防噴器刀片組件及其使用方法技術(shù)

本文中的技術(shù)涉及一種防噴器的刀片組件，用于剪切穿透地層的井眼的管道。該防噴器具有殼體，該殼體具有通過其中的、用于接收管道的孔。該刀片組件包括閘板塊，可在管道周圍在非接合位置和接合位置之間移動(dòng)；由閘板塊支承的刀片，用于切割地接合管道；可縮回的引導(dǎo)件，由閘板塊支承并可沿閘板塊滑動(dòng)地移動(dòng)；以及釋放機(jī)構(gòu)，用于選擇性地釋放引導(dǎo)件，以在用于與管道接合的引導(dǎo)位置和刀片后方一距離處的切割位置之間移動(dòng)，以允許刀片切割地接合管道。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】防噴器刀片組件及其使用方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2010年9月29日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/387805以及于2011年9月28日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)13/247517的權(quán)益，每個(gè)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容作為引用并入本文。
本專利技術(shù)總體上涉及用于進(jìn)行井場(chǎng)作業(yè)的技術(shù)。更確切地說，本專利技術(shù)涉及比如管道定心裝置和/或防噴器(BOP)的技術(shù)。
技術(shù)介紹
通常進(jìn)行油田作業(yè)以定位和收集有價(jià)值的井下流體。石油鉆塔可定位于井場(chǎng)，比如鉆具之類的井下工具可布置進(jìn)入地面，以到達(dá)地下儲(chǔ)層。當(dāng)井下工具形成井眼以到達(dá)期望的儲(chǔ)層時(shí)，套管便在井眼內(nèi)粘結(jié)到位，完成井眼以開始從儲(chǔ)層開采流體。管道或管柱可定位在井眼中，以獲得地下流體從儲(chǔ)層到地面的通道。如果地下流體從井眼釋放時(shí)泄漏，那么會(huì)造成重大的環(huán)境威脅。比如防噴器的器材可定位在井眼周圍，以在井眼中的管道周圍形成密封，以便例如當(dāng)流體被帶到地面時(shí)，防止流體泄漏。防噴器可具有可選擇性致動(dòng)的閘板(ram)或閘板罩蓋(rambonnet)，例如管式閘板(接觸、接合和/或包圍管道來密封井眼)或剪切閘板(接觸并物理剪切管道)，閘板或閘板罩蓋可以被啟動(dòng)，以切斷和/或密封井眼中的管道。美國(guó)專利/申請(qǐng)3554278、4647002、5025708、7051989、5575452、6374925、7798466、5735502、5897094和2009/0056132提供了閘板防噴器和/或閘板塊的一些示例。還已經(jīng)提供了用于切割防噴器中的管子的技術(shù)，如美國(guó)專利3946806、4043389、4313496、4132267、2752119、3272222、3744749、4523639、5056418、5918851、5360061、4923005、4537250、5515916、6173770、3863667、6158505、4057887、5515426、3955622、7234530和5013005所公開的。一些防噴器可提供有引導(dǎo)件，如美國(guó)專利5400857、7243713和7464765所述。盡管用于切割管道的技術(shù)得到發(fā)展，但是仍需要提供先進(jìn)技術(shù)來更有效地密封和/或切斷管道。本專利技術(shù)旨在完成本領(lǐng)域的這些需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在至少一個(gè)方面，本主題可涉及一種防噴器的刀片組件，用于剪切穿透地層的井眼的管道，所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過其中的、用于接收管道的孔。所述刀片組件包括閘板塊，所述閘板塊可在管道周圍在非接合位置和接合位置之間移動(dòng)；由閘板塊支承的刀片，用于切割地接合所述管道；可縮回的引導(dǎo)件，由閘板塊支承，并且可沿閘板塊滑動(dòng)地移動(dòng)；以及釋放機(jī)構(gòu)，用于選擇性地釋放引導(dǎo)件，以在用于引導(dǎo)與管道的接合的引導(dǎo)位置和位于刀片后方一距離處的切割位置之間移動(dòng)，以允許刀片切割地接合管道?？赏ㄟ^將斷開力施加到釋放機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)面來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。刀片組件可還包括用于啟動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)的觸發(fā)器。觸發(fā)器可包括可操作性地連接到釋放機(jī)構(gòu)的柱塞。柱塞可關(guān)于引導(dǎo)件的頂點(diǎn)和/或沿引導(dǎo)件的引導(dǎo)面定位。