Устройство для отделения твердых частиц от бурового раствора

013730 Заявка на данный патент претендует на приоритет временной заявки США 60/750090, поданной 13 декабря 2005 г., и временной заявки США 60/827453, поданной 29 сентября 2006 г., содержание которых включается в данное описание. Уровень техники Используемая при добыче нефти промывочная жидкость, часто называемая буровым раствором,служит нескольким целям. При выполнении любых функций буровой раствор действует в качестве смазки для охлаждения вращающихся буровых коронок и обеспечения более высоких скоростей бурения. Буровой раствор смешивается на поверхности и нагнетается вниз через отверстие бурильной колонны к буровой коронке, где он выходит через различные сопла и выходы, смазывая и охлаждая буровую коронку. После выхода через сопла израсходованный буровой раствор возвращается на поверхность через кольцевое пространство, образованное между бурильной колонной и пробуренной скважиной. Кроме того, буровой раствор обеспечивает столб гидростатического давления, или напор, для предотвращения выброса из скважины во время бурения. Это гидростатическое давление компенсирует давление пласта, за счет чего предотвращается выброс текучей среды при вхождении в находящиеся под давлением отложения в пласте. Двумя факторами, определяющими гидростатическое давление столба бурового раствора, являются высота (или глубина) столба (т.е. вертикальное расстояние от поверхности до дна скважины) и плотность (или ее обратная величина, удельный вес) используемой жидкости. Различные утяжеляющие и смазочные вещества примешиваются в буровой раствор для получения правильной смеси для типа и строения пласта, подлежащего бурению. Поскольку процесс оценки и смешивания бурового раствора требует много времени и расходов, бурильщики и обслуживающие фирмы предпочитают получать обратно возвращающийся буровой раствор и перерабатывать для непрерывного использования. Другой значительной задачей бурового раствора является транспортировка обломков породы от бурильной коронки на поверхность. При обращении в порошок или истирании скального пласта на дне скважины, остаются мелкие куски твердого материала. Буровой раствор, выходящий из сопел у коронки,перемешивает и транспортирует твердые частицы породы и пласта на поверхность внутри кольцевого пространства между бурильной колонной и скважиной. Поэтому жидкость, покидающая скважину через кольцевое пространство, является суспензией обломков пласта в буровом растворе, и частицы обломков необходимо удалять перед повторным использованием бурового раствора. Один тип устройства, используемого для удаления обломков и других твердых частиц из бурового раствора, обычно называют в отрасли вибрационным ситом или вибрационным сепаратором. Вибрационное сито является вибрационным ситообразным столом, на который подается возвращенный использованный буровой раствор и через который проходит существенно более чистый буровой раствор. Обычно вибрационное сито является расположенным под углом столом с обычно перфорированным дном в качестве фильтрующего сита. Возвращенный буровой раствор подают на первый конец вибрационного сита. При прохождении бурового раствора по перфорированному ситу жидкость падает через сито в расположенный внизу резервуар, оставляя материал в виде твердых частиц. Комбинация угла наклона с вибрационным действием вибрационного сита позволяет оставшимся твердым частицам перемещаться до падения со второго конца вибрационного сита. Величина вибрации и угол наклона обычно регулируют для согласования с различным расходом бурового раствора и процентного содержания частиц в буровом растворе. После прохождения жидкости через перфорированное дно вибрационного сита его можно либо сразу возвращать в скважину, хранить для измерения и оценки или же пропускать через другое, имеющее меньший размер вибрационное сито или другое оборудование для дополнительного удаления мелких обломков. При циркуляции бурового раствора через вибрационные сепараторы или другие устройства удаления обломков может увеличиваться расход подаваемого бурового раствора, когда бурильщик промывает скважину или когда геология скважины требует изменения свойств бурового раствора. Расход может увеличиваться до такой степени, что сетка может забиваться твердыми частицами, которые не удаляются достаточно быстро для обеспечения протекания жидкой составляющей подаваемого бурового раствора через сито. Для предотвращения потери ценного бурового раствора через передний край фильтрующей поверхности в зону сбора обломков во время такого увеличения расхода, передний конец сепаратора часто поднимают так, что передний край фильтрующей поверхности выше, чем задний край фильтрующей поверхности. При включении сепаратора фильтрующие поверхности и корзина, внутри которой они закреплены, вибрируют с желаемой частотой и заданным движением, таким как линейное, эллиптическое или круговое. В то время как корзина и сита вибрируют с заданной частотой и движением, корпус, в котором упруго установлена корзина, не вибрирует. Это часто приводит к наличию небольшого зазора между задним краем корзины и корпусом. Нефильтрованный буровой раствор стекает непосредственно в зону сбора фильтрованной жидкости через образованный зазор. Когда передний конец сепаратора поднят как во время нормальной работы вибрационного сепаратора, количество нефильтрованного бурового раствора, который стекает в фильтрованную жидкость, может увеличиваться, когда увеличивается глубина бурового раствора. Для улучшения качества фильтруемого с помощью вибрационного сепаратора-1 013730 бурового раствора было бы целесообразно направлять такую нефильтрованную жидкость на вторичное сито. Состояние сит может также влиять на смешивание нефильтрованного бурового раствора с фильтрованным буровым раствором. При фильтрации твердых частиц из бурового раствора проволока, составляющая фильтрующую поверхность, подвергается разрушению. Такое разрушение более часто происходит вблизи задней части фильтрующей поверхности, где нефильтрованный буровой раствор первоначально направляется на фильтрующую поверхность. При разрушении проволоки в сите образуется дыра или разрыв и становится больше, что приводит к прохождению большего количества твердых частиц через фильтрующую поверхность. Поскольку сепараторы обычно используются непрерывно, любую операцию ремонта и связанные с этим периоды выключения по возможности минимизируют. Часто сита или сепараторы, с помощью которых твердые частицы отделяют от бурового раствора, со временем изнашиваются и требуют замены. Поэтому фильтрующие сита сепараторов обычно выполняют с возможностью быстрого и простого удаления и замены. Обычно за счет ослабления лишь нескольких болтов фильтрующее сито можно извлекать из вибрационного узла и заменять в течение минут. Дополнительные фильтрующие поверхности, которые расположены вертикально, могли бы приводить к прохождению бурового раствора через несколько сит, за счет чего уменьшаются последствия разрыва или разрушения в любом отдельном сите. Кроме того, замена отдельного сита может откладываться, пока не разрушится дополнительное сито или будет перерыв в бурильной операции. Многие сепараторы оборудованы ситами, имеющими более низкий размер сетки, чем предпочтительно. Это приводит к удалению грубых твердых частиц, однако позволяет некоторым твердым частицам, которые больше, чем предпочтительно, проходить через сито и оставаться в фильтрованном буровом растворе. Среди причин использования сит, имеющих более крупную перфорацию, присутствует желание спасения бурового раствора, когда имеются пики потока жидкости в вибрационный сепаратор. За счет более крупных перфораций в сите проходит больше жидкости и меньше жидкости теряется с обломками. Другой причиной использования таких сит является желание увеличения пропускной способности сепаратора по фильтрации бурового раствора. Сита, имеющие меньшие перфорации, не могут фильтровать то же количество бурового раствора в единицу времени, что и сита, имеющие крупную перфорацию. Было бы предпочтительно обеспечивать более желательные размеры сеток без нежелательных побочных эффектов потери бурового раствора в зону сбора обломков. Потеря электропитания или колебания электропитания, подаваемого в вибрационное сито, уменьшает силу ускорения, вызывая потерю эффективности процесса фильтрации. Твердые частицы в нефильтрованном буровом растворе больше не ускоряются к передней стороне сита, а вместо этого собираются на фильтрующей поверхности. При продолжении подачи использованного бурового раствора на фильтрующую поверхность отсутствие вибрации приводит к большему оседанию твердых частиц на фильтрующей поверхности, что приводит к ее забиванию, так что много жидкости не проходит через сетку сита. Если достаточное электропитание не восстанавливается быстро, то нефильтрованный буровой раствор будет накапливаться в пространстве, заданном наклонной фильтрующей поверхностью, задней стенкой корзины, боковыми стенками сепаратора, с возможным перетеканием через передний край фильтрующей поверхности в ящик для обломков или в зону сбора твердых частиц. Когда буровой раствор переливается в зону сбора обломков, обычно требуется дополнительная обработка обломков перед правильным удалением обломков. Хотя нежелательно иметь непрерывное попадание нефильтрованного бурового раствора в зону сбора фильтрованного бурового раствора, такой результат является предпочтительным по сравнению с потерей ценного бурового раствора в зоне сбора обломков. Более предпочтительным является отдельное собирание нефильтрованного бурового раствора для рециркуляции через вибрационное сито. Сущность изобретения Согласно одному аспекту изобретения раскрытые здесь варианты выполнения относятся к устройству для отделения твердых частиц из бурового раствора, которое включает корзину, имеющую две расположенные на расстоянии напротив друг друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы, при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга за счет концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок, при этом корзина дополнительно включает в себя нижнюю стенку,через которую образован выпускной проход для жидкости, несколько фильтрующих поверхностей,имеющих передний край и задний край и расположенных в корзине между боковыми стенками, при этом каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей, и задняя кромка расположена на расстоянии от концевой стенки корзины, при этом задний край каждой фильтрующей поверхности ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, несколько водосливов, при этом каждый водослив удерживается вдоль заднего края соответствующей фильтрующей поверхности и расположен на расстоянии от концевой стенки для задания прохода для жидкости между каждым водосливом и концевой стенкой, при этом каждый водослив имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности, и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для жидко-2 013730 сти и направляющую неотделенный буровой раствор на нижнее сито, при этом жидкость в проходе для жидкости между самым нижним ситом и концевой стенкой направляется к переливному выходу для жидкости. Согласно другому аспекту изобретения раскрытые здесь варианты выполнения относятся к устройству для отделения твердых частиц из бурового раствора, которое имеет корзину, имеющую две расположенные на расстоянии друг напротив друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы,при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга посредством концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок, несколько фильтрующих поверхностей, имеющих передний край,задний край и пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, при этом боковые края проходят между передним краем и задним краем, при этом фильтрующие поверхности расположены внутри корзины между боковыми стенками, причем каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей, задний край расположен на расстоянии от концевой стенки корзины, при этом задний край каждой фильтрующей поверхности ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, при этом боковые края самой верхней фильтрующей поверхности расположены на расстоянии от боковых стенок корзины, множество водосливов,при этом каждый водослив зафиксирован вдоль заднего края соответствующей фильтрующей поверхности и расположен на расстоянии от концевой стенки для задания прохода для жидкости между каждым водосливом и концевой стенкой, при этом каждый водослив имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности, и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, при этом высота каждого водослива является регулируемой, по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для жидкости и направляющую неотделенный буровой раствор на нижнее сито, и пару противоположных боковых плотин, удерживаемых, по меньшей мере, вдоль части боковых краев самой верхней фильтрующей поверхности и расположенных на расстоянии от боковых стенок для дополнительного задания прохода для жидкости. Согласно еще одному аспекту изобретения раскрытые здесь варианты выполнения относятся к устройству для отделения твердых частиц из бурового раствора, которое имеет корзину, имеющую две расположенные на расстоянии напротив друг друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы, при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга за счет концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок, несколько фильтрующих поверхностей, расположенных внутри корзины между боковыми стенками, причем каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей, при этом каждая фильтрующая поверхность включает передний край, задний край, расположенный на расстоянии от переднего края и ниже его, и пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, при этом боковые края проходят между передним краем и задним краем, а задний край расположен на расстоянии от концевой стенки, водослив,удерживаемый вдоль заднего края каждой фильтрующей поверхности и расположенный на расстоянии от концевой стенки для задания прохода для жидкости между каждым водосливом и концевой стенкой,при этом каждый водослив имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности, и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для жидкости и направляющую неотделенный буровой раствор на нижнее сито. Другие аспекты и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания и формулы изобретения. Краткое описание чертежей На чертежах изображено следующее: фиг. 1 - частичный вид вибрационного сепаратора в изометрической проекции согласно раскрываемым вариантам выполнения; фиг. 2 - вид сбоку вибрационного сепаратора согласно раскрытым вариантам выполнения; фиг. 3 - частичный вид вибрационного сепаратора в изометрической проекции согласно раскрытым вариантам выполнения; фиг. 4 - частичный вид фильтрующей поверхности и водослива в изометрической проекции согласно раскрытым вариантам выполнения; фиг. 5 - частичный вид вибрационного сепаратора в изометрической проекции согласно раскрытым вариантам выполнения. Осуществление изобретения Согласно одному аспекту изобретения раскрытые здесь варианты выполнения относятся к вибрационному сепаратору, имеющему систему сит, предотвращающую потерю бурового раствора через передний край фильтрующей поверхности. В частности, раскрытые здесь варианты выполнения относятся к вибрационному сепаратору, имеющему систему фильтрующих поверхностей, водосливов и направляющую потока для направления избытка жидкости на следующую фильтрующую поверхность или в коллекторную зону для рециркуляции через сепаратор.-3 013730 На фиг. 1 и 3 показан сепаратор согласно одному варианту выполнения данного изобретения. Позицией 10 обозначен в целом узел вибрационного сепаратора, который включает корзину 12, которая включает нижнюю стенку 14, имеющую отверстие 16, пару боковых стенок 18 и 20 (боковая стенка 18 показана на фиг. 3) и концевую стенку 22. Боковые стенки 18 и 20 расположены на расстоянии друг от друга и имеют первые концы и вторые концы. Первые концы каждой боковой стенки 18, 20 соединены с концевой стенкой 22, при этом концевая стенка расположена у подающего конца сепаратора 10. Нижняя стенка 14 может быть соединена с нижним краем боковых стенок 18, 20 и концевой стенки 22. Отверстие 16 в нижней стенке 14 используется для направления фильтрованной жидкости из сепаратора 10 для дальнейшей обработки, хранения или повторного использования. В одном варианте выполнения нижняя стенка 14 является конструкцией, имеющей множество отверстий 16. Корзина 12 упруго установлена в корпусе 24. Корпус 24 может включать отверстие 28, которое соединено по текучей среде с отверстием 16 в нижней стенке 14. Один или несколько исполнительных механизмов 26 (показанных на фиг. 3) соединены с корзиной 12 для приведения ее в движение. Хотя исполнительные механизмы 26 показаны на стороне корзины 12 для лучшего отображения деталей данного изобретения, понятно, что исполнительные механизмы 26 могут удерживаться на конструкции между боковыми стенками 18 и 20 и сверху корзины 12. Множество фильтрующих поверхностей 30 расположены внутри корзины 12 между боковыми стенками 18 и 20. Фильтрующие поверхности включают в себя задний край 34 и передний край 36, каждый из которых имеет концы, между которыми расположены боковые края для задания фильтрующей зоны. Задний край 34 каждой фильтрующей поверхности является краем, обращенным к концевой стенке 22 корзины. Как показано на фиг. 2, между задним краем 34 фильтрующей поверхности 30 и задней стенкой 22 образовано пространство. Каждая фильтрующая поверхность может включать в себя несколько отдельных сит 32. В качестве альтернативного решения единственное сито может представлять всю фильтрующую поверхность 30 для конкретного уровня. Каждое сито 32 расположено поверх опор 38. Хотя они показаны на фигурах просто образующими поверхность, на которую опирается периметр каждого сита 32, могут быть предусмотрены дополнительные поперечные элементы (не изображены) для обеспечения дополнительной опоры для каждого сита 32. Предусмотрены средства для крепления каждого сита 32 к опорам 38. Можно использовать обычные крепежные средства. Для пояснения здесь показаны четыре фильтрующие поверхности. Понятно, что может быть предусмотрено любое число фильтрующих поверхностей. Для пояснения фильтрующих поверхностей используется позиция 30. Для пояснения функций конкретного уровня самое верхнее сито обозначено позицией 42, самое нижнее сито обозначено позицией 50. Промежуточные сита обозначены позициями 46 и 48,однако понятно, что промежуточные сита могут быть исключены без отхода от объема изобретения. Как показано на фиг. 1 и 2, каждая последующая фильтрующая поверхность 30 может иметь более мелкую сетку для удаления более мелких частиц при прохождении жидкости через последовательность фильтрующих поверхностей 30. Верхняя фильтрующая поверхность 42 может иметь крупную перфорацию для удаления лишь наиболее грубых твердых частиц из бурового раствора 44. Вторая фильтрующая поверхность 46 может иметь меньшую перфорацию для отделения более мелких частиц из бурового раствора, который был отфильтрован верхней фильтрующей поверхностью 42. Третья и четвертая фильтрующие поверхности 48 и 50 могут иметь размеры сетки для удаления даже более мелких частиц из бурового раствора. Одним преимуществом наличия последовательно уменьшающихся перфораций сита является то,что нижнее сито 50 или нижние сита 48 и 50 могут иметь размер сетки, соответствующий максимальному желаемому размеру частиц в жидкости, выходящей из сепаратора 10. Поскольку большие частицы удаляются на верхнем сите 42, то эти крупные частицы не будут забивать нижнее сито 50. Дополнительно к этому, несколько слоев фильтрующих поверхностей 42, 46, 48 и 50 могут обрабатывать больший объем жидкости в любой момент времени, чем может сепаратор, имеющий единственную фильтрующую поверхность. Это, в свою очередь, обеспечивает расход жидкости Qout из сепаратора 10, который сравним с расходом единственной фильтрующей поверхности, когда буровой раствор имеет также более мелкую стружку. Каждая фильтрующая поверхность 30 может удерживаться в корзине 12 так, что она параллельна другим фильтрующим поверхностям 30. В качестве альтернативного решения фильтрующие поверхности 30 могут быть расположены под различными углами относительно друг друга для оптимизации отделения обломков и твердых частиц из бурового раствора. По меньшей мере в одном варианте выполнения фильтрующие поверхности 30 не параллельны друг другу для оптимизации отделения обломков и твердых частиц из бурового раствора. Например, самая верхняя фильтрующая поверхность 42 может быть под углом, который находится в диапазоне от -15 до 25 относительно почвы, в то время как вторая фильтрующая поверхность 46 имеет угол наклона в диапазоне 0,5-10 относительно самой верхней фильтрующей поверхности 42. Нижние фильтрующие поверхности могут иметь наклон в диапазоне 0,510 относительно смежной верхней фильтрующей поверхности. Вдоль заднего края 34 каждой фильтрующей поверхности 30 удерживается водослив 52. Каждый водослив 52 проходит вверх до верхнего края 54, который является высотой водослива над фильтрующей-4 013730 поверхностью 30. Наклон фильтрующей поверхности 30 приводит к тому, что верхний край 54 водослива 52 ниже переднего края 36 соответствующей фильтрующей поверхности 30 относительно почвы. В результате, текучая среда, выливаемая на верхнюю фильтрующую поверхность 42, ограничена фильтрующей поверхностью 30, боковыми стенками 18 и 22 и водосливом 52. Поскольку высота водослива и наклон фильтрующей поверхности 30 предотвращают прохождение потока текучей среды над передним краем 36, то избыток текучей среды переливается через водослив 52. Водослив 52 расположен на расстоянии от концевой стенки 22 для образования прохода для текучей среды. Когда поток текучей среды,выливаемой на фильтрующую поверхность 30, подается со скоростью, превышающей скорость прохождения текучей среды через перфорации сита, то текучая среда переливается через водослив 52 в проход для текучей среды и не переливается через передний край 36. Таким образом, буровой раствор предпочтительно не теряется в зону сбора обломков. В одном варианте выполнения водослив 52 зафиксирован между боковыми стенками 18 и 20. В одном варианте выполнения высоту водослива 52 можно регулировать относительно фильтрующей поверхности 30 для оптимизации глубины бассейна при различных углах наклона фильтрующей поверхности 30. Высоту водослива 52 можно регулировать на каждом уровне фильтрации для оптимизации глубины бассейна при конкретном угле наклона соответствующей фильтрующей поверхности 42, 46, 48, 50. В одном варианте выполнения водослив 52 образован рамой самого заднего сита, хотя это приводит к невозможности использования стандартного сита 32 в самом заднем положении. Как показано на фиг. 2, проточный короб 40 расположен вблизи концевой стенки 22 и направляет подаваемый буровой раствор 44, подлежащий просеиванию, на верхнюю фильтрующую поверхность 42 на достаточном расстоянии вперед от заднего края 34, чтобы предотвращать прямое протекание бурового раствора через проход для текучей среды между концевой стенкой 22 и водосливом 52. Хотя показано падение бурового раствора 44 на фильтрующую поверхность, понятно, что проточный короб 40 может быть выполнен для направления бурового раствора 44 в направлении поперек фильтрующей поверхности 30. Подаваемый буровой раствор 44 направляется на верхнюю фильтрующую поверхность 42 с расходом Qin подачи. За счет наклона фильтрующей поверхности 30 подаваемый буровой раствор под действием силы тяжести проходит в направлении заднего края 34 фильтрующей поверхности 30, пока не будет остановлен водосливом 52. Во время работы исполнительные механизмы 26 приводят в вибрацию все фильтрующие поверхности 30, так что твердые частицы, слишком большие для прохождения через сетку, толкаются в направлении переднего края 36 и выгружаются из сепаратора 10. Эти слишком крупные твердые частицы, представленные стрелкой 45, разгружаются с переднего края 36 верхней фильтрующей поверхности 30 с расходом Qs твердых частиц. Текучая среда и мелкие частицы проходят через сетку сита верхней фильтрующей поверхности 42 с расходом Q1. Текучая среда и мелкие частицы падают через сетку последующих фильтрующих поверхностей с соответствующим расходом Qn, Qn+1 и т.д. Хотя на фигурах изображены лишь четыре фильтрующие поверхности 30, для специалистов в данной области техники понятно, что можно использовать любое число фильтрующих поверхностей. Текучая среда и частицы меньше сетки фильтрующей поверхности 30 могут проходить через поверхность сетки сита. Однако в некоторых случаях расход Qin подачи больше комбинированного расходаQs твердых частиц и расхода Q1 текучей среды через сетку верхней фильтрующей поверхности 42. В таких случаях подаваемый буровой раствор 44 будет протекать над верхним краем 54 водослива 52 и не будет протекать над верхним краем 36 верхней фильтрующей поверхности 42. Когда Qin больше Qs+Q1,то буровой раствор переливается через водослив 52 с расходом Qw. Расход перелива можно выразить как Как показано на фиг. 1 и 2, направляющая 56 потока расположена в проходе для текучей среды для перехвата перетока с верхнего смежного сита и направления его на нижнее смежное сито. В одном варианте выполнения направляющая 56 потока включает проточную поверхность 58, предназначенную для направления перетока 60 в заданную зону на нижней фильтрующей поверхности. В этом варианте выполнения каждая проточная поверхность 58 установлена на корзине 12 так, что любой переток 60 с верхнего смежного сита может направляться лишь на нижнее смежное сито. Проточная поверхность 58 может быть установлена на концевой стенке 22 и проходить между каждой боковой стенкой 18 и 20 для приема перетока 60 из прохода для текучей среды между водосливом 52 и концевой стенкой 22. Передний край 62 проточной поверхности 58 может быть предназначен для распределения перетока 60 на нижней фильтрующей поверхности так, чтобы минимизировать удар потока в фильтрующую поверхность 30. В одном варианте выполнения вторая фильтрующая поверхность 46 расположена передним краем 36' выше, чем задним краем 34', как было описано для верхней фильтрующей поверхности 42. Второй водослив 52' удерживается вдоль заднего края 34' второй фильтрующей поверхности 46. Могут быть предусмотрены дополнительные фильтрующие поверхности 48, 50, имеющие каждая передний край 36",36'" выше соответствующего заднего края 34", 34'". Водосливы 52", 52'" удерживаются у задних краев 34" и 34'" каждой фильтрующей поверхности 48 и 50 соответственно. Как указывалось выше, каждый водослив 52" и 52'" имеет соответствующие верхние края 54" и 54'", которые ниже, чем передний край 36" и 36'" соответственно. Дополнительная проточная поверхность 58' расположена между фильтрую-5 013730 щими поверхностями 46 и 48, и другая проточная поверхность 58" расположена между фильтрующими поверхностями 48 и 50 для направления перетока с верхней смежной фильтрующей поверхности 46 или 48 соответственно на заданную зону нижней смежной фильтрующей поверхности 48 или 50 соответственно. Как показано на фиг. 4, в одном варианте выполнения боковые плотины 64 расположены вдоль по меньшей мере части каждой стороны фильтрующей поверхности 30. В этом варианте выполнения боковые плотины 64 проходят вверх от фильтрующей поверхности 30 и вперед от водослива 52 для предотвращения обхода буровым раствором и твердыми частицами фильтрующей поверхности 30 над боковыми краями. Боковые плотины 64 расположены на расстоянии от боковых стенок 18 и 20 для дополнительного образования проходов для текучей среды. Боковые плотины 64 могут быть включены в одну или несколько фильтрующих поверхностей 42, 46, 48 и 50. Такие плотины 64 могут иметь регулируемую высоту для оптимизации глубины бассейна при конкретном угле наклона соответствующей фильтрующей поверхности 42, 46, 48, 50. В одном варианте выполнения самая верхняя фильтрующая поверхность 42 включает боковые плотины 64, в то время как нижние фильтрующие поверхности 46, 48 и 50 проходят между боковыми стенками 18, 20. В этом варианте выполнения излишняя жидкость протекает над водосливом 52 и боковыми плотинами 64 в проход для текучей среды и на следующее нижнее сито 46. В одном варианте выполнения все фильтрующие поверхности 30 включают боковые плотины 64. В этом варианте выполнения проход для жидкости проходит между боковыми плотинами 64 и боковыми стенками 18, 20, а также между водосливом 52 и концевой стенкой 22. Проточные поверхности 56 предусмотрены вдоль удлиненного прохода для жидкости для направления потока от прохода для жидкости на нижнюю смежную фильтрующую поверхность 30. Как показано на фиг. 1 и 2, ниже самой нижней фильтрующей поверхности 50 фильтрованная текучая среда направляется из вибрационного сепаратора 10. В одном варианте выполнения, показанном на фиг. 2, переток текучей среды с самой нижней фильтрующей поверхности 50 можно направлять к выходу 17. Выход 17 может направлять нефильтрованную текучую среду в удерживающий бак (не изображен) или через трубопровод (не изображен) для рециркуляции через вибрационный сепаратор 10. Пути прохождения фильтрованной текучей среды и нефильтрованной текучей среды можно разделять с помощью стенки 19 для исключения загрязнения нефильтрованной текучей средой фильтрованной текучей среды, которая направляется из сепаратора 10 через отверстие 16. В случае достижения условия перетока уровня самой нижней фильтрующей поверхности 50, текучая среда, направляемая через выход 17, имеет расход Qu, а текучая среда, направляемая через отверстие 16, имеет расход QF. Комбинированный расходQout как через выход 17, так и отверстие 16 предпочтительно меньше расхода Qin текучей среды, подаваемой в сепаратор 10, за счет отделения и выгрузки твердых частиц с расходом Qs. Однако отверстие 16 и выход 17 должны быть выполнены с возможностью обработки эквивалентного расхода Qin в случае прерывания электропитания и продолжения подачи потока раствора в сепаратор 10. Однако в этом случае данное изобретение предотвращает потерю бурового раствора через передний край 36 в зону разгрузки твердых частиц. Для специалистов в данной области техники понятно, что в случае перетока бурового раствора через водослив 52, соответствующий верхней фильтрующей поверхности 42, буровой раствор можно фильтровать с помощью одной или нескольких фильтрующих поверхностей 46, 48, 50. Кроме того, в наихудшем случае полного отключения электропитания вибрационного сепаратора 10 буровой раствор будет последовательно заполнять фильтрующие поверхности 42, 46, 48, 50, перетекать через соответствующие водосливы 52, 52', 52", пока не перетечет через водослив 52", соответствующий самой нижней фильтрующей поверхности 50, в выход 17. Как указывалось выше, нефильтрованный буровой раствор можно направлять из сепаратора 10 и подвергать повторной обработке или обработке с помощью дополнительного оборудования с целью удаления твердых частиц. В одном варианте выполнения стенка 19 и выход 17 отсутствуют, так что фильтрованная текучая среда и нефильтрованная текучая среда смешиваются и выходят совместно через отверстие 16. В случае достижения условий перетока уровня самой нижней фильтрующей поверхности 50 в этом варианте выполнения текучая среда, перетекающая через водослив 52", также направляется из сепаратора 10 через отверстие 16. Расход Qout жидкости через отверстие 16 предпочтительно меньше расхода Qin подаваемой в сепаратор 10 жидкости за счет отделения и выгрузки твердых частиц с расходом Qs. Однако отверстие 16 должно быть выполнено с возможностью обработки расхода, эквивалентного расходу Qin, в случае прерывания подачи электропитания и непрерывной подачи бурового раствора в сепаратор 10. Однако в этом случае данное изобретение предотвращает потерю бурового раствора через передний край 36 в зону выгрузки твердых частиц. Для специалистов в данной области техники понятно, что в случае перетока бурового раствора через водослив 52, соответствующий верхней фильтрующей поверхности 42, буровой раствор можно фильтровать с помощью одной или нескольких нижних фильтрующих поверхностей 46,48, 50. Кроме того, в самом худшем случае полного отключения электропитания вибрационного сепаратора 10, буровой раствор будет последовательно заполнять фильтрующие поверхности 42, 46, 48, 50, перетекать через соответствующие водосливы 52, 52', 52", пока не перетечет через водослив 52", соответствующий самой нижней фильтрующей поверхности 50, в отверстие 16. За счет того, что нефильтрованный буровой раствор можно направлять из сепаратора 10, такой буровой раствор можно подвергать по-6 013730 вторной обработке или обработке с помощью дополнительного оборудования на выходе из сепаратора для дополнительного удаления твердых частиц. Как показано на фиг. 5, в одном варианте выполнения направляющая 56 потока является канальной системой 66, расположенной у подающего конца сепаратора 10. Канальная система направляет перетекающую текучую среду последовательно на фильтрующие поверхности 30. Как показано на фиг. 5, канальная система 66 имеет верхнее отверстие 74, предназначенное для приема текучей среды, которая перетекает через водослив 52 самой верхней фильтрующей поверхности 42. Из верхнего отверстия 74 жидкость направляется через канал к первому выходу, предназначенному для направления текучей среды на следующую фильтрующую поверхность 46. В одном варианте выполнения первый выход направляет текучую среду на следующую фильтрующую поверхность 46 так, что текучая среда направляется поперек фильтрующей поверхности 46 вместо падения на фильтрующую поверхность 46. Фильтрующая поверхность 46 шире, чем ширина первого выхода. Первый выход может быть расположен вдоль центральной части заднего края 34 фильтрующей поверхности 46 или ближе к одной или другой стороне фильтрующей поверхности 46. Часть заднего края 34 фильтрующей поверхности 46, на которую не происходит подача из первого входа, имеет водосливную систему 52', удерживаемую на ней. Текучая среда,направляемая на вторую фильтрующую поверхность 46 с расходом, превышающим пропускную способность фильтрующей поверхности 46, перетекает через водосливную систему 52'. Некоторое количество текучей среды может также возвращаться в канал, однако первый выход имеет высоту больше высоты водослива, так что поток текучей среды продолжает переливаться через водосливную систему 52', когда расход превышает пропускную способность фильтрующей поверхности 46. Текучая среда, которая перетекает через водосливную систему 52', направляется через второй вход во второй выход в канальной системе 66. Второй выход направляет текучую среду на следующую фильтрующую поверхность 50. Так же как первый выход, второй выход направляет текучую среду поперек фильтрующей поверхности 50. Так же как первый выход, второй выход имеет ширину, которая меньше ширины фильтрующей поверхности 50, на которую подается текучая среда из второго выхода. Водослив 52" удерживается у остальной части заднего края 34 фильтрующей поверхности 50. Таким образом, когда текучая среда направляется поперек фильтрующей поверхности 50 с расходом, превышающим фильтровальную способность фильтрующей поверхности 50, то избыточная текучая среда перетекает через водослив 52". Избыточная текучая среда, которая перетекает через водослив 52", может направляться на нижнюю фильтрующую систему через канальную систему. Когда текучая среда достигает самого нижнего сита и расход больше пропускной способности самого нижнего сита, то текучая среда перетекает через соответствующий водослив, который удерживается вдоль заднего края самого нижнего сита. Затем текучая среда направляется в зону хранения для рециркуляции через сепаратор или для дополнительной обработки. В одном варианте выполнения возвратные лотки 82, 86 направляют фильтрованную текучую среду 80, 84, соответственно, обратно в канальную систему 66. В этом варианте выполнения нефильтрованная текучая среда, переливающаяся через водослив 52, и фильтрованная текучая среда 80, проходящая через самую верхнюю фильтрующую поверхность 42 и улавливаемая возвратным лотком 82, направляются обе в канальную систему 66 и на нижнее сито 46. Возвратные лотки 82, 86 могут быть расположены под любой и/или под всеми фильтрующими поверхностями 30. Хотя изобретение было описано применительно к некоторому ограниченному числу вариантов выполнения, для специалистов в данной области техники после ознакомления с описанием понятно, что возможны также другие варианты выполнения, которые не выходят за объем представленного изобретения. Например, корзина 12 может быть поднята на одном конце для регулирования угла фильтрующих поверхностей 42, 46, 48, 50 при условии, что соответствующие передние края 36, 36', 36", 36'" выше верхнего края 54, 54', 54", 54'" соответствующих водосливов 52, 52', 52", 52'". В качестве альтернативного решения или дополнительно к этому, отдельные фильтрующие поверхности 42, 46, 48, 50 можно регулировать по углу при условии, что соответствующие передние края 36-36'" выше верхнего края 54-54'" соответствующих водосливов 52-52'". Таким образом, фильтрующие поверхности 42, 46, 48, 50 можно регулировать вместе или по отдельности при условии, что буровой раствор перетекает через водосливы 5252'", а не через передний край 36-36'". В этой штабелированной конфигурации сит может иметься любое количество фильтрующих поверхностей. В соответствии с этим объем изобретения ограничивается лишь прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для отделения твердых частиц от бурового раствора, содержащее корзину с входом для фильтруемого бурового раствора, имеющую две расположенные на расстоянии друг напротив друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы, при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга посредством концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок корзины, при этом корзина дополнительно включает в себя нижнюю стенку, через которую образован переливной выход для отфильтрованного бурового раствора;-7 013730 множество фильтрующих поверхностей, включающих сита, имеющих передний край и задний край и расположенных внутри корзины между боковыми стенками, при этом каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей, а задний край каждой фильтрующей поверхности расположен на расстоянии от концевой стенки корзины и ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности; множество водосливов, при этом каждый водослив зафиксирован вдоль заднего края соответствующей фильтрующей поверхности, расположен на расстоянии от концевой стенки корзины для задания прохода для жидкости между каждым водосливом и концевой стенкой и имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности, и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности; по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для текучей среды и направляющую неотделенный буровой раствор на сито нижней фильтрующей поверхности; переливной выход для отфильтрованного бурового раствора, образованный в нижней стенке корзины и соединенный с ситом самой нижней фильтрующей поверхности. 2. Устройство по п.1, в котором каждая из множества фильтрующих поверхностей включает в себя пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, проходящих между передним краем и задним краем; при этом боковые края расположены на расстоянии от боковых стенок корзины; и устройство дополнительно содержит пару противоположных боковых плотин, зафиксированных вдоль по меньшей мере части боковых краев каждой фильтрующей поверхности и расположенных на расстоянии от боковых стенок для дополнительного задания прохода для текучей среды между каждым водосливом и боковой стенкой корзины; причем по меньшей мере одна направляющая потока дополнительно улавливает поток неотделенного бурового раствора в проходе для текучей среды и направляет поток на нижнюю смежную фильтрующую поверхность. 3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее возвратный лоток под верхней фильтрующей поверхностью, который направляет отделенную текучую среду к направляющей потока. 4. Устройство по п.1, в котором самый верхний водослив является регулируемым по высоте относительно самой верхней фильтрующей поверхности. 5. Устройство по п.1, в котором высота каждого водослива является регулируемой. 6. Устройство по п.1, в котором направляющая потока дополнительно содержит канал, направляющий текучую среду на непосредственно смежную нижнюю фильтрующую поверхность. 7. Устройство по п.1, в котором направляющая потока дополнительно содержит поддон, отходящий от концевой стенки корзины, для улавливания потока текучей среды из прохода для текучей среды и направления потока на нижнюю смежную фильтрующую поверхность. 8. Устройство по п.7, в котором каждая из нескольких фильтрующих поверхностей включает в себя пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, проходящих между передним краем и задним краем и расположенных на расстоянии от боковых стенок корзины; и пару противоположных боковых плотин, зафиксированных вдоль по меньшей мере части боковых краев каждой фильтрующей поверхности и расположенных на расстоянии от боковых стенок корзины для дополнительного задания прохода для текучей среды между каждым водосливом и боковой стенкой; причем поддон выполнен с возможностью улавливать поток неотделенного бурового раствора в проходе для текучей среды и направлять поток на нижнюю смежную фильтрующую поверхность. 