專利名稱：用于監(jiān)測分離篩的磨損及修理分離篩的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在石油開采的鉆孔期間使用的鉆孔泥漿/顆粒分離篩或所謂“分離篩”。更具體地，本發(fā)明涉及用于清洗在鉆孔泥漿/顆粒分離中使用的分離篩、檢查分離篩、識別和記錄(register)分離篩上的顯著磨損并且在存在顯著磨損時修理分離篩以及恢復(fù)分離篩以進(jìn)一步在鉆孔中使用的方法和設(shè)備。石油鉆井被執(zhí)行，因為鉆柱為空并運輸鉆孔液體流至具有噴嘴的鉆頭。鉆孔流體將鉆屑、巖石顆粒、砂土和金屬顆粒形式的巖層巖體返回到表面。為了經(jīng)由環(huán)形物將顆粒和鉆屑一起帶回并帶出鉆孔，鉆孔液體具有高密度且可能有或沒有觸變性。這類鉆孔液體是昂貴的液體，其應(yīng)當(dāng)以可能的最低程度被釋放并應(yīng)當(dāng)以可能的最高程度被復(fù)原。在表面上，經(jīng)由初分分離站的鉆孔液體和鉆屑通常包括振動或旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)。
背景技術(shù)：
振動篩網(wǎng)(I)在所謂的“振動器”中使用，用于捕捉和橫向振動出返回的鉆孔泥漿或鉆孔液體的一部分，該鉆孔泥漿或鉆孔液體由鉆屑、砂土和金屬顆粒組成，而且振動篩網(wǎng)
(1)用于使這種鉆孔泥漿通過篩網(wǎng)而被過濾。鉆孔泥漿通過一系列的一個或多個篩網(wǎng)(1)，第一個篩網(wǎng)更粗，其移除越粗的顆粒，并之后通過更細(xì)及還更細(xì)的篩網(wǎng)。在框架中安置的這類篩網(wǎng)的示例如圖I所示。為了使所有大小的鉆孔鉆屑和顆粒穿過分離篩框架的邊緣，整個篩組件被振動，以使小于分離篩網(wǎng)孔大小的鉆孔液體液體部分和更細(xì)的顆粒將穿過篩網(wǎng)。還具有排布成無端帶的篩網(wǎng)(1)，這樣排布以用于緩慢地旋轉(zhuǎn)。分離篩可以包括約IXlm2的矩形主框架
(2)，并且在示例中顯示了該主框架可以具有10行，每行具有20個矩形的長方形單元框架
(22)，每個單元框架支撐篩網(wǎng)的一部分。大多數(shù)分離篩框架(2)包括上篩網(wǎng)(1)，該上篩網(wǎng)具有期望的網(wǎng)孔大小，如從用于非常粗的篩的2500 μ m (2. 5mm)到20 μ m (O. 020mm)，所有網(wǎng)孔都具有墊布(support cloth)的墊料，其網(wǎng)孔大小在2500微米(2. 5mm)或2000微米(2. Omm)或甚至1000微米(I. Omm)之間，其所有都是粗糙的并且耐用的。篩網(wǎng)(I)和墊布(11)可以通過粘合劑或硬化的接合劑的方式固定到單元框架(22)上，以使篩網(wǎng)和墊布不會互相振動和打磨，并因此阻止篩網(wǎng)被單元框架過度磨損，且進(jìn)一步阻止墊布相對單元框架的磨損。所謂的篩網(wǎng)的“切割點”通過顆粒的大小定義，所述顆粒具有在過濾器中被移除的給定可能性。通常，切割點可以被指示為諸如“D50500”和“D90500”，其定義了給定大小的顆粒被移除的可能性為50%和90%，這里為500gym。對于大于指示的“切割點”的顆粒，將被挑選出的顆粒的可能性更大。對于尺寸小于指示的“切割點”的顆粒，與泥漿一起通過的可能性更大。
背景技術(shù)：
存在的問題篩網(wǎng)初始具有給定的“切割點”，其指示了篩網(wǎng)孔徑的網(wǎng)孔大小分布，并間接指示了篩分的大小的顆粒哪個可以通過給定網(wǎng)孔大小分布的孔徑。顆粒大小分布(PSD)影響了鉆孔液體的性質(zhì)并對例如關(guān)于用不同鉆孔直徑可以鉆到什么程度產(chǎn)生影響，在其他因素中，涉及對有關(guān)鉆柱上的液體壓力和阻力(諸如轉(zhuǎn)矩)的影響。B. Dahl、A. Saasen和T. H. Omland在石油勘探協(xié)會會刊中的文章SPE 103934“Successful Drilling of Oil andGas Wells by Optimal Drilling Fluid Solids Control-a Practical and TheoreticalEvaluation”，描述了篩網(wǎng)磨損的缺點。一個明顯的問題是，應(yīng)當(dāng)僅使期望大小的顆粒通過的篩網(wǎng)被磨損并形成孔洞，從而該篩網(wǎng)會使與將讓墊布通過的顆粒一樣粗的顆粒通過，在該示例中這可以是IOOOgm的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)孔。因此在返回的鉆孔液體中，用于進(jìn)一步鉆孔操作的期望顆粒大小分布和期望最大顆粒大小并沒有被實際實現(xiàn)。這是一個已知的問題且鉆孔程序在具有限制的情況下建立，其中人們預(yù)先知道的通過顆粒大小分布引起的該限制變得錯誤，也就是說，因篩網(wǎng)中更小或更大比例的開孔(h)而太粗。這使得鉆孔過程不像使用根據(jù)過濾器的顆粒大小分布且實際實現(xiàn)它們的標(biāo)稱值那樣所得到的結(jié)果一樣好。沒有記錄貫穿了根據(jù)當(dāng)前顆粒的鉆孔過程的篩網(wǎng)性質(zhì)。這樣，篩網(wǎng)的切割點的實際的時間發(fā)展是未知的，且因此鉆孔液體的初始分離的質(zhì)量也是未知的。作為由不同切割·點大小產(chǎn)生的流量的示例，可以想像具有D5074y m切割點的篩網(wǎng)，其中較粗墊布的墊料為D501300ym，如圖3b所示。允許通過背襯(11)的最大顆粒大小具有大約為13003除以743的體積，其大約比應(yīng)當(dāng)被允許通過篩網(wǎng)(I)的顆粒大小大5400倍。導(dǎo)致僅背襯(11)保持在損壞部分中的篩網(wǎng)中的孔洞不僅將引起比篩網(wǎng)應(yīng)該常規(guī)地阻止的顆粒更大的顆粒流過，而且將引起更大的流量流過分離篩框架，從而總體上使得不期望的顆粒大小的數(shù)量的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為這類分離篩框架的損壞篩網(wǎng)的面積比例?？偠灾?，以上問題引起與得到的鉆孔泥漿的質(zhì)量相關(guān)的損壞篩網(wǎng)，從而允許太大尺寸的顆粒通過損壞的分離篩。進(jìn)一步地，包括太大顆粒大小分布的液體數(shù)量在比例上大于分離篩的損壞篩網(wǎng)的比例。如在WO 2006/112728A1中描述的，可以通過分析過濾的鉆孔流體的液體樣本來執(zhí)行篩網(wǎng)的狀態(tài)檢查。WO 2006/112728A1還描述了一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于從分離篩的托盤底部抽取鉆孔流體樣本至該設(shè)備中的泵、用于過濾鉆孔流體樣本的過濾器和用于測量過濾器間的壓力差的壓力表。另一明顯問題是在篩網(wǎng)中形成孔洞，從而如果給定數(shù)量的缺陷單元的篩網(wǎng)具有開孔，則必須處理并更換分離篩框架?？蚣苌系姆蛛x篩的成本大約是800US $且在一個井的鉆孔操作器件可能被大量消耗。如果整個單元中的分離篩撕毀了，則在鉆孔位置上修理分離篩是困難的，但包括比一個單元的尺寸小的小孔洞可以用膠水或柔性接合劑密封并因此防止進(jìn)一步的損壞。然而，根據(jù)發(fā)明人的知識，不存在系統(tǒng)地處理涉及篩網(wǎng)中的開孔的問題的系統(tǒng)，也不存在用于自動地修理篩網(wǎng)損壞的任何設(shè)備，也不存在在一個或多個鉆孔操作期間記錄所使用篩網(wǎng)的單獨歷史的任何系統(tǒng)性方法。通過使用特別適合的塞子、膠水(單個的和復(fù)合的)或基于硅的柔性塊，能夠在鉆孔位置上在不同程度上進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明實踐的篩網(wǎng)的修理。修補任務(wù)可能構(gòu)成操作員的健康風(fēng)險。當(dāng)通過所使用的分離篩對約3m3的巖體體積進(jìn)行鉆孔時為了與篩網(wǎng)磨損的發(fā)展保持同步，當(dāng)對更大的孔洞尺寸(諸如24英寸和
