2015 年 在 Eagle Ford 页岩区块的一个钻井作业现 场，多频振动筛进行了现场 使用，证实了其回收更干岩 屑的能力，在 13 天的使用期 间，新款振动筛在一台老式 FSI振动筛的旁边同时运转， 新振动筛能去除带油岩屑的 50% 带油量。Zaxxon 公司 钻井 液 主 管 Hiltl 先 生 说： “振动筛未来的发展应放眼 于全自动振动筛。目前，标 准的振动筛需要一名服务人员进行 维护运行， 这些设备属于哑巴设备” 。
 
研发全自动振动筛 ProdiG
 
        钻井液服务商正在研发一种能 自行操作的振动筛，利用实时测量 工具采集数据，如采集密度、流量、 固体颗粒尺寸分布和流变学参数， 无需人工介入。ProdiG 是一款能 接收流量计数据或在线泥浆性能的 振动筛，可采集塑性粘度、泥浆比 重、颗粒尺寸分布等数据，并配有 内部传感器，以监视运动状态、重 力大小、振动角度、筛板角度、振 动频率和筛目上固体颗粒的瞬时重 量。用于钻井液净化的 ProdiG 振 动筛仍在开发中，预计这款振动筛 将是一款全自动振动筛。2015 年 12 月，生产商在南德克萨斯州对该 振动筛进行一次现场试验，目的是 验证振动筛是否能在钻进期间无需 人工介入的情况下实现自动运转处 理钻井液，并计划 2016 年中期进 行商业发布。 自 2013 年 开 发 以 来，ProdiG 振动筛使用了 24 个实时通道的数 据输入，如泥浆流量、密度、流变 学和机械钻速，自动调整振动筛设 置，如频率、重力和传送速率，这 些调整由一个内置的可编程控制器 （PLC）计算机进行控制。可编程 控制器使用算法编程，优化振动筛 性能。PLC 计算的数据被用来控制 多个马达。这些马达是用来控制振 动筛动作的。Hiltl 先生说：“所有 我们正在做的是对振动筛进行编程， 使振动筛能辨别在什么情况下该做 什么。”目前，该公司仍在对 运行在振动筛 PLC 计算机上 的算法做进一步工作，使控制 振动筛的计算程序能满足各 种工况下的自动控制要求。 ProdiG 振动筛将包含一 个类似于汽车巡航控制系统 的反馈装置。理想情况下， 仅在更换筛目和其它日常维 护工作时振动筛才需要人工 介入，在振动筛出现技术故 障时，如软件故障，振动筛 可能由人工进行操作，振动筛的性 能诊断也能从振动筛内置的 PLC 计 算机传送到司钻控制台。振动筛最 好能在配备数据采集的钻井现场运 行，但也能作为一台单独的振动筛 进行运转。如果你的钻机确实没有 任何数据采集系统，那只是一台独 立的振动筛而已，你能对振动筛的 某个输入编程让其起作用。在这种 情况下，振动筛会通过其内置传感 器仅仅依靠读取属性的方式来运行， 如流量和泥浆比重，或经初步建设 后读取加装在钻井现场的外置传感 器数据。液流振动筛和烘干振动筛 在陆上钻井和海上钻井都能使用。 由于这款振动筛与该公司其它标准 振动筛的机械部分完全相同，所以 除了计算编程外，没有在 ProdiG 振动筛配件方面做什么设计工作。
 
