NO333883B1 - Fremgangsmåte og apparat for overvåking og reparasjon av siktedukrammer - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for overvåking og reparasjon av sikteduksrammer

Innledning

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder boreslam / partikkelseparatorduker eller såkalte

filtreringsmaskinfilterduker som brukes under boring av borehull for petroleumsutvinning. Mer spesifikt gjelder oppfinnelsen en metode og en innretning for rensing av en

filtreringsmaskinfilterduk som brukes i boreslam / partikkelseparator, inspisere filtreringsmaskinfilterduken, identifisere og registrere betydelig slitasje på filtreringsmaskinfilterduken og reparasjon av

filtreringsmaskinfilterduken, hvis merkbar slitasje er til stede, og returnere filtreringsmaskinfilterduken for videre bruk i borehullboring.

Boring av petroleumsbrønner utføres ved at borestrengen er hul og transporterer borevæsken ned til eller inn til en borekrone med dyser. Borevæsken returnerer med utboret formasjonsmasse i form av borkaks, bergartspartikler, sand og metallpartikler tilbake til overflaten. Borevæsken har høy tetthet og kan være tiksotropisk eller ikke, for å bringe med seg partikler og borekaks tilbake via ringrommet ut av borehullet. Borevæsken er i seg selv kostbar, den skal i minst mulig grad slippes ut, og skal i størst mulig grad gjenbrukes. På overflaten sirkulerer borevæsken og kaksen via primærrenseanlegget som normalt omfatter vibrerende eller roterende filterduker.

Vibrerende filterduker (1) anvendes I såkalt filtreringsmaskiner for å fange opp og vibrere ut til siden den delen av det returnerende boreslamet eller borevæsken som utgjøres av borkaks, sand og metalpartikler, og la borevæsken i hovedsak passere filteret gjennom filterduken. Borevæsken ledes over en serie av en eller flere filterduker(1), den groveste først, som tar ut de groveste partiklene, og siden over finere og finere filterduker

(1). Eksempler på slike filterduker montert i rammer er vist i

Fig. 1.

Hele dukarrangementet vibreres for å få borkaks og partikler av alle størrelser til å vandre utfor kanten av

filtreringsmaskinfilterdukrammen slik at borevæskens væskefraksjon og finere partikler under filterdukens maskestørrelse passerer gjennom filterduken. Det finnes også filterduker (1) innrettet som et endeløst bånd som er innrettet til å rotere langsomt. En slik filterduk kan omfatte en rektangulær hovedramme (2) på ca 1 x 1 m<2>og det er vist et eksempel på at hovedrammen kan ha 10 rader å 2 0 rektangulære avlange cellerammer (22) som understøtter hvert sitt parti av en filterduk.

De fleste sikteduksrammer (2) omfatter en øverste filterduk (1) med den ønskede maskestørrelser, f. eks. fra ca 2500 yim (2,5 mm) for de groveste filterduken og ned til 20 yim (0.020 mm), alle med en understøtting av en grovmasket støtteduk i form av en støtteduk med maskestørrelse mellom 2500 mikrometer (2,5 mm) eller 2000 yim (2,0 mm) eller til og med 1000 micron (1,0 mm), alle er solide og holdbare. Filterduken (1) og støtteduken (11) kan være festet til cellerammene (22) ved hjelp av f. eks. lim eller herdende cementmateriale slik at ikke filterduken og støtteduken skal kunne vibrere og slites mot hverandre og at filterduken derved slites over cellerammen, og at støtteduken skal slites ned mot cellerammen.

Filterdukens såkalte "cut-point" er definert/ indikert ved den partikkelstørrelsen som har en gitt mulighet til å fjernes I et filter. Vannligvis indikeres "D50500" og "D905 0 0" cut points som tisvarere 50% og 90% sannsynlighet for å fjernes for en gitt partikkelstørrelse, her 500 mm. For partikler større enn den angitte cut-point er sannsynligheten for at partikken skal sorteres ut.for artikler mindre enn det angitte cut-point er sannsynligheten større for at de skal passere gjennom sammen med slammet.

Problemstilling

En filterduk har i utgangspunktet et gitt cut-point som angir størrelsesfordelingen av åpningene i filterduken og indirekte hvilke partikkelstørrelser som kan passere gjennom åpningene i den gitte maskeviddefordelingen. Partikkelstørrelsesfordelingen (PSD) påvirker borevæskens egenskaper og har innflyttelse på for eksempel hvor langt man kan bore med de forskjellige hulldiametre relatert til blant annet væsketrykk og motstandskrefter på borestrengen, slik som torsjon. En artikkel SPE103934 "Successful drilling of oil and Gas Wells by Optimal Drilling Fluid Solids Controll - A Partical and Theoretical Evaluation" av B. Dahl, Saasen og T. H. Omland, beskriver ulemper ved slitasje på filterduker.

Et vesentlig problem er at filterduken, som kun skal slippe gjennom en ønsket partikkelstørrelse, blir slitt hull på og dermed slipper gjennom partikler som passerer støtteduken,som i dette eksemplet kan være en standard maskeåpning på 1000 yim. Dermed får ikke den returnerende borevæsken den ønskede partikkelstørrelsesfordeling og maksimale partikkelstørrelse som man ønsker under den videre boreoperasjonen oppnås ikke. Dette er en kjent problem og man setter opp boreprogrammet med de begrensningene som man vet kommer som følge av at partikkelstørrelsesfordelingen blir feil, altså for grov på grunn av åpne hull (h) i mindre eller større andel i filterdukene. Dette fører til at boreprosessen ikke blir så god som man ellers ville oppnå dersom partikkelstørrelsesfordelingen i henhold til de anvendte filtrenes nominelle verdier faktisk ble oppnådd. Filterdukens egenskaper underveis i boreprosessen blir i dagens praksis ikke registrert. Dermed er reelt cut-point utviklingen for filterdukene ikke kjent, og dermed heller ikke kvaliteten på primærrensingen av borevæsken. Som et eksempel på gjennomstrømning ved forskjellige cut-point kan man forstille seg en filterduk med med cut-point D5074 yim med en understøtting av grovere støtteduk med cut-point D501300 yim, slik illustrert i Fig. 3b. Den partikkelstørrelsen som tillates å passere gjennom støttduken (11) har et volum som er omkring 1300<3>delt på 74<3>som er ca. 5400 ganger større enn den partikkelstørrelsen som tillates å passere gjennom filterduken (1). Et hull i filterduken slik at bare støtteduken (11) gjenstår i det skadde partiet vil ikke bare føre til at større partikler strømmer gjennom enn det som filterduken nominelt skal stoppe, det vil også strømme mye større væskemengde gjennom filterduken slik at mengden av uønsket partikkelstørrelse øker mer enn den arealandel av sikteduksrammen som er skadet.

Oppsummert, de ovenfor problemene ved at filterduken slites i forhold til kvaliteten av resulterende boreslammet, partikler av for stor størrelse er tillatt gjennom den ødelagte sikteduksrammen. Videre er mengden av væske som inneholder altfor stor partikkelstørrelse distribusjoner større i andel enn andelen av skadet filterduken av sikteduksrammen.

Et annet vesentlig problem ved at filterduken slites hull på er at filterduken, ved en angitt mengde defekte celler er slitte åpne hull, må kasseres og erstattes. En filterduk på ramme koster ca 800 US Dollar og kan forbrukes i stort antall under en boreoperasjon av én brønn. Det er vanskelig å reparere en filterduk på borelokaliteten dersom en hel celles filterduk er revet opp, men mindre hull som omfatter mindre enn en hel celle kan tettes med lim eller sement og derved forebygge ytterligere skade. Imidlertid foreligger det, hittil ikke oppfinneren bekjent, ikke noe system for å takle problemene med åpen hull i filterduker på en systematisk måte, eller noe apparat for automatisk reparasjon av skadene på filterduker, ei heller noen systematisk registrering av de individuelle filterdukers brukshistorie i en eller flere boreoperasjoner.

Reparasjon av filterduker skjer i dag i vekselende grad på borelokaliteten ved bruk av spesiallagde plugger, lim (en og to komponenter), eller silikonbasert sement. Dette reparasjonsarbeidet kan utgjøre en sikkerhetsrisiko for operatøren. De overskytende arbeidstimer som kreves under boring av større borehull med dimensjonene for eksempel (24" og 17,5") kan utgjør mellom 4 og 8 timeverk for å holde tritt med filterdukslitasjeutviklingen under boring av ca 3 m<3>av bergmassevolum per brukt filterduk.

Oppstrøms side av filterduken (1) slites av nedfallende eller vandrende partikler, også filterdukens (1) nedstrømsside slites. Filterdukens (1) nedstrømsside slites på grunn av sliping forårsaket av partikler men også på grunn av sliping mot støtteduken (11) innenfor cellerammene (22) som vibererer mot hverandre.

Empirisk vet man at slitasjen kan skje fra begge sider av filterduken (1), både at det skjer ved partikkelslitasje på den frie oversiden av filterdukens (1) overflate og ved slitasje fra støtteduken (11) eller rammecellens (22) underramme (23) mot den understøttede undersiden av filterdukens (1) overflate, inntil eventuelt brudd av en eller flere tråder i filterdukken (1).

