿的分离筛框架的第一表面侧,并通过筛网(1)的整个分离筛的全部区域至对立侧,然后现在潮湿的空气将通过湿润的空气出口管嘴离开。这样湿润的空气可以喷射至外界或通过组合的空气干燥器和泵单元(144)循环。\n[0097] 图17是显示了本发明实施方式的侧面和后部的立体图,其中在底层后部处显示了具有空气泵(144)和去向和来自空气陈列柜(141)的空气管道的干燥单元(140)。盖子(143)是打开的且主操纵器单元(115)即将将分离筛框架(2)降低至干燥陈列柜(141)的纵向运行的框架容器(142)。在干燥单元之上显示了位于筛塞仓库(110)的后面的具有在横向移动的位置中的移动修理操纵器(72)的修理站(70)的后部,以允许分离筛框架(2)的自由运动。\n[0098] 图18示出了操纵器单元(72)已经从分离筛框架(2)释放的随后情况,具有分离筛框架(2)的干燥单元的框架容器(142)已经降低至干燥陈列柜(141)中,且盖子(142)是关闭的。这样,关闭的盖子将确保湿润的空气的循环,并将阻止湿气从干燥陈列柜(141)中吹出并向上进入设备的整个内部,特别地阻止湿气到达具有照相机(12)的光学检查站(120)。\n[0099] 图19是清洗单元(4)的立体图,其中在该清洗单元的底部位置具有容器(42)但没有分离筛框架(2),该图还示出了电机电梯外壳(45)和超声波面板()。\n[0100] 图20显示了与图19相同的透视图,其中分离筛框架(2)淹没在浴器中并被清洗单元(4)保持在倾斜位置中。在这个姿势中,分离筛网以倾斜角度朝上,且过滤筛框架(2)的单元框架(22)的结构缝隙朝下,没有一个颗粒应该被永远捕获在分离筛框架上或分离筛框架中。\n[0101] 图21是仓库单元(100)的立体图,其中具有槽的两个双纵向电梯传送带(105)集由水平骨架(106)形成在传送带(105)上。传送带(105)因此可以通过主门(102)来水平地接收分离筛框架(2),且主操纵器单元(115)可以将通常为清洗、干燥和修理后的分离筛框架(2)放在骨架(106)的上部集合上,并且相同的操纵器单元可以在任意时间从通过骨架(106)的两个底层集合形成的底层槽中选取通常被污染和具有泥滴的分离筛框架(2)。因此在上部,清洗框架(2)不会因为来自底层的污染框架(2)的泥滴而被污染。传送带通过电机的方式经由上部和下部滚轮运行,且可以被中央计算机单元控制以与主操纵器单元协作。诸如移动设备的部件之类的所有操作可以被计算机单元控制。\n[0102] 图22示出了具有多个分离筛框架(2)的仓库的相同透视图。分离筛框架将紧靠仓库(100)的陈列柜的后墙,以阻止仓库(100)的堆栈(3)中的任何框架(2)干扰主操纵器运输清洗的框架(2)和位于后墙后的修理站(70)。\n[0103] 图23是被示为部分透明并具有干燥陈列柜(141)和空气泵(144)和空气管道(146)的干燥单元(140)的立体图,并显示了具有干燥框架容器(142)的内部干燥电梯单元的部件,其由位于电机外壳(147)内的外部电机驱动,该电机被配置有链条或电线或输送带以降低或升高容器(142)。\n[0104] 图24在干燥单元(140)的相同立体图中显示了插入的分离筛框架(2),该框架(2)在如此形成的干燥单元(140)的隔间的前后之间形成渗透性的墙,从而迫使空气通过分离筛框架(2)的整个筛网(1)区域的组合区域。与使空气通过分离筛框架的上表面和下表面相比,这种全幅吹气将改进干燥能力。\n[0105] 图25是根据本发明的设备的横向正视图,其中在与分离筛框架(2)中的单元过滤器(8)已经啮合的位置中显示了修理站(70)的修理操纵器头(73),诸如在以下图27中显示的放大视图那样。\n[0106] 图26显示了以纵向体位握持分离筛框架(2)的主操作臂(115),以便可由在设备的垂直和横向水平方向上在其单独的坐标工作台上运转的修理操纵器(72)进行操纵。