17.5英寸)進(jìn)行鉆孔時所需要的額外的人工時間可能是4到8小時。由于鉆屑和顆粒的碰撞或移動，篩網(wǎng)(I)的上游表面被磨損了，并且篩網(wǎng)(I)的下游表面也被磨損了。由于顆粒的打磨及由于互相振動的單元框架(22)內(nèi)墊網(wǎng)(11)的打磨，下游表面也被磨損了。根據(jù)經(jīng)驗，人們知道，篩網(wǎng)會從篩網(wǎng)(I)的兩側(cè)出現(xiàn)磨損，即由顆粒對篩網(wǎng)(I)的自由上表面產(chǎn)生磨損以及由墊布(11)或框架單元(22)的子框架(23)對篩網(wǎng)的表面的底側(cè)產(chǎn)生磨損，直到篩網(wǎng)(I)中的一條或多條線斷開。JP 2002-350353A描述了能夠用少量人力觀察和檢查篩網(wǎng)孔的檢查設(shè)備，更具體地，描述了微計算機驅(qū)動XY平臺以將篩網(wǎng)孔移動CXD照相機的一個屏幕距離并向圖像處理設(shè)備輸出處理啟動信號。從C⑶照相機獲得的篩網(wǎng)孔的圖像被發(fā)送至圖像處理設(shè)備。該設(shè)備計算每個開孔區(qū)域的大小和包含在篩網(wǎng)中的網(wǎng)孔的數(shù)量，并使用統(tǒng)計技術(shù)計算開孔區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)偏移。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供一種用于具有篩網(wǎng)(I)的頁巖振動過濾篩框架(2)的監(jiān)控和維護(hù)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a)提供使用的或鉆孔液體污染的過濾篩框架(2)篩網(wǎng)(I)至過濾篩框架倉庫(100);b)在所述倉庫(100)中使用可移動的主操縱器元件(115)嚙合所述過濾篩框架(2)，饋送所述過濾篩框架(2)至清洗單元(4)并清洗具有所述 篩網(wǎng)(I)的所述過濾篩框架(2);c)主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2)至干燥單元(140 )并干燥所述過濾篩框架(2 ) ; d)所述主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2 )至光學(xué)檢查站(120)并對所述篩網(wǎng)(I)進(jìn)行光學(xué)檢查，并在計算機中使用算法來識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)，以及在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7);e)用所述算法確定所述損壞部分(6)的磨損或損壞程度并確定所述磨損或損壞部分(6)是否需要進(jìn)行修理或替換；f)所述主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2)至具有修理操縱器(72)的修理站(70)，以修理或替換需要被修理或用篩網(wǎng)(I)的替換部分進(jìn)行替換的所述損壞部分(6) ;g)將修理后的過濾篩框架(2)移回至所述倉庫(100)。在對應(yīng)于第一方面的另一方面，本發(fā)明提供一種用于具有篩網(wǎng)(I)的頁巖振動過濾篩框架(2)的監(jiān)控和維護(hù)的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括a)倉庫(100)，用于容納一個或多個污染的過濾篩框架(2) ;b)可移動的主操縱器元件(115)，被配置成在所述倉庫
(100)中嚙合所述過濾篩框架(2)，并進(jìn)一步被配置成饋送所述過濾篩框架(2)至清洗單元(4)、至干燥單元(140)、至光學(xué)檢查站(120)、至修理單元(70)并移回至所述倉庫(100) ;c)干燥單元(140)，被配置成容納所述過濾篩框架(2)以干燥所述過濾篩框架(2) ;d)光學(xué)檢查站(120 )，用于容納所述過濾篩框架(2 )并被配置成對所述篩網(wǎng)(I)進(jìn)行光學(xué)成像并使用計算機中的算法來識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)，以及在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7) ;e)算法，用于確定所述損壞部分(6)的磨損或損壞程度并用于確定所述磨損或損壞部分(6)是否需要進(jìn)行被修理或替換的條件；f)修理站(70)，用于容納所述過濾篩框架(2 )，該修理站(70 )被提供有修理操縱器(72 )以修理或替換需要被修理或用篩網(wǎng)(I)的替換部分進(jìn)行替換的所述損壞部分(6);g)所述主操縱器元件(115)被配置成將修理后的過濾篩框架(2 )移回至所述倉庫(100 )。本發(fā)明的有利實施方式中，所述設(shè)備被提供有替換篩塞(8)以用于替換需要被替換的所述損壞部分(6)。該篩塞顯著地為過濾篩框架的修理提供了便利。


篩網(wǎng)、涉及篩網(wǎng)及其磨損的問題及作為本發(fā)明的實施方式在附圖中示出。附圖意圖示出本發(fā)明但不限制本發(fā)明。圖I顯示了在振動分離器中使用的不同種類的被存儲的所謂的分離篩的攝制圖像。左邊顯示的是粗篩(頂部篩)，并且右邊顯示了框架中所謂的初分篩或篩網(wǎng)(I)。這類框架可以包括10X20個矩形單元。這些單元也可以具有其他形狀，諸如六邊形。圖Ib示出了背景技術(shù)的具有篩網(wǎng)的篩框架，這里顯示了四邊形和可替代的六邊形單元。圖Ic示出了背景技術(shù)中所謂的錐形篩。圖Id顯示了具有矩形單元的掛鉤條篩或者沒有細(xì)分成單元的大規(guī)模篩，所述矩形單元可以為由氧樹脂或類似材料制成。還示出了掛鉤條邊緣的細(xì)節(jié)。圖le、lf、lg和Ih示出了用于在初分分離站中的分離機器中使用的平面框架篩、凸形框架篩和凹形框架篩。圖2是框架(2)中的篩網(wǎng)(I)的攝制圖像,其中200個單元中的大約40個單元中的篩網(wǎng)被完全或部分損壞以使具有框架(2)的篩網(wǎng)(I)被破壞且必須被處理。圖3是在所謂的“固體控制”的良好顆粒控制下大體上未受損篩網(wǎng)(I)中的單元框 架(22)的攝制的特寫圖像，其中某些磨損部分(s)和打開的磨損孔洞(h)和修理部分(60)以及孔洞模板(62m)用于手工使用。圖3b顯示了用于指示能夠分離出小顆粒的特性減少的墊布(11)和篩網(wǎng)(I)的特寫圖像，其中小顆粒通過篩網(wǎng)中的開孔引起。圖4是根據(jù)本發(fā)明的通常處理的大體圖解，其用于饋送污染篩網(wǎng)框架(1，2)的泥漿、清洗篩網(wǎng)、檢查篩網(wǎng)磨損和可能的損壞、記錄篩網(wǎng)的損壞和磨損狀態(tài)、修理記錄的篩網(wǎng)損壞、核對和驗證修理并饋送未受損的或修理后的、所記錄的篩網(wǎng)框架(1，2)。修理可以通過在部分或整個單元框架中(22)用新的篩網(wǎng)交換部分損壞的篩網(wǎng)進(jìn)行。在本發(fā)明的實施方式中，為了修理分離篩框架(2 )，整個篩塞(8 )被交換。圖5是本發(fā)明的設(shè)備的實施方式的大體概述，其用于饋送、清洗、檢查、記錄、修理、控制和饋送篩網(wǎng)(I)。圖6是本發(fā)明的實施方式的立體圖，其顯示了設(shè)備的陳列柜，該陳列柜具有位于用于分離篩的倉庫的前饋送門及位于前饋送門的側(cè)面的縱向槽，所述槽用于新的或使用的篩塞，該篩塞在分離篩修理期間使用。圖7是與圖6類似的立體圖，其中陳列柜面板被移除，該圖7顯示了用于頁巖振動過濾器篩框架(2)的倉庫主棧(magazine main stack) 3、清洗單元(4)、空氣干燥單元(140)、位于頂部的光學(xué)檢查站(120)以及位于本發(fā)明設(shè)備的后部的分離篩修理單元(70)。圖8是本發(fā)明設(shè)備的簡化側(cè)視圖，其示出了頁巖振動過濾篩框架通過整個設(shè)備的路徑。圖9A是顯示了通過倉庫(100)的剖面的側(cè)視圖。圖9B顯示了在圖9A中指示的剖面，其具有位于倉庫任一側(cè)的電梯傳送帶，并具有過濾篩框架。在倉庫(100)的右側(cè)和左側(cè)配置了縱向篩塞倉庫陣列以用于分離篩的新的和使用的篩塞。圖IOA顯示了具有通過倉庫的中間(在電梯傳送帶之間)的剖面的設(shè)備的側(cè)視圖。圖IOB是圖IOA中指示的剖面的剖面圖，其顯示了主操縱器元件(115)位于與堆疊的分離篩框架的底層相同的水平處并被水平移動以抓住那個底層分離篩框架。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備的側(cè)向正視簡化圖，其指示了通過前部電梯傳送帶的縱向剖面。圖12是圖11指示的剖面，其中在上部顯示了主倉庫中的電梯傳送帶和篩塞倉庫。圖13是類似于圖11的實施方式的設(shè)備的側(cè)向正視簡化圖，但其剖面垂直位于電梯的傳送帶之間的剖面。