柱塞可包括多個(gè)接觸件。所述接觸件均可經(jīng)由桿操作性地聯(lián)接到一構(gòu)件。該構(gòu)件可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件的觸發(fā)器溝道中。柱塞可具有至少一個(gè)觸發(fā)器引導(dǎo)件，其可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件中的至少一個(gè)觸發(fā)器狹槽中。釋放機(jī)構(gòu)可包括操作性地聯(lián)接到觸發(fā)器，并可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件的觸發(fā)器溝道中的構(gòu)件。釋放機(jī)構(gòu)可還包括多個(gè)偏置構(gòu)件，用于支撐引導(dǎo)溝道中的構(gòu)件；多個(gè)楔形物，可通過所述構(gòu)件的移動(dòng)在引導(dǎo)件中在鎖緊位置和非鎖緊位置之間選擇性地移動(dòng)；和/或多個(gè)突起，由楔形物支承，并可沿引導(dǎo)件中的多個(gè)通路選擇性地移動(dòng)。所述通路可與延伸穿過引導(dǎo)件的管道流體連通，以使流體通過其中。釋放機(jī)構(gòu)可包括可鄰近閘板塊的邊緣定位的唇緣。閘板塊可具有用于滑動(dòng)地接收唇緣的斜坡。引導(dǎo)件可包括多個(gè)彈簧，釋放機(jī)構(gòu)可包括可釋放地連接到多個(gè)彈簧的多個(gè)閂鎖(latch)。所述閂鎖可樞轉(zhuǎn)地連接到閘板塊，以選擇性地接合多個(gè)彈簧。閘板塊可具有引導(dǎo)銷，其可由引導(dǎo)件中的引導(dǎo)狹槽接收，以沿其滑動(dòng)地移動(dòng)。閘板塊可具有肩部，以滑動(dòng)地接合所述引導(dǎo)件。引導(dǎo)面可以是凹的，具有沿其中心軸線的頂點(diǎn)。引導(dǎo)面可具有與中心軸線成第一角的第一部分和/或與中心軸線成第二角的第二部分。在另一方面，本主題可涉及一種用于剪切穿透地層的井眼的管道的防噴器。該防噴器可包括殼體和一對(duì)刀片組件，該殼體具有通過其中的、用于接收管道的孔。刀片組件均可包括閘板塊，其可在管道周圍在非接合位置和接合位置之間移動(dòng)；由閘板塊支承的刀片，以切割地接合管道；可縮回的引導(dǎo)件，由閘板塊支承，并可沿閘板塊滑動(dòng)地移動(dòng)；以及釋放機(jī)構(gòu)，用于選擇性地釋放引導(dǎo)件，以在引導(dǎo)與管道的接合的引導(dǎo)位置和位于刀片后方一位置處的切割位置之間移動(dòng)，以允許刀片切割地接合管道?？煽s回的引導(dǎo)件可具有袋，用于接收與其相對(duì)定位的另一可縮回的引導(dǎo)件的頂部。防噴器可還包括至少一個(gè)致動(dòng)器，用于致動(dòng)每個(gè)刀片組件中的閘板塊。釋放機(jī)構(gòu)可包括用于其啟動(dòng)的觸發(fā)器。觸發(fā)器可通過與管道的接觸和/或與另一引導(dǎo)件的接觸啟動(dòng)。最后在另一方面，本主題可涉及一種剪切穿透地層的井眼的管道的方法。該方法可涉及提供包括殼體和一對(duì)刀片組件的器，該殼體具有通過其中的、用于接收管道的孔。刀片組件均可包括閘板塊、由閘板塊支承的刀片、由閘板塊支承的可縮回的引導(dǎo)件以及釋放機(jī)構(gòu)。該方法可還涉及在管道周圍在非接合位置和接合位置之間移動(dòng)閘板塊；選擇性地釋放釋放機(jī)構(gòu)；在用于引導(dǎo)與管道的接合的引導(dǎo)位置和位于刀片后方一距離處的切割位置之間可滑動(dòng)地移動(dòng)引導(dǎo)件，以允許刀片切割地接合管道；以及使管道與刀片切割地接合。可在施加斷開力時(shí)進(jìn)行選擇性地釋放。選擇性地包括沿閘板塊的斜坡移動(dòng)唇緣；松開引導(dǎo)件；觸發(fā)釋放機(jī)構(gòu)；和/或在鎖緊位置和非鎖緊位置之間移動(dòng)釋放機(jī)構(gòu)。該方法可還涉及通過引導(dǎo)件將管道引導(dǎo)至防噴器中的期望位置處。在本專利技術(shù)的某些方面，提供了一種防噴器，包括：引導(dǎo)件，安裝在閘板塊上，用于朝向防噴器內(nèi)的切割和/或剪切位置引導(dǎo)管道；定位成當(dāng)所述管道到達(dá)所述切割和/或剪切位置時(shí)用于檢測(cè)的機(jī)構(gòu)；以及用于切割/剪切管道的刀片；布置是這樣的，在使用時(shí)，當(dāng)所述機(jī)構(gòu)檢測(cè)到所述管道到達(dá)所述切割和/或剪切位置時(shí)，所述刀片僅可操作成切割/剪切所述管道。在一些實(shí)施例中，引導(dǎo)件可停留在與管道接觸的位置，同時(shí)刀片切割/剪切管道。在另外的實(shí)施例中，在刀片剛好與管道接觸之前或之后，引導(dǎo)件可收縮遠(yuǎn)離與管道的接觸。在任一情況下，當(dāng)在刀片能夠切割/剪切管道之前引導(dǎo)件被推靠在管道上時(shí)，存在一閘板塊必須克服的偏置和/或斷開力。