这个准备修理分离筛框架的情况将在框架(2)已经在光学检查站(120)中被详细检查以及来自照相机存储器(14)的图像(13)已经通过计算机中的图像分析算法进行运行之后出现。修理操纵器头(73)因此被移动至所命令的位置(7),以通过由新的或至少可以足够好地使用的过滤单元(8)来交换过滤单元而对过滤单元(8)进行修理。\n[0107] 图27是修理站(70)的修理操纵器头(73)的横向正视图,该修理操纵器头已经与分离筛框架(2)中的特定单元过滤器(8)啮合,并准备通过解锁和从特定单元框架(22)中进行提取来对其进行移除。\n[0108] 图28显示了修理操纵器,其已经与单元过滤器(8)啮合并已经将其拉出分离筛框架(2)的特定单元框架(22)。\n[0109] 图26、27和28关于啮合和移除过滤单元(8)的解释当然可以示出握持新的过滤单元(8)、插入框架(22)和从新的和插入的过滤单元(8)中锁定并断开修理操纵器头(73)的相反操作。\n[0110] 图29是根据本发明实施方式的修理操纵器头(73)的立体图,用于接近隔离的过滤单元(8)的筛网(1)表面。\n[0111] 图30显示了根据本发明的修理操纵器头(73)的另一视图。操纵器头(73)被提供有可移动的中央突出的键(74),请参照图37A,该键被配置成用于啮合相应的锁定螺钉,该锁定螺钉被中心地配置在优选类型的过滤单元(8)的筛网表面(1)上。\n[0112] 图31是显示了修理操纵器(72)的立体图,其中修理操纵器头(72)在分离筛框架(2)上的位置上与期望的单元过滤器(8)啮合,该位置由在图像(14)已经在光学检查站(120)中记录并存储在存储器(9)中以后通过计算机的图像分析软件确定。\n[0113] 图32是显示修理操纵器头(73)的相同立体视图,其中在过滤单元仓库(110)中的自由槽中停放被移除的过滤单元(8)。为了改进修理操纵器(72)(其在类似于主坐标板(114)的坐标板(76)上移动)的操作速度,每个横向配置的过滤单元仓库的一个横向部分可以用于放置移除的过滤单元(8),并且可以给过滤单元仓库(110)的直接对立邻近部分提供“最新的”新的或足够好的清洗过滤单元(8)。可以证明,根据本发明实施方式的这类分离筛框架(2)的修理比以前技术使用的传统硅要快很多,并同时维持了筛框架(2)的全部的总筛网区域。\n[0114] 图33是相应于图31中的情况的位置中的修理操纵器(72)的正视图。剖面面指示在随后的图34中显示的剖面。\n[0115] 图34是之前的图33中显示的沿着平面的剖面。修理操纵器头(73)即将从分离筛框架(2)中抽取过滤单元。本发明的进一步的特征在该剖面的下部中显示:当一个清洗、干燥和图像分析后的分离筛框架(2)正在修理站(70)中被修理时,或甚至在摄像步骤期间,下一个筛框架(2)可以从堆栈(30)的底部拾取并导入清洗站(4);这些筛框架不会干扰。当筛框架(2)正在浴器中进行超声波清洗时,修理站就可以完成其任务且主操纵器(115)可以在移动下一个清洗后筛框架至干燥单元之前将已经修理好的筛(2)移动至堆栈的顶部。\n[0116] 在一个实施方式中,所述设备可以被配置成,在在修理站(70)中进行的工作过程之后,返回修理或调整好的分离筛框架(2)至光学检查站(120)以对修理或改造进行核实,诸如核对修理是否实际上已经进行或核对筛塞是否已经完全插入合适的位置,核对锁定螺钉的完整性,以及用于存储关于核实的数据至数据库。当在光学检查站(120)中核实之后,分离筛框架(2)可以被返回至仓库(3)中的堆栈(30)的顶部。\n[0117] 修理站不仅可以替换分离筛框架(2)的损坏的过滤单元(8)。为了达到分离筛(2)的预先定义的颗粒大小分布(PSD),如果由于特定的或改变的钻孔条件而需要期望的切割点配置,诸如根据岩石的变化产生或为了获得钻孔泥浆的期望性质,控制计算机可以命令修理操纵器用具有不同切割点的其他单元过滤器来替换仍然有用的具有现有切割点的单元过滤器(8)。