JP2002350353A beskriver et apparat som inspiserer en sikteduk og omfatter et mikroskop, et CCD kamera og som er tilkoblet en computer som styrer inspeksjonsenheten og beregner omfang av avvik fra standard. Inspeksjonen foregår i mikroskopskala. Sikteduker må legges inn under kameraposisjonen og fjernes igjen etter inspeksjonen manuelt. Apparatet benyttes under produksjonen av isolasjonsmateriale til elektriske kabler.

WO2006112728A1 beskriver et apparat for tilstandskontroll for en sikteduk i et vibrasjonsfilter. Tilstandskontrollen foregår ved å trekke ut en prøve av det filtrerte fluid og vurdere fluidet videre vha trykkfallsmåling over et eksternt filter. Trykkfallet vil indirekte beskrive vibrasjonsfilterets tilstand.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

I ett aspekt, er oppfinnelsen en fremgangsmåte for rengjøring, inspeksjon og reparasjon av slitasje på siktemaskinsikteduksrammer (2) med filterduker (1) for bruk ved petroleumsutvinning,karakterisert vedfølgende trinn: å fremskaffe en brukt eller boreslamforurenset sikteduksramme (2) med filterduk (1) til et sikteduksrammemagasin (100), hvorpå et bevegelig hovedmanipulatorelement (115) griper sikteduksrammen (2) i magasinet (100), mater videre filtersikteduken (2) til en vaskeenhet (4) og rengjør sikteduksrammen (2) med filterduken (1) . Hovedmanipulatorelementet (115) flytter så sikteduksrammen (2) til en tørkeenhet (140) og tørker siktduksrammen (2)hvoretter et hovedmanipulatorelement (115) flytter sikteduksrammen (2) til en optisk inspeksjonsstasjon (120) og optisk inspiserer filterduken (1) og benytter en algoritme i en datamaskin som identifiserer skadde partier (6) på filterduken (1) og registrerer de skadde partienes (6) posisjon (7) i et datamaskinminne (9) og fastsetter i algoritmen de skadde partienes (6) grad av slitasje eller skade og fastsetter om de slitte eller skadde partiene (6) kvalifiserer til å bli reparert eller erstattet. Hovedmanipulatorelementet (115) flytter så sikteduksrammen (2) til en reparasjonsstasjon (70) med en reparasjonsmanipulator (72), som reparerer eller erstatter ved utskifting av den korresponderende filterpluggen (8) med en erstatningsfilterplugg (8) de skadde partiene (6) kvalifisert til å bli erstatter. Deretter flytter hovedmanipulatorelementet (115) den på denne måte reparerte sikteduksrammen (2) tilbake til magasinet (100).

I et annet aspekt tilsvarende det første aspektet, er oppfinnelsen et apparat for for rengjøring, inspeksjon og reparasjon av slitasje på siktemaskinsikteduksrammer (2) med filterduker (1) for bruk ved petroleumsutvinning. Apparatet omfatter et magasin (100) for mottak av ett eller flere forurensede sikteduksrammer (2), et bevegelig hovedmanipulatorelement (115) inrettet til å gripe sikteduksrammen (2) i magasinet (100) og videre innrettet til å mate frem sikteduksrammen (2) til en vaskeenhet (4) ,til en tørkeenhet (140) , til en optisk inspeksjonsstasjon (120), til en reparasjonsstasjon (70) og tilbake til magasinet (100) hvor vaskeenheten (4) er innrettet tilr å vaske sikteduksrammen (2) med filterduken (1), hvor tørkeenheten (140) er inrettet til å motta sikteduksrammen (2) for å tørke sikteduksrammen (2), hvor den optiske inspeksjonsstasjonen (120) er for mottak av sikteduksrammen (2) innrettet til å optisk avbilde filterduken (1) og å bruke en algoritme i en datamaskin for å identifisere skadde partier (6) i filerduken (1) og til å registrere skadde partiers (6) posisjoner (7) i et datamaskinminne (9), og hvor videre datamaskinen har en algoritme innrettet til fastsetting av de skadde partienes (6) grad av skade eller for å fastsette om de slitte eller skadde partiene (6) kvalifiserer til å bli reparert eller byttet ut. Videre er reparasjonsstasjonen (70) for mottak av sikteduksrammene (2) utstyrt med en manipulatorarm (72) for å reparere eller erstatte de skadde partiene (6) klassifisert til å repareres og videre utstyrt med erstatnings filter plugger (8) for erstatning av skadde partier (6) klassifisert for å bli byttet.

I en fordelaktig utførelse ifølge oppfinnelsen er apparatet utstyrt med filterplugger (8) for å erstatte skadde partier (6) kvalifisert til å bli erstattet. Slike filterplugger letter vesentlig reparasjon av sikteduksrammene.

Kort figurbeskrivelse

Filterduker, problemer omkring slike filterduker og deres slitasje, samt utførelser av oppfinnelsen er illustrert i de vedlagte tegningene. Tegningene er ment å illustrere oppfinnelsen og ikke begrense den.

Fig. 1 viser fotografier av forskjellige typer lagrede såkalte filtreringsmaskinfilterduker (1) for bruk i

vibrasjonsseparatorer. Grovsikter (topp filtre) er vist til venstre, og såkalte primærduker eller filterduker (1) i rammer er vist til høyre. En slik ramme kan omfatte 10 x 20 rektangulære celler. Cellene kan også ha andre former, som heksagonale. Fig.

lb illustrerer bakgrunnsteknikk med en sikteduksramme med en filterduk, her vist med rektangulære og alternative sekskantede celler. Figurene lc illustrerer bakgrunnsteknikk, en såkalt pyramideduk. Fig. Id viser en hektfals kantfilterduk med rektangulære celler som kan lages i epoxy eller lignende materiale, eller omfatte filterduk uten underinndeling inne i cellene. En detalj er vist av hektfalskanten . Fig. le, f, g, og h illustrerer flat ramme-filterduk, konveks ramme-filterduk, konkav ramme-filterduk og roterende filterduk til bruk i separatormaskiner i primære renseanlegg.

Fig.2 er et fotografi av en filterduk (1) i en ramme (2) hvor filterduken i minst 40 av de 200 cellene er helt eller delvis ødelagt slik at filterduken (1) med rammen er defekt og må kasseres. Fig. 3 er et fotografisk nærbilde av celler (22) i en hovedsakelig intakt filterduk (1) under god partikkelkontroll, såkalt "solids control", med noen slitasjesteder (s) og åpne slitasjehull (h) og en reparert del (60) og en hullmal (62m) for manuell bruk. Fig. 3b er nærbilder av støtteduk (11) og filterduk (1) for å indikere hvor stor reduksjon i evnen til å separere ut små partikler man vil se ved et åpent hull i filterduken. Fig. 4 er en grov illustrasjon av den generelle prosessen ifølge oppfinnelsen for innmating av brukte slamforurenset sikteduksrammer (1, 2), rensing av filterduken, inspeksjon av filterduken for slitasje og mulige skader, registrering av skadene og slitasjetilstanden av filterduken, reparasjon av registrerte skader på filterduken, kontroll og verifisering av reparasjoner og utmating av de intakte eller reparerte, registrerte sikteduksrammene (1, 2). Reparasjon kan gjennomføres ved å bytte ut en del av den ødelagte filterduken med ny filterduk i deler eller hele celler (22). I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er hele erstatningsfilterplugger (8) byttet ut for å reparere sikteduksrammen (2). Fig. 5 er en grovskisse av en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen for innmating, rengjøring, inspeksjon, registrering, reparasjon, kontroll og utmating av filterduker (1). Fig. 6 er et isometrisk riss av en foretrukket utførelse ifølge oppfinnelsen som viser apparatets kabinett med en frontinnmatingsport til magasinet for sikteduksrammer, og vertikale spor på sidene av den fremre innmatingsporten, og sporene innrettet for nye og brukte filterplugger brukt under reparasjon av filtreringsmaskin filterduk. Fig. 7 er et lignende isometrisk riss som i fig. 6 med kabinettpaneler fjernet, viser et hovedstabelmagasin (3) for sikteduksrammer (2), en vaskeenhet (4), en lufttørkeenhet (140), en optisk inspeksjonsstasjon (120) på toppen, og en sikteduksrammereparasjonsenhet (70) på den bakerste delen av apparatet. Fig. 8 er et forenklet sideriss av apparatet ifølge oppfinnelsen som illustrerer banen til sikteduksrammen gjennom hele apparatet. Fig. 9A er en sideriss illustrasjon som viser en snittflate gjennom magasinet (100). Fig. 9B viser snittet angitt i fig. 9A med et heistransportbånd til begge sider av magasinet og med sikteduksrammer. Til høyre og venstre side av magasinet er vertikale rekker med filterpluggmagasiner for nye og brukte filterplugger for sikteduksrammer anordnet. Fig. 10A viser en sideprofilillustrasjon av apparatet med en snittflate gjennom midten av magasinet, mellom

heistransportbåndene.