附圖說明參考本專利技術(shù)的在附圖中所示的實(shí)施來更詳細(xì)地說明上面簡(jiǎn)要概述的本專利技術(shù)，從而詳細(xì)地理解本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出本專利技術(shù)的示例實(shí)施例，因此，并不認(rèn)為限制本專利技術(shù)的范圍，因?yàn)楸竟_可包括其它同樣有效的實(shí)施例。附圖未必按比例繪制，并且為了清楚簡(jiǎn)明，附圖的某些特征和某些視圖顯示成依比例示意性地?cái)U(kuò)大。圖1是具有防噴器(BOP)的近海井場(chǎng)的示意圖，該防噴器具有刀片組件。圖2是圖1的防噴器在開始防噴器操作前的示意圖，部分為橫截面視圖。圖3-6是圖1的具有刀片和管道定心系統(tǒng)的刀片組件的一部分的各示意圖。圖7-17是圖2的防噴器104沿線7-7截取的橫截面的一部分的示意圖，示出刀片組件切斷管道。圖18本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2010.09.29 US 61/387,805;2011.09.28 US 13/247,5171.一種防噴器的刀片組件，用于剪切穿透地層的井眼的管道，所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過其中的、用于接收所述管道的孔，所述刀片組件包括：閘板塊，能夠在所述管道周圍在非接合位置和接合位置之間移動(dòng)；刀片，由所述閘板塊支承，用于切割地接合所述管道；可縮回的引導(dǎo)件，由所述閘板塊支承，并且可沿閘板塊滑動(dòng)地移動(dòng)；以及釋放機(jī)構(gòu)，用于選擇性地釋放所述引導(dǎo)件，以在用于引導(dǎo)與所述管道的接合的引導(dǎo)位置和位于刀片后方一距離處的切割位置之間移動(dòng)，以允許所述刀片切割地接合所述管道。2.如權(quán)利要求1所述的刀片組件，其中，通過將斷開力施加到所述釋放機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)面可啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的刀片組件，還包括用于啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)的觸發(fā)器。4.如權(quán)利要求3所述的刀片組件，其中，所述觸發(fā)器包括能夠操作性地連接到所述釋放機(jī)構(gòu)的柱塞。5.如權(quán)利要求4所述的刀片組件，其中，所述柱塞關(guān)于所述引導(dǎo)件的頂點(diǎn)、沿所述引導(dǎo)件的引導(dǎo)面和它們的組合之一而定位。6.如權(quán)利要求4或5所述的刀片組件，其中，所述柱塞包括多個(gè)接觸件，所述多個(gè)接觸件均經(jīng)由桿操作性地聯(lián)接到一構(gòu)件，所述構(gòu)件可滑動(dòng)地定位在所述引導(dǎo)件的觸發(fā)器溝道中。7.如權(quán)利要求4或5所述的刀片組件，其中，所述柱塞具有至少一個(gè)觸發(fā)器引導(dǎo)件，所述至少一個(gè)觸發(fā)器引導(dǎo)件可滑動(dòng)地定位在所述引導(dǎo)件的至少一個(gè)觸發(fā)器狹槽中。8.如權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的刀片組件，其中，所述釋放機(jī)構(gòu)包括操作性地聯(lián)接到所述觸發(fā)器，并可滑動(dòng)地定位在所述引導(dǎo)件的觸發(fā)器溝道中的構(gòu)件。9.如權(quán)利要求8所述的刀片組件，其中，所述釋放機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)偏置構(gòu)件，用于支撐所述引導(dǎo)件的觸發(fā)器溝道中的構(gòu)件。10.如權(quán)利要求8所述的刀片組件，其中，所述釋放機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)楔形物，所述多個(gè)楔形物通過所述構(gòu)件的移動(dòng)可選擇性地在所述引導(dǎo)件中在鎖緊位置和非鎖緊位置之間移動(dòng)。11.如權(quán)利要求10所述的刀片組件，還包括多個(gè)突起，所述多個(gè)突起由所述楔形物支承，并可沿所述引導(dǎo)件中的多個(gè)通路選擇性地移動(dòng)。12.如權(quán)利要求11所述的刀片組件，其中，所述通路與延伸穿過所述引導(dǎo)件的管道流體連通，以使流體通過其中。13.如權(quán)利要求2所述的刀片組件，其中，所述釋放機(jī)構(gòu)包括可鄰近所述閘板塊的邊緣定位的唇緣。14.如權(quán)利要求13所述的刀片組件，其中，所述閘板塊具有用于滑動(dòng)地接收所述唇緣的斜坡。15.如權(quán)利要求1所述的刀片組件，其中，所述引導(dǎo)件包括多個(gè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：FB斯普林格特，CD約翰遜，SE彼得斯，ET恩斯利，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)民油井華高公司，
類型：
國(guó)別省市：