МАГНИТНЫЙ БАРАБАН ДЛЯ СТРУЖКИ Российский патент 2020 года по МПК E21B21/06 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Скважины могут быть пробурены вглубь подземных пластов для добычи ценных углеводородов. Различные операции могут быть выполнены до, во время и после бурения скважины для добычи и содействия движению потока углеводородных флюидов на поверхность.

[0002] Традиционно на буровых платформах используют буровые растворы для смазки во время буровых работ. Эти буровые растворы смазывают, охлаждают и выводят обломки породы и мусор из бурильной колонны. Когда добыча из скважины приближается к концу жизненного цикла скважины, она может быть подготовлена к закрытию пробкой или запечатыванию. На старых платформах удаление бурильной колонны может быть в целом сложным и/или неэкономичным делом. Может быть более подходящим пробурить бурильную колонну в рамках работ по очистке скважины для закрытия ее колпаком, в зависимости от различных факторов. Учитывая, что бурильные колонны содержат в основном железные металлические компоненты, после процесса в буровом растворе может содержаться большое количество металлического мусора. Часто желательно повторно использовать буровые растворы. Тем не менее металлический мусор в буровых растворах может быть вредным для бурового оборудования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0003] Для подробного описания предпочтительных вариантов реализации изобретения далее будут упоминаться прилагаемые графические материалы, в которых:

[0004] на фиг. 1 проиллюстрирована система доставки бурового раствора в ствол скважины;

[0005] на фиг. 2 проиллюстрирован вид в поперечном сечении магнитного блока для стружки;

[0006] на фиг. 3 проиллюстрирован вид сбоку впускного отверстия магнитного блока для стружки;

[0007] на фиг. 4 проиллюстрирован вид сбоку выпускного отверстия магнитного блока для стружки;

[0008] на фиг. 5 проиллюстрирован вариант реализации магнитного корпуса;

[0009] на фиг. 6 проиллюстрирован вариант реализации кожуха;

[0010] на фиг. 7 проиллюстрирован вариант реализации торцевого диска и лонжерона; и

[0011] на фиг. 8 проиллюстрированы различные положения множества лонжеронов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Данное изобретение может относиться в целом к операциям бурения и, в частности, к системам и способам очистки бурового раствора, когда он возвращается на поверхность из ствола скважины. Специалисты в данной области техники без труда поймут, что принципы, описанные в данном документе, в равной степени применимы к любой другой подходящей обработке жидкости, требующей удаления металлического мусора.

[0013] Система и способ могут быть использованы для удаления металлов из бурового раствора после его возвращения на поверхность. Блок обработки может быть расположен на поверхности около устья скважины для очистки и фильтрации любой магнитной стружки, присутствующей в буровом растворе. Как описано в данном документе, термин «стружка» может относиться к металлическим, деревянным, пластиковым частям и/или их комбинациям, которые представляют собой обломки или отходы, возникающие в результате процесса субтрактивной обработки. По меньшей мере часть стружки может быть ферромагнитными материалами, притянутыми к магнитам.

[0014] На фиг. 1 проиллюстрирована система доставки бурового раствора в ствол скважины. Со ссылкой на фиг. 1 буровые растворы, используемые во время операции в стволе скважины, могут прямо или косвенно воздействовать на один или более компонентов или частей оборудования, связанных с буровой компоновкой 100. Следует отметить, что, хотя на фиг. 1 в целом изображена наземная буровая установка, специалисты в данной области техники без труда поймут, что принципы, описанные в данном документе, в равной степени применимы к операциям подводного бурения, в которых используются плавучие или морские платформы и буровые установки, без отклонения от объема изобретения.

[0015] Как проиллюстрировано, буровая компоновка 100 может содержать буровую платформу 102, которая поддерживает буровую вышку 104, имеющую подвижный блок 106 для подъема и спуска бурильной колонны 108. Бурильная колонна 108 может содержать, но не ограничивается этим, трубопроводы, такие как бурильная труба и гибкие насосно-компрессорные трубы, как это в целом известно специалистам в данной области техники. Ведущая бурильная труба 110 может поддерживать бурильную колонну 108, когда она спускается через роторный стол 112. Буровое долото 114 прикреплено к дистальному концу бурильной колонны 108 и приводится в движение или забойным двигателем, и/или вращением бурильной колонны 108 с поверхности скважины. Когда буровое долото 114 вращается, оно создает ствол 116 скважины, который проникает в различные подземные пласты 118.

[0016] Насос 120 (например, буровой насос) циркулирует буровой раствор 122, который мог храниться в емкости до его использования, через подводящую трубу 124 в ведущую бурильную трубу 110, которая транспортирует буровой раствор 122 вглубь скважины через внутреннюю часть бурильной колонны 108 и через одно или более отверстий в буровом долоте 114. Насос 120 может быть частью насосной системы. Затем буровой раствор 122 циркулирует обратно к поверхности через кольцевое пространство 126, определенное между бурильной колонной 108 и стенками ствола 116 скважины. На поверхности рециркулируемый или отработанный буровой раствор 122 выходит из кольцевого пространства 126 и может передаваться в один или более блоков 128 для обработки жидкости через взаимно соединяющуюся поточную линию 130. После прохождения через блок(и) 128 для обработки жидкости «очищенный» буровой раствор 122 отводится в ближайшую сточную емкость 132 (например, приемную емкость для бурового раствора), которая может функционировать в качестве резервуара или системы хранения бурового раствора 122. Хотя проиллюстрировано, что блок(и) для обработки жидкости расположен(ы) в выпускном отверстии ствола 116 скважины через кольцевое пространство 126, специалисты в данной области техники без труда поймут, что блок(и) 128 для обработки жидкости может (могут) быть расположен(ы) в любом другом месте в буровой компоновке 100 для облегчения ее надлежащего функционирования без отклонения от объема данного изобретения. Буровой раствор 122 может быть откачан из ствола 116 скважины, однако, как обсуждалось выше, если часть бурового раствора 122 окажется заключенной в кольцевом пространстве и не будет откачиваться из ствола 116 скважины, оставшаяся часть может схватиться и превратиться в затвердевшую массу (например, после активации под воздействием тепла, выделяемого при операциях бурения или добычи), а не испарять или иным образом генерировать расширяющийся газ.

[0017] Буровой раствор 122 может быть добавлен в смесительный бункер 134, тип емкости с возможностью сообщения или с возможностью гидравлического сообщения со сточной емкостью 132. Смесительный бункер 134 может содержать, но не ограничивается этим, смесители и связанное с ними смесительное оборудование, известное специалистам в данной области техники, однако в альтернативных вариантах реализации изобретения буровой раствор 122 может не быть добавлен в смесительный бункер. По меньшей мере в одном примере может быть более одной сточной емкости 132, например несколько сточных емкостей 132, расположенных последовательно. Кроме того, сточная емкость 132 может быть типичной для одного или более хранилищ и/или блоков жидкости, в которых раскрытые жидкости для обработки могут храниться, восстанавливаться и/или регулироваться до тех пор, пока не будут использованы в качестве жидкости для обработки, например, в качестве бурового раствора 122.

[0018] Как упомянуто выше, буровой раствор 122 может прямо или косвенно воздействовать на компоненты и оборудование буровой компоновки 100. Например, буровой раствор 122 может прямо или косвенно воздействовать на насос 120 и любые насосные системы, которые типично содержат любые трубопроводы, магистральные трубопроводы, грузовые автомобили, трубчатые элементы и/или трубы, которые могут быть соединены с насосом и/или любыми насосными системами и могут использоваться для жидкостной подачи бурового раствора 122 вглубь скважины, любые насосы, компрессоры или двигатели (например, верхние или забойные), используемые для приведение в движение бурового раствора 122, любые клапаны или соответствующие соединения, используемые для регулирования давления или скорости потока бурового раствора 122, и любые датчики (т. е. датчики давления, температуры расхода и т. д.), контрольно-измерительные приборы и/или их комбинации и тому подобное. Буровой раствор 122 также может прямо или косвенно воздействовать на смесительный бункер 134 и сточную емкость 132 и их классифицированные варианты.

[0019] Буровой раствор 122 также может прямо или косвенно воздействовать на различное скважинное оборудование и инструменты, которые могут вступать в контакт с буровым раствором 122, такие как, но не ограничиваясь ими, бурильную колонну 108, любые поплавки, утяжеленные бурильные трубы, гидравлические турбинные двигатели, забойные двигатели и/или насосы, связанные с бурильной колонной 108, и любые инструменты для измерений в процессе бурения/каротажа в процессе бурения (ИПБ/КПБ) и связанное с ними телеметрическое оборудование, датчики или распределенные датчики, связанные с бурильной колонной 108. В вариантах реализации изобретения буровой раствор 122 также может прямо или косвенно воздействовать на любые скважинные теплообменники, клапаны и соответствующие исполнительные устройства, уплотнения инструментов, пакеры и другие изолирующие устройства или компоненты ствола скважины и т.п., связанные со стволом 116 скважины. Буровой раствор 122 может также прямо или косвенно воздействовать на буровое долото 114, которое может включать в себя, но не ограничиваться ими, шарошечные конические долота, долота типа PDC с поликристаллическими алмазными вставками, долота из природного алмаза, любые раздвижные расширители ствола скважины, буровые расширители, буровые коронки для колонкового бурения и т.д.

[0020] Хотя в данном документе это конкретно не проиллюстрировано, буровой раствор 122 может также прямо или косвенно воздействовать на любое оборудование для транспортировки или доставки, используемое для подачи бурового раствора 122 в буровую компоновку 100, такое как, например, любые транспортные емкости, трубопроводы, магистральные трубопроводы, грузовые автомобили, трубчатые элементы и/или трубы, используемые для гидравлического перемещения бурового раствора 122 из одного места в другое, любые насосы, компрессоры или двигатели, используемые для приведения в движение бурового раствора 122, любые клапаны или соответствующие соединения, используемые для регулирования давления или скорости потока бурового раствора 122, и любые датчики (то есть датчики давления и температуры), контрольно-измерительные приборы и/или их комбинации и тому подобное.

[0021] Буровой раствор 122 также может прямо или косвенно воздействовать на блок(и) 128 для обработки жидкости, который(е) может (могут) содержать, но не ограничивается(ются) ими, один или более из вибрационного сита (например, вибрационного сита для бурового раствора), центрифуги, гидроциклона, сепаратора (включая магнитные и электрические сепараторы), гидроциклонной установки тонкой очистки бурового раствора, гидроциклонного пескоотделителя, сепаратора, фильтра (например, диатомитовых фильтров), теплообменника, любого оборудования для регенерации жидкости. Блок(и) 128 для обработки жидкости может (могут) дополнительно содержать один или более датчиков, контрольно-измерительных приборов, насосов, компрессоров и тому подобное, используемых для хранения, контроля, регулирования и/или восстановления жидкостей для обработки.

[0022] Одна из основных функций бурового раствора 122 может заключаться в удалении бурового шлама из ствола 116 скважины. Блок(и) 128 для обработки жидкости может (могут) быть реализован(ы) в буровой компоновке 100, чтобы способствовать этому процессу. Блок(и) 128 для обработки жидкости может (могут) содержать магнитный блок 136 для стружки.

[0023] На фиг. 2 проиллюстрирован вариант реализации магнитного блока 136 для стружки. Магнитный блок 136 для стружки может служить для удаления магнитной стружки из жидкости. Ферромагнитная стружка может содержать буровые шламы, такие как обрезки из обсадной колонны. В дополнение к магнитной стружке магнитный блок 136 для стружки также может удалять другие ферромагнитные материалы из бурового раствора 122. Магнитный блок 136 для стружки может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. В вариантах реализации изобретения магнитный блок 136 для стружки может представлять собой прямоугольную коробку. Ширина магнитного блока 136 для стружки может составлять от около 0,3 метра (1 фута) до около 6,1 метра (20 футов), от около 0,3 метра (1 фута) до около 3,1 метра (10 футов) или от около 3,1 метра (10 футов) до около 6,1 метра (20 футов). Длина магнитного блока 136 для стружки может составлять от около 0,3 метра (1 фута) до около 9,1 метра (30 футов), от около 0,3 метра (1 фута) до около 4,6 метра (15 футов) или от около 4,6 метра (15 футов) до около 9,1 метра (30 футов). Высота магнитного блока 136 для стружки может составлять от около 0,3 метра (1 фута) до около 6,1 метра (20 футов), от около 0,3 метра (1 фута) до около 3,1 метра (10 футов) или от около 3,1 метра (10 футов) до около 6,1 метра (20 футов). Магнитный блок 136 для стружки может быть изготовлен из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Магнитный блок 136 для стружки может содержать корпус 200, впускное отверстие 202, канал 204 потока, выпускное отверстие 206, магнитный корпус 208, скребок 210 и/или контрольный датчик 212.

[0024] Корпус 200 может служить обсадной колонной для размещения компонентов магнитного блока 136 для стружки. Корпус 200 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Как проиллюстрировано, корпус 200 может представлять собой полую прямоугольную коробку. Корпус 200 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Без ограничения, подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Корпус 200 может содержать множество частей, расположенных друг возле друга. Каждая отдельная часть может быть временно прикреплена или навсегда прикреплена к другой. Например, множество частей могут быть кусками листового металла разных размеров. Могут быть отверстия, расположенные в нескольких частях, в которых подходящие крепежные элементы могут прикреплять одну отдельную часть к другой отдельной части. Подходящие крепежные элементы могут включать, без ограничения, гайки и болты, шайбы, винты, штифты, гнезда, стержни и резьбовые шпильки, шарниры и/или любую их комбинацию. Кроме того, можно использовать резьбу, адгезивы, сварку и/или любую их комбинацию.

[0025] Корпус 200 может содержать опоры 214. Опоры 214 могут обеспечивать конструктивную опору для корпуса 200. Опоры 214 могут быть любого подходящего размера, высоты или формы. Опоры 214 могут быть изготовлены из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Как проиллюстрировано, опоры 214 могут быть расположены вертикально между нижней частью и верхней частью корпуса 200. Хотя это и не проиллюстрировано, дополнительные опоры могут быть расположены между нижней частью и верхней частью корпуса 200 под любым подходящим углом. Например, дополнительные опоры могут быть расположены горизонтально между опорами 214, которые расположены вертикально между нижней частью и верхней частью корпуса 200.

[0026] Камера 216 может быть образована внутри корпуса 200. Камера 216 может быть пустым пространством в корпусе 200. Хотя проиллюстрирована только одна камера 216, в магнитном блоке 136 для стружки может быть множество камер 216. Камера 216 может располагаться между любыми опорами 214 и/или отдельными частями (например, стенками, полом, потолком) корпуса 200.

[0027] Впускное отверстие 202 может быть отверстием в корпусе 200. Впускное отверстие 202 может быть отсутствием материала. Впускное отверстие 202 может иметь любой подходящий размер и форму. Впускное отверстие 202 может позволять флюиду поступать в корпус 200. В вариантах реализации изобретения впускное отверстие 202 может быть расположено вблизи верхней части корпуса 200. Впускное отверстие 202 может принимать трубопровод (не проиллюстрирован), при этом трубопровод транспортирует флюид из предыдущего местоположения через впускное отверстие 202 в корпус 200.

[0028] Затем флюид может перемещаться вдоль канала 204 потока. Канал 204 потока может направлять флюид через магнитный блок 136 для стружки от впускного отверстия 202 к выпускному отверстию 206, при этом канал 204 потока является областью, вдоль которой протекает флюид. Канал 204 потока может быть открытым или закрытым каналом для потока флюида через магнитный блок 136 для стружки. Канал 204 потока может быть комбинацией открытых и закрытых каналов для потока флюида. Как проиллюстрировано, канал 204 потока может содержать одну или более уступов 222 для потока. Хотя это не проиллюстрировано, в канале 204 потока могут использоваться конвейерные ленты для транспортировки флюида по каналу 204 потока. В качестве альтернативного варианта, в канале 204 потока может использоваться гравитация для подачи флюида через канал 204 потока. Уступы 222 для потока могут поддерживать поток флюида в магнитном блоке 136 для стружки. Уступы 222 для потока могут иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Уступы 222 для потока могут иметь удлиненную плоскую поверхность. Уступы 222 для потока могут быть выполнены из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Как проиллюстрировано, может быть множество уступов 222 для потока, которые перекрываются. Уступы 222 для потока могут быть расположены вдоль длины или вдоль части длины корпуса 200. Стороны уступов 222 для потока могут тангенциально упираться в стенки корпуса 200. Уступы 222 для потока могут быть расположены под любым подходящим углом относительно горизонтальной оси.

[0029] Выпускное отверстие 206 может быть отверстием в корпусе 200. Выпускное отверстие 206 может быть отсутствием материала. Выпускное отверстие 206 может иметь любой подходящий размер и форму. Выпускное отверстие 206 может позволять флюиду выходить из корпуса 200. Хотя проиллюстрировано только одно выпускное отверстие 206, может быть множество выпускных отверстий 206. В вариантах реализации изобретения выпускное отверстие 206 может быть расположено вблизи нижней части корпуса 200. Выпускное отверстие 206 может принимать трубопровод (не проиллюстрирован), при этом трубопровод транспортирует флюид из корпуса 200 через выпускное отверстие 206 в отдельное место. Когда флюид входит во впускное отверстие 202 и выходит из выпускного отверстия 206, флюид может обрабатываться для удаления ферромагнитного материала.

[0030] Магнитный корпус 208 может быть реализован в магнитном блоке 136 для стружки. Магнитный корпус 208 может удалять ферромагнитный материал (например, металлический мусор) из флюида, проходящего через магнитный блок 136 для стружки. Магнитный корпус 208 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Например, магнитный корпус 208 может иметь цилиндрическую форму. В некоторых вариантах реализации изобретения магнитный корпус 208 может иметь форму барабана и именоваться «магнитным барабаном для стружки». В вариантах реализации изобретения магнитный корпус 208 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. В вариантах реализации изобретения определенные компоненты магнитного корпуса 208 могут содержать ферромагнитный материал. Магнитный корпус 208 может быть расположен внутри корпуса 200. Магнитный корпус 208 может быть расположен таким образом, чтобы протяженность магнитного корпуса 208 была перпендикулярна каналу 204 потока, направленному уступами 222 для потока. Однако подходящими могут быть другие компоновки магнитного корпуса 208 для конкретных вариантов применения. Магнитный корпус 208 может вращаться вдоль центральной оси, параллельной протяженности магнитного корпуса 208. В вариантах реализации изобретения, когда флюид стекает вниз по корпусу 200 вдоль уступов 222 для потока, магнитный корпус 208 может полностью или частично находиться в канале 204 для потока. В вариантах реализации изобретения флюид может протекать вокруг нижней половины магнитного корпуса 208. Когда флюид протекает вокруг магнитного корпуса 208, ферромагнитный материал (например, металлический мусор) может отделяться от флюида и прилипать к магнитному корпусу 208. Когда магнитный корпус 208 вращается, металлический мусор может вращаться, направляясь к верхней половине магнитного корпуса 208.

[0031] Скребок 210 может быть расположен вблизи верхней половины магнитного корпуса 208. Скребок 210 может служить для удаления ферромагнитных материалов из магнитного корпуса 208. Когда магнитный корпус 208 вращается, край скребка 210 может контактировать с внешней поверхностью (или находиться в непосредственной близости от внешней поверхности) магнитного корпуса 208. Ферромагнитные материалы могут быть принудительно удалены благодаря блокировке продолжающегося пути движения краем скребка 210 относительно магнитного корпуса 208. Скребок 210 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. В вариантах реализации изобретения скребок 210 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Хотя проиллюстрирован только один скребок 210, может быть множество скребков 210, расположенных вокруг магнитного корпуса 208. Может быть уступ 218 для мусора для направления потока удаленных ферромагнитных материалов из магнитного корпуса 208.

[0032] Когда флюид протекает вокруг и мимо магнитного корпуса 208, массовый процент ферромагнитных материалов в флюиде может уменьшаться. Например, массовый процент ферромагнитных материалов может уменьшиться на 25%, 50%, 75%, 90% или более. Контрольный датчик 212 может быть расположен ниже по потоку от магнитного корпуса 208, чтобы позволить оператору проверять уменьшение массового процента металлического мусора, присутствующего в флюиде. Например, контрольный датчик 212 может быть расположен в канале 204 потока между магнитным корпусом 208 и выпускным отверстием 206. Может быть множество контрольных датчиков 212. Контрольные датчики 212 могут быть расположены в любом месте в корпусе 200 до тех пор, пока по меньшей мере часть контрольных датчиков 212 находится в контакте с каналом 204 потока.

[0033] Контрольный датчик 212 может дополнительно содержать магнитную пробку 220. Магнитная пробка 220 может быть вставлена в канал 204 потока и извлечена из него. Как проиллюстрировано, магнитная пробка 220 может быть расположена в канале 204 потока за магнитным корпусом 208, например, в канале 204 потока между магнитным корпусом 208 и выпускным отверстием 206. Может быть множество магнитных пробок 220. Отверстия могут быть расположены на корпусе 200, позволяя магнитной пробке 220 получать доступ к каналу 204 потока. Оператор может визуально осмотреть магнитную пробку 220 на наличие ферромагнитных материалов. Количество ферромагнитных материалов на магнитной пробке 220 может предоставить оператору визуальную индикацию эффективности магнитного блока 136 для стружки. Оператор может регулировать настройки для максимального повышения эффективности работы (например, регулировать скорость потока флюида). Магнитная пробка 220 также может обеспечивать дополнительное удаление ферромагнитных материалов из канала 204 потока путем привлечения ферромагнитных материалов с помощью магнитного поля.

[0034] Магнитный блок 136 для стружки может быть расположен в любом подходящем месте для удаления ферромагнитных материалов из флюида. Например, магнитный блок 136 для стружки может быть расположен на месте во время операции бурения для удаления ферромагнитных материалов (например, обрезки обсадных труб) из бурового раствора. В качестве дополнительного примера, магнитный блок 136 для стружки может быть встроен в буровую компоновку 100 (например, со ссылкой на фиг. 1) для удаления металлического мусора в качестве процесса послеоперационной обработки или во время циркуляции бурового раствора 122 (например, со ссылкой на фиг. 1). Буровой раствор 122 может поступать в магнитный блок 136 для стружки со значительным присутствием ферромагнитных материалов через впускное отверстие 202 и может выходить с меньшим присутствием ферромагнитных материалов через выпускное отверстие 206.

[0035] На фиг. 3 проиллюстрировано впускное отверстие 202 магнитного блока 136 для стружки. Как проиллюстрировано, впускное отверстие 202 может быть расположено в стенке 300 корпуса 200. На фиг. 4 проиллюстрировано выпускное отверстие 206 магнитного блока 136 для стружки. Как проиллюстрировано, пара выпускных отверстий 206 может располагаться в стенке 300 корпуса 200. Трубопровод (не проиллюстрирован) может отдельно подключаться как к впускному отверстию 202, так и к выпускному отверстию 206 для обеспечения гидравлического сообщения между магнитным блоком 136 для стружки и буровой компоновкой 100 (например, со ссылкой на фиг. 1). Магнитный блок 136 для стружки может использовать гравитационную подачу. В качестве альтернативного варианта, магнитный блок 136 для стружки может использовать насосы и/или конвейерные ленты для облегчения движения флюида, которые могут использоваться вместо гравитации или в сочетании с гравитацией. Как проиллюстрировано на фиг. 4, панель 400 управления может быть расположена на стенке 300 корпуса 200. Панель 400 управления может регулировать настройки в магнитном блоке 136 для стружки и показывать информацию оператору. Панель 400 управления может быть расположена в любом месте вдоль стенки 300 корпуса 200. Хотя проиллюстрировано, что панель 400 управления расположена на стене 300 с выпускным отверстием 206, нет необходимости размещать панель 400 управления на той же стенке 300, что и выпускное отверстие 206. Панель 400 управления может содержать световые индикаторы, кнопки, переключатели, датчики, дисплеи и/или их комбинации. Панель 400 управления может предусматривать средства для запуска и остановки работы магнитного блока 136 для стружки. Работа магнитного блока 136 для стружки может включать подачу питания на магнитный корпус 208 (например, со ссылкой на фиг. 2), управление количеством оборотов в минуту, при которых магнитный корпус 208 вращается, обеспечивая поток флюида, регулируя поток жидкости, останавливая поток флюида и/или их комбинации. Панель 400 управления может указывать скорости потока, объем флюида, температуру, давление и/или их комбинации. Панель 400 управления также может предусматривать средства для аварийной остановки всех операций.

[0036] На фиг. 5 проиллюстрирован вариант реализации магнитного корпуса 208. Магнитный корпус 208 может получать питание и/или управляться с помощью панели 400 управления (например, ссылаясь на фиг. 4). Магнитный корпус 208 может включать продольную ось 500. Магнитный корпус 208 может вращаться вокруг продольной оси 500. Соответственно, магнитный корпус 208 может считаться магнитным вращающимся барабаном. Как проиллюстрировано, ось 501 может быть расположена вдоль продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Ось 501 может служить в качестве центрального вала для вращения магнитного корпуса 208. Как проиллюстрировано, длина оси 501 может быть больше, чем длина магнитного корпуса 208. Магнитный корпус 208 может содержать торцевые диски 502 и один или более магнитных блоков 504.

[0037] Торцевые диски 502 могут прикреплять ось 501 к магнитному корпусу 208. Торцевые диски 502 также могут поддерживать и размещать магнитные блоки 504 в магнитном корпусе 208. Торцевые диски 502 могут иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Например, торцевые диски 502 могут быть круглыми. Кроме того, торцевые диски 502 могут быть изготовлены из любого подходящего материала. Подходящий материал может включать, но не ограничивается ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Как проиллюстрировано на фиг. 5, может быть множество торцевых дисков 502. Как проиллюстрировано, на торцевых дисках 502 могут располагаться отверстия 508, 510. Может быть первый набор отверстий 508 и второй набор отверстий 510. Первый набор отверстий 508 может быть расположен на некотором расстоянии от и вокруг продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Первый набор отверстий 508 может быть расположен в той же и/или иной компоновке, что и в торцевых дисках 502. Первый набор отверстий 508 может быть расположен по кругу. Второй набор отверстий 510 может быть расположен таким же образом, как и первый набор отверстий, но на большем расстоянии от продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Как первый набор отверстий 508, так и второй набор отверстий 510 могут предусматривать точки крепления для применения подходящих крепежных элементов 512. Подходящие крепежные элементы 512 могут включать, но не ограничиваться ими, гайки и болты, шайбы, винты, штифты, гнезда, стержни и резьбовые шпильки, шарниры и/или любую их комбинацию. Например, крепежные элементы 512 могут включать направляющие болты выступа, расположенные как в первом наборе отверстий 508, так и во втором наборе отверстий 510, при этом болтовая поверхность направляющих болтов выступа может быть расположена на внутренней поверхности каждого из торцевых дисков 502. Крепежные элементы 512 могут прикреплять магнитные блоки 504 к торцевым дискам 502.

[0038] Каждый из магнитных блоков 504 может содержать лонжероны 506. Магнитные блоки 504 могут служить для создания магнитного поля, которое распространяется от магнитного корпуса 208. Магнитные блоки 504 могут обеспечивать удаление металлического мусора из флюида посредством притяжения этого металлического мусора к магнитному корпусу 208 посредством магнитного поля. Лонжероны 506 могут быть соединительным блоком между торцевыми дисками 502. Как проиллюстрировано, каждый из магнитных блоков 504 может содержать лонжероны 506, которые проходят между разнесенными парами торцевых дисков 502. Лонжероны 506 могут иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Например, лонжероны 506 могут содержать балки, которые имеют прямоугольное поперечное сечение, t-образное поперечное сечение, i-образное поперечное сечение, треугольное поперечное сечение, круглое поперечное сечение или поперечное сечение канала. Лонжероны 506 могут быть изготовлены из любого подходящего материала. Подходящие материалы могут включать, но не ограничиваются ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Может быть множество лонжеронов 506. В вариантах реализации изобретения множество лонжеронов 506 для каждого из магнитных блоков 504 может быть расположено между торцевыми дисками 502 и вокруг центральной оси магнитного корпуса 208.

[0039] Магнитные блоки 504 могут дополнительно содержать магниты 514. Магниты 514 могут служить для создания магнитного поля, которое проходит от магнитного корпуса 208. Магниты 514 могут иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Магниты 514 могут быть изготовлены из любого подходящего материала, включая, но не ограничиваясь этим, постоянный магнит. Подходящие материалы могут включать, но не ограничиваются ими, ферромагнитные материалы, такие как железо, кобальт, никель и сплавы редкоземельных металлов. В качестве альтернативного варианта, магниты 514 могут быть в виде электромагнита. Может быть множество магнитов 514, расположенных в магнитных блоках 504. Магниты 514 могут быть расположены вокруг продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Как проиллюстрировано, магниты 514 могут быть соединены с лонжеронами 506. Любой подходящий метод может использоваться для прикрепления магнитов 514 к лонжеронам, включая, но не ограничиваясь ими, крепежные элементы, такие как гайки и болты, шайбы, винты, штифты, гнезда, стержни и резьбовые шпильки, шарниры и/или любую их комбинацию. Кроме того, можно использовать резьбу, адгезивы, сварку и/или любую их комбинацию.

[0040] Далее в соответствии с фиг. 6, магнитный корпус 208 может дополнительно содержать кожух 600. Как проиллюстрировано, кожух 600 может быть расположен вокруг магнитных блоков 504 (например, со ссылкой на фиг. 5). Кожух 600 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Например, кожух 600 может иметь полую цилиндрическую форму. Как проиллюстрировано, торцы кожуха 600 совмещаются с торцами торцевых дисков 502. Кожух 600 может быть изготовлен из любого подходящего материала. Подходящие материалы могут включать, но не ограничиваются ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации. Кожух 600 может иметь гладкую наружную поверхность. Например, кожух 600 может быть изготовлен из ферромагнитного материала, такого как железо, кобальт, никель и сплавы редкоземельных металлов. Кожух 600 может быть временно или постоянно прикреплен к торцевым дискам 502. Подходящие крепежные элементы, резьбовые соединения, адгезивы, сварка и/или любая их комбинация могут использоваться для крепления кожуха 600 к торцевым дискам 502. Подходящие крепежные элементы могут включать, но не ограничиваются ими, гайки и болты, шайбы, винты, штифты, гнезда, стержни и резьбовые шпильки, шарниры и/или любые их комбинации. Кроме того, можно использовать резьбу, адгезивы, сварку и/или любую их комбинацию.

[0041] На фиг. 7 проиллюстрирован вариант реализации торцевого диска 502 и магнитного блока 504. Для простоты иллюстрации проиллюстрирован только один торцевой диск 502 и лонжерон 506. Как проиллюстрировано, магнитный блок 504 может дополнительно содержать магнитную направляющую проушину 700. Хотя это не проиллюстрировано, магнитная направляющая проушина 700 может быть расположена на каждом конце лонжерона 506. Магнитная направляющая проушина 700 может служить в качестве соединительного элемента между лонжероном 506 и каждым торцевым диском 502. Магнитная направляющая проушина 700 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Кроме того, магнитная направляющая проушина 700 может быть изготовлена из любого подходящего материала. Подходящие материалы могут включать, но не ограничиваются ими, металл, неметалл, пластик, композит, керамику и/или их комбинации.

[0042] Как проиллюстрировано, магнитная направляющая проушина 700 может содержать базовую секцию 702 и удлиненную петлевую секцию 704. Базовая секция 702 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. Как проиллюстрировано, базовая секция 702 может быть прямоугольной в поперечном сечении. Базовая секция 702 может служить для соединения лонжерона 506 с магнитной направляющей проушиной 700. Лонжерон 506 может быть временно или постоянно закреплен на магнитной направляющей проушине 700. Могут использоваться подходящие крепежные элементы, резьбовые соединения, адгезивы, сварка и/или любая их комбинация. Подходящие крепежные элементы могут включать, но не ограничиваются ими, гайки и болты, шайбы, винты, штифты, гнезда, стержни и резьбовые шпильки, шарниры и/или любую их комбинацию.

[0043] Удлиненная петлевая секция 704 может иметь любой подходящий размер, высоту или форму. В вариантах реализации изобретения удлиненная петлевая секция 704 может иметь эллиптическую форму. В удлиненной петлевой секции 704 может располагаться отверстие 706. В вариантах реализации изобретения отверстие 706 может быть удлинено настолько, что его длина будет превышать его ширину. Поверхности крепежных элементов 512 (например, со ссылкой на фиг. 5), которые крепят лонжерон 506 к торцевым дискам 502, могут зацепляться за удлиненную петлевую секцию 704. Кроме того, удлиненная петлевая секция 704 может быть расположена таким образом, чтобы одно из первого набора отверстий 508 и одно из второго набора отверстий 510 располагались в отверстии 706. Как проиллюстрировано, длина отверстия 706 может быть больше, чем расстояние между первым набором отверстий 508 и вторым набором отверстий 510.

[0044] С дополнительной ссылкой на фиг. 5 и 6 крепление удлиненной петлевой секции 704 и крепежных элементов 512 должно обеспечивать ограниченное радиальное смещение магнитных блоков 504. Магнитные блоки 504 могут быть смещены к кожуху 600 и от него, но могут быть заблокированы от продольного смещения. Как проиллюстрировано на фиг. 7, торцевой диск 502 может содержать упорный выступ 708, который ограничивает радиальное смещение магнитного блока 504 к кожуху 600. В первом положении лонжероны 506 могут быть тангенциально выровнены с краем торцевых дисков 502. Упорный выступ 708 может предотвращать перемещение лонжеронов 506 в радиальном направлении наружу за пределы первого положения. Во втором положении лонжероны 506 могут скользить в радиальном направлении внутрь на определенное расстояние к продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Это расстояние эквивалентно расстоянию между первым набором отверстий 508 и вторым набором отверстий 510. Крепежный элемент 512, расположенный во втором наборе отверстий 510, может ограничивать перемещение лонжеронов 506 в радиальном направлении внутрь за пределы второго положения. Как проиллюстрировано, лонжероны 506 могут содержать канал 710, в котором могут быть расположены магниты 514. Когда лонжероны 506 перемещаются из первого положения во второе положение, магниты 514 также должны перемещаться в радиальном направлении внутрь дальше от кожуха 600.

[0045] На фиг. 8 проиллюстрированы различные положения множества лонжеронов 506. Как проиллюстрировано, лонжероны 506 расположены вокруг продольной оси 500 магнитного корпуса 208. Удлиненная петлевая секция 704 ограничивает траекторию перемещения магнитных блоков 504 вдоль одной оси, т. е. радиальной оси, так что магнитные блоки 504 могут перемещаться в радиальном направлении наружу, но не продольно. Когда магнитный корпус 208 вращается вокруг своей продольной оси 500, положение удлиненных петлевых секций 704 может изменяться, когда гравитация G тянет лонжероны 506 и соответствующие магнитные блоки 504 вниз. Лонжероны 506 вблизи нижнего края торцевого диска 502 относительно земли могут находиться в первом положении. Как проиллюстрировано, в первом положении крепежный элемент 512, расположенный в первом наборе отверстий 508, может упираться в закругленный край 800 отверстия 706 удлиненной петлевой секции 704, которая находится ближе всего к продольной оси 500. Когда магнитный корпус 208 вращается, магнитные блоки 504 могут перемещаться из первого положения во второе положение с магнитными блоками 504, скользящими в радиальном направлении внутрь к продольной оси 500. Когда лонжероны 506 достигают второго положения в верхней части торцевого диска 502, лонжероны 506 могут скользить в радиальном направлении внутрь под действием гравитации G так, что крепежный элемент 512, расположенный во втором наборе отверстий 510, может упираться в закругленный край 800 отверстия 706 удлиненной петлевой секции 704, которая находится ближе всего к базовой секции 702. Когда торцевой диск 502 продолжает вращаться, магнитные блоки 504 будут перемещаться из второго положения в первое положение гравитацией G, тянущей лонжерон 506 вниз, в направлении от продольной оси 500 торцевого диска 502. Лонжероны 506 могут скользить в радиальном направлении наружу к краю торцевого диска 502 до тех пор, пока крепежные элементы 512, расположенные в первом наборе отверстий 508, не упрутся в закругленный край 800 отверстия 706 удлиненной петлевой секции 704, которая находится ближе всего к продольной оси 500 торцевого диска 502. Как проиллюстрировано, в первом положении в нижней части торцевых дисков 502 магнитные блоки 504 могут быть расположены ближе к кожуху 600, чем магнитные блоки 504, расположенные в верхней части торцевых дисков 502. Соответственно, магнитные блоки 504, расположенные в первом положении, могут создавать большее магнитное поле снаружи магнитного корпуса 208, чем магнитные блоки 504 во втором положении.

[0046] Далее со ссылкой на фиг. 1, 5 и 8 будет описан приведенный в качестве примера способ работы магнитного блока 136 для стружки. Оператор может подавать питание на магнитный блок 136 для стружки и инициировать поступление флюида через впускное отверстие 202. Флюид может представлять собой буровой раствор, в котором содержатся ферромагнитные материалы, такие как мусор из обсадной колонны. Когда протекает флюид, магнитный корпус 208 может вращаться. Когда флюид протекает мимо и/или вокруг вращающегося магнитного корпуса 208, флюид может входить во взаимодействие с магнитным корпусом 208. По меньшей мере часть ферромагнитных материалов может быть удалена из флюида и прилипать к магнитному корпусу 208 посредством использования магнитных блоков 504. Как описано выше, магнитные блоки 504 могут генерировать магнитное поле, которое притягивает ферромагнитный материал к магнитному корпусу 208. Ферромагнитные материалы могут прилипать к кожуху 600. Магнитное поле вокруг магнитного корпуса 208 может колебаться из-за положений смещения лонжеронов 506, расположенных на торцевых дисках 502 (как обсуждалось ранее). Магнитное поле может быть слабее вокруг верхней половины магнитного корпуса 208. Скребок 210 может войти в зацепление с верхней половиной и физически удалить ферромагнитные материалы из магнитного корпуса 208. Удаленные ферромагнитные материалы могут перемещаться вдоль уступа 218 для мусора для выхода из магнитного блока 136 для стружки. После того как флюид проходит через магнитный корпус 208, флюид может выходить из магнитного блока 136 для стружки через выпускное отверстие 206. Оператор может регулировать настройки в магнитном блоке 136 для стружки, используя контрольный датчик 212 для проверки массового процента ферромагнитных материалов во флюиде.

[0047] Системы и способы очистки бурового раствора могут включать любые из различных признаков систем и способов, раскрытых в данном документе, включая одно или более из следующих утверждений.

[0048] Утверждение 1. Устройство может содержать магнитный корпус, имеющий продольную ось, при этом магнитный корпус содержит пару торцевых дисков, которые разнесены вдоль продольной оси, и магнитный блок, расположенный между парой торцевых дисков, при этом магнитный блок выполнен с возможностью генерирования магнитного поля, а ось расположена вдоль продольной оси магнитного корпуса, при этом ось выполнена с возможностью вращения магнитного корпуса вокруг продольной оси.

[0049] Утверждение 2. Устройство по утверждению 1, отличающееся тем, что магнитный блок содержит лонжероны, которые проходят между парой торцевых дисков, при этом лонжероны расположены вокруг продольной оси, и при этом магнитный блок содержит магниты, соединенные с лонжеронами.

[0050] Утверждение 3. Устройство по утверждению 1 или 2, отличающееся тем, что магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока.

[0051] Утверждение 4. Устройство по любому из предшествующих утверждений, отличающееся тем, что магниты содержат постоянные магниты.

[0052] Утверждение 5. Устройство по любому из предшествующих утверждений, отличающееся тем, что пара торцевых дисков содержит первый набор отверстий и второй набор отверстий, при этом первый набор отверстий расположен ближе к продольной оси, чем второй набор отверстий.

[0053] Утверждение 6. Устройство по утверждению 5, отличающееся тем, что крепежные элементы проходят через первый набор отверстий и второй набор отверстий для крепления магнитного блока к торцевым дискам, так что магнитный блок может перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков.

[0054] Утверждение 7. Устройство по любому из предшествующих утверждений, отличающееся тем, что пара торцевых дисков содержит первый набор отверстий и второй набор отверстий, при этом первый набор отверстий расположен ближе к продольной оси, чем второй набор отверстий; при этом магнитный блок содержит лонжероны, расположенные вокруг продольной оси, которые проходят между парой торцевых дисков; при этом магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока; при этом магнитный блок содержит постоянные магниты, соединенные с лонжеронами; при этом крепежные элементы проходят через первый набор отверстий и второй набор отверстий для прикрепления магнитного блока к торцевым дискам, так что магнитный блок может перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков; при этом магнитный блок содержит магнитные направляющие проушины, которые прикрепляют лонжероны к паре торцевых дисков, при этом каждая из магнитных направляющих проушин имеет базовую секцию и удлиненную петлевую секцию, при этом удлиненная петлевая секция содержит отверстие, расположенное так, чтобы одно из первого набора отверстий и одно из второго набора отверстий были расположены в указанном отверстии.

[0055] Утверждение 8. Магнитный блок для стружки может содержать корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие; канал потока между впускным отверстием и выпускным отверстием; и магнитный корпус, расположенный в канале потока и имеющий продольную ось, при этом магнитный корпус содержит магнитный блок, выполненный с возможностью генерирования магнитного поля.

[0056] Утверждение 9. Магнитный блок для стружки по утверждению 8, отличающийся тем, что канал потока содержит уступ для потока с удлиненной плоской поверхностью.

[0057] Утверждение 10. Магнитный блок для стружки по утверждению 8 или 9, отличающийся тем, что магнитный корпус содержит пару торцевых дисков, которые расположены вдоль продольной оси, при этом магнитный блок расположен между парой торцевых дисков.

[0058] Утверждение 11. Магнитный блок для стружки по утверждению 10, отличающийся тем, что магнитный блок содержит лонжероны, которые проходят между парой торцевых дисков, при этом лонжероны расположены вокруг продольной оси, при этом магнитный блок содержит магниты, соединенные с лонжеронами, и при этом магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока.

[0059] Утверждение 12. Магнитный блок для стружки по утверждению 11, отличающийся тем, что магниты включают постоянные магниты.

[0060] Утверждение 13. Магнитный блок для стружки по утверждению 10, отличающийся тем, что крепежные элементы проходят через торцевые диски, чтобы прикрепить магнитный блок к торцевым дискам, так что магнитный корпус может перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков.

[0061] Утверждение 14. Магнитный блок для стружки по любому из утверждений 8-13, дополнительно содержащий скребок, расположенный для зацепления с магнитным корпусом для удаления ферромагнитных материалов из магнитного корпуса.

[0062] Утверждение 15. Магнитный блок для стружки по любому из утверждений 8-14, дополнительно содержащий контрольный датчик, расположенный на пути потока, выполненный с возможностью контроля концентрации ферромагнитных материалов в флюиде, протекающем в пути потока.

[0063] Утверждение 16. Система может содержать буровой раствор; насос, выполненный с возможностью циркуляции бурового раствора в стволе скважины; бурильную колонну, расположенную в стволе скважины; и магнитный блок для стружки, выполненный с возможностью приема по меньшей мере части бурового раствора, при этом магнитный блок для стружки может содержать корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие; путь потока между впускным отверстием и выпускным отверстием; и магнитный корпус, расположенный на пути потока и имеющий продольную ось, при этом магнитный корпус содержит магнитный блок, выполненный с возможностью генерирования магнитного поля.

[0064] Утверждение 17. Система по утверждению 16, отличающаяся тем, что магнитный корпус содержит пару торцевых дисков, которые разнесены вдоль продольной оси, при этом магнитный блок расположен между парой торцевых дисков.

[0065] Утверждение 18. Система по утверждению 17, отличающаяся тем, что магнитный блок содержит лонжероны, которые проходят между парой торцевых дисков, при этом лонжероны расположены вокруг продольной оси, при этом магнитный блок содержит магниты, соединенные с лонжеронами, и при этом магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока.

[0066] Утверждение 19. Система по любому из утверждений 16-18, дополнительно содержащая сточную емкость для бурового раствора, при этом магнитный блок для стружки расположен для приема бурового раствора из ствола скважины до того, как буровой раствор будет размещен в сточной емкости.

[0067] Утверждение 20. Способ очистки бурового раствора может включать вращение магнитного корпуса; и протекание бурового раствора через магнитный корпус, при этом буровой раствор содержит ферромагнитные материалы, и при этом магнитный корпус удаляет по меньшей мере часть ферромагнитных материалов из бурового раствора.

[0068] Утверждение 21. Способ по утверждению 20, отличающийся тем, что магнитный корпус дополнительно содержит постоянные магниты, расположенные вокруг продольной оси магнитного корпуса, и вращение магнитного корпуса дополнительно включает перемещение постоянных магнитов в радиальном направлении внутрь и в радиальном направлении наружу относительно продольной оси, при этом постоянные магниты регулируют магнитное поле, приложенное к буровому раствору магнитным корпусом.

[0069] Утверждение 22. Способ по утверждению 20 или 21, дополнительно включающий бурение через одну или более металлических обсадных труб в стволе скважины, при котором буровой раствор выносит обломки выбуренной породы в обсадной колонне из ствола скважины.

[0070] Утверждение 23. Способ по любому из утверждений 20-22, дополнительно включающий очистку магнитного корпуса, чтобы по меньшей мере частично удалить часть ферромагнитных материалов, расположенных на магнитном корпусе, которые были удалены из бурового раствора.

[0071] Утверждение 24. Способ по любому из утверждений 20-23, отличающийся тем, что магнитный корпус расположен в корпусе, и при этом буровой раствор под действием гравитации подается через корпус за магнитный корпус.

[0072] Утверждение 25. Способ по утверждению 24, отличающийся тем, что уступ для потока направляет поток бурового раствора через корпус.

[0073] Хотя подробно описано данное изобретение и его преимущества, следует понимать, что различные изменения, замены и переделки могут быть сделаны в данном документе без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Предшествующее описание предоставляет различные примеры систем и способов использования, раскрытых в данном документе, которые могут включать различные этапы способа и альтернативные комбинации компонентов. Следует понимать, что, хотя в данном документе могут обсуждаться отдельные примеры, данное изобретение охватывает все комбинации раскрытых примеров, включая, без ограничения, различные комбинации компонентов, комбинации этапов способа и свойства системы. Следует понимать, что композиции и способы описаны с помощью терминов «включающий», «содержащий» или «включающий в себя» различные компоненты или этапы, композиции и способы также могут «состоять, по существу, из» или «состоять из» различных компонентов и этапов. Кроме того, термины в единственном числе, используемые в формуле изобретения, определены в данном документе как означающие один или более элементов, которые они представляют.

[0074] Для краткости изложения в данном документе явным образом раскрыты только определенные диапазоны. Однако диапазоны от любого нижнего предела могут быть объединены с любым верхним пределом для указания диапазона, не указанного явным образом, а также диапазоны от любого нижнего предела могут быть объединены с любым другим нижним пределом для указания диапазона, не указанного явным образом; подобным образом, диапазоны от любого верхнего предела могут быть объединены с любым другим верхним пределом для указания диапазона, не указанного явным образом. Кроме того, всякий раз, когда раскрывается числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, конкретное раскрываются любое число и любой включенный диапазон, попадающие в этот диапазон. В частности, каждый диапазон значений (в виде «от около а до около b» или, что эквивалентно, «от около а до b» или, что эквивалентно, «от около a-b»), раскрытый в данном документе, следует понимать как излагающий все числа и диапазоны, включенные в более широкий диапазон значений, даже если они явно не указаны. Таким образом, каждая точка или отдельное значение может служить в качестве своего собственного нижнего или верхнего предела в сочетании с любой другой точкой или отдельным значением или любым другим нижним или верхним пределом, чтобы указывать диапазон, не указанный явным образом.