可靠性、灵活性
 
        提高固控性能 对于 Elgin 公司来说，可靠性 是 2015 年 OTC 市 场 展 出 的 这 款 Hyper-G 双运动变速振动筛设计 的首要目标。石油公司向着更深、 更快和更长位移的钻井技术方向发 展，需要能应对这些挑战的设备， 不能应对这种工况的设备则变得不 可靠和不受信任。Elgin 公司总裁 Anderson 先生说道：“当涉及到 固控和钻井液管理时，根本目标是 胶质固体的管理，尽最大可能减少 钻井液中不断增长的胶质固体的体 积。第二个目标是实现灵活性。石 油公司想要一个能应对各种工况和 挑战的多功能设备”。新的四筛板 Hyper-G 振动筛可用作一台液流或 烘干振动筛。自 2014 年展出的一台 原型机模型以来，该公司在设计上 已做了几项改进，包括一个单点顶 起系统、一个正在申请专利的、意 在保护后液流管衬垫的筛目倾泻瀑 布设计、以及一个新设计的控制系 统，便于重力和运动的控制。 Hyper-G 振 动 筛 的 顶 起 系 统 有 两 个 轴 承， 轴 承 用 在 旋 转 臂 的 支点与旋转臂之间两个带有系绳 的 2,000 磅 齿 轮 的 千 斤 顶。 顶 起 系统在振动筛后侧底部使用了一个 旋转手轮，当液体穿行在振动筛筛 目上方时，旋转手轮能调整振动筛 蓝的角度，使岩屑能更好的分离， 而不是采用一个复杂的机械装置来 做这件事。顶起系统简单化也会有 个别部件存在断裂风险，唯一可能 断裂的部件是螺旋千斤顶，多数标 准的振动筛有一年的预期寿命，然 而由于设计的顶起系统的螺旋千斤 顶没有被施加总重量，Elgin 预计 Hyper-G 振动筛螺旋千斤顶的预期 寿命大约为五年。 为了提高可靠性，该系统已经加 入了正在申请专利的筛目瀑布技术。 振动筛筛蓝上一系列固定每块筛目 的重叠筛目板能让钻井液持续流向 下一块筛目而不直接接触筛目衬垫， 最终目的是减少衬垫磨损，这种磨 损可能会导致固体岩屑污染回到泥 浆循环罐，造成岩屑旁露的一个主 要部位是筛目后面筛蓝与衬垫之间 的空隙。Anderson 先生说：“我们 所做的是设计振动筛在岩屑通过时 不能让岩屑实际接触到筛目或衬垫 的背面。”
 
能回收钻井液的振动筛
 
        瀑布技术保护每个筛目的固定 位置，让钻井液越过后衬垫的位置 落到部分重叠的筛目上，这会大大 降低岩屑落入衬垫与筛蓝之间、绕 过 筛 目 的 可 能 性， 通 过 给 振 动 筛 后 衬 垫 加 装 保 护 避 开 钻 井 液， 瀑 布系统能延长筛目衬垫的使用寿 命。振动筛上最灵活的设备是一个 重新设计的可变级变频控制系统， 这款设备的开发能更好的控制重 力、线性运动和平衡椭圆运动，以 750~1,000gpm（每分钟加仑数） 之间的一个最大流量，振动筛的重 力现在可以在 4、6、8 个重力级之 间进行调整，而不需要停止振动筛 的运行。此外，运动可以在线性运 动和平衡椭圆运动之间进行切换， 无需停止钻井液的流动。 2014 年 秋， 在 Marcellus 页 岩开发中进行了试验性应用，新振 动筛与 Elgin 的标准振动筛相比较 了 90 天， 新 款 Hyper-G 振 动 筛 表现出提高钻井液回收率 30% 的显 著效果，而且降低钻井液维护成本 50%，超越了一台标准的三板式振 动筛。
 
气动真空系统回收钻井液
 
        钻井液是一种昂贵的产品，每 桶 高 达 300 美 元。 钻 井 液 每 天 都 有很大一部分伴随或包裹着钻出的 岩屑作为废物被倾泻掉，即使在钻 井液流出端配置了先进的振动筛也 无 法 完 全 解 决。 针 对 这 一 挑 战， M-I SWACO 公司在 2015 年 4 月 推出了筛目脉冲流和岩屑分离器装 置。目前，这款设备的气动系统被 改造成两个振动筛平台，即 M-I SWACO MONGOOSE PRO 系 列 振动筛和 National Oilwell Varco King Cobra 系列振动筛。 筛目脉冲系统的组件部分是一 个小的控制面板和复合器件板，复 合器件板安装在振动筛下面倾泻端 抖动筛的最后一块筛目处。真空助 力技术使用钻机或一台独立的空气 压缩机提供压缩空气，产生的抽吸 力能破坏钻井液的表面张力，拉回 岩屑上残余的钻井液，将岩屑上携 带的钻井液与岩屑分离。抽吸能通 过控制面板设置脉冲为开和关，一 定程度上能让岩屑在振动筛上方连 续行进。通过这种方法，该系统将 钻井液从岩屑和筛目表面分离，这 部分钻井液流回振动筛，返回泥浆 池。2014 年，在 Woodford 页 岩 盆 地的现场试验中使用该系统，成功 回收额外油基钻井液 285 桶，节省 钻井液费用近 45,600 美元。