圖14顯示了在圖13中指示的剖面，其中在該剖面的上部中顯示了主操縱器元件延伸至倉庫的底層過濾篩框架。操縱器元件準(zhǔn)備向下移動過濾篩框架至清洗單元的容器。圖15是設(shè)備的立體圖，其顯示了主操縱器元件即將傳遞過濾篩框架至清洗單元的容器的情形。圖16是圖15中的相同立體圖的元件立體圖，元件立體垂直剖面通過倉庫(100)，具有淹沒的過濾篩框架(2)的清洗單元(4)遭受來自淹沒的超聲波元件的超聲波清洗，以及通過干燥單元(140)的干燥陳列柜的剖面，該干燥陳列柜在上部位置具有縱向可移動的干燥容器，在在清洗浴器中完成并與主操縱器元件協(xié)作來由清洗單元的電梯容器轉(zhuǎn)發(fā)時該干燥陳列柜準(zhǔn)備容納清洗后的過濾篩框架(2)。圖17是顯示了本發(fā)明實施方式的側(cè)面和后部的立體圖。在底層后部處顯示了具有空氣泵和去向和來自空氣陳列柜的空氣管道的干燥單元。在干燥單元之上顯示了位于篩塞倉庫的后面的具有在橫向移動的位置中的移動修理操縱器的修理單元的后部，以允許過濾篩框架(2)的自由運動。圖18示出了操縱器單元已經(jīng)從過濾篩框架(2)釋放的隨后情況，具有過濾篩框架(2)的框架容器已經(jīng)降低至干燥陳列柜中，且蓋子是關(guān)閉的。圖19是清洗單元(4)的立體圖，其中在該清洗單元的底部位置具有容器但沒有過濾篩框架(2 )，該圖還示出了電機電梯外殼和超聲波面板。圖20顯示了與圖19相同的透視圖，其中過濾篩框架(2)淹沒在浴器中并被清洗單元(4 )保持在傾斜位置中。圖21是倉庫單元(100)的立體圖，其中具有槽的兩個雙縱向電梯傳送帶集由水平骨架(106 )形成在傳送帶上。傳送帶因此可以通過主端口來水平地接收過濾篩框架(2 )，且主操縱器單元可以將通常為清洗、干燥和修理后的過濾篩框架(2)放在骨架的上部集合上，并且相同的操縱器單元可以在任意時間從通過骨架的兩個底層集合形成的底層槽中選取通常被污染和具有泥滴的過濾篩框架(2 )。圖22示出了具有多個過濾篩框架(2)的倉庫的相同透射圖。圖23是被示為部分透明并具有干燥陳列柜和空氣泵和空氣管道的干燥單元(140)的立體圖，并顯示了具有干燥框架容器的內(nèi)部干燥電梯單元的部件。圖24在干燥單元(140)的相同立體圖中顯示了插入的過濾篩框架(2)。圖25是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的橫向正視圖，其中在與過濾篩框架(2)中的單元過濾器(8)已經(jīng)嚙合的位置中顯示了修理站(70)的修理操縱器頭(73)，諸如在以下圖27中顯示的放大視圖。圖26顯示了以縱向體位握持過濾篩框架(2)的主操作臂(115)，以便可由在設(shè)備的垂直和橫向水平方向上在其單獨的坐標(biāo)工作臺上運轉(zhuǎn)的修理操縱器(72)進(jìn)行操縱。這個準(zhǔn)備修理過濾篩框架的情況將在框架(2)已經(jīng)在光學(xué)檢查站(120)中被詳細(xì)檢查之后出現(xiàn)。圖27是修理站(70)的修理操縱器的橫向正視圖，該修理操縱器已經(jīng)與過濾篩框架(2)中的特定單元過濾器嚙合，并準(zhǔn)備從特定的單元框架(22)中將其移除。圖28顯示了修理操縱器，其已經(jīng)與單元過濾器嚙合并已經(jīng)將其拉出過濾篩框架(2)的特定單元框架(22)。圖29是根據(jù)本發(fā)明實施方式的在適當(dāng)位置的修理操縱器頭的立體圖，用于接近隔離的過濾單元的篩網(wǎng)(I)表面。圖30示出了與過濾單元嚙合的修理操縱器頭的另一視圖。圖31是顯示了修理操縱器(72)的立體圖，其中修理操縱器頭(72)在過濾篩框 架
(2)上的位置上與期望的單元過濾器(8)嚙合，該位置由計算機的圖像分析軟件確定。圖32是顯示修理操縱器頭(73)的相同立體視圖，其中在過濾單元倉庫(110)中的自由槽中放置被移除的過濾單元(8)。圖33是相應(yīng)于圖31中的情況的位置中的修理操縱器的正視圖。剖面指示在隨后的圖34中顯示的剖面。圖34是之前的圖33中顯示的沿著平面的剖面。修理操縱器頭即將從過濾篩框架
(2)中抽取過濾單元。圖35示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備的后面正視圖，被向上移動至合適位置的過濾篩框架(2)在光學(xué)檢查站(120)中被掃描。剖面被指示用于圖36中的剖面。圖36顯示了過濾篩框架(2)向上移動至合適位置以在光學(xué)檢查站(120)中被掃描的剖面。圖37A顯示了具有修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)的立體圖，其被中心布置的鍵(74)與過濾單元(8)對準(zhǔn)。圖37B顯示了具有修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)的類似立體圖，這里修理操縱器頭(73)在延伸的位置中通過修理操縱器設(shè)備(72)中的致動器移動并預(yù)過濾單元
(8)嚙合。圖37C進(jìn)一步顯示了具有與過濾單元(8)嚙合的修理操縱器頭(73)的修理操縱器
(72)的類似視圖，該修理操縱器頭(73)已經(jīng)朝著修理操縱器(72)的方向撤回。圖38A示出了具有位于延伸位置中并與過濾單元(8)嚙合的修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)的俯視圖。圖38B是顯示了位于中心鎖定螺釘(81)中的嚙合位置中以用于打開過濾單元(8)的鎖定機構(gòu)的中心鍵(74)的剖面圖。
具體實施例方式本發(fā)明包括用于清洗篩網(wǎng)(I)和監(jiān)控這類篩網(wǎng)(I)的磨損的設(shè)備，該設(shè)備包括倉庫(100)，被配置成用于饋送尤其在篩網(wǎng)框架(2)上的正在使用的或污染的篩網(wǎng)(I)至清洗單元(4)。篩網(wǎng)(I)通常由鋼絲網(wǎng)制作，但可以用其他材料制作，諸如復(fù)合纖維布。饋送單元可以包括致動器(115)、滑輪和導(dǎo)軌，該饋送單元被配置成用于從倉庫(100)向清洗單元(4)移動和引導(dǎo)具有篩網(wǎng)(I)的框架(2)。清洗單元被配置成用于容納和清洗篩網(wǎng)(I)。該設(shè)備包括干燥器或單元(140)，優(yōu)選地為吹風(fēng)干燥器，其被配置成用于為以下描述的光學(xué)站(120)中的光學(xué)檢查準(zhǔn)備篩網(wǎng)(1)。該干燥器可以包括風(fēng)扇、泵、或壓縮空氣管嘴，該干燥器被配置成用于將空氣吹到篩網(wǎng)上?？商娲兀瑱z查或攝影圖像捕捉可以用淹沒于具有傳輸液體的容器中的篩網(wǎng)產(chǎn)生，以避免在檢查之前干燥篩網(wǎng)。用于篩網(wǎng)(1)的光學(xué)檢查站(120)是自動的。該檢查站被配置用于識別篩網(wǎng)(I)的一個或多個損壞部分(6)，以及一個或多個損壞部分(6)的位置(7，7x，7y)的記錄。在本發(fā)明的實施方式中，光學(xué)檢查站(120)包括測量設(shè)備(62)，優(yōu)選地包括連接至具有分析算法的計算機的照相機(12)，該測量設(shè)備(62)用于測量和記錄一個或多個損壞部分(6)的損壞的程度和可能的等級。隨后配置的修理單元(70)被配置用于修補或改善一個或多個損壞部分(6)。修理部分程度的記錄可以通過光學(xué)檢查站(120)中的后方核對產(chǎn)生。在實施方式中，本發(fā)明包括饋出門(102 )，該饋出門(102 )用于從修理單元(70 )中饋送出修理后的篩網(wǎng)(1)，也可能經(jīng)由檢查站(120)間接地饋送到具有堆棧(3)的堆棧站