[0075] Следовательно, данные примеры хорошо приспособлены для достижения упомянутых целей и преимуществ, а также целей и преимуществ, которые им присущи. Конкретные примеры, раскрытые выше, являются только иллюстративными и могут быть модифицированы и применены на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, пользующихся преимуществами приведенных в данном документе идей. Хотя обсуждаются отдельные примеры, изобретение охватывает все комбинации всех примеров. Кроме того, никакие ограничения не предназначены для указания деталей конструкции или схемы, проиллюстрированных в данном документе, кроме тех, что описаны ниже в формуле изобретения. К тому же, термины в формуле изобретения имеют свое простое, обычное значение, если иное явно и четко не определено патентообладателем. Следовательно, очевидно, что конкретные иллюстративные примеры, раскрытые выше, могут быть изменены или модифицированы, и все такие вариации рассматриваются в рамках объема и сущности этих примеров. При наличии противоречий в использовании слова или термина в данном описании и одном или более патенте(ах) или других документах, которые могут быть включены в настоящее описание посредством ссылки, следует принимать определения, соответствующие данному описанию.

Группа изобретений относится к операциям бурения и, в частности, к системам и способам очистки бурового раствора, когда он возвращается на поверхность из ствола скважины. Устройство содержит магнитный корпус, имеющий продольную ось, причем магнитный корпус содержит пару торцевых дисков, которые разнесены вдоль продольной оси, и магнитный блок, расположенный между парой торцевых дисков и выполненный с возможностью генерирования магнитного поля; и ось, расположенную вдоль продольной оси магнитного корпуса. Ось выполнена с возможностью вращения магнитного корпуса вокруг продольной оси. Каждый из пары торцевых дисков содержит первый набор отверстий и второй набор отверстий. Первый набор отверстий расположен ближе к продольной оси, чем второй набор отверстий. Крепежные элементы проходят через первый набор отверстий и второй набор отверстий, чтобы прикрепить магнитный блок к торцевым дискам так, чтобы магнитный блок мог перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков. Повышается эффективность очистки буровых растворов от металлических включений. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для очистки бурового раствора, содержащее:

магнитный корпус, имеющий продольную ось, причем магнитный корпус содержит пару торцевых дисков, которые разнесены вдоль продольной оси, и магнитный блок, расположенный между парой торцевых дисков, при этом магнитный блок выполнен с возможностью генерирования магнитного поля; и

ось, расположенную вдоль продольной оси магнитного корпуса, при этом ось выполнена с возможностью вращения магнитного корпуса вокруг продольной оси, причем каждый из пары торцевых дисков содержит первый набор отверстий и второй набор отверстий, при этом первый набор отверстий расположен ближе к продольной оси, чем второй набор отверстий, причем крепежные элементы проходят через первый набор отверстий и второй набор отверстий, чтобы прикрепить магнитный блок к торцевым дискам так, чтобы магнитный блок мог перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что магнитный блок содержит лонжероны, которые проходят между парой торцевых дисков, при этом лонжероны расположены вокруг продольной оси, и при этом магнитный блок содержит магниты, соединенные с лонжеронами.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что магниты содержат постоянные магниты.

5. Устройство по п. 1,

отличающееся тем, что каждый из пары торцевых дисков содержит первый набор отверстий и второй набор отверстий, при этом первый набор отверстий расположен ближе к продольной оси, чем второй набор отверстий;

при этом магнитный блок содержит лонжероны, расположенные вокруг продольной оси, которые проходят между парой торцевых дисков;

при этом магнитный корпус дополнительно содержит кожух, расположенный вокруг магнитного блока;

при этом магнитный блок содержит постоянные магниты, соединенные с лонжеронами;

при этом крепежные элементы проходят через первый набор отверстий и второй набор отверстий для прикрепления магнитного блока к торцевым дискам, так что магнитный блок может перемещаться в радиальном направлении, будучи зафиксированным в продольном направлении между парой торцевых дисков;

при этом магнитный блок содержит магнитные направляющие проушины, которые прикрепляют лонжероны к паре торцевых дисков, при этом каждая из магнитных направляющих проушин имеет базовую секцию и удлиненную петлевую секцию, при этом удлиненная петлевая секция содержит отверстие, расположенное так, чтобы одно из первого набора отверстий и одно из второго набора отверстий были расположены в указанном отверстии.

6. Магнитный улавливатель стружки, содержащий:

корпус, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие;

путь потока между впускным отверстием и выпускным отверстием и

устройство по любому из предшествующих пунктов, при этом устройство расположено на пути потока.

7. Магнитный улавливатель стружки по п. 6, отличающийся тем, что канал потока содержит уступ для потока с удлиненной плоской поверхностью.

8. Магнитный улавливатель стружки по п. 6 или 7, дополнительно содержащий скребок, расположенный для зацепления с магнитным корпусом для удаления ферромагнитных материалов из магнитного корпуса.

9. Магнитный улавливатель стружки по любому из пп. 6-8, дополнительно содержащий контрольный датчик, расположенный на пути потока, выполненный с возможностью контроля концентрации ферромагнитных материалов во флюиде, протекающем по пути потока.

10. Система для очистки бурового раствора, содержащая:

насос, выполненный с возможностью циркуляции бурового раствора в стволе скважины;

бурильную колонну, расположенную в стволе скважины; и

магнитный улавливатель стружки по любому из пп. 6-9, при этом магнитный улавливатель стружки выполнен с возможностью приема по меньшей мере части бурового раствора.

11. Система по п. 10, дополнительно содержащая сточную емкость для бурового раствора, при этом магнитный улавливатель стружки расположен для приема бурового раствора из ствола скважины до того, как буровой раствор размещается в сточной емкости.

12. Способ очистки бурового раствора, включающий:

вращение магнитного корпуса устройства по любому из пп. 1-5 и

протекание бурового раствора мимо магнитного корпуса, при этом буровой раствор содержит ферромагнитные материалы, и при этом магнитный корпус удаляет по меньшей мере часть ферромагнитных материалов из бурового раствора.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что магнитный корпус дополнительно содержит постоянные магниты, расположенные вокруг продольной оси магнитного корпуса, и вращение магнитного корпуса дополнительно включает перемещение постоянных магнитов в радиальном направлении внутрь и в радиальном направлении наружу относительно продольной оси, при этом постоянные магниты регулируют магнитное поле, приложенное к буровому раствору магнитным корпусом.

14. Способ по п. 12 или 13, дополнительно включающий бурение через одну или более металлических обсадных труб в стволе скважины, при этом буровой раствор выносит обрезки обсадной колонны из ствола скважины.

15. Способ по п. 14, дополнительно включающий очистку магнитного корпуса, чтобы по меньшей мере частично удалить часть ферромагнитных материалов, расположенных на магнитном корпусе, которые были удалены из бурового раствора.

16. Способ по любому из пп. 12-15, отличающийся тем, что магнитный корпус расположен в корпусе, и при этом буровой раствор под действием гравитации подается через корпус мимо магнитного корпуса и при этом уступ для потока направляет поток бурового раствора через корпус.