改进的全封闭剪切闸板制造技术

一种用在BOP组套中的剪切闸板组件。所述剪切闸板组件包括闸板块，所述闸板块设置在所述剪切闸板壳体内且具有面向孔腔的前端，所述闸板块能够在打开位置和关闭位置，所述闸板块在所述打开位置从所述孔腔缩回，所述闸板块在所述关闭位置向所述孔腔伸出。所述叶片具有前表面、后表面、下剪切边缘和上边缘，所述叶片通过紧固件附接至所述闸板块的所述前表面，所述紧固件相对于所述闸板块的上表面成角度穿过所述闸板块的一部分延伸到所述叶片的所述后表面中，所述叶片的所述后表面成角度，以便所述后表面垂直于所述紧固件的纵轴。

Improved full closed shear ram

A shear ram assembly for use in a BOP set. The shear ram assembly includes a brake plate, the brake plate is provided with a front end facing the cavity in the shell and shear gate, the gate plate to open and closed position, the brake plate open position from the cavity in the retracted, the brake plate to the closed position the hole in the extended cavity. The blade has a front surface, a back surface, shear edge and the upper edge of the blade through the fastening pieces are attached to the gate plate of the front surface of the fastener relative to the upper surface of the gate plate angle through a portion of the gate plate extends to the leaf the surface of the blade and the rear surface angle, the vertical axis is perpendicular to the surface of the fastener to the rear.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的全封闭剪切闸板
技术介绍
1.专利
本技术涉及油气井，并且确切地说，涉及一种用于防喷器(BOP)的改进的全封闭剪切闸板。2.相关领域简述典型的BOP包括穿过所述BOP并且与井口相连的孔腔。管道和工具通过所述BOP中的孔腔进入所述井口。一般来说，全封闭剪切闸板包括在BOP组套中，且在孔腔内的压力控制是必要时，例如，钻井内的意外压力涌动会对钻井装置或其他钻井区域上的人员产生危险时，所述全封闭剪切闸板在孔腔内剪切管道或工具。全封闭剪切闸板通常包括安装在BOP上的壳体或阀盖内的剪切闸板块。所述剪切闸板块具有附接至其前端、朝向所述孔腔的叶片。当驱动所述剪切闸板时，活塞推动所述壳体内的所述剪切闸板块，使所述剪切闸板块和叶片跨所述孔腔关闭，同时剪切所述孔腔中的任何管道、工具或其他物体并将钻井密封。由于所述剪切闸板关闭，所述剪切闸板块和叶片暴露在井眼压力下，所述压力可能非常高，例如超过15,000lbs/in2。一些现有剪切闸板设计利用螺栓或其他紧固件将闸板叶片附接至剪切闸板块。通常这些螺栓穿过所述叶片的前表面进入所述闸板块中。然而，这可能会出现问题，因为穿过叶片表面钻出用于紧固件的孔腔会弱化所述叶片，并且可能引入应力通路。另外，所述紧固件在所述叶片上的定位需要交错所述叶片上的螺栓的高度，导致在压力下，所述螺栓中的应力出现不均匀分布。因此，螺栓通常高于约15,000lbs/in2的压力下断裂。然而，在现今的石油和天然气行业中，孔腔操作逐渐在更深的水下进行，导致井眼中压力更高。例如，BOP通常安置在压力高于15,000lbs/in2，甚至高于约20,000lbs/in2或更大压力的钻井顶部，从而超过已知BOP全封闭剪切闸板的操作限制。
技术实现思路