(30)，該堆棧(3)包括清洗后的、修理后的和核對后的篩網(wǎng)(1)。在本發(fā)明的實施方式中，這些饋送出的篩網(wǎng)(1)的修理部分和新特性與與篩網(wǎng)(1)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符一起被記錄，所述標(biāo)識符優(yōu)選地為位于框架(2)的標(biāo)識符標(biāo)簽中。篩網(wǎng)還可以是所謂的“無框架”，即篩網(wǎng)(1)可以被配置成在振動器設(shè)備中沿著兩個或更多個邊界(8)附設(shè)，如，通過所謂的“掛鉤條”邊界，請參照圖Id的通過相應(yīng)的邊界支持物(80)的方式。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式中，篩網(wǎng)(1)從堆棧(30)被饋送入篩網(wǎng)(1)的倉庫(100)中。在清洗、檢查、記錄和修理之后，篩網(wǎng)被饋送出至該篩網(wǎng)(1)的堆棧(30)，優(yōu)選地饋送至使用的、污染的篩網(wǎng)起始被存儲于其中的堆棧(30)。在圖7中，修理的篩網(wǎng)的堆疊在倉庫(100)中形成堆棧(30)頂部部分。這樣，清洗、修理后的篩網(wǎng)(1)將重新出現(xiàn)在它們被堆疊至設(shè)備中的相同堆棧中。該設(shè)備中的指示符裝置可以指示哪些篩網(wǎng)可用于進(jìn)一步泥漿過濾并將這些篩網(wǎng)從應(yīng)被處理的篩網(wǎng)中分離，這可通過在一次性篩網(wǎng)中標(biāo)記或移走可用篩網(wǎng)或者將被分別處理的篩網(wǎng)饋送至單獨的饋送堆棧來完成。人工觀測和測量操作員可以執(zhí)行篩網(wǎng)(1)的可視檢查，并可以執(zhí)行損壞部分(6)的程度和位置的人工測量，以及記錄該信息。可視檢查可以很好地用于觀測可視損壞，但可以證明對評估篩網(wǎng)的細(xì)微損壞和磨損是不足的，因為觀測細(xì)微網(wǎng)孔篩網(wǎng)需要高的光學(xué)分辨率。位置(7)可以包括兩個正交的坐標(biāo)(7x, 7y)。由所謂的孔洞模板(hole template) (62m)的方式執(zhí)行的一個或多個損壞部分(6)程度的人工測量如圖3所示。該孔洞模板在SPE 103934中提及。孔洞模板(62m)是透明的并包括一系列具有給定區(qū)域的同心圓(或橢圓或矩形)，其中所述同心圓用其各自的區(qū)域指示并被配置成被覆蓋在損壞或開孔(6)上，并因而指示了損壞部分(6)的區(qū)域及其狀態(tài)(諸如損壞或開孔的程度)，以及其位置(7，7x，7y)。計算機控制的觀測和測量然而，在本發(fā)明中，光學(xué)檢查站被配置成逐個單元進(jìn)行攝制并用算法分析損壞部分(6)的程度和位置(7)，及記錄涉及識別的過濾篩框架的該信息。這種數(shù)據(jù)然后可以與鉆孔深度或鉆孔間隔一起被記錄，在此期間，篩網(wǎng)(1)已經(jīng)與篩網(wǎng)的標(biāo)識符一起被使用了，這使得在鉆孔過程期間，可以監(jiān)控篩網(wǎng)(1的發(fā)展(或退化)。這種標(biāo)識符的載體可以例如是RFID標(biāo)簽(其本身是已知的)，其可以布置在框架(2)上，或者在別處與篩網(wǎng)(1)連接，在要求在篩網(wǎng)(1)通過的設(shè)備中需要布置相應(yīng)的RFID設(shè)備的情況下，所述RFID標(biāo)簽被配置成用于跟隨或識別篩網(wǎng)(I)。可能地，RFID標(biāo)簽可以存儲關(guān)于篩網(wǎng)(I)及其框架(2)以及篩網(wǎng)(I)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。如果實際切割點或?qū)嶋H顆粒大小分布不再滿足給定標(biāo)準(zhǔn)，則可以將篩網(wǎng)(I)從使用的臨界線中取出。在實施方式中，本發(fā)明包括如圖5所示的自動設(shè)備以及如圖6、7等所示的更詳盡的自動化設(shè)備，其中為光學(xué)檢查站(120)提供了數(shù)碼相機(12)和計算機，該數(shù)碼相機被配置成執(zhí)行至少一個或多個損壞部分(6)的圖像捕捉(13)并在照相機數(shù)字存儲器(14)中存儲這些數(shù)字圖像捕捉(13)，該計算機具有被配置成在該計算機的存儲器中存儲照相機圖像捕捉(13)的算法。假設(shè)人們知道在圖像中尋找的具體結(jié)構(gòu)，諸如搜索圖像中給定范圍的網(wǎng)孔大小和在屬于篩網(wǎng)(I)的網(wǎng)孔大小與屬于背襯(11)的另一網(wǎng)孔大小之間進(jìn)行區(qū)別以及計算背襯(11)的公開區(qū)域的面積程度及其位置(7，7x, 7y)，用于執(zhí)行圖像捕捉(13)并將其存儲在照相機存儲器(14)中以及用于分析圖像的設(shè)備是圖像分析工程師的任務(wù)；這類設(shè)備本身是已知的。照相機(12)可以是區(qū)域照相機，用于捕捉整體或部分篩網(wǎng)(I)區(qū)域，諸如圖35和36所示，或者照相機(12)可以是線性照相機，被配置成用于逐行掃描篩網(wǎng)及在照相機存儲·器(14)中或者在用于重構(gòu)計算機存儲器(9)中的圖像的算法中重構(gòu)篩網(wǎng)(I)的區(qū)域的圖像。本發(fā)明的實施方式使用照相機，該照相機被配置成用于分別拍攝每個過濾器單元(8)。用于在步驟(c)中記錄一個或多個損壞部分(6)的位置以及在步驟(e)中記錄一個或多個損壞部分(6)的損壞程度和損壞等級的記錄算法使得在計算機中進(jìn)行計算并將所計算的數(shù)據(jù)記錄到計算機存儲器(9)中。如果照相機分辨率足夠高，則該算法通常可以基于色彩、灰度、甚至實際的光學(xué)測量結(jié)果或圖像的圖像分析來識別未受損的篩網(wǎng)(I)和帶有單元過濾器的單元框架(22)，來找到網(wǎng)孔尺寸或線厚度。偏離未受損篩網(wǎng)(I)的將是磨損的篩網(wǎng)(I)或打開的磨損孔洞，其可以通過如找到篩網(wǎng)(I)中或篩網(wǎng)(I)后面的整體或部分可視粗糙網(wǎng)孔背襯(11)的區(qū)域和強度進(jìn)行識別。該算法可以與檢測和計算磨損部分和磨損孔洞的限制一起工作。該設(shè)備的用于測量和記錄一個或多個損壞部分(6)的磨損程度的算法還可以被配置成用于計算損壞部分(6)的損壞程度及可能破損的篩網(wǎng)。該算法可以進(jìn)一步被配置成用于在已經(jīng)完成修理后，計算切割點曲線或顆粒大小分布。在實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法可以包括通過對損壞部分(6)的直徑或區(qū)域的測量的形式來對損壞部分(6)的損壞程度和形狀進(jìn)行測量，并在需要時還可以對損壞部分
(6)的圓周的形狀進(jìn)行測量。根據(jù)本發(fā)明的記錄一個或多個損壞部分(6)的位置(7)和(e)記錄一個或多個損壞部分(6)的損壞程度和磨損或損壞程度的方法的實施方式，測量過程將被執(zhí)行并被直接或間接地發(fā)送至計算機存儲器(9)以進(jìn)行存儲。這些數(shù)據(jù)可以被存儲以用于與框架編號或框架(2)的其他識別符和諸如實際鉆孔深度間隔之類的實時井?dāng)?shù)據(jù)相關(guān)。在本發(fā)明的實施方式中，這些數(shù)據(jù)可以使用以上的RFID設(shè)備進(jìn)行存儲。如果過濾器單元(8)將用新的過濾器單元(8)替換，則不需要計算損壞部分的尺寸，僅需要計算過濾器單元(8)的位置。清洗單元在本發(fā)明的實施方式中，諸如在步驟(b)中提到的設(shè)備的清洗單元被配置成用于篩網(wǎng)(I)的清洗，并被提供了噴嘴(43)，該噴嘴(43)被配置成用于向著篩網(wǎng)(I)或具有篩網(wǎng)(I)的過濾篩框架(2)的至少上部和優(yōu)選地下表面沖洗液體或蒸汽。在實踐中，從篩網(wǎng)釋放的鉆孔液體還必須從包圍清洗站的內(nèi)表面沖洗。如圖5所示，在沖洗和清洗過程期間，清洗站可以被配置成用于在傾斜位置中布置篩網(wǎng)(I)或過濾篩框架(2)，以使切屑的污垢和剩余部分可以從篩網(wǎng)(I)流掉。在沖洗和清洗過程期間，為了改進(jìn)清洗過程，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選地被提供了超聲波振動器(44)，該超聲波振動器(44)被配置成用于振動分離篩(I)。在被分配用于分離鉆孔泥漿和切屑時，框架被設(shè)計成用于在振動下進(jìn)行操作的篩網(wǎng)(O因此在清洗過程的超聲波振動期間將幾乎沒有進(jìn)一步的損壞或磨損。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備被配置以使沖洗單元(43)包括至少一個具有沖洗管嘴(46)的旋轉(zhuǎn)梁，該沖洗管嘴(46)至少指向篩網(wǎng)(I)的一個表面，優(yōu)選地指向兩側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的過程根據(jù)本發(fā)明，用于清洗、修理和記錄最終修理后的篩網(wǎng)(I)以用于監(jiān)測篩網(wǎng)(I)的 磨損的過程通過以下步驟執(zhí)行a)所述設(shè)備正向饋送臟篩網(wǎng)(1)，優(yōu)選地從堆棧進(jìn)行饋送，但可替代地可以從外部手動進(jìn)行饋送。b)饋送臟篩網(wǎng)(I)并在清洗單元(4)中清洗篩網(wǎng)(I)。c)在清洗之后為光學(xué)檢查準(zhǔn)備篩網(wǎng)，優(yōu)選地通過干燥，以在執(zhí)行光學(xué)檢查之前移除至少表面水膜達(dá)到足夠的程度。d)在光學(xué)檢查站(120)中進(jìn)行對篩網(wǎng)(I)的光學(xué)檢查，以用于識別篩網(wǎng)(I)的一個或多個損壞部分(6)，并記錄一個或多個損壞部分(6)的位置(7)。這可以通過高分辨率攝影機執(zhí)行。e)測量和記錄一個或多個損壞部分(6)的磨損和損壞的程度和等級。該測量可以通過在計算機中使用專用算法分析圖像來執(zhí)行，以用于檢測未受損的篩網(wǎng)和將其與磨損或缺少的篩網(wǎng)進(jìn)行區(qū)分。f)這里也在檢查站(120)中可以自動進(jìn)行一個或多個損壞部分(6)的修理和修理部分(60)的損壞程度的記錄。在檢查站中，檢查過程可以核對所有需要的修理實際上已經(jīng)進(jìn)行且修理的一個或多個區(qū)域(60)實際上與損壞部分(6)的位置一致。在該步驟下，分析算法可以驗證修理已經(jīng)進(jìn)行并具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，且可以基于修理和具有未受損篩網(wǎng)(I)的剩余未受損單元來為整個過濾篩框架(2)的清洗后、磨損及可能修理后的篩網(wǎng)(I)計算新的切割點參數(shù)或顆粒大小分布。這里，重要的是，在可以用另一具有不同網(wǎng)孔的篩網(wǎng)(I)替換具有一個網(wǎng)孔的損壞篩網(wǎng)(I)時，計算整個過濾篩框架(2)的新的并可能減少的體積容量，這影響了用于整個過濾篩框架(2)的切割點和PSD者。g)饋送出清洗后的、檢查后的及可能修理后的篩網(wǎng)(I)。優(yōu)選地，篩網(wǎng)(I)被饋送至堆棧(30)，堆棧(30)包括清洗后并準(zhǔn)備再次使用的過濾篩。去向和來自堆棧(30)的傳輸門
(102)和饋送傳輸門(102)的組合饋送可以被配置成用于逐個饋送篩網(wǎng)(I)。堆棧(30)可以容納返回至倉庫(100)的堆棧(30)中的可用自由縫隙的清洗后、檢查后和可能修理后的篩網(wǎng)(I)。在根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式中，可以在一個或多個步驟(f)期間，修理一個或多個損壞部分(6)并記錄修補后的修理部分(60)或修理的或替換的區(qū)域，其中修補可以包括篩網(wǎng)、測量和記錄修理部分(60)的區(qū)域，修補或替換區(qū)域(在當(dāng)前過程或以前的修理過程中)在相同的篩網(wǎng)(I)或過濾篩框架(2)上進(jìn)行，并因而計算篩網(wǎng)(I)的剩余未受損的比例。在本發(fā)明的實施方式中，如果替換篩塞被用于替換過濾篩框架(2)的篩網(wǎng)(I)的損壞部分，則修理之后整個區(qū)域保持完整。當(dāng)這些數(shù)據(jù)與篩網(wǎng)(I)的或過濾篩框架(2)的框架編號或其他標(biāo)識符一起并與所鉆孔的實際鉆孔深度間隔等一起被記錄時，將獲得對篩網(wǎng)(I)的鉆孔歷史及其特性變化的洞察，諸如隨時間變化的切割點和PSD，并且可以將那些數(shù)據(jù)與鉆孔進(jìn)展相關(guān)聯(lián)。在鉆孔過程中，分離篩在分離器中使用期間，操作員可以進(jìn)一步具有分離篩可以持續(xù)多久的指示?；谠撔畔⒑涂杀群Y網(wǎng)(I)或過濾篩框架(2)的歷史記錄，操作員將獲得關(guān)于篩網(wǎng)(I)可以持續(xù)多久和在什么運行時間點的很好指示，其應(yīng)當(dāng)從用于新的一般修理的或報廢的篩網(wǎng)(I)中提取。在記錄修理部分(60)的程度的步驟(f)期間，該方法可以記錄來自鉆孔過程的實時數(shù)據(jù)，諸如損壞部分(6)發(fā)生的時間間隔、當(dāng)損壞發(fā)生時篩網(wǎng)(I)已經(jīng)被使用的井中的鉆孔深度、計算速度、轉(zhuǎn)柱的旋轉(zhuǎn)速度、鉆頭權(quán)值、巖石類型。這樣，本發(fā)明的方法可以提供用于鉆孔平臺上的更高階鉆孔監(jiān)控過程的有價值數(shù)據(jù)，以提高鉆孔過程。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，對于測量和記錄修理部分(6)的狀態(tài)和程度的步驟，傳遞篩網(wǎng)(I)至光學(xué)檢查站(120)是有優(yōu)勢的，如圖4和圖5所示。換言之，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是用于相對細(xì)微網(wǎng)孔篩網(wǎng)(I)的工業(yè)洗刷機器，在鉆井期間用于分離來自鉆孔液體或鉆孔泥漿的鉆孔切屑。鉆孔過程諸如在建立提升機(riser)和BOP之后可以使用相對低密度的鉆孔類泥漿液體，或者諸如在可能遇到高井壓時可以使·用較高密度鉆孔液體。根據(jù)本發(fā)明的機器可被配置成用于沖刷和干燥篩網(wǎng)(I)、檢查磨損和損壞、修理可能的損壞或孔洞、在可能的修理之后檢查篩網(wǎng)，及在實施方式中用于存儲修理數(shù)據(jù)并將那些數(shù)據(jù)與篩網(wǎng)的框架編號和使用的實際鉆孔深度間隔相關(guān)，并用于返回清洗后的、可能修理后的篩網(wǎng)以用于進(jìn)一步的使用。因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法作出了以下貢獻(xiàn)不僅在鉆孔過程中清洗篩網(wǎng)，而且在鉆孔過程期間在給定時間檢測磨損和損壞、測量損壞的程度、在損壞可能增加至不希望的程度或處于不可控的方式之前將損壞修理到可接受程度、并可能取出不再以合適的方式包含或分離鉆孔液體的分離篩。在鉆孔過程期間，以工業(yè)上使用的方式使用篩網(wǎng)實施了分離篩持續(xù)時間的粗略估計，在已經(jīng)遭受20%的損壞或容量減少之前，每個分離篩的理論鉆井容量約為3m3。在已經(jīng)使用根據(jù)本發(fā)明的方法的手工試驗實施方式進(jìn)行的鉆孔過程中，其中，已經(jīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的觀察、測量和記錄篩網(wǎng)的磨損和開孔，并且已經(jīng)修理了開孔，且已經(jīng)對篩網(wǎng)的剩余未受損區(qū)域進(jìn)行了說明，應(yīng)用25個篩網(wǎng)則每個分離篩框架理論上鉆出的井容量大約增加為1200m3，且沒有篩網(wǎng)框架已經(jīng)被處理。這樣，本發(fā)明很大程度上解決了背景技術(shù)關(guān)于磨損和損壞篩網(wǎng)的問題，且在鉆探石油井期間對篩網(wǎng)的消耗的減少作出了顯著的貢獻(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備做出了以下貢獻(xiàn)實際記錄關(guān)于用于受控和修理后篩網(wǎng)的實際切割點和PSD的真實狀態(tài)以及初分分離的質(zhì)量，這是背景技術(shù)所沒有實際個關(guān)心的。間接地，本發(fā)明的設(shè)備和方法減少了分離篩的磨損，并因而對改善鉆孔進(jìn)程和增加可預(yù)測程度以在給定時間和預(yù)算內(nèi)完成預(yù)定的鉆孔調(diào)度作出了貢獻(xiàn)。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一般處理的大體圖解，其用于饋送污染篩網(wǎng)框架(1，2)的泥漿、清洗篩網(wǎng)、檢查篩網(wǎng)磨損和可能的損壞、記錄篩網(wǎng)的損壞和磨損狀態(tài)、修理所記錄的篩網(wǎng)損壞、核對和驗證修理，并饋送出未受損的或修理后的、記錄的篩網(wǎng)框架(1，2)。修理可以通過在部分或整個單元框架(22)中用新的篩網(wǎng)交換部分損壞篩網(wǎng)來執(zhí)行。圖5是本發(fā)明的設(shè)備的實施方式的大體概述，該設(shè)備用于饋送、清洗、檢查、記錄、修理、控制和饋送出篩網(wǎng)(I)。在圖6中顯示了本發(fā)明的實施方式，顯示了設(shè)備的陳列柜(101)，該陳列柜具有位于用于分離篩的倉庫的前饋送門(102)及位于前饋送門的側(cè)面的縱向槽(111)，導(dǎo)進(jìn)和導(dǎo)出篩塞倉庫(110)的所述槽(111)用于新的或使用的篩塞(8)，該篩塞