\n[0118] 本发明的另一有用方面是还存在以下的基本事实:所述设备可以用于根据抓痕建立空的分离筛(2)的期望切割点配置,从而从起初没有安装单元过滤器(8)的空筛框架(2)启动。\n[0119] 进一步地,当一些颗粒和泥浆可以在筛塞(8)和分离筛框架(2)的相应单元框架(22)之间残留时,本发明的设备可以用于清洗空的筛框架(2)并用于使用光学检查站中的照相机对其进行成像以检查单元框架(22)的骨架的完整性。这类检查可以使用安装在照相机平移框架上的电磁传感器或它的照相机(12)进行。\n[0120] 图35示出了根据本发明实施方式的设备的后面正视图,被向上移动至合适位置的分离筛框架(2)在光学检查站(120)中被扫描。图36显示了分离筛框架(2)向上移动至合适位置以在光学检查站(120)中被扫描的剖面。\n[0121] 图37A显示了具有修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的立体图,其被中心布置的键(74)与过滤单元(8)对准。被中心布置的键(74)被配置成与过滤单元(8)的锁定螺钉(或针)相互作用,以将单元(8)的锁定轮廓(83)向内移动来用于释放或向外移动来锁定分离筛框架(2)的单元框架(22)中的单元(8)。锁定螺钉(81)经由放射状扩展的链齿(82)连接至锁定轮廓(83)。图37B中显示了具有修理操纵器头(73)的修理操纵器(72),这里修理操纵器头(73)在延伸的位置中通过修理操纵器设备(72)中的致动器移动并与过滤单元(8)啮合。进一步地,图37C显示了具有与过滤单元(8)啮合的修理操纵器头(73)的修理操纵器(72),该修理操纵器头(73)已经朝着修理操纵器(72)的方向撤回。\n[0122] 图38A示出了具有位于延伸位置中并与过滤单元(8)啮合的修理操纵器头(73)的修理操纵器(72)的俯视图。面向单元过滤器的表面的操纵器头被提供有一个或多个具有所需网孔的过滤器层,通常是钢制的。\n[0123] 图38B是显示了位于中心锁定螺钉(81)中的啮合位置中以用于打开过滤单元(8)的锁定机构的中心键(74)的剖面图。这里,显示的平移机构是锁定螺钉(81)的螺纹部分,从而移动连接至所有链齿的螺纹中心的套筒,这因而移动锁定轮廓(83)以使其与分离筛框架(2)的单元框架的相应轮廓啮合或去啮合。\n[0124] 如上所述,本发明提供的设备可以用于清洗分离筛框架(2)而不必进行检查和/或修理。反之亦然,本发明提供的设备可以对新的或使用的分离筛框架进行检查和修理。如果不确定关于如分离筛框架(2)的分离筛(1)的网孔尺寸之类的性质,会出现通过光学检查站(120)运行的情况以分析一个或多个单元框架(22)中的筛网(1)中的网孔大小。
法律信息
- 2019-03-08
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): B07B 1/46
专利号: ZL 201180014811.1
申请日: 2011.03.18
授权公告日: 2016.08.10
- 2016-08-10
- 2013-03-27
实质审查的生效
IPC(主分类): B07B 1/46
专利申请号: 201180014811.1
申请日: 2011.03.18
- 2013-01-23
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2003-05-28
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2002-10-18
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2
| | 暂无 |
1991-12-27
| | |
3
| | 暂无 |
2005-10-09
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |