專利名稱：鉆井鉆屑的儲存和輸送的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于儲存和輸送鉆井鉆屑的和其它材料的系統(tǒng)，特別 是用于儲存和輸送稠漿和廢渣的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鉆井鉆屑是諸如石油和天然氣勘探和生產(chǎn)工業(yè)中進入油氣儲集層所 要求的鉆深井孔的副產(chǎn)物。鉆井鉆屑與用于將鉆屑輸送到地面的鉆井流體 或泥漿分離，然后儲存在鉆井位置。在鉆井的間隔中，收集鉆屑并輸送， 用于處理和處置。
傳統(tǒng)地，在海上鉆井操作中，鉆井鉆屑儲存在便攜式容器或罐車中。 裝滿的罐車通過起重機在鉆探平臺和用于輸送鉆屑到海岸以便處理和處 置的供給船之間運行。然而，操作者為避免需要使任何量的鉆井鉆屑都移 動的大量的起重機的運動，而選擇具有健康意識和安全意識的操作，并且 會由于不利的天氣條件的因素中斷輸送。
如WO00/76889所述，已經(jīng)提出了儲存和輸送鉆井鉆屑的其它方法。 此文獻說明了包括圓錐儲料器部分的壓力容器的使用。儲料器部分的圓錐 角選擇為小于需要實現(xiàn)質(zhì)量流量的臨界值，其被描述成質(zhì)量以均勻的方式 朝向所有材料移動的出口下降的材料。當(dāng)壓縮氣體施加到容器中的鉆井鉆 屑時，材料流出容器。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本方面，提供了一種鉆井鉆屑的儲存和輸送系統(tǒng)，所述鉆井鉆屑
的儲存和輸送系統(tǒng)包括
壓力容器，所述壓力容器用于容納鉆井鉆屑，并包括多個鉆井鉆屑出口。
鉆井鉆屑輸送器，所述鉆井鉆屑輸送器與用于輸送來自容器的鉆井鉆
6屑的出口連通。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種儲存和輸送鉆井鉆屑的方法，所述 方法包括
將鉆井鉆屑運進具有多個出口的壓力容器； 給容器加壓；
打開選擇的開口，使得大量的鉆井鉆屑從容器運送到輸送器；以及 從出口輸送鉆井鉆屑。
提供的具有多個出口的壓力容器具有許多優(yōu)點，優(yōu)點之一是在一個出 口中的阻塞不能防止從容器中去除材料；其仍然可以通過一個或多個出口 從容器中去除大量的鉆井鉆屑。通過其它出口去除成批的儲存材料有利于 堵塞的消除，而不需要手工操作。另外，例如，容器具有六個出口，當(dāng)一 個出口堵塞時，系統(tǒng)仍然可以相對有效地起作用，使得清除堵塞的操作可 被延遲，直到將不會拖延系統(tǒng)的工作或中斷其他操作為止。
多出口的設(shè)置還有利于鉆井鉆屑以降低、減少或避免"鉆井底洞"的 方式從容器中的去除，該"鉆井底洞"是引導(dǎo)至出口的鉆屑中形成的通道， 使得環(huán)繞通道的材料將不朝向出口移動，而保留在容器中，且只可能用手 工操作從容器中清除此材料。
優(yōu)選地，每個出口都設(shè)置在用于將鉆屑朝向出口引導(dǎo)的導(dǎo)向部分的底 部。導(dǎo)向部分可以具有圓錐形，截頭圓錐形、金字塔形或多邊形的形式。 優(yōu)選地，導(dǎo)向部分是六邊形。
可以設(shè)置一個或多個輸送器，且在優(yōu)選實施例中，設(shè)置用于與出口連 通的兩個輸送器管道，該管道可以順序結(jié)合。優(yōu)選地，每個輸送器管道與 多個出口連通。輸送器可以采取任何適合的形式，并可以包括圓筒形管道 系統(tǒng)。管道系統(tǒng)可以為任何適合的直徑，例如，100mm、 125mm或150mm。 管道系統(tǒng)可以為剛性或柔性，并可以包括剛性和柔性部分的組合。輸送器 的長度可以根據(jù)應(yīng)用場合改變，且通常在10m和250m之間。
出口可以對齊，使得兩個或多個出口可以與直接穿過對齊出口下方的 單個基本直線的輸送器管道連通。這樣就避免或減少了在輸送器中提供彎
曲部的要求，有利于鉆屑沿輸送器的運動。當(dāng)然，輸送器也可以包括彎曲 部，并可以包括垂直的上升部和下降部。優(yōu)選地，輸送器為氣動操作，最優(yōu)選利用壓縮空氣沿輸送器移動鉆屑。 系統(tǒng)的性能可以取決于適用于在現(xiàn)場供給的壓縮空氣源。典型地，系統(tǒng)可
以用在6到8巴(規(guī)格)時提供的700到1000cfm的系統(tǒng)操作。
優(yōu)選地，出口設(shè)置在基礎(chǔ)件中，其在基礎(chǔ)件以下的空間適用于被加壓， 以幫助支撐基礎(chǔ)件，以阻止在容器的鉆屑儲存部分內(nèi)產(chǎn)生流體壓力。優(yōu)選 地，基礎(chǔ)件延伸穿過容器的下部，并在壓力容器內(nèi)限定腔室。壓力平衡管 道可以設(shè)置為在基礎(chǔ)件的下側(cè)和容器的鉆屑儲存部分之間連通。
優(yōu)選地，容器基礎(chǔ)件包括多個攪動流體出口，使得流體、典型為空氣 可被引導(dǎo)至與基礎(chǔ)件相鄰的鉆屑，以攪動和打碎鉆屑，并促使鉆屑通過出 口去除。
出口可以設(shè)置有用于選擇地打開和關(guān)閉出口的閥。每個出口都可以設(shè) 置有各自的閥，或兩個或多個閥的組可以設(shè)置有各自的閥。閥可以采用任 何適當(dāng)?shù)男问?，并可以是滑動閥。
優(yōu)選地， 一個出口在某個時間打開，且出口可以順序打開和關(guān)閉，例 如，打開5到15秒，然后關(guān)閉5到30秒。此操作模式導(dǎo)致離散的鉆屑量或塊 穿過出口到達輸送器。這促進鉆屑沿輸送器的運動，當(dāng)然，也在單出口容 器以及可以或不可以加壓的容器中起作用。出口的打開和關(guān)閉順序可以通 過任何適合的裝置控制，然而通常通過在出口處的時間控制閥實現(xiàn)。在其 它實施例中，可以設(shè)置更高級的控制。此外，輸送器的能力充分，兩個或 多個出口可以在任意一個時間打開。可供選擇地，或除此之外，空氣可以 供給到與選擇的出口相關(guān)聯(lián)的選擇的攪動流體出口組，以幫助鉆屑從出口 流出。在其它實施例中， 一組打開的出口可以與輸送器連通，而流過與出 口連通的空氣可以控制為產(chǎn)生材料塊。
優(yōu)選地，系統(tǒng)包括可以供給增壓空氣以使鉆屑上的容器加壓的壓縮 機，將空氣供給到攪動流體出口，和將空氣供給到輸送器。供給到攪動流 體出口的空氣的壓力比加壓容器的空氣的壓力高，其順序地高于供給到輸 送器的空氣的壓力。來自壓縮機的大量的空氣優(yōu)選被引向輸送器?？梢岳?用任何適合的裝置使增加到系統(tǒng)的各種元件的、來自壓縮機的空氣流平 衡，典型的裝置為節(jié)流板。
壓力容器可以采用圓筒形式。圓筒的主軸可以為垂直或水平。垂直的圓筒有利于底部較小的系統(tǒng)的設(shè)置，在底部空間被限制的應(yīng)用場合非常有 用。水平圓筒適合于更穩(wěn)定的、較低高度系統(tǒng)的設(shè)置，因此，在用于通過 道路、鐵路或海上輸送的系統(tǒng)中特別有用。諸如適用于安裝在用于道路或 軌道運輸?shù)耐宪嚿系膲毫θ萜骺梢栽O(shè)置成沒有輸送器、壓縮機等，其可以 只設(shè)置在輸送庫房等處。
壓力容器可以適用于航運或陸運，例如，壓力容器可以安裝在適當(dāng)?shù)?諸如ISO框架的框架內(nèi)。這樣有助于作為組裝或部分組裝單元的系統(tǒng)的航 運或處理。因此，系統(tǒng)的制造和裝配可以在方便的位置進行，裝配的系統(tǒng) 可以作為一個單元航運，且系統(tǒng)可以在現(xiàn)場快速和方便地投入運轉(zhuǎn)。壓力 容器可以在填充有鉆井鉆屑的同時用于航運或輸送。多個壓力容器可以設(shè) 置在用于鉆井鉆屑的整批運輸?shù)暮４?。系統(tǒng)可以用于安裝在現(xiàn)有駁船的 甲板或貨艙上或之中，或駁船可以組合一個或多個系統(tǒng)。
系統(tǒng)可以全部為流體驅(qū)動和操作，例如，所有的閥和開關(guān)都可以為氣 動操作。這樣有利于系統(tǒng)在存在易燃氣體的區(qū)域中進行操作。氣動驅(qū)動的 使用也有利于局部的修理和維修。
系統(tǒng)可以用于有局部控制面板操作和控制。
在使用時，壓力容器可以安裝在測壓元件或其它質(zhì)量測量裝置上。因 此，通過監(jiān)測測壓元件，可以方便和快捷地確定壓力容器內(nèi)的鉆屑的質(zhì)量。 壓力容器的體積可以選擇為適合于特殊環(huán)境，且系統(tǒng)可以方便地按比
例增加或降低。用于在海上設(shè)備上使用的壓力容器可以具有16立方米的容
積，而駁船安裝的壓力容器可以具有40立方米的容積。用于批量運輸?shù)膲?br> 力容器將典型地具有100和1000升的容積。
本發(fā)明的方面另外涉及壓力容器，且如上所述，涉及單獨設(shè)置的輸送 器。此外，以上各個優(yōu)選和可供選擇的特征都可以具有獨立于以上相同的 本發(fā)明的方面的作用。例如，攪動流體出口可以在一個出口容器中使用， 并可以為用于將鉆屑供給到輸送器的間歇出口開口方法。
雖然已經(jīng)說明了上述關(guān)于儲存和輸送鉆井鉆屑的系統(tǒng)和方法，但本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到，本發(fā)明對于其它材料也起作用，具體而言， 對于其它厚的稠漿或淤泥型材料也起作用。


下面將參照附圖通過實例對本發(fā)明的這些和其它方面進行說明，其
中
圖l是根據(jù)本發(fā)明實施例的鉆井鉆屑儲存和輸送系統(tǒng)的正視圖； 圖2是顯示圖1的系統(tǒng)的壓力容器的基礎(chǔ)件的圖1的放大剖視圖； 圖3和圖4是顯示選擇隱藏細節(jié)的圖1的系統(tǒng)的壓力容器的基座的正視