(8)在分離篩(2)修理期間使用。圖7顯示了用于分離篩框架(2)、清洗單元(4)、用于為檢查準(zhǔn)備分離篩框架的空氣干燥單元(140)、位于頂部的光學(xué)檢查站(120)以及位于本發(fā)明的設(shè)備的后部的分離篩修理單元(70)的倉庫主棧3。圖8示出了分離篩框架通過整個設(shè)備的路徑。進(jìn)一步示出了具有計算機存儲器
(9)和用于分析從照相機存儲器(14)接收的篩圖像(13)的算法的計算機。圖9B顯示了在圖9A中指示的剖面，其示出了位于倉庫任一側(cè)的電梯傳送帶(105) 和被水平布置的分離篩框架(2)，該分離篩框架(2)在電梯傳送帶(105)上通過水平橫向骨架(106 )懸掛在槽中。倉庫(100 )的右側(cè)和左側(cè)被配置為篩塞倉庫(110 )的縱向陣列，以用于分離篩的新的和使用的過濾器篩(8)。進(jìn)一步地，在圖9B的右邊部分顯示了合適位置中的修理操縱器元件(72 )以用于在篩塞倉庫(110)處進(jìn)入或捕捉過濾篩塞(8 )。圖IOA顯示了具有通過倉庫的中間(在電梯傳送帶之間)的剖面的設(shè)備的側(cè)視圖。圖IOB是圖IOA中指示的剖面的剖面圖，其顯示了主操縱器元件(115)位于與堆疊的分離篩框架(2)的底層相同的水平處并被水平移動以抓住那個底層分離篩框架。圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備的側(cè)向正視簡化圖，其指示了通過前部電梯傳送帶的縱向部分和清洗單元(4)的浴器的前面部分。圖12是圖11指示的剖面。這里，在上部顯示了主倉庫(100)中的電梯傳送帶
(105)和篩塞倉庫(110)。在圖12的下面部分，顯示了通過清洗單元(4)的用于容器(42)的電機外殼配置的剖面，其中為了保護(hù)電機，所述電機被配置在浴器的液面之上?？v向超聲波傳感器(44)面板在液體容器(41)的任意端表面處被配置了 4個。超聲波傳感器(44)將產(chǎn)生超聲波場，該超聲波場將搖動在過濾篩框架(2)上的過濾篩網(wǎng)(I)或在過濾篩塞(8)上捕獲的顆粒，這依賴于是使用了適用于這類過濾篩塞(8)的傳統(tǒng)類型過濾篩框架還是新類型過濾篩框架。圖13是類似于圖11的實施方式的設(shè)備的側(cè)向正視簡化圖，但其剖面是垂直位于電梯(104)的傳送帶(105)之間的剖面。圖14顯示了在圖13中指示的剖面，其中在該部分的上部中顯示了主操縱器元件
(115)延伸至倉庫(100)的底層分離篩框架(2)。操縱器元件被配置在被橫向布置的一對坐標(biāo)控制的傳送板(114)上，所述傳送板(114)被配置成用于在主倉庫(100)之間并通過主倉庫(100)的可旋轉(zhuǎn)的和橫向可移動致動器(116)上將主操縱器元件向下移動至清洗站
(4)、到干燥或“準(zhǔn)備”站(140)、進(jìn)一步到光學(xué)檢查站(120)、到修理站(70)、然后返回至倉庫(100)。這樣操縱器元件(115)就準(zhǔn)備向下移動分離篩框架至清洗單元的容器。在圖14的下部部分顯示了在浴器的液體之上的合適位置的容器，該容納位置將阻止操縱器元件淹沒在浴器中。這將阻止操縱器元件的導(dǎo)體、致動器元件和電機的腐蝕或短路。圖15是設(shè)備的立體圖，其顯示了主操縱器元件(115)即將傳遞分離篩框架(2)至清洗單元(4)的容器(42)的情形。圖16是圖15中的相同立體圖的元件立體圖，元件立體垂直剖面通過倉庫(100)，具有淹沒的分離篩框架(2)的清洗單元(4)遭受來自淹沒的超聲波元件(44)的超聲波清洗，以及通過干燥單元(140)的干燥陳列柜的剖面，該干燥陳列柜在上部位置具有縱向可移動的干燥容器(142)，在在清洗浴器中完成并與主操縱器元件(115)協(xié)作來由清洗單元的電梯容器(42)轉(zhuǎn)發(fā)時該干燥陳列柜準(zhǔn)備容納清洗后的分離篩框架(2)。干燥陳列柜(141)上的蓋子(143)被顯示位于開放的位置。蓋子(143)是重要的，這有兩個原因首先，當(dāng)分離篩框架被插入并被降低并被來自干燥陳列柜(141)的墻壁的內(nèi)表面的墊圈(未示出)包圍時，空氣將通過顯示的干燥空氣管嘴入口從泵(144)進(jìn)入潮濕的分離篩框架的第一表面?zhèn)申虿⑼ㄟ^篩網(wǎng)(I)的整個分離篩的全部區(qū)域至對立側(cè)，然后現(xiàn)在潮濕的空氣將通過濕潤的空氣出口管嘴離開。這樣濕潤的空氣可以噴射至外界或通過組合的空氣干燥器和泵單元(144)循環(huán)。圖17是顯示了本發(fā)明實施方式的側(cè)面和后部的立體圖，其中在底層后部處顯示了具有空氣泵(144)和去向和來自空氣陳列柜(141)的空氣管道的干燥單元(140)。蓋子(143)是打開的且主操縱器單元(115)即將將分離篩框架(2)降低至干燥陳列柜(141)的縱向運行的框架容器(142)。在干燥單元之上顯示了位于篩塞倉庫(110)的后面的具有在橫向移動的位置中的移動修理操縱器(72)的修理單元(70)的后部，以允許分離篩框架(2)的自由運動。 圖18示出了操縱器單元(72)已經(jīng)從分離篩框架(2)釋放的隨后情況，具有分離篩框架(2)的干燥單元的框架容器(142)已經(jīng)降低至干燥陳列柜(141)中，且蓋子(142)是關(guān)閉的。這樣，關(guān)閉的蓋子將確保濕潤的空氣的循環(huán)，并將阻止?jié)駳鈴母稍镪惲泄?141)中吹出并向上進(jìn)入設(shè)備的整個內(nèi)部，特別地阻止?jié)駳獾竭_(dá)具有照相機(12)的光學(xué)檢查站(120)。圖19是清洗單元(4)的立體圖，其中在該清洗單元的底部位置具有容器(42)但沒有分離篩框架(2 )，該圖還示出了電機電梯外殼(45 )和超聲波面板()。圖20顯示了與圖19相同的透視圖，其中分離篩框架(2)淹沒在浴器中并被清洗單元(4)保持在傾斜位置中。在這個姿勢中，分離篩網(wǎng)以傾斜角度朝上，且過濾篩框架(2)的單元框架(22)的結(jié)構(gòu)縫隙朝下，沒有一個顆粒應(yīng)該被永遠(yuǎn)捕獲在分離篩框架上或分離篩框架中。圖21是倉庫單元(100)的立體圖，其中具有槽的兩個雙縱向電梯傳送帶(105)集由水平骨架(106)形成在傳送帶(105)上。傳送帶(105)因此可以通過主門(102)來水平地接收分離篩框架(2)，且主操縱器單元(115)可以將通常為清洗、干燥和修理后的分離篩框架(2)放在骨架(106)的上部集合上，并且相同的操縱器單元可以在任意時間從通過骨架
(106)的兩個底層集合形成的底層槽中選取通常被污染和具有泥滴的分離篩框架(2)。因此在上部，清洗框架(2)不會因為來自底層的污染框架(2)的泥滴而被污染。傳送帶通過電機的方式經(jīng)由上部和下部滾輪運行，且可以被中央計算機單元控制以與主操縱器單元協(xié)作。諸如移動設(shè)備的部件之類的所有操作可以被計算機單元控制。圖22示出了具有多個分離篩框架(2)的倉庫的相同透視圖。分離篩框架將緊靠倉庫(100)的陳列柜的后墻，以阻止倉庫(100)的堆棧(3)中的任何框架(2)干擾主操縱器運輸清洗的框架(2)和位于后墻后的修理站(70)。圖23是被示為部分透明并具有干燥陳列柜(141)和空氣泵(144)和空氣管道(146)的干燥單元(140)的立體圖，并顯示了具有干燥框架容器(142)的內(nèi)部干燥電梯單元的部件，其由位于電機外殼(147)內(nèi)的外部電機驅(qū)動,該電機被配置有鏈條或電線或輸送帶以降低或升高容器(142)。圖24在干燥單元(140)的相同立體圖中顯示了插入的分離篩框架(2)，該框架(2)在如此形成的干燥單元(140)的隔間的前后之間形成滲透性的墻，從而迫使空氣通過分離篩框架(2)的整個篩網(wǎng)(I)區(qū)域的組合區(qū)域。與使空氣通過分離篩框架的上表面和下表面相比，這種全幅吹氣將改進(jìn)干燥能力。圖25是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的橫向正視圖，其中在與分離篩框架(2)中的單元過濾器(8)已經(jīng)嚙合的位置中顯示了修理站(70)的修理操縱器頭(73)，諸如在以下圖27中顯示的放大視圖那樣。圖26顯示了以縱向體位握持分離篩框架(2)的主操作臂(115)，以便可由在設(shè)備的垂直和橫向水平方向上在其單獨的坐標(biāo)工作臺上運轉(zhuǎn)的修理操縱器(72)進(jìn)行操縱。這個 準(zhǔn)備修理分離篩框架的情況將在框架(2)已經(jīng)在光學(xué)檢查站(120)中被詳細(xì)檢查以及來自照相機存儲器(14)的圖像(13)已經(jīng)通過計算機中的圖像分析算法進(jìn)行運行之后出現(xiàn)。修理操縱器頭(73)因此被移動至所命令的位置(7，7x，7y)，以通過由新的或至少可以足夠好地使用的過濾單元(8)來交換過濾單元而對過濾單元(8)進(jìn)行修理。