9. Устройство для отделения твердых частиц от бурового раствора, содержащее корзину с входом для фильтруемого бурового раствора, имеющую две расположенные на расстоянии друг напротив друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы, при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга посредством концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок корзины, которая дополнительно включает в себя нижнюю стенку, через которую образован переливной выход для отфильтрованного бурового раствора; множество фильтрующих поверхностей, включающих сита и имеющих передний край, задний край и пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, проходящих между передним краем и задним краем; при этом фильтрующие поверхности расположены внутри корзины между боковыми стенками, причем каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей, и задний край каждой фильтрующей поверхности расположен на расстоянии от концевой стенки корзины и ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, а боковые края самой верхней фильтрующей поверхности расположены на расстоянии от боковых стенок корзины; множество водосливов, при этом каждый водослив зафиксирован вдоль заднего края соответствующей фильтрующей поверхности и расположен на расстоянии от концевой стенки корзины для задания прохода для текучей среды между каждым водосливом и концевой стенкой корзины и имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности,и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности, а высота каждого водослива является регулируемой;-8 013730 по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для текучей среды и направляющую неотделенный буровой раствор на сито нижней фильтрующей поверхности; пару противоположных боковых плотин, зафиксированных, по меньшей мере, вдоль части боковых краев самой верхней фильтрующей поверхности и расположенных на расстоянии от боковых стенок корзины для дополнительного задания прохода для текучей среды; переливной выход для отфильтрованного бурового раствора, образованный в нижней стенке корзины и соединенный с ситом самой нижней фильтрующей поверхности. 10. Устройство по п.9, дополнительно содержащее возвратный лоток под верхней фильтрующей поверхностью, который направляет отделенную текучую среду к направляющей потока. 11. Устройство по п.9, в котором направляющая потока дополнительно содержит канал, направляющий текучую среду на непосредственно смежную нижнюю фильтрующую поверхность. 12. Устройство по п.9, в котором направляющая потока дополнительно содержит поддон, проходящий от концевой стенки корзины в проход для текучей среды и над непосредственно смежной нижней фильтрующей поверхностью. 13. Устройство по п.9, в котором самая верхняя фильтрующая поверхность содержит головное сито. 14. Устройство для отделения твердых частиц от бурового раствора, содержащее корзину с входом для фильтруемого бурового раствора, имеющую две расположенные на расстоянии друг напротив друга боковые стенки, имеющие первые концы и вторые концы, при этом первые концы расположены на расстоянии друг от друга посредством концевой стенки, соединенной с каждой из боковых стенок корзины, которая дополнительно включает в себя нижнюю стенку, через которую образован переливной выход для отфильтрованного бурового раствора; множество фильтрующих поверхностей, включающих сита и расположенных внутри корзины между боковыми стенками, причем каждая фильтрующая поверхность расположена на расстоянии по вертикали от смежных фильтрующих поверхностей и включает в себя передний край, задний край, расположенный на расстоянии от переднего края и ниже его, и пару расположенных на расстоянии друг от друга боковых краев, проходящих между передним краем и задним краем, а задний край расположен на расстоянии от концевой стенки корзины; водослив, зафиксированный вдоль заднего края каждой фильтрующей поверхности и расположенный на расстоянии от концевой стенки корзины для задания прохода для текучей среды между каждым водосливом и концевой стенкой корзины, при этом каждый водослив имеет верхний край, проходящий на высоте водослива над задним краем соответствующей фильтрующей поверхности, и верхний край ниже переднего края соответствующей фильтрующей поверхности; по меньшей мере одну направляющую потока, улавливающую неотделенный буровой раствор в проходе для текучей среды и направляющую неотделенный буровой раствор на сито нижней фильтрующей поверхности; переливной выход для отфильтрованного бурового раствора, образованный в нижней стенке корзины и соединенный с ситом самой нижней фильтрующей поверхности. 15. Устройство по п.14, в котором высота каждого водослива является регулируемой. 16. Устройство по п.15, дополнительно содержащее возвратный лоток под верхней фильтрующей поверхностью, который направляет отделенную текучую среду к направляющей потока. 17. Устройство по п.16, в котором направляющая потока дополнительно содержит канал, направляющий текучую среду на непосредственно смежную нижнюю фильтрующую поверхность. 18. Устройство по п.16, в котором направляющая потока дополнительно содержит поддон, проходящий от концевой стенки корзины в проход для текучей среды и над непосредственно смежной нижней фильтрующей поверхностью. 19. Устройство по п.14, в котором самое верхнее сито содержит головное сито. 20. Устройство по п.19, в котором каждая фильтрующая поверхность, расположенная ниже в корзине, включает в себя сито, имеющее размер сетки для отделения более мелких твердых частиц, чем фильтрующая поверхность, расположенная выше в корзине.