圖5是圖1的系統(tǒng)的攪動設(shè)置的示意圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鉆井鉆屑的儲存和輸送系統(tǒng)的透
視圖，其特征為安裝在ISO框架中的四個壓力容器；
圖7是圖6的系統(tǒng)的示意平面視圖，該系統(tǒng)安裝在鉆井平臺上，并具有
連接到根據(jù)本發(fā)明實施例的、安裝在駁船上的另一系統(tǒng)的系統(tǒng)； 圖8是用于圖6的壓力容器中的一個的加工流程圖； 圖9是用于圖6的四個壓力容器的加工流程圖； 圖10是圖6的系統(tǒng)的控制面板形成部分的主視圖；以及
圖ll是根據(jù)本發(fā)明可選實施例的壓力容器的不同形式的視圖。
具體實施例方式
圖1到圖5顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的儲存和輸送鉆井鉆屑的系統(tǒng)10。 系統(tǒng)IO包括用于容納鉆屑的壓力容器12和用于輸送來自容器12的鉆屑 的輸送器14。系統(tǒng)10可以設(shè)置在用于儲存鉆井操作過程中產(chǎn)生的鉆井鉆 屑的鉆探平臺上，并用于將鉆井鉆屑輸送到供給船上，所述供給船用于將 鉆屑輸送到用于處理和處置或用于重新充滿的另一位置。
容器12具有基礎(chǔ)件16，基礎(chǔ)件16限定倒圓錐18，倒圓錐18通過六 個出口圓錐體20以60°的間距環(huán)繞。每個出口圓錐20都包括出口開口 22， 其通過各自滑動閥23常閉。出口圓錐20被設(shè)置成兩組，每組包含三個出 口圓錐20，每組的出口開口 22都與在開口 22下方延伸的各個輸送器管 道24、 26對齊。管道24、 26隨后合并成一個管道28。
各個管道與容器的上端部連接，容器包括延伸進入到容器12的上部 的填充管線30，并用于將鉆屑填充進容器。如以下將要說明的，通風(fēng)管38設(shè)置為允許空氣可選擇地從容器12排出，并且壓縮空氣管線56允許
容器的上空間連接到壓縮機。
為了便于基礎(chǔ)件16的支撐，壓力平衡管線40從容器12的上部延伸到基 座16下方的空間39，空間39在壓力容器內(nèi)。雖然基礎(chǔ)件必須足夠穩(wěn)固以支 撐儲存在容器中的鉆屑的質(zhì)量，但也可以避免基礎(chǔ)件16抵抗用于從容器12 推進鉆屑的壓力的要求。
基礎(chǔ)件16由焊接的金屬板的部分形成，且每個出口圓錐20都包括六個 梯形壁部分42。然而，壁部分42具有不同的形式，因此，圓錐20具有不規(guī) 則的六邊形的形式，且一些壁部分42比其它壁部分42更陡峭地傾斜。壁部 分42的不同形式還產(chǎn)生每個出口開口22偏移到圓錐20的一個側(cè)部的結(jié)果， 通過將每組中成180。的中心出口圓錐20定向到組中的其它圓錐，出口開口 22可以與各自的運輸機管道24、 26對齊。
一部分厚壁管46從每個開口22通過空間39和壓力容器壁，通過滑動閥 23和彎管部分48引導(dǎo)進入各個管道24、 26。管46和管道24、 26具有相同的 直徑，該直徑大于管46和管道24、 26會聚部分的上游和下游的管道24、 26 的直徑。
空氣壓縮機50通過適合的閥和節(jié)流板將輸送空氣供給到管道24、 26 的上游端，并供給到管道28中的注射口中。壓縮機50還將空氣通過壓縮空 氣管線56供給到容器12的上端。
此外，如圖5中的更詳細地顯示，壓縮機50將空氣供給到鉆屑攪拌器 設(shè)備60中，攪拌器設(shè)備60包括環(huán)形總管和裝配有導(dǎo)閥66的六個排出部64。 排出部64中的每個都包括多支管68，多支管68將來自排出部64的空氣分布 到軟管70中，軟管70引導(dǎo)至出口圓錐壁部分42中的鉆井孔72?？?2可以設(shè) 置有止回閥，以防止鉆屑進入到軟管70中。來自環(huán)形總管62的另一排出部 74通過多支管76和軟管78將空氣供給到中心反圓錐中的鉆井孔80。雖然來 自孔72、 80的空氣流不能使鉆屑流化，但空氣噴射切入鉆屑體、打碎鉆屑 的整體量，促使容器的不同區(qū)域中的鉆屑之間的相對運動，因此，便于鉆 屑朝向出口22的運動。
在使用中，當(dāng)通過鉆井操作產(chǎn)生鉆井鉆屑時，容器12將被鉆井鉆屑 填充。重復(fù)循環(huán)清空容器12，操作過程如下所述。首先，當(dāng)空氣從壓縮機50供給到所有攪拌器孔72、 80時，容器12 通過排氣管線38開口到大氣。這將打碎和攪動已經(jīng)放置在基礎(chǔ)件16之上 的容器中的鉆屑。當(dāng)適合程度的攪動后，排氣管線閥關(guān)閉，然后使得容器 12內(nèi)的壓力升高到例如6巴(空氣以7巴供給到攪拌器設(shè)備60)。然后， 五個閥66關(guān)閉，使得攪動空氣當(dāng)前只被供給到出口圓錐20和倒圓錐18 中的一個。并且，壓縮空氣管線56打開，使得壓縮空氣以6巴直接供給 到鉆屑上方的容器12的上部。
空氣還以5巴供給到將容納來自仍被供給有攪動空氣的出口圓錐20 的鉆屑的輸送器管道24、 26。此圓錐20的滑動閥23打開5到10秒，使 得大塊的鉆屑穿過管進入到管道24、 26中。當(dāng)然，重力有助于向下移動 鉆屑，然而，鉆屑的特性使得其一般情況下肯定不只通過重力從容器12 推動鉆屑。因此，攪動空氣和從容器12的頂部向下作用在鉆屑體的表面 上的壓力分別有助于更機動地提供鉆屑，和從容器12中推動鉆屑。并且， 六個出口圓錐20的設(shè)置使圓錐壁相對陡峭；在單個出口容器中提供相對
陡峭的壁是不實用的。
在穿過管道24、 26的鉆屑塊上，壓縮空氣將通過管道24、 26、 28推
到需要的目的地，這可以與安裝在供給船上的系統(tǒng)相似。
當(dāng)關(guān)閉5到IO秒鐘后，閥23再次打開以使另一塊鉆屑穿過管道24、 26、 28，并且在轉(zhuǎn)換到另一圓錐20之前，打開和關(guān)閉閥23的周期可以持 續(xù)幾分鐘，對該圓錐20重復(fù)此周期，然后，依次對每個圓錐重復(fù)此周期。
此周期對從容器12去除所有的鉆屑很有效，容器12中的鉆屑的程度 傾向于均勻地降低，同時避免造成鉆井底洞。另外，離散塊狀的鉆屑的釋 放便于鉆屑通過運輸機14的運動，實驗已經(jīng)表明可以通過40米的垂直環(huán) 和100米水平環(huán)在沒有困難地情況下輸送鉆屑。
閥打開順序的時間可以根據(jù)鉆屑的特性改變，越粘或越不容易移動的 鉆屑，則閥打開的時間越短。
為在海上環(huán)境下使用，容器12典型地安裝在標準IS0容器尺寸的框 架內(nèi)。因此，容器具有6.1m (20英尺)的最大尺寸。通過多出口的結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點，與可比較的現(xiàn)有的單個圓錐容器的15立方米的容積相反，具有 最大到22.5立方米的容積的容器可以定位在這些框架的尺寸內(nèi)。
12下面將參照根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的鉆井鉆屑以及儲存和輸送系 統(tǒng)110的透視圖的圖6進行說明。系統(tǒng)用于海上應(yīng)用中且特征為安裝在各
自ISO框架113中的四個壓力容器112。每個壓力容器112的操作和使用 以及相應(yīng)的閥門組和管道布置基本與上述的系統(tǒng)10相同，然而，系統(tǒng)構(gòu) 成為使得壓力容器和選擇的管道布置以及閥門組安裝在各個框架113的周
邊內(nèi)，為連接到相應(yīng)外部鉆屑輸送管道布置和氣動源以及控制軟管作準 備。
圖7的視解示出系統(tǒng)110設(shè)置在鉆井平臺上時系統(tǒng)110的位置和 連接的實例。系統(tǒng)110位于平臺115的緣部，并通過填充軟管130a連接 到用于從鉆屑混合器119將鉆屑輸送到選擇的壓力容器112中的傳統(tǒng)的鉆 屑輸送器設(shè)置U7。如上所述，壓力容器112通過將鉆屑輸送到相似的駁 船安裝系統(tǒng)215定期清空。
現(xiàn)將參照用于壓力容器112中的一個的加工流程圖的圖8，和用于四 個壓力容器112的加工流程圖的圖9，以及形成系統(tǒng)10的部分的控制面板 121的主視圖的圖9進行說明，其中控制面板與每個壓力容器112相關(guān)聯(lián)。 在此實例中，所有的開關(guān)和來自控制面板的控制操作都為氣動操作。在其 它實施例中，只設(shè)置將在之間移動并根據(jù)需要連接到選擇的壓力容器的單 個的控制面板。
壓力容器112從鉆屑輸送器117的填充如下實現(xiàn)。每個容器112都安 裝在各自的測壓元件Wl上，測壓元件讀出器直接設(shè)置在操作者控制面板 121的下方。首先將清空或部分清空容器112，并且，各個測壓元件量表 將讀出低于例如5000kg。容器112處于大氣壓力下，使得壓力表PG3讀 為0巴(除非另外表述，所有的壓力都是"表讀數(shù)(gauge)")。然后，閥 V6和V7通過將控制面板121上的開關(guān)CP07設(shè)定為"填充開始"打開。 因此，容器112可以通過排出管線138和附連到諸如清空的鉆井鉆屑礦用 汽車的安全區(qū)域的柔性軟管排出，并且填充管線從鉆屑輸送器117連接到 填充軟管130a。應(yīng)該注意，閥V6和V7完全打開，然而，所有的其它手 動閥和自動閥都處于常閉位置。
然后，操作鉆屑輸送器117以將鉆屑輸送到容器112。在填充操作期 間，系統(tǒng)操作者監(jiān)控測壓元件讀出器Wl 。當(dāng)讀出器Wl等于達到25000kg，表示容器充滿，系統(tǒng)操作者發(fā)信號給鉆屑輸送器操作者以停止填充操作， 或?qū)⒉僮鬟m合的導(dǎo)流閥DV1-3 (圖9)以將鉆屑導(dǎo)向另一容器。如果鉆屑
被導(dǎo)向另一容器，則鉆屑輸送器停止輸送鉆屑例如30秒的時間，且在該
時間期間，在將導(dǎo)流閥的位置改變成將鉆屑導(dǎo)向下一個待填充的容器之
前，只通過填充軟管130a吹動空氣，以便清空管線。 一旦完成此改變， 控制面板上的開關(guān)CP07將設(shè)定為"填充停止"，使得閥V6和V7關(guān)閉。
鉆井鉆屑可以在容器112內(nèi)儲存需要的時間，直到排出到駁船上為止， 或直到鉆屑重新噴射過程(CRI)需要鉆屑為止。
現(xiàn)將說明容器清空過程，無論是沿平臺的側(cè)部將平臺安裝容器倒空到 駁船上的另一容器，還是在平臺上提供CRI過程，還是駁船安裝容器倒空 到另一平臺上的容器或陸地上的處理廠，其過程總體上相同。
在清空過程開始時，閥V6和V7關(guān)閉，手動閥V3、 V4和V5完全打開， 同時所有的自動閥(AV)都為常閉結(jié)構(gòu)。
與在控制面板121上的儀器一樣，為鉆屑輸送提供空氣源的壓縮空氣 管線連接到系統(tǒng)。然后，如在壓力表PG1上所示，壓縮機達到完全操作壓 力。在駁船安裝容器中的一個的情況下，排出輸送軟管或管連接到容器， 且所有的輸送管道布置和軟管以正確的方式安裝，用于到接收點的鉆井鉆 屑的安全輸送。
操作者用控制面板上的開關(guān)CP08選擇"空氣對底部(AirtoBase)"、 "打開"。這打開自動閥AV10-16以將空氣噴射進罐體底部中，激發(fā)切割并 打碎儲存的鉆井鉆屑。此操作大約持續(xù)進行3分鐘。如壓力表PG3和PG4 上所示，進入到壓力容器中的空氣流增加容器內(nèi)的壓力。為了增加容器的 加壓速度，操作者可以選擇控制面板上的"罐壓力增加"。這樣就打開自 動閥AV9，以將空氣直接加到容器的頂部，并更快地給容器加壓。
一旦容器達到要求的6巴壓力，操作者取消"空氣對底部"和"罐壓 力增加"的選定，各個開關(guān)CP08、 CP14分別設(shè)定成"關(guān)閉"和"停止"。
然后，操作者利用控制面板上的排出管線選擇器CP01選擇"管線A"。 這打開運輸空氣閥AV7，提供通過與排出閥AVl-3連通的排出管線的空氣 流。現(xiàn)在排出/運輸管線A準備好接收來自容器的鉆井鉆屑。
然后，操作者利用控制面板上的可調(diào)節(jié)的定時器CP06、 CP05設(shè)定"時間打開"CP06為10秒，而"時間關(guān)閉"CP05為20秒。"排出計數(shù)器"CP13 設(shè)定為30次。然后，操作者將排出閥選擇器旋鈕CP03轉(zhuǎn)動到AV1。然后按 壓"開始"按鈕CPll，其將開始閥AV1循環(huán)30次，當(dāng)閥AVI循環(huán)閥AVIO 保持打開，使得空氣直接進入到閥AV1上方的底部中時，直接打碎打開閥 上方的鉆屑并保持容器中的壓力。閥AV1將在選擇的周期內(nèi)打開，例如5 秒，且在此時間期間，鉆井鉆屑塊將穿過打開的閥AV1進入到排出管線A 中。然后，閥AV1在選擇的周期內(nèi)關(guān)閉，例如20秒。當(dāng)閥AV1保持關(guān)閉時， 通過排出管線朝向駁船上的容器推動鉆屑塊。閥的定時將設(shè)定成提供充足 的時間，用于預(yù)定長度的塊穿過打幵的閥，并然后使最終的塊通過排出管 線被輸送到駁船上的接收容器。優(yōu)選當(dāng)穿過排出管線時，鉆屑塊基本保持 其形狀，而且鉆屑塊不會長到難以運輸。通過實驗，或從先前的知識或經(jīng) 驗可知，最佳的塊長度可以通過操作者確定。并且，由于通過排出管線的 鉆屑塊通道通過輸送空氣壓力在儀表PG2上的下降表示，用于鉆屑塊穿過
運輸管線的時間可以通過操作者預(yù)先確定。此實驗可以通過首先將排出計 數(shù)器CP13設(shè)定為"1"和產(chǎn)生并然后通過管線排出一個鉆屑塊而實現(xiàn)。
因此，在第一閥AV1循環(huán)期間，30個單獨的鉆井鉆屑塊將通過閥AV1 從容器去除，并運輸?shù)今g船。當(dāng)閥AV1循環(huán)時，綠色的"排出"燈CP12 變亮。在循環(huán)結(jié)束時，燈CP12熄滅并重新設(shè)定計數(shù)器CP13。然后，輪流 選擇在選擇的排出管線上的其它閥AV2和AV3，按壓"開始"按鈕CPll，
選擇開始用于每個閥的循環(huán)。
操作者接著用排出管線選擇器CP01選擇排出"管線B"，并設(shè)定"排 出閥選擇"CP03為AV04。這具有關(guān)閉閥AV7和打開閥AV8，重新將輸送空 氣導(dǎo)向通過排出管線B的作用。在操作者按壓"開始"按鈕CP11時，閥AV4 開始循環(huán)30次，然后對閥AV5和AV6重復(fù)該過程。
在排出順序期間，操作者監(jiān)測許多情況。如果在輸送期間，當(dāng)顯示在 壓力表PG2 (在控制面板上的"輸送壓力"表CP02)上的輸送壓力達到預(yù) 定的高度點時，例如6巴，這就表示排出管線堵塞或過載。在此情況下， 應(yīng)該按壓"停止"按鈕CP04，其將關(guān)閉任何打開的排出閥AVl-6。當(dāng)排出 順序可以在通過按壓"開始"按鈕CP11打開的最后的排出閥上重新開始后， 一旦輸送壓力下降到例如3.5巴，這表示堵塞已經(jīng)清空(也就是說，任何排出管線中的鉆屑塊都己經(jīng)達到目的容器)。
在以上排出順序期間，如果罐壓力(顯示在PG3、 PG4上或控制面板
上的"罐壓力"表CPIO)下降到例如4巴，操作者利用開關(guān)CP14選擇"罐 壓力增加"。這樣就打開閥AV9，當(dāng)罐壓力開關(guān)CP14能被設(shè)定到"停止" 后，允許罐壓力相對快速地升高到例如6巴。
在排出順序期間，測壓元件指示器W1提供容器的重量指示，并因此 表示容器中的鉆屑高度。當(dāng)指示器Wl的讀數(shù)下降到例如2000kg時，這將 是在容器的底部只有六個六邊形儲料器或圓錐體120包括鉆井鉆屑的程 度。在此階段，將花費40秒清空每個單獨的儲料器部分。
當(dāng)六邊形儲料器部分中的一個清空時，來自容器的一股壓縮空氣將通 過各個排出閥AVl-6。這將增加沿排出管線的空氣量，并導(dǎo)致在清空容器 中的壓力的快速下降，這可以從壓力表PG3、 PG4和PG10明顯示出。當(dāng)出 現(xiàn)此情況時，按壓"停止"按鈕CP04，接著選擇排出閥。然后對所有的排 出閥AVl-AV6重復(fù)此過程，當(dāng)輸送/排出空氣供給保持例如3分鐘的時間后， 直到壓力表PG2和CP02上表示的輸送壓力下降到低于1巴時，表示排出管 線清除了鉆屑。
當(dāng)可供選擇到此最后清空的順序時，作為堵塞物的例如2000kg的鉆井 鉆屑留在容器中是可接受的，防止如上所述空氣振蕩。
當(dāng)容器已經(jīng)清空后，操作者保證所有的排出閥AVl-6為關(guān)閉，且所有 的攪動空氣供給閥AV10-16關(guān)閉。排出空氣閥AV7和AV8象閥V3—樣關(guān)閉。 現(xiàn)在容器可以用于重新填裝。
現(xiàn)將參照示出根據(jù)本發(fā)明的可供選擇的實施例的不同形式的壓力容 器的圖11到圖14進行說明。
圖ll是安裝在ISO框架213中的壓力容器212的正面圖，并基本與上述 壓力容器112相同。然而，在此實施例中，出口開口222與只設(shè)置成與每個 各自的輸送器或排出管道224 (在圖ll中只顯示了一個)連通的排出控制 閥223—起一直打開，而不是提供具有各自的滑動閥223的每個出口開口 222。在清空此容器212的過程中，每次排出的鉆屑塊的尺寸通過打開排出 控制閥223的時間控制。并且，通過將空氣可選擇性地供給到與特定的圓 錐或儲料器220相關(guān)聯(lián)的鉆屑攪動開口，可以導(dǎo)致空氣流過選擇的開口222。
此設(shè)置的主要優(yōu)點是其減少了必須設(shè)置和保持的滑動閥的數(shù)量。
現(xiàn)將參照顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的較小壓力容器312的圖2進 行說明。具體地，顯示的容器312具有600升的容積，且將用于鉆井鉆屑的 批量輸送。此容器312可以簡單地通過控制設(shè)有滑動閥331的上填充口330 的閥而被填充，接著，以與上述相似的方式清空容器。
用于批量輸送鉆井鉆屑的其它容器可以具有100和1000升之間的容積。
最后，將參照示出適用于位于水平方位的壓力容器412的圖13和圖14 進行說明。此容器412可被用于容器的基底面的尺寸中不重要的地方，或 需要提供低高度容器的地方。此外，容器412的水平方位還提供最大的穩(wěn) 定性，便于輸送，特別是通過道路或鐵軌的輸送。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述實施例只是少數(shù)的本發(fā)明的示 例，并且可以在不脫離本發(fā)明的保護范圍，可以對這些示例實施例進行不 同的變更和改進。
權(quán)利要求
1. 一種鉆井鉆屑儲存和輸送系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括壓力容器，所述壓力容器用于容納鉆井鉆屑并包括多個鉆井鉆屑出 口；以及鉆井鉆屑輸送器，所述鉆井鉆屑輸送器與用于運輸來自容器的鉆井鉆 屑的出口連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中每個所述出口都設(shè)置在用于將鉆 屑引向出口的導(dǎo)向部分的底部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向部分具有錐形形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)向部分具有六邊形形狀。