Fig. 10B er et snitt av snittet angitt i fig. 10A som viser hovedmanipulatorelementet (115) på nivå med den nederste av de stablede sikteduksrammene og i en posisjon til å bli flyttet horisontalt til å gripe den nedre sikteduksrammen. Fig. 11 er forenklet sideriss av den foretrukne utførelse av oppfinnelsens apparat som indikerer et vertikalt snitt gjennom de fremre heisbåndene. Fig. 12 er snittet angitt i fig. 11, med heistransportbåndet og hovedmagasinet og filterpluggmagasinene som vises i den øvre delen. Fig. 13 er et forenklet sideriss av den foretrukne utførelse av oppfinnelsens apparat lik fig. 11 men med snittflaten laget vertikalt mellom heisens transportbånd. Fig. 14 viser den delen angitt i fig. 13 hvori det er illustrert i den øvre delen av snittet de hovedmanipulatorelementene som er utvidet på den nedre sikteduksrammen av magasinet. Manipulatorelementet er klart til å flytte sikteduksrammen ned til mottaket av vaskeenheten. Fig. 15 er et isometrisk riss av apparatet som viser situasjonen der hovedmanipulatorelementene er i ferd med å levere sikteduksrammen til mottaket av rensenheten. Fig. 16 er et delvis isometrisk riss i samme perspektiv som fig. 15, delvis isometrisk vertikalt snitt gjennom magasinet (100), vaskeenheten (4) med den nedsenkede sikteduksrammen (2) utsatt for ultralyd rensing fra nedsenkede ultralydelementene, og også en seksjon gjennom tørkeenhetens (140) tørkekabinett med vertikalt forskyvbar tørkemottak i en øvre posisjon klar for å motta den rengjorte sikteduksrammen (2) når den er ferdig i rengjøringsbadet og videresendt ved vaskeenhetens heisemottak i samarbeid med hovedmanipulatorelementene. Fig. 17 er et isometrisk riss som viser siden og bakre deler av den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen. I den nedre bakre delen er tørkeenheten med luftpumpe og luftrør til og fra tørkekabinettet vist. Over tørkeenheten er baksiden av reparasjonsenheten med den mobile reparasjonsmanipulatoren i en lateralt forskjøvet posisjon bak filterpluggmagasinet for å tillate fri bevegelse av sikteduksrammen (2) vist. Fig. 18 illustrerer den påfølgende situasjonen der manipulatorenheten har sluppet sikteduksrammen (2), rammemottaket med sikteduksrammen (2) har blitt senket ned i tørkekabinettet, og dekselet stenger. Fig. 19 er et isometrisk riss av vaskeenheten (4) med mottaket i dets nedre posisjon, men uten en sikteduksramme (2), og illustrerer motorheishuset og også ultralydpaneler. Fig. 20 viser i samme perspektiv som Fig. 19 en sikteduksramme (2) nedsenket i karet og holdt i en skrå posisjon ved hjelp av vaskeenheten (4). Fig. 21 er et isometrisk riss av magasinenheten (100) med to doble sett med vertikale heistransportbånd med spor dannet av horisontale ribber på transportbåndene. Transportbåndene kan dermed motta sikteduksrammene (2) horisontalt gjennom hovedporten og hovedmanipulatorenheten kan legge ned sikteduksrammene (2), vanligvis rengjorte, tørre og reparerte, på det øvre sett av ribber og den samme manipulatorenheten kan plukke en sikteduksramme (2), vanligvis forurenset og dryppende av gjørme, fra nedre rommet laget av de to nederste sett med ribber når som helst. Fig. 22 illustrerer i samme perspektiv magasinet (100) med flere sikteduksrammer (2). Fig. 23 er et isometrisk riss av tørkeenheten (140) vist delvis transparent, med tørkekabinettet og luftpumpe og luftrør og viser en del av den innvendige tørkeheisenheten med tørkerammemottaket. Fig. 24 viser, samme isometriske tegningen av tørkeenheten (140), med en innsatt sikteduksramme (2). Fig. 25 er en lateral oppreist tegning av apparatets indre utforming ifølge oppfinnelsen hvori reparasjonsmanipulatorhodet av reparasjonsstasjonen (70) er vist i en posisjon som er i inngrep med en filterplugg i en sikteduksramme (2), slik som vist nedenfor i et forstørret riss i fig. 27. Fig. 26 viser hovedmanipulatorarmen som holder en sikteduksramme (2) i en vertikal stilling for å være styrbar av reparasjonsmanipulatoren som kjører på sin egen koordinattabell i vertikal og tverrgående horisontal retning av apparatet. Denne situasjonen med å forberede for reparasjon av sikteduksrammen (2) vil oppstå etter at rammen (2) har blitt inspisert i detalj i den optiske inspeksjonsstasjonen (120). Fig. 27 er en lateral oppreist tegning av reparasjonsmanipulatoren av reparasjonsstasjonen (70) i inngrep med en bestemt filterplugg i sikteduksrammen (2), klar til å fjerne den fra den bestemte cellerammen (22). Fig. 28 viser reparasjonsmanipulatoren i inngrep med cellefilteret og har trukket den ut av den bestemte cellerammen (22) på sikteduksrammen (22). Fig. 29 er en isometrisk tegning av reparasjonsmanipulatorhodet i posisjon for å nærme seg filterdukens (1) front av en isolert filterplugg ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Fig. 30 viser et annet bilde av reparasjonsmanipulatorhodet i inngrep med en filterplugg. Fig. 31 er en isometrisk tegning som viser reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (72) i inngrep med en ønsket filterplugg (8) i en posisjon (7) på sikteduksrammen (2) bestemt av bildeanalyseprogramvaren til datamaskinen. Fig. 32 er det samme isometrisk perspektiv som viser reparasjonsmanipulatorhodet (73) som parkerer den slik fjernede filterpluggen (8) i et ledig spor i filterpluggmagasinet (110). Fig. 33 er en oppreist tegning av reparasjonsmanipulatoren i posisjon som tilsvarer situasjonen i Fig. 31. En snittflate er indikert for snittet vist i etterfølgende Fig. 34. Fig. 34 er snittet langs flaten vist i forrige Figur 33. Reparasjonsmanipulatorhodet er i ferd med å trekke ut en filterplugg fra sikteduksrammen (2). Fig. 35 illustrerer i et riss sett fra baksiden av apparatet ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, sikteduksrammen (2) flyttet opp i posisjon for å bli scannet i den optiske inspeksjonsstasjonen (120). En snittflate er indikert for snittet vist i Fig. 36. Fig. 36 viser snittet med sikteduksrammen (2) flyttet opp i posisjon for å bli scannet i den optiske inspeksjonsstasjon

(120) .

Fig. 37A viser i isometrisk riss reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73) med dets sentralt innrettede nøkkel (74) rettet inn i forhold til en filterplugg (8). Fig. 37B viser i en tilsvarende isometrisk tegning reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73), her i en utstrakt posisjon flyttet av en aktuator i reparasjonsmanipulatorenheten (72), i inngrep med filterpluggen (8) . Fig. 37C viser videre i en lignende tegning reparasjonsmanipulator (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73) i inngrep med filterpluggen (8) som er blitt trukket tilbake mot reparasjonsmanipulatoren (72). Fig. 38A illustrerer reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet(73) sett ovenfra i en utstrakt posisjon og i inngrep med en filterplugg (8) . Fig. 38B er et snitt over den samme tegningen som viser sentralnøkkelen (74) i inngreps posisjon i den sentrale låseskruen (81) for å åpne låsemekanismen til filterpluggen (8).

Beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen omfatter et apparat for rengjøring av filterduker (1) , inspeksjon av slitasje på filterduker (1) og eventuelt reparasjon av skadde partier.

Et magasin (10) er innrettet til å mate frem brukte eller forurensede filterduker (1), spesielt på filtersikteduksrammer (2) til en vaskeenhet (4). Filterdukene (1) er vanligvis laget av ståltråd men kan lages i andre materialer som komposittfiberduk. Mateenheten kan omfatte hovedmanipulatorelementer (115),skiver og styreskinner innrettet for å flytte og lede sikteduksrammer (2) med filterduker (1) fra magasinet (100) til vaskeenheten (4). Vaskeenheten er innrettet for mottak og rensing av filterduker (1). Apparatet omfatter et tørkeapparat eller en enhet (140), helst et luftblåsetørkeapparat, innrettet for å forberede filterduken (1) for optisk inspeksjon i en optisk inspeksjonsstasjon (120) beskrevet nedenfor. Tørkeapparatet kan omfatte en vifte, en pumpe, eller en trykkluft dyse innrettet for å blåse luft på filterduken. Alternativt kan inspeksjonen eller avfotograferingen av filterduken skje nedsenket i en beholder med transparant væske for å slippe tørke filterduken før inspeksj onen.

Den optiske inspeksjonsstasjonen (120) for filterduken (1) er automatisk. Inspeksjonsstasjonen er innrettet til å identifisere ett eller flere skadde partier (6) av filterduken (1), og registrering av de ett eller flere skadde partienes (6) posisjon (7, 7x, 7y). I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter den optiske inspeksjonsstasjonen (120) en måleinnretning (62) for måling og registrering av de ett eller flere skadde partienes (6) omfang og eventuelt grad av skade.

En foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen omfatter en utmatingsport (102) for å mate ut reparert filterduk (1) fra reparasjonsenheten (70), muligens indirekte via inspeksjonsstasjonen (120) til en stablestasjon (30) med en stabel (3) omfattende rensede, reparerte og kontrollert filterduker (1). I en utførelse av oppfinnelsen er disse utmatede filterdukene med reparerte deler og nye egenskaper registrert sammen med en identifikator assosiert med filterduken (1), fortrinnsvis i en identifikatortag i rammen (2). Filterduken kan også være såkalt "rammeløs", dvs at filterduksduken (1) kan være innrettet til å bli festet i vibrasjonsfiltreringsmaskinen langs to eller flere kanter (8), dvs med såkaltet "hektfals"-kanter(hektefals kanter), vennligst se Fig ld, ved hjelp av korresponderende kantholdere (80).

I en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen mates filterduken (1) inn fra en stabel (30) i et magasin (100) av slike filterduker (1).

Etter rengjøring, inspeksjon, registrering og reparasjon,

mates filterdukene ut til en stablestasjon (30) av slike filterduker (1), fortrinnsvis til den samme stablestasjonen (30) hvorfra de brukte og skitne filterdukene ble lagret i utgangspunktet. I Fig. 7 danner bunken med reparert duker del av toppen av stablestasjonen i magasinet (100) . På denne måten vil rene, reparerte filterduker dukke opp igjen i samme bunke som de ble stablet inn i apparatet. En indikatorinnretning i apparatet kan indikere hvilke filterduker som videre kan brukes og hvilke som bør fjernes ved å merke eller forskyve brukbare filterduker fra kassable duker i forhold til hverandre, eller mate ut kassable duker separat til en annen utmatingsstabel.

Da det tidligere ikke er bekjent noe system for å takle problemene med åpen hull i filterduker på en systematisk måte, eller noe apparat for automatisk reparasjon av skadene på filterduker anses dette som en vesentlig fordel ved oppfinnelsen. Reparasjon kan foregå på en effektiv og sikker måte.

Manuell observasjon og måling

En operatør kan foreta inspeksjon av filterduken (1) med øyet, og operatøren kan foreta en manuell måling av skadde partiens (6) omfang og posisjon (7), og registrere disse opplysningene. Visuell inspeksjon kan være bra for å observere synlige skader, men kan vise seg utilstrekkelige for å vurdere fine skader og slitasje av filterduker på grunn av høy optisk oppløsning som kreves for å observere finmasket filterduk.

Posisjonen (7) kan omfatte to koordinater (7x, 7y) som er i rett vinkel på hverandre. Ifølge oppfinnelsen kan den manuelle målingen av de ett eller flere skadde partienes (6) omfang foretas ved hjelp av en såkalt hullsjablong (62 m) slik som illustrert i Fig. 3. En slik sjablong er nevnt i SPE103934. Hull-sjablongen (62 m) er transparent og har en serie av konsentriske sirkler (eller ellipser, rektangler) med angitt areal, hvor de konsentriske sirklene er angitt med sitt areal og innrettet til å legges over skaden eller det åpne hullet (6) og hvor man etter måling angir det skadde partiet (6) og dets beskaffenhet, for eksempel grad av slitasje eller åpent hull, og dets posisjon (7, 7x, 7y) .

Instrumentell observasjon og målinger

Imidlertid, i den foreliggende oppfinnelsen er den optiske inspeksjonsstasjonen innrettet for å fotografere celle for celle og videre analysere skadde partienes (6) posisjoner (7) i en algoritme, og for å registrere denne informasjonen relativ til de identifiserte sikteduksrammene.

Disse dataene kan så registreres sammen med borehullsdybden eller boreintervallet som filterduken (1) har blitt brukt under, og filterdukens identifikator, slik at man kan følge med utviklingen (eller degradering) av filterduken (1) under boreprosessen.

Bærere for slike identifikatorer kan være f.eks. en RFID-brikke (som i og for seg er kjent) som er montert på rammen (2) eller annet sted i forbindelse med filterduken (1), hvor RFID-brikken er innrettet til å følge med og å identifisere filterduken (1) på forespørsel fra motsvarende RFID utstyr montert i de apparat den passerer, og eventuelt lagre data om rammen og dens filterduks beskaffenhet. Man kan ta filterduken ut dersom dens cut-pointkurve ikke lenger tilfredsstiller gitte kriterier.

Oppfinnelsen oppfatter i en foretrukken automatisert utførelse et apparat som illustrert i Fig. 5, og videre utdypet nærmere automatiserte apparater som vist i Fig. 6, 7 og utover, hvor den optiske inspeksjonsstasjonen (120) er utstyrt med et kamera (12) innrettet til å lagre et bildeopptak (13) av i det minste ett eller flere skadde partier (6) og lagre disse bildeopptakene (13) i et kameraminne (14), og en datamaskin med en algoritme innrettet til å lagre bildeopptaket (13) i datamaskinens minne. Slikt utstyr for å foreta bildeopptak (13) og lagre disse i kameraminne (14) og for å analysere bildet gitt hva man søker etter i bildet, som for eksempel å søke etter et gitt spekter av maskevidde i et bilde og skjelne mellom en maskevidde som tilhører til en filterduk og en annen maskevidde som tilhører til en støtteduk (11) og beregning av areal omfganget av det viste område av støtteduk (11) og dets posisjon (7, 7x, 7y) er en oppgave for en bildeanalyseingeniør, slikt utstyr kan anses som i og for seg kjent.

Kameraet (12) kan være et arealkamera som avfotograferer hele eller deler av filterduken (1), slik illustrert i Fig. 35 og 36, eller et linjekamera som skanner linje for linje av filterduken og rekonstruere arealet av filterduken (1) til et helt bilde i kameraminnet (14) eller i en algoritme for rekonstruering av bildet i et minne i en datamaskin (9).

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen brukes det et kamera (12) innrettet til å avfotografere celle for celle hver for seg. Algoritmen for registrering under punkt (c) med registrering av det ett eller flere skadde partiers (6) posisjon og trinn (e) registrering av de ett eller flere skadde partiens (6) omfang og grad av skade gjøre de beregningene i datamaskinen og registreringen av de beregnede data til datamaskinminnet (9). Alogaritmen kan generelt identifisere uskadd filterduk (1) og celleramme (22) med dens filter plugg (8), enten på grunnlag av farge, gråtone eller faktisk optisk måling eller bildeanalyse av bildet for å få tak i maskevidde eller trådtykkelse hvis oppløsningen av kamera er høy nok.

Avvik fra hel filterduk (1) vil være slitt filterduk (1) eller et åpent slitasjehull, for eksempel ved å identifisere et område og intensitet av helt eller delvis synlig grovmasket duk (11) i eller bak filterduken (1).

Alogaritmen kan arbeide med å detektere og beregne avgrensningen av slitte partier og åpne slitasjehull. Apparates algoritme for måling og registrering av de ett eller flere skadde partiens (6) gradav skade kan også være innrettet til å beregne graden av slitasje av det skadde partiet (6) og eventuelt brudd. Fremgangsmåten vil i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatte måling av det skadde partiets (6) omfang i form av måling av det skadde partiets (6) diameter eller areal, og om nødvendig også det skadde partiets omkrets form.

Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten med registrering av det ett eller flere skadde partiets (6) posisjon (7) og (e) registrering av de ett eller flere skadde partienes (6) omfang og grad av skade, vil målingene foretas og sendes direkte eller indirekte til et datamaskinminn (9) for lagring.

Disse dataene kan lagres slik at de kan relateres til rammenummer for rammen (2) og real-time brønnedata som aktuelt boredybdeintervall. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan disse dataene lagres ved hjelp av RFID-utstyret ovenfor. Hvis en filter plugg (8) skal erstattes med en ny filter plugg (8), er ingen beregning av størrelsen på den skadede delen nødvendig, bare posisjon av filterpluggen (8).

Vaskeenheten

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er apparatets vaskeenhet som nevnt under punkt (b) innrettet til rengjøring av filterduken (1) utstyrt med en spyleenhet (43) innrettet til å spyle rengjøringsvæske eller damp mot i det minste oversiden og fortrinnsvis også undersiden av filterduken (1) eller sikteduksrammen (2) med filterduken (1). I praksis vil borevæsken som frigjøres fra filterdukene også måtte spyles bort fra innsiden av rengjøringsstasjonen. Rengjøringsstasjonen kan være innrettet til å stille filterduken (1) eller rammen (2) i en skrå posisjon, slik som illustrert i Fig. 5, under spyle- og vaskeprosessen slik at smuss og rester av kaks kan renne av filterduken (1). Apparatet ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis utstyrt med en vibrator (44) innrettet til å vibrere filterduken (1) under spyleprosessen for å effektivisere renseprosessen. Filterduken med dens ramme (1) er konstruert for operasjon under vibrasjon i sin tiltenkte bruk for separasjon av boreslam og kaks og vil derfor neppe bli ytterligere skadet eller slitt under vibrasjoner fra vaskeprosessen.

Som illustrert på Fig. 5 er apparatet ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen innrettet slik at spyleenheten (43) omfatter i det minste en roterende arm med spyledyser (46) rettet mot i det minste én side av filterduken (1), fortrinnsvis begge sider.

Prosessen ifølge oppfinnelsen

Ifølge oppfinnelsen foregår prosessen for rengjøring, reparasjon og registrering av den ferdig reparerte filterduken (1) for å overvåke slitasje i filterdukene (1) slik: a) Apparatet mater frem en skitten filterduk (1), fortrinnsvis fra en stabel, men alternativt manuelt fra utsiden. b) Innmating av den skitne filterduken (1) og rengjøring av filterduken (1) i en vaskeenhet (4). c) Forberedelse av filterduken for optisk inspeksjon etter rengjøring, fortrinnsvis ved tørking slik at i det minste en

vannhinne er fjernet i tilstrekkelig grad før optisk inspeksjonen foretas.

d) Optisk inspeksjon av filterduken (1) foretas i en optisk inspeksjonsstasjon (120) for å identifisere ett eller flere

skadde partier (6) av filterduken (1), og registrering av de ett eller flere skadde partienes (6) posisjon (7). Dette kan skje ved observasjon av en operatør eller fotografering med et kamera.

e) Måling og registrering av de ett eller flere skadde partienes (6) omfang og grad av skade. Målingen kan foretas ved å analysere

bildet i en datamaskin med en spesialisert algoritme for å oppdage intakt filterduk og skjelne det fra slitte eller manglende filterduk.

f) Reparering av de ett eller flere skadde partiene (6) og registrering av de reparerte partienes (60) omfang erogså her

automatisk i inspeksjonsstasjonen (120). I inspeksjonsstasjonen kan kontrollen sjekke at alle nødvendige reparasjoner faktisk har

blitt gjennomført og at det reparerte området eller områder (60) faktisk sammenfaller med posisjoner (7) av de skadede partiene (6) .

Under dette punktet kan analysealgoritmen verifisere at reparasjonen har blitt utført med hensiktsmessig resultat og man kan på bakgrunn av reparasjoner og de gjenværende intakte celler med intakte filterduk (1) beregne nye cut-point parametere eller partikkelstørrelsesfordelingen for renset, slitt og eventuelt reparert filterduk (1) for hele sikteduksrammen (2). Viktig her kan være å beregne nye og muligens redusert volum kapasitet på hele sikteduksrammen (2) da man kan ha erstattet ødelagt filterduk (1) i med en masketetthet med en annen filterduk (1) av forskjellige masketetthet, som påvirker både cut-point og PSD for hele sikteduksrammen (2).

g) Utmating av den rengjorte, klargjorte og eventuelt reparerte filterduken (1). Fortrinnsvis er filterduken (1) matet ut til en

stabel (30) omfattende filterduker renset og klar for videre bruk. En kombinert foringsport (102) - transport- og utmatingsport (102) til og fra stabelen (30) kan innrettes for å mate inn filterduker (1) én etter én. Stabelen (30) kan ta imot de rengjorte, klargjorte og eventuelt reparerte filterdukene (1) tilbake til ledige plasser i stabelen (30) i magasinet (100).

I en utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hvor man under en eller flere trinn (f) med reparering av de ett eller flere skadde partiene (6) og registrering av de reparerte partiene (60), lappet eller på annen måte reparert eller erstattede områder, siden lappen kan omfatte filterduk, måler og registrerer det reparerte partiets (60)lappede eller erstattet område (både fra denne prosessen og tidligere reparasjonsprosesser) på den samme filterduken (1) eller sikteduksrammen (2) og derved beregne gjenværende intakte andel av filterduken (1). Hvis, som i den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen, det brukes erstatningsfilterplugger til å erstatte ødelagte deler av filterduken (1) av sikteduksrammen (2), forblir hele området komplett etter reparasjon. Når man også registrerer disse dataene sammen med dukens (1) eller sikteduksrammens (2) rammenummer eller andre kjennetegn, sammen med selve boredybde intervall boret litologi, får man kontroll over dukens borings historikk og utviklingen av dens egenskaper som for eksempel cut-point og PSD over tid og kan relatere disse dataene til boreprosessens fremdrift.

Operatøren kan videre ha en indikasjon på hvor lenge duken kan vare ved sin bruk i separatoren under boreprosessen.

På bakgrunn av denne informasjonen og historie av sammenlignbare filterduker (1) eller sikteduksrammer (2) vil operatøren få god indikasjon på hvor lenge filterduken kan vare, og på hvilket punkt under produksjonstiden det bør tas ut av bruk for en ny generell reparasjon eller skraping.

Fremgangsmåten kan under trinn (f) med registrering av de reparerte partienes (60) omfang registrere sanntidsdata fra boreprosessen, som for eksempel i hvilket tidsintervall skaden (6) inntraff, eller hvilke boredybder i brønnen som filterduken (1) har blitt brukt i når skaden inntraff, sirkulasjonshastigheten, rotasjonshastigheten for borestrengen, vekten på borekronen, og bergartstype. Som sådan kan fremgangsmåten av denne oppfinnelsen gi verdifulle data for høyere ordens boremonitorering av prosesser på boreplattformen for å øke boreprosessen.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det hensiktsmessig at man for å måle og registrere de reparerte partienes (60) tilstand og omfang fører filterduken tilbake til den optiske inspeksjonsstasjonen (120), slik som indikert i Fig. 4 og Fig. 5.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er med andre ord en industriell vaskemaskin for finmaskede filterduker (1) brukt for å separere borkaks fra borevæske eller boreslam under en brønnboreprosess. Boreprosessen kan bruke heller lav tetthets boreslurrylignende væsker som tidlig etter innstilling av røret og BOP, eller høyere tetthets borevæsker som brukes der høyt brønntrykk kan oppstå. Maskinen ifølge oppfinnelsen er innrettet til å vaske og tørke filterduker (1), inspisere slitasje og skader, reparere skader og hull, og eventuelt inspisere duken på ny etter reparasjon , og i en foretrukket utførelse lagre reparasjonsdataene og relatere disse til filterdukens rammenummer og det aktuelle boredybdeintervall den er brukt under, og returnere den rengjorte, eventuelt reparerte duken for gjentatt bruk.

Således kan apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bidra til ikke bare å rengjøre filterduker brukt i boreprosessen, men også å detektere skader på et gitt tid i boreprosessen, måle skadenes omfang, reparere skaden i tilstrekkelig grad før skadens omfang får tilta i uønsket eller ukontrollerbar grad, og eventuelt sortere ut filterduker som ikke lenger vil kunne holde eller separere borevæsken på ønsket måte.

Under boreprosesser ved bruk av sikteduker på vanlig måte brukt i industrien kan et grovt anslag av livstidskapasiteten til en filterduk være ca. 3 m<3>teoretisk utboret brønnvolum per filterduk før den har blitt påført 20% skade eller reduksjon i sin kapasiteten.

I en boreprosess som har blitt utført med en manuell eksperimentell utførelse av metoden ifølge oppfinnelsen, hvor man systematisk har observert, målt og registrert slitasje og åpne hull i filterduker, lappet og reparert disse og holdt oversikt over dukenes gjenværende areal av intakt duk, har man klart å øke holdbarheten til et antall av 25 anvendte filterduker til ca 1200 m<3>filtrert teoretisk utboret brønnvolum per sikteduksramme, og ingen sikteduksrammer måtte kasseres. Således løser oppfinnelsen i stor grad de problemene i bakgrunnsteknikken som er forbundet med skader og slitasje på filterduker, og bidrar til vesentlig reduksjon i forbruket av filterduker under boring av petroleumsbrønner. Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen bidrar således til å dokumentere faktiske forhold relatert til hva som i praksis er reelt cut-point og PSD for de undersøkte og reparerte dukene og derav kvalitet på primærrensingen, noe som i dag ikke gjennomføres i praksis i bakgrunnsteknikken. Indirekte reduserer apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen slitasjen på filtreringsmaskinfilterduk og kan derved bidra til å øke borefremdriften og graden av forutsigbarhet med hensyn til å fullføre brønnmål innen gitte tidsrom og budsjett. Fig. 4 er en grov illustrasjon av den generelle prosessen ifølge oppfinnelsen for innmating av brukte slamforurenset sikteduksrammer (1, 2), rensing av filterduken, inspeksjon av filterduken for slitasje og mulige skader, registrering av skadene og slitasjetilstanden av filterduken, reparasjon av de registrerte skadene på filterduken, kontroll og verifisering av reparasjoner og utmating av de intakte eller reparerte, registrerte sikteduksrammene (1, 2). Reparasjon kan gjennomføres ved å bytte ut en del av den ødelagte filterduken med ny filterduk i deler eller hele celler (22). Fig. 5 er en grovskisse av en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen for innmating, rengjøring, inspeksjon, registrering, reparasjon, kontroll og utmating av filterduker (1). Fig. 6 viser en foretrukket utførelse ifølge oppfinnelsen som viser apparatets kabinett (101) med en fremre innmatningsport (102) til magasinet for sikteduksrammer, og vertikale spor (111) på sidene av den fremre innmatingsporten, sporene (111) leder in og ut av filterpluggmagasiner (110) for nye og brukte filterplugger brukt under reparasjon av filtreringsmaskinfilterduk.

Fig. 7 viser hovedstabelmagasinet (3) for sikteduksrammer (2), en vaskeenhet (4), en lufttørkeenhet (140), en optisk inspeksjonsstasjon (120) på toppen, og en

sikteduksrammereparasjonsenhet (70) på den bakerste delen av apparatet.

I fig. 8 er banen til sikteduksrammen illustrert gjennom hele apparatet. Videre er en datamaskin med en datamaskinminne (9) illustrert og en algoritme for å analysere skjermbilder (13) mottatt fra kameraets minne (14).

I Fig. 9B av snittet angitt i Fig. 9A er vist med et heistransportbånd (105) til begge sider av magasinet, og med sikteduksrammer (2) innrettet horisontalt og hengende i sporene dannet ved horisontal tversgående ribber (106) på heistransportbåndet (105) . Til høyre og venstre side av magasinet

(100) er det anordnet vertikale rekker i filterpluggmagasiner

(110) for nye og brukte filterplugger (8) for sikteduksrammer (2). Videre i høyre del av fig. 9B er det vist et reparasjonsmanipulatorelement (72) i posisjon for å føre inn eller fange en filterplugg (8) på filterpluggmagasinet (110). Fig. 10A viser et sideriss av apparatet med en snittflate gjennom midten av magasinet (110), mellom heistransportbåndene (105). Fig. 10B er et side riss av snittet angitt i fig. 10A som viser hovedmanipulatorelementet (115) på nivå med den laveste stablede sikteduksrammen og i en posisjon til å bli forskjøvet horisontalt til å gripe den nedre sikteduksrammen. Fig. 11 er forenklet sideriss av apparatet som den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen som indikerer et vertikalt snitt gjennom fremre heisbåndene og en fremre del av karet til vaskeenheten (4). Fig. 12 er delen angitt i fig. 11. Her er heistransportbåndet

(105) i hovedmagasinet (100) og filterpluggmagasinene (110) vist i den øvre delen. I den nedre delen av Fig. 12 er det vist et snitt gjennom vaskeenhetens (4) motorhusanordning for mottaket (42), hvor motoren er anordnet over karets væskenivå for å beskytte motoren. Vertikal ultralydsignalpaneler (44) er anordnet i en rekke på fire i hver endeflate av væsketanken (41). Ultralydsignalpaneler (44) vil generere en ultralydfeltbølge som vil agitere partikler som er fanget på filterduken (1) på sikteduksrammen (2) eller på filterplugger (8), avhengig av om en tradisjonell eller ny type av sikteduksramme tilrettelagt for slike filterplugger (8), blir brukt. Fig. 13 er et forenklet oppriss av apparatet av den foretrukne utførelsen lignende den som i fig. 11 men med snittflaten laget vertikalt mellom transportbåndene av heisen. Fig. 14 viser delen indikert i fig. 13 hvori det er illustrert i den øvre delen av snittet hovedmanipulatorelementene (115) utstrakt mot den nedre sikteduksrammen(2) i magasinet (100) Manipulatorelementet er anordnet på et lateralt anbrakt par av koordinat kontrollerte transportbord (114) innrettet for å flytte hovedmanipulatorelementene på en dreibar og lateralt bevegelig aktuator (116) mellom og gjennom hovedmagasinet (100), ned til rensestasjonen (4), til tørking eller "forberedelses"stasjonen

(140), og videre til den optiske inspeksjonsstasjonen (120), til reparasjonsstasjonen (70) og tilbake til magasinet (100) .

Dermed er manipulatorelementet (115) klart for å flytte sikteduksrammen ned til mottaket av vaske enheten. I den nedre delen av dette snittet av fig. 14 er mottaket vist i en posisjon over væsken av karet, en mottakelse posisjon som vil hindre manipulatorelementet fra å være nedsunket i karet. Dette vil hindre korrosjon eller kortslutning av ledere, aktuatorelementer og motorer for manipulatorelementet. Fig. 15 er en isometrisk tegning av apparatet som viser situasjonen der hovedmanipulatorelementene er i ferd med å levere sikteduksrammen til mottaket av vaskeenheten (4). Fig. 16 er en delvis isometrisk tegningen i samme perspektiv som fig. 15, delvis isometrisk vertikalt snitt gjennom magasinet

(100), vaskeenheten (4) med nedsenket sikteduksramme (2) utsatt for ultralydrensing fra de nedsenkede ultralydelementene, og også en seksjon gjennom tørkeenhetens (140) tørkekabinett med vertikalt forskyvbar tørkemottak i en øvre posisjon klar for å motta den rengjorte sikteduksrammen (2) når den er ferdig i rensebadet og videresendt ved vaskeenhetens heisemottak i samarbeid med hovedmanipulatorelementene. Et deksel (143) på tørkekabinettet (141) er vist i den åpne posisjonen. Dekselet

(143) er viktig av to grunner: for det første, med filtreringsmaskinsikteduksrammen satt inn og senket, og omsluttet av pakninger (ikke vist) fra innsiden av veggene av tørkekabinettet (141) vil luften gå gjennom det viste tørkeluftrørsinnløp fra pumpen (144) til en første overflate av den våte filterdukrammen og passerer gjennom hele filerdukens (2) totale areal med filterduk (1) til den motsatte siden, hvorfra den nå våte luften vil forsvinne gjennom et fuktigluftutløpsrør. Den fuktige luften som sådan kan bli sprøytet ut i omgivelsene eller resirkulert gjennom en kombinert tørker og pumpeenhet

(144) .

Fig. 17 er en isometrisk tegning som viser siden og bakerste deler av den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen, i nedre bakre delen er tørkeenheten (140) vist med luftpumpe (144) og luftrør til og fra tørkekabinettet(141).

Dekselet (143) er åpent og hovedmanipulatorenheten (115) er i ferd med å senke sikteduksrammen (2) ned i det vertikalt løpende rammemottaket (142) av tørkekabinettet (141). Over tørkeenheten er vist baksiden av reparasjonsenheten (70) med den mobile reparasjonsmanipulatoren (72) i en sideveis forskjøvet posisjon bak filterpluggmagasinet (110) for å tillate fri bevegelse av sikteduksrammen (2).

Fig. 18 illustrerer den påfølgende situasjonen der manipulatorenheten (72) har frigjort fra sikteduksrammen (2) tørke enhetens mottaker (142), rammemottaket med sikteduksrammen (2) har blitt senket ned i tørkekabinettet (141), og dekselet

(142) lukkes.

På denne måten vil det lukkede dekselet sikre resirkulering av fuktig luft, og vil hindre fuktighet blåser fra tørkekabinettet

(141) og hele indre apparatet, spesielt unngår man at fuktighet når den optiske inspeksjonsstasjonen (120) med kameraet (12). Fig. 19 er en isometrisk tegning av vaskeenheten (4) med mottaket i dets nedre posisjon, men uten en sikteduksramme (2), og illustrerer motorheishus (45) og også ultralydpaneler. Fig. 20 viser i samme perspektiv som fig. 19 en sikteduksramme (2) nedsenket i karet og holdt i en skrå posisjon ved hjelp av vaskeenheten (4). I denne stillingen med filterduken som vender mot opp i en skråvinkel, og med underrammestruktur (22) åpningene av filterduken (2) vendt nedover, vil ingen partikler bli fanget permanent på eller i sikteduksrammen. Fig. 21 er en isometrisk tegning av magasinenheten (100) med to doble sett med vertikale heistransportbånd med spor dannet av horisontale ribber () på transportbåndene. Transportbåndene kan dermed motta sikteduksrammene (2) horisontalt gjennom hovedporten og hovedmanipulatorenheten kan legge ned sikteduksrammene (2), vanligvis rengjort, tørr og reparert, på oversiden av ribber(106) og samme manipulatorenheten kan plukke en sikteduksramme (2), vanligvis forurenset og dryppende av gjørme, når som helst fra den nedre åpningen dannet av de to nederste sett med ribber(106). På denne måten blir ikke rene rammer forurenset av drypping fra lavere, forurensede rammer (2). Transportbåndene som løper via øvre og nedre hjul ved hjelp av en motor kan bli kontrollert fra en sentral computer enhet for samarbeid med hovedmanipulatorenheten. Alle operasjoner slik som for å bevege deler av apparatet kan kontrolleres fra computerenheten. Fig. 22 illustrerer i samme perspektiv magasinet (100) med flere sikteduksrammer (2). Siktedukrammene vil støtte opp mot bakveggen av kabinettet av magasinet (100) for å hindre rammer (2) i stabelen (3) i magasinet (100) å forstyrre hovedmanipulatortransporten av rengjorte rammer (2) og reparasjonsstasjonen (70) bak bakveggen. Fig. 23 er en isometrisk tegning av tørkeenheten (140) vist delvis transparent, med tørkekabinettet (141) og luftpumpe (144) og luftrør (146) og viser en del av den indre tørkeheisenheten med tørkerammemottaket (142) som er drevet av en ekstern motor i et motorhus (147) innrettet med kjetting eller wire eller belter for senking og heving av mottaket (142). Fig. 24 viser, samme isometriske tegning av tørkeenheten (140), med en innsatt sikteduksramme (2) som danner en transparent vegg mellom den fremre og den aktre således dannede tørketrommelenheten (140), tvinger luften å passere gjennom samlet areal av hele siktduksområdet av sikteduksrammen (2). Denne fullbredde gjennomblåsning vil forbedre tørkekapasiteten i forhold til å blåse luft forbi den øvre og den nedre sideflaten av sikteduksrammen. Fig. 25 er en lateral oppreist tegning av apparatets indre utforming ifølge oppfinnelsen hvori reparasjonsmanipulatorhodet (73) av reparasjonsstasjonen (70) er vist i en posisjon som er i inngrep med en filter plugg (8) i en sikteduksramme (2), slik som vist i en større tegning nedenfor i fig. 27. Fig. 26 viser hovedmanipulatorarmen (115) som holder en sikteduksramme (2) i en vertikal stilling for å være styrbar av reparasjonsmanipulatoren (72) som kjører på sin egen koordinattabell i vertikal og tverrgående horisontal retning av apparatet. Denne situasjonen med å forberede for reparasjon av sikteduksrammen (2) vil oppstå etter at rammen (2) har blitt inspisert i detalj i den optiske inspeksjonsstasjonen (120) og bilder (13) fra kameraminnet (14) har blitt kjørt gjennom bildeanalysealgoritmen i datamaskinen. Reparasjonsmanipulatorhodet (73) er derfor flyttet til en kommandert posisjon (7, 7x, 7y) for å reparere en filterplugg (8) ved å skifte ut filterpluggen med en ny eller i det minste med en tilstrekkelig pent brukt filterplugg (8). Fig. 27 er en lateral riss av reparasjonsstasjonens (70) reparasjonsmanipulatorhode (73) i inngrep med en bestemt filterplugg (8) i sikteduksrammen (2), klar til å fjerne den ved å låse opp og trekke den fra den bestemte cellerammen (22). Fig. 28 viser reparasjonsmanipulatoren i inngrep med filterpluggen (8) og har trukket den ut av den bestemte cellerammen (22) på sikteduksrammen (2). Figurene 2 6, 27 og 28 som er forklart med tilknytning til tilkobling og fjerning av en filter plugg (8) kan selvfølgelig illustrere den motsatte operasjonen av å holde en ny filter plugg (8), føre den inn i rammen (22) og låse og koble fra reparasjonsmanipulateror hodet (73) fra den nye plasserte filter pluggen (8). Fig. 29 er en isometrisk tegning av reparasjonsmanipulatorhodet (73) som nærmer seg filterdukens (1) sideflate av en isolert filterplugg (8) ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Fig. 30 viser en annen vinkel av reparasjonsmanipulatorhodet (73) utstyrt med en bevegelig sentral nøkkel (74), se fig. 37A, innrettet for å være i inngrep med en tilsvarende låseskrue sentralt anbrakt på filterdukflaten (1) av den foretrukne type av filterplugg (8) ifølge oppfinnelsen. Fig. 31 er en isometrisk tegning som viser reparasjonsmanipulatoren (73) med reparasjonsmanipulatorhodet (72) i inngrep med en ønsket filterplugg (8) i en posisjon (7) på sikteduksrammen (2) bestemt av bildeanalyseprogramvaren til datamaskinen etter at bilder (14) har vært registrert i den optiske inspeksjonsstasjonen (120) og lagret i minnet (9). Fig. 32 er det samme isometriske perspektiv som viser reparasjonsmanipulatorhodet (73) som parkerer den fjernede filterpluggen (8) i et ledig spor i filterpluggmagasinet (110). For å forbedre den operasjonelle hastigheten av reparasjonsmanipulatoren (72), som beveger seg på et koordinatbord (76) lik hovedkoordinatbordet (114), kan en lateral del av hvert lateralt anbrakte filtercellmagasin brukes til å parkere den fjernede filterpluggen (8), og den umiddelbart motsatte tilstøtende del av filtercellmagasinet (110) kan være utstyrt med "friske" nye eller tilstrekkelig renset filterplugger (8). En slik reparasjon av sikteduksrammen (2) ifølge foretrukne utførelser av oppfinnelsen kan være langt raskere enn den konvensjonelle silisium limeteknikken som brukes, og samtidig bevares total filterduk område av sikteduksrammen (2). Fig. 33 er en oppreist tegning av reparasjonsmanipulatoren i posisjonen som tilsvarer situasjonen i fig. 31. En snittflate er indikert for snittet vist i etterfølgende figur. 34. Fig. 34 er snittet langs flaten vist i forrige figur 33. Reparasjonsmanipulatorhodet er i ferd med å trekke ut en filterplugg fra sikteduksrammen (2).

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er vist i den nedre delen av snittet: mens en renset, tørket og bildeanalysert sikteduksramme (2) blir reparert i reparasjonsstasjonen (70), eller til og med under fotograferingstrinnet, kan en neste sikteduksramme (2) hentes fra bunnen av stabelen (30) og ledes inn i rensestasjonen (4), rammene vil ikke blande seg. Mens sikteduksrammen (2) blir ultralyd renset i karet og reparasjonsstasjonen kan fullføre sin oppgave og hovedmanipulatoren (115) kan flytte den ferdig reparerte sikteduksrammen (2) til toppen av stabelen før flytting av den neste, rensede sikteduksrammen til tørkeenheten.

Apparatet kan i en utførelse være innerettet til, etterfølgende arbeidsprosessen utført i reparasjonsenheten (70), å returere den reparerte eller modifiserte filtreringsmaskinsikteduksrammen (2) til en optisk inspeksjonsstasjon (120) for gjennomføring av en verifikasjon av reparasjonene eller modifikasjoenene, slik som å sjekke om reparasjonen faktisk er blitt utført eller sjekke at filterpluggen er plassert fullstendig på plass, sjekke korrekt plassering av låseskruen, og for å lagre data om verifikasjonen i databasen. Etter verifikasjonene i den optiske inspeskjonsstasjonen (120) kan sikteduksrammen (2) bli returnert til toppen av stabelen (30) i magasinet(3).

Reparasjonsstasjonen trenger ikke bare bytte ødelagte filterplugger (8) i sikteduksrammen (2). Dersom en bestemt cut-point konfigurasjon er ønsket for å nå en ønsket forhåndsbestemt partikkelstørrelsesfordeling (PSD) for filtreringsmaskinfilterduken (2) avhengig av bestemte eller endrede borebetingelser, slik som kan oppstå fra en endring i lithologien eller for å oppnå ønskede egenskaper på boreslammet, kan computeren dirigere reparasjonsmanipulatoren til å bytte ut fortsatt brukbare filterplugger (8) med eksisterende cut-point med andre filter plugger av et annet cut-point.

Et annet nyttig aspekt av oppfinnelse er det enkle faktum at apparatet kan benyttes til å bygge en ønsket cut-point konfigurasjon i en tom filtreringsmaskinfilterduk (2) fra bunnen av, begynnende med en tom sikteduksramme (2) i utgangspunktet uten plugg filtre (8) montert.

Videre, da noen partikler og slam kan være igjen mellom filterpluggene (8) og deres korresponderende underramme(22) av filtreringsmaskinsikteduksrammen (2), kan apparatet i henhold til oppfinnelsen bli benyttet for rengjøring av tomme sikteduksrammer (2) og for fotografering for å sjekke integriteten til underrammens (22) ribber ved å benytte kameraet i den optiske inspeksjonstasjonen. Slik inspeksjon kan utføres ved å benytte elektromagnetiske sensorer montert på kameraets translationsramme, eller kameraet (12) selv. Fig. 35 illustrerer et riss fra baksiden av apparatet ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, sikteduksrammen (2) flyttet opp i posisjon for å bli scannet i den optiske inspeksjonsstasjonen (120). Fig. 36 viser snittet med filtreringsmaskinsikteduksrammen 82) flyttet opp i posisjon for å bli scannet i den optiske inspeksjonsstasjonen (120). Fig. 37A viser i isometrisk tegning reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73) med dets sentralt anbrakt nøkkel (74) rettet inn i forhold til en filterplugg (8).

Den sentralt anbrakte nøkkelen (74) er innrettet for å samhandle med filterpluggens (8) låseskruer (eller pinner) (81) for å flytte cellens (8) låseprofiler (83) innover for å slippe, eller utover for å låse cellen (8) i underrammen (22) av sikteduksrammen (2). Låseskruen (81) er tilkoblet via radielt utslått tannhjul (82) til låseprofilene (83). I Fig. 37B er reparasjonsmanipulatoren (72) vist med reparasjonsmanipulatorhodet (73), her i en utslått posisjon flyttet av en aktuator i reparasjonsmanipulatorenheten (72), i inngrep med filterpluggen (8).