圖27是修理站(70)的修理操縱器頭(73)的橫向正視圖，該修理操縱器頭已經(jīng)與分離篩框架(2)中的特定單元過濾器(8)嚙合，并準(zhǔn)備通過解鎖和從特定單元框架(22)中進(jìn)行提取來對其進(jìn)行移除。圖28顯示了修理操縱器，其已經(jīng)與單元過濾器(8)嚙合并已經(jīng)將其拉出分離篩框架(2)的特定單元框架(22)。圖26、27和28關(guān)于嚙合和移除過濾單元(8)的解釋當(dāng)然可以示出握持新的過濾單元(8)、插入框架(22)和從新的和插入的過濾單元(8)中鎖定并斷開修理操縱器頭(73)的相反操作。圖29是根據(jù)本發(fā)明實施方式的修理操縱器頭(73)的立體圖，用于接近隔離的過濾單元(8)的篩網(wǎng)(I)表面。圖30顯示了根據(jù)本發(fā)明的修理操縱器頭(73)的另一視圖。操縱器頭(73)被提供有可移動的中央突出的鍵(74)，請參照圖37A，該鍵被配置成用于嚙合相應(yīng)的鎖定螺釘，該鎖定螺釘被中心地配置在優(yōu)選類型的過濾單元(8)的篩網(wǎng)表面(I)上。圖31是顯示了修理操縱器(72)的立體圖，其中修理操縱器頭(72)在分離篩框架(2)上的位置上與期望的單元過濾器(8)嚙合，該位置由在圖像(14)已經(jīng)在光學(xué)檢查站
(120)中記錄并存儲在存儲器(9)中以后通過計算機的圖像分析軟件確定。圖32是顯示修理操縱器頭(73)的相同立體視圖，其中在過濾單元倉庫(110)中的自由槽中停放被移除的過濾單元(8)。為了改進(jìn)修理操縱器(72)(其在類似于主坐標(biāo)板的坐標(biāo)板(76)上移動)的操作速度，每個橫向配置的過濾單元倉庫的一個橫向部分可以用于放置移除的過濾單元(8)，并且可以給過濾單元倉庫(110)的直接對立鄰近部分提供“最新的”新的或足夠好的清洗過濾單元(8)?？梢宰C明，根據(jù)本發(fā)明實施方式的這類分離篩框架(2)的修理比以前技術(shù)使用的傳統(tǒng)硅要快很多，并同時維持了篩框架(2)的全部的總篩網(wǎng)區(qū)域。圖33是相應(yīng)于圖31中的情況的位置中的修理操縱器(72)的正視圖。剖面面指不在隨后的圖34中顯不的首I]面。圖34是之前的圖33中顯示的沿著平面的剖面。修理操縱器頭(73)即將從分離篩框架(2)中抽取過濾單元。本發(fā)明的進(jìn)一步的特征在該剖面的下部中顯示當(dāng)一個清洗、干燥和圖像分析后的分離篩框架(2)正在修理站(70)中被修理時，或甚至在攝像步驟期間，下一個篩框架(2)可以從堆棧(30)的底部拾取并導(dǎo)入清洗站(4);這些篩框架不會干擾。當(dāng)篩框架(2)正在浴器中進(jìn)行超聲波清洗時，修理站就可以完成其任務(wù)且主操縱器(115)可以在移動下一個清洗后篩框架至干燥單元之前將已經(jīng)修理好的篩(2)移動至堆棧的頂部。在一個實施方式中，所述設(shè)備可以被配置成，在在修理站(70)中進(jìn)行的工作過程之后，返回修理或調(diào)整好的分離篩框架(2)至光學(xué)檢查站(120)以對修理或改造進(jìn)行核實，諸如核對修理是否實際上已經(jīng)進(jìn)行或核對篩塞是否已經(jīng)完全插入合適的位置，核對鎖定螺釘?shù)耐暾裕约坝糜诖鎯﹃P(guān)于核實的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫。當(dāng)在光學(xué)檢查站(120)中核實之后，分離篩框架(2)可以被返回至倉庫(3)中的堆棧(30)的頂部。
修理站不僅可以替換分離篩框架(2)的損壞的過濾單元(8)。為了達(dá)到分離篩(2)的預(yù)先定義的顆粒大小分布(PSD)，如果由于特定的或改變的鉆孔條件而需要期望的切割點配置，諸如根據(jù)巖石的變化產(chǎn)生或為了獲得鉆孔泥漿的期望性質(zhì)，控制計算機可以命令修理操縱器用具有不同切割點的其他單元過濾器來替換仍然有用的具有現(xiàn)有切割點的單元過濾器(8)。本發(fā)明的另一有用方面是還存在以下的基本事實所述設(shè)備可以用于根據(jù)抓痕建立空的分離篩(2)的期望切割點配置，從而從起初沒有安裝單元過濾器(8)的空篩框架(2)啟動。進(jìn)一步地，當(dāng)一些顆粒和泥漿可以在篩塞(8)和分離篩框架(2)的相應(yīng)單元框架
(22)之間殘留時，本發(fā)明的設(shè)備可以用于清洗空的篩框架(2)并用于使用光學(xué)檢查站中的照相機對其進(jìn)行成像以檢查單元框架(22)的骨架的完整性。這類檢查可以使用安裝在照相機平移框架上的電磁傳感器或它的照相機(12)進(jìn)行。圖35示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備的后面正視圖，被向上移動至合適位置的分離篩框架(2)在光學(xué)檢查站(120)中被掃描。圖36顯示了分離篩框架(2)向上移動至合適位置以在光學(xué)檢查站(120)中被掃描的剖面。圖37A顯示了具有修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)的立體圖，其被中心布置的鍵(74)與過濾單元(8)對準(zhǔn)。被中心布置的鍵(74)被配置成與過濾單元(8)的鎖定螺釘(或針)相互作用，以將單元(8)的鎖定輪廓(83)向內(nèi)移動來用于釋放或向外移動來鎖定分離篩框架(2)的單元框架(22)中的單元(8)。鎖定螺釘(81)經(jīng)由放射狀擴展的鏈齒(82)連接至鎖定輪廓(83)。圖37B中顯示了具有修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)，這里修理操縱器頭(73)在延伸的位置中通過修理操縱器設(shè)備(72)中的致動器移動并與過濾單元
(8)嚙合。進(jìn)一步地，圖37C顯示了具有與過濾單元(8)嚙合的修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)，該修理操縱器頭(73)已經(jīng)朝著修理操縱器(72)的方向撤回。圖38A示出了具有位于延伸位置中并與過濾單元(8)嚙合的修理操縱器頭(73)的修理操縱器(72)的俯視圖。面向單元過濾器的表面的操縱器頭被提供有一個或多個具有所需網(wǎng)孔的過濾器層，通常是鋼制的。圖38B是顯示了位于中心鎖定螺釘(81)中的嚙合位置中以用于打開過濾單元(8)的鎖定機構(gòu)的中心鍵(74)的剖面圖。這里，顯示的平移機構(gòu)是鎖定螺釘(81)的螺紋部分，從而移動連接至所有鏈齒的螺紋中心的套筒，這因而移動鎖定輪廓(83)以使其與分離篩框架(2)的單元框架的相應(yīng)輪廓嚙合或去嚙合。如上所述，本發(fā)明提供的設(shè)備可以用于清洗分離篩框架(2)而不必進(jìn)行檢查和/或修理。反之亦然，本發(fā)明提供的設(shè)備可以對新的或使用的分離篩框架進(jìn)行檢查和修理。如果不確定關(guān)于如分離篩框架(2) 的分離篩(I)的網(wǎng)孔尺寸之類的性質(zhì)，會出現(xiàn)通過光學(xué)檢查站(120)運行的情況以分析一個或多個單元框架(22)中的篩網(wǎng)(I)中的網(wǎng)孔大小。
權(quán)利要求
1.一種用于對具有篩網(wǎng)(I)的頁巖振動過濾篩框架(2)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 a)提供使用的或鉆孔液體污染的過濾篩框架(2)篩網(wǎng)(I)至過濾篩框架倉庫(100)，b )在所述倉庫(100 )中使用可移動的主操縱器元件(115)嚙合所述過濾篩框架(2 )，將所述過濾篩框架(2)向前饋送至清洗單元(4)并清洗具有所述篩網(wǎng)(I)的所述過濾篩框架(2)， c)使用所述主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2)至干燥單元(140)并干燥所述過濾篩框架(2)， d)使用所述主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2)至光學(xué)檢查站(120)并對所述篩網(wǎng)(I)進(jìn)行光學(xué)檢查，并在計算機中使用一算法來識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)以及在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7)， e)用所述算法確定所述損壞部分(6)的磨損或損壞程度并確定所述磨損或損壞部分(6)是否滿足進(jìn)行修理或替換的條件， f)使用所述主操縱器元件(115)移動所述過濾篩框架(2)至具有修理操縱器(72)的修理站(70)，以修理或替換滿足被修理或用篩網(wǎng)(I)的替換部分替換的條件的所述損壞部分(6), g)將這樣修理后的過濾篩框架(2)移回至所述倉庫(100)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，通過用替換篩塞(8)調(diào)換相應(yīng)的篩塞(8)來替換滿足被替換的條件的所述損壞部分(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，記錄所述損壞部分(6)的相對于所述篩網(wǎng)(I)或所述篩網(wǎng)(I)的過濾篩框架(2 )上的給定原點的位置(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，記錄根據(jù)所述過濾篩框架(2)中的實際單元框架(22)的所述位置(7，7x，7y)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，在光學(xué)檢查站(120)中使用照相機(12)捕捉所述過濾篩框架(2)的數(shù)字圖像(13)并在計算機中用一算法分析所述數(shù)字圖像(13)，所述算法至少識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)并在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7)，所述算法進(jìn)一步確定所述磨損或損壞部分(6)是否滿足包括所述損壞部分(6)的所述篩網(wǎng)(I)將被本地替換的條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述算法進(jìn)一步包括確定所述篩網(wǎng)(I)的磨損程度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，所述過濾篩框架(2)從所述倉庫(100)的所述篩網(wǎng)(I)的堆棧(30)中向前饋送。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，使用所述清洗單元(4)中的一個或多個超聲波元件(44)清洗具有所述篩網(wǎng)(I)的所述過濾篩框架(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述修理操縱器(72)移動損壞的篩塞(8)至一個或多個篩塞倉庫(100)并從所述一個或多個篩塞倉庫(100)中選取替換篩塞(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，在將修理后的過濾篩框架(2)移回所述倉庫(100)之前，移動所述修理后的過濾篩框架(2)至所述光學(xué)檢查站(120)以驗證和記錄所述修理后的過濾篩框架(2)的狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，該方法進(jìn)一步包括在所述計算機存儲器(9)中記錄所述篩網(wǎng)(I)被使用的當(dāng)前鉆孔深度間隔以及所述損壞部分(6)可能的發(fā)生時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，該方法進(jìn)一步包括使用計算機(16)中的算法(15)檢索所存儲的圖像捕捉(13)并針對所述損壞部分(6)的位置(7)分析所述圖像捕捉(13)。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，為了得到一個或多個鉆孔操作期間所述過濾篩框架(2)的歷史記錄，所述損壞部分(6)的損壞程度和損壞等級的記錄對應(yīng)于數(shù)據(jù)庫中所述過濾篩框架(2)的標(biāo)識符而被做出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，在所述過濾篩框架(2)上布置電子標(biāo)簽形式的所述標(biāo)識符。
15.一種用于對具有篩網(wǎng)(I)的頁巖振動過濾篩框架(2)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括 a)倉庫(100)，用于容納一個或多個污染的過濾篩框架(2)， b )可移動的主操縱器元件(115)，該主操縱器元件(115)被布置成在所述倉庫(100 )中嚙合所述過濾篩框架(2)，并且該主操縱器元件(115)進(jìn)一步被布置成將所述過濾篩框架(2)向前饋送至清洗單元(4)、至干燥單元(140)、至光學(xué)檢查站(120)、至修理單元(70)并移回至所述倉庫(100)， c)所述清洗單元(4)被布置成清洗具有所述篩網(wǎng)(I)的所述過濾篩框架(2)， d)所述干燥單元(140)被布置成容納所述過濾篩框架(2)以干燥所述過濾篩框架(2)， e )所述光學(xué)檢查站(120 )用于容納所述過濾篩框架(2 )并被布置成對所述篩網(wǎng)(I)進(jìn)行光學(xué)成像，并使用計算機中的一算法來識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)，以及在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7)， f)算法(15)，用于確定所述損壞部分(6)的磨損或損壞程度并用于確定所述磨損或損壞部分(6)是否滿足進(jìn)行修理或替換的條件， g)所述修理站(70)用于容納所述過濾篩框架(2)，所述修理站(70)被提供有修理操縱器(72)以修理或替換滿足被修理或用篩網(wǎng)(I)的替換部分進(jìn)行替換的條件的所述損壞部分(6), h)所述主操縱器元件(115)被布置成將修理后的過濾篩框架(2)移回至所述倉庫(100)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，該設(shè)備被提供有一個或多個替換篩塞(8)，以用于替換滿足被替換的條件的所述損壞部分(6)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，該設(shè)備被提供有照相機(12)，以用于在所述光學(xué)檢查站(120)中捕捉所述過濾篩框架(2)的數(shù)字圖像(13)并在計算機中用一算法分析所捕捉的數(shù)字圖像(13)，所述算法用于識別所述篩網(wǎng)(I)的損壞部分(6)并在計算機存儲器(9)中記錄所述損壞部分(6)的位置(7)，所述算法進(jìn)一步用于確定所述磨損或損壞部分(6)是否滿足被替換的條件。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，在所述清洗單元(4)中包括一個或多個超聲波元件(44),所述一個或多個超聲波元件(44)被淹沒在液體中以用于清洗具有所述篩網(wǎng)(I)的所述過濾篩框架(2)
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，所述修理操縱器(72)被布置成移動損壞的篩塞(8)至一個或多個篩塞倉庫(110)并從所述一個或多個篩塞倉庫(100)中選取替換篩塞(8)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于清洗和監(jiān)控篩網(wǎng)(1)的磨損的設(shè)備，該設(shè)備包括a)饋送設(shè)備(100)，用于使用后的或污染的篩網(wǎng)(1)；b)清洗單元(4)，被布置成容納和清洗所述篩網(wǎng)(1)；c)準(zhǔn)備單元(140)，被布置成為光學(xué)檢查準(zhǔn)備所述篩網(wǎng)(1)；d)光學(xué)檢查站(120)，被布置成識別所述篩網(wǎng)(1)的一個或多個損壞部分(6)；以及記錄設(shè)備，用于記錄所述損壞部分(6)的位置(7)；e)測量設(shè)備(62)，用于測量和記錄所述一個或多個損壞部分(6)的損壞程度和損壞等級；f)修理單元(70)，被布置成修理一個或多個所述損壞部分(6)；g)饋送單元，用于饋送出所述修理后的篩網(wǎng)(1)。
文檔編號B01D33/03GK102892519SQ201180014811
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
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