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述輸送器管道設(shè) 置用于與所述出口連通。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中至少兩個輸送器用 于與所述出口連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中每個輸送器都與多個出口連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，對齊所述出口，使得兩個或多 個出口與單個的、基本直的輸送器管道連通，輸送器管道直接通過對齊的 出口的下方。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述輸送器是氣動 操作的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)利用壓縮空氣沿輸送 器移動鉆屑。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述出口設(shè)置在基 礎(chǔ)件中，而基礎(chǔ)件下方的空間適用于被加壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中所述基礎(chǔ)件延伸穿過容器的下 部，并在壓力容器內(nèi)限定鉆屑容納室。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中壓力平衡管道提供在基礎(chǔ)件的下側(cè)和鉆屑容納室之間的連通。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述容器包括基礎(chǔ)件，所述基礎(chǔ)件包括多個攪動流體出口。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中一組攪動流體出口與出口相關(guān)聯(lián)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中到每組攪動流體出口的流體的 供給可單獨控制。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述出口設(shè)置有用 于選擇地打開和關(guān)閉出口的排出閥。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中每個出口都設(shè)置有各自的排出閥。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中兩個或多個閥的組設(shè)置有各自 的排出閥。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17， 18或19所述的系統(tǒng)，其中所述閥是滑動閥。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17到20任一項所述的系統(tǒng)，其中所述閥可操作為將 分離的鉆屑量釋放到輸送器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述閥是受控定時器。
23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括壓縮機。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)適用于允許被加壓的空氣供給到以下至少一個中對鉆屑上的容器加壓、將空氣供給到攪動流體出口、以及將空氣供給到輸送器。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中到系統(tǒng)的不同元件的空氣供給 平衡。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中通過節(jié)流板使到系統(tǒng)的不同元 件的空氣供給平衡。
27. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器總體 為圓筒形。
28. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器的主 軸是垂直的。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1到27任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器的主 軸是水平的。
30. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器適用 于航運。
31. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器安裝 在框架內(nèi)。
32. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器適用 于航運，同時填充有鉆井鉆屑。
33. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是全流體 驅(qū)動和操作的。
34. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)適用于通 過控制面板操作和控制。
35. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述壓力容器安裝 在質(zhì)量測量裝置上。
36. —種鉆井鉆屑儲存系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于容納鉆井鉆屑的壓力 容器，并包括多個鉆井鉆屑出口。
37. —種儲存和輸送鉆井鉆屑的方法，所述方法包括步驟 使鉆井鉆屑進入到具有多個出口的壓力容器中； 給容器加壓；打開所選擇的出口，使得大量的鉆井鉆屑從容器輸送到輸送器；以及 從出口運輸鉆井鉆屑。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，進一步包括循環(huán)所述出口的打開。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37或38所述的方法，進一步包括利用壓縮空氣從出 口運輸鉆屑。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37、 38或39所述的方法，進一步包括給鉆井鉆屑上 方的空間加壓。
41. 根據(jù)權(quán)利要求37到40任一項所述的方法，進一步包括在基礎(chǔ)件中 設(shè)置出口，并給基礎(chǔ)件下方的空間加壓。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，進一步包括使基礎(chǔ)件下方的容器的 下部和基礎(chǔ)件上方的容器的鉆屑容納部分之間的壓力平衡。
43. 根據(jù)權(quán)利要求37到42任一項所述的方法，進一步包括將攪動流體 供給到與鉆屑支撐基礎(chǔ)件相鄰的鉆屑。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，進一步包括將攪動流體供給到與所選擇的出口相鄰的鉆屑。
45. 根據(jù)權(quán)利要求37到44任一項所述的方法，進一步包括選擇地打開 和關(guān)閉出口。
46. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，進一步包括選擇地打開和關(guān)閉單獨 的出口。
47. 根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，進一步包括選擇地打開和關(guān)閉出口組。
48. 根據(jù)權(quán)利要求37到47任一項所述的方法，進一步包括以預(yù)定的時 間順序打開和關(guān)閉所選擇的出口或出口組，以產(chǎn)生離散的鉆屑塊，然后， 該鉆屑塊通過輸送器。
49. 根據(jù)權(quán)利要求37到48任一項所述的方法，進一步包括將攪動流體 供給到與所選擇的出口相關(guān)聯(lián)的、所選擇的攪動流體出口組，以幫助鉆屑 從所選擇的出口的流動。
50. 根據(jù)權(quán)利要求37到49任一項所述的方法，進一步包括控制空氣流通過運輸器與打開的出口連通，以產(chǎn)生鉆屑塊。
51. 根據(jù)權(quán)利要求37到50中任一項所述的方法，進一步包括步驟提供壓縮空氣到鉆屑上方的容器、攪動流體出口、以及與出口連通的輸送器 中的至少一個。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中供給到攪動流體出口的空氣比 應(yīng)用于為容器加壓的空氣的壓力高，其依次高于供給到所述輸送器的空氣 的壓力。
53. 根據(jù)權(quán)利要求37到52中任一項所述的方法，進一步包括步驟利 用節(jié)流板平衡到系統(tǒng)元件的空氣流。
全文摘要
一種鉆井鉆屑儲存和輸送系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)(10)包括用于容納鉆井鉆屑并具有多個鉆井鉆屑出口的壓力容器(12)。出口與用于輸送來自容器的鉆井鉆屑的鉆井鉆屑輸送器(14)選擇地連通。
文檔編號B65G53/22GK101312896SQ200680043784
公開日2008年11月26日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者威廉姆·科樂 申請人:威廉姆·科樂