Videre, i Fig. 37C er reparasjonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73) i ingrep med filterpluggen (8) som er trukket tilbake mot reparasjonsmanipulatoren (72) vist.

Fig. 38A illustrerer et grunnriss av reparas jonsmanipulatoren (72) med reparasjonsmanipulatorhodet (73) i en utstrakt posisjon og i inngrep med en filterplugg (8) . Manipulatorhodet vender mot fremsiden av cellefilteret som er utstyrt med ett eller flere lag med filter av en ønsket mesh, vanligvis av stål.

Fig. 38B er et snitt over den samme tegningen som viser sentralnøkkelen (74) i inngrepsposisjon i den sentrale låseskruen (81) for å åpne/låse filterpluggens (8) mekanisme. Overføringsmekanismen vist her er en gjenget del av låseskruen (81) som flytter en gjenget senterhylse koblet til alle sprossene (82) som dermed skyver låseprofilene (83) inn eller ut av inngrep med korresponderende profiler på underrammen (22) av filtreringsmaskinsikteduksrammen (2).

Som nevnt over kan apparatet i følge opppfinnelsen benyttes til rengjøring av filtreringsmaskinsikteduksrammer (82) uten nødvendigvis å utføre inspeksjon og/eller reparasjon. Vice versa kan apparatet i følge oppfinnelsen utføre inspeksjon og reparasjon av nye eller brukte filtreringsmaskin sikteduksrammer. Situasjonen kan oppstå dersom man er usikre på egenskapene slik som mesh størrelse eller om filtreringsmaskinfilterduken (1) til filtreringsmaskinfilterduksrammen (2), å kjøre den gjennom den optiske inspeksjonsstationen (120) for å analysere mesh størrelsen i filterduksduken (1) i en eller flere av underrammene (22) .

Claims (17)

1. l.En fremgangsmåte for rengjøring, inspeksjon og reparasjon av slitasje på siktemaskin sikteduksrammer (2) med filter duker (1) for bruk ved petroleumsutvinning,

   karakterisert vedfølgende trinn: a) fremskaffe en brukt eller boreslamforurenset sikteduksramme (2) med filterduk (1) til et sikteduksrammemagasin (100), b) et bevegelig hovedmanipulatorelement (115) griper sikteduksrammen (2) i magasinet (100), mater videre filter sikteduken (2) til en vaskeenhet (4) og rengjør sikteduksrammen (2) med filterduken (1), c) hovedmanipulatorelement (115) flytter sikteduksrammen (2) til en tørkeenhet (140) og tørker siktduksrammen (2), d) hovedmanipulatorelement (115) flytter sikteduksrammen (2) til en optisk inspeksjonsstasjon (120) og optisk inspiserer filterduken (1) og benytter en algoritme i en datamaskin som identifiserer skadde partier (6) på filterduken (1) og registrerer de skadde partienes (6) posisjon (7) i et datamaskinminne (9), e) fastsetter i algoritmen de skadde partienes (6) grad av slitasje eller skade og fastsette om de slitte eller skadde partiene (6) kvalifiserer til å bli reparert eller erstattet f) hovedmanipulatorelement (115) flytte sikteduksrammen (2) til en reparasjonsstasjon (70) med en reparasjonsmanipulator (72), som reparerer eller erstatter ved utskifting av den korresponderende filterpluggen (8) med en erstatningsfilterplugg (8) de skadde partiene (6) kvalifisert til å bli erstattet, , g) hovedmanipulatorelement (115) flytter den på denne måte reparerte sikteduksrammen (2) tilbake til magasinet (100).
2. 2. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor posisjonen (7) for det skadde partiet (6)registeres relativt til et gitt utgangspunkt på filterduken (1) eller dets sikteduksramme (2).
3. 3. Fremgangsmåten i følge krav 2, hvor posisjonen (7, 7x, 7y) registreres i henhold til den aktuelle cellerammen (22) i siktemaskinsikteduksrammen (2).
4. 4. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor et kamera (12) tar digitalbilder (13) av siktemaskinsikteduksrammen (2) i inspeksjonsstasjonen (120) og analyserer det digitale bildet (13) i en algoritme i en datamaskin hvor algoritmen i det minste identifiserer skadde partier (6) av filter duken (1) og registrerer de skadde partienes (6) pososjon (7) i et datamaskin minne (9) og hvor algoritmen videre bestemmer om det slitte eller ødelagte partiet (6) kvalifiserer til at filter duken (1) som omfatter det ødelagte partiet (6) lokalt erstattes.
5. 5. Fremgangsmåten i følge krav 4, hvor algoritmen videre omfatter bestemmelse av graden av slitasje av filter duken (1).
6. 6. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor sikteduksrammen (2) mates frem fra en stabel (30) av slike filterduker (1) i magasinet (100).
7. 7. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor det benyttes ett eller flere ultralyds elementer (44) i vaskeenheten (4) som renser sikteduksrammen (2) med filterduken (1).
8. 8. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor reparasjonsmanipulatoren (72) flytter ødelagte filterplugger (8) til ett eller flere filterpluggmagasiner (110) og plukker erstatningsfilterplugger (8) fra ett eller flere filterpluggmagasiner (110).
9. 9. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor den reparerte sikteduksrammen (2) flyttes til den optiske inspeksjonsstasjonen (120) for verifisering og registrering av den reparerte sikteduksrammens (2) status f ør flytting av den reparerte sikteduksrammen (2) tilbake til magasinet (100).
10. 10. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor det aktuelle boredybdeintervallet for hvilket sikteduken (1) ble benyttet, og tiden for når skaden (6) oppstod, videre registreres i datamaskin minnet (9).
11. 11. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor algoritmen (15) i datamaskinminnet (16) videre gjenskaper det lagrede bildet (13) og analyserer bildet (13) for ødelagte partiers (6) posisjoner (7) .
12. 12. Fremgangsmåten i følge krav 1, hvor registreringen av de skadde partienes (6) utstrekning og grad av skade påført knyttes til en identifikator for siktemaskinsikteduksrammen (2) i en database for å bidra til siktemaskinsikteduksrammens (2) histore gjennom en eller flere boreoperasjoner.
13. 13. Fremgangsmåten i følge krav 12, hvor identifikatoren anordnes i en elektronisk brikke på rammen.
14. 14. Et apparat for for rengjøring, inspeksjon og reparasjon av slitasje på siktemaskinsikteduksrammer (2) med filter duker (1) for bruk ved petroleumsutvinning, omfattende: a) et magasin (100) for mottak av ett eller flere forurensede sikteduksrammer (2), b) et bevegelig hovedmanipulatorelement (115) inrettet til å gripe sikteduksrammen (2) i magasinet (100) og videre innrettet til å mate frem sikteduksrammen (2) til en vaskeenhet (4) ,til en tørkeenhet (140) , til en optisk inspeksjonsstasjon (120), til en reparasjonsstasjon (70), tilbake til magasinet (100) c) hvor vaskeenheten (4) er innrettet tilr å vaske sikteduksrammen (2) med filterduken (1), d) hvor tørkeenheten (140) er inrettet til å motta sikteduksrammen (2) for å tørke sikteduksrammen (2), e) hvor den optiske inspeksjonsstasjonen (120) er for mottak av sikteduksrammen (2) innrettet til å optisk avbilde filterduken (1) og å bruke en algoritme i en datamaskin for å identifisere skadde partier (6) i filterduken (1) og til å registrere skadde partiers (6) posisjoner (7) i et datamaskinminne (9), f) hvor datamaskinen har en algoritme innrettet til fastsetting av de skadde partienes (6) grad av skade eller for å fastsette om de slitte eller skadde partiene (6) kvalifiserer til å bli reparert eller byttet ut g) reparasjonsstasjonen (70) for mottak av sikteduksrammene (2) utstyrt med en manipulatorarm (72) for å reparere eller erstatte de skadde partiene (6) klassifisert til å repareres og videre utstyrt med erstatningsfilterplugger (8) for erstatning av skadde partier (6) klassifisert for å bli byttet.
15. 15. Apparatet i følge krav 14, utstyrt med et kamera (12) for avbilding av digitale bilder (13) av siktemaskinsikteduksrammen (2) i den optiske inskpeksjonsstasjonen (120) og for å analysere digitale bilder (13) i en algoritme i en datamskin, hvor algoritmen identifiserer skadde partier (6) i filterduken (1) og for å registrere de skadde partienes (6) posisjoner (7) i et datamaskin minne (9) videre er algoritmen innrettet til å fastsette om de slitte eller skadde partiene (6) kvalifiserer til utbytting.
16. 16. Apparatet i følge krav 14, omfattende ett eller flere ultralydselementer (44) i vaskeenheten (4) innrettet til å være nedsunket i væske for rengjøring av sikteduksrammen (2) med filterduken(1).
17. 17. Apparatet i følge krav 14, hvor reparasjonsmanipulatoren (72) er innrettet til å flytte skadde filterplugger (8) fra ett eller flere filterpluggmagasiner (110).