本说明书中公开一种用在防喷器(BOP)组套中的剪切闸板组件，所述剪切闸板组件具有剪切闸板壳体和孔腔。所述BOP的所述孔腔配置成在所述BOP附接至井口时与井眼对准。所述剪切闸板组件包括闸板块，所述闸板块设置在所述剪切闸板壳体内且具有面对所述孔腔的前端。所述闸板块能够打开位置与关闭位置之间移动，所述闸板块在所述打开位置从所述孔腔缩回，所述闸板块在所述关闭位置向所述孔腔伸出。所述闸板块组件还包括叶片，所述叶片具有前表面、后表面、下剪切边缘和上边缘。所述叶片通过紧固件附接至所述闸板块的所述前端。在一些实施例中，所述紧固件可以相对于所述闸板块的上表面成角度延伸穿过所述闸板块的一部分并到达所述叶片的所述后表面。在其他实施例中，所述紧固件可穿过所述叶片延伸到所述闸板块中。在进一步的实施例中，所述叶片的所述后表面可以成角度，以便所述后表面垂直于所述紧固件的纵轴。本说明书中还公开了本专利技术的替代实施例，其中，上唇缘从所述闸板块的上部向所述孔腔延伸，所述上唇缘接触所述叶片，以减少在所述闸板块从所述打开位置向所述关闭位置移动时，所述叶片相对于所述壳体的旋转，从而减小所述紧固件内的应力。此外，在其他示例性实施例中，所述闸板块组件可包括下唇缘，所述下唇缘从所述闸板块的下部向所述孔腔延伸，所述唇缘与所述叶片隔开一定间隙。密封件可设置在所述下唇缘和所述叶片之间的所述间隙中，用于密封所述闸板块与所述叶片之间的接口。附图说明阅读以下非限定性实施例的描述并且查看附图之后，可更好地理解本专利技术，在附图中：图1是附接到井口的BOP组套组件的透视图；图2是处于关闭位置中的上下全封闭剪切闸板的透视图，其中包括所剪切的管道；图3A是根据本专利技术一个实施例的剪切闸板块和叶片的透视图；图3B是沿线3B-3B截取的图3A中的剪切闸板块和叶片的截面侧视图；图4A是根据本专利技术另一个实施例的剪切闸板块和叶片的透视图；图4B是沿线4B-4B截取的图4A中的剪切闸板块和叶片的截面侧视图；图5A是根据本专利技术又一个实施例的剪切闸板块和叶片的透视图；图5B是沿线5B-5B截取的图5A中的剪切闸板块和叶片的截面侧视图；图6A是根据本专利技术一个替代实施例的剪切闸板块和叶片的透视图；以及图6B是沿线6B-6B截取的图6A中的剪切闸板块和叶片的截面侧视图。具体实施方式参考以下优选实施例和附图可进一步了解本专利技术的前述方面、特征和优势，在附图中，类似参考数字表示类似的元件。描述附图中所示的本专利技术的优选实施例时，为清晰起见，将使用特定术语。然而，本专利技术并非意图限制于所使用的特定术语，且应了解，每个具体术语都包括以类似方式操作以实现类似目标的等效物。图1中示出了典型的海底BOP组件，所述典型海底BOP组件包括下组套组件2和上组套组件4或下海底立管总成(LMRP)。例如，上组套组件4可包括立管转接器6、环形防喷器8、10、控制舱11和节流压井管线13。下组套组件2可包括框架12，所述框架在下端设有井口连接器14，用于连接到海底井口组件(未示出)和液压蓄能器15。一般来说，孔腔穿过BOP组件，包括穿过上组套组件4和下组套组件2，其中孔腔可包括管道。剪切闸板壳体16一般位于所述下组套组件上的管道闸板壳体18、20、22的上方。剪切闸板壳体16包括上剪切闸板块24和下剪切闸板块26，所述上剪切闸板块和下剪切闸板块附接至上叶片28和下叶片30(如图2所示)。每个管道闸板壳体18、20、22包括管道闸板块(未示出)，所述管道闸板块在配对面上设有半圆形凹槽，用于围绕不同尺寸范围的管道进行封闭。当打开时，所述剪切和管道闸板块位于所述孔腔的任一侧上。当关闭时，剪切闸板叶片28、30封闭所述孔腔。如果所述孔腔内存在管道，剪切闸板叶片28、30将剪切所述管道。现在参考图2，其中图示了从剪切闸板壳体16拆除并且处于关闭位置的上剪切闸板块24和下剪切闸板块26。上剪切闸板块24具有限定表面或前端32的侧表面。上叶片28安装到上闸板块24的前端32。上叶片28具有前表面36，所述前表面具有上边缘38和前下边缘40。就本专利技术而言，关于闸板块和相关联部件所用的术语“前”应该表示从上剪切闸板块24的前端32朝向叶片28的表面36。在图2中所示的实例中，上叶片28的前下边缘40从上剪切闸板块24的前端32向前延伸的距离比上边缘38更远。上叶片28的表面36一般还可是凹面或收缩面，使表面36的中心相对于表面36的外端42、44处的更向前部分凹进。当然，上叶片28可使用不同的形状。可以看出，当关闭剪切闸板块24、26时，叶片28、30重叠，从而剪切位于BOP孔腔中的闸板块24、26之间的管道46。参考图3A和3B，其中图示了根据本专利技术一个实施例的上剪切闸板块24和上叶片28的透视图(图3A)和截面侧视图(图3B)。为更好地了解本专利技术所提供的优势，理解在关闭剪切闸板期间作用于上剪切闸板块24和叶片28上的力将有所帮助。随着上剪切闸板块24向前移动以关闭，上叶片28下方的流体向上叶片28的底部施加向上的力F，该力可能非常高，在一些情况下超过15,000lbs/in2。该向上的力F，并且确切地说，所述向上的力F中作用在叶片28的前边缘40处或附近的部分，驱使所述叶片转动远离上剪切闸板块24，并且在上叶片28与上剪切闸板块24之间的接口处产生围绕紧固件48的力矩M。本专利技术的特征在于，例如，通过改进紧固件的定向以及闸板块24与叶片28之间接口的轮廓等，增强上剪切闸板块24和叶片28承受高压的能力。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在防喷器(BOP)组套中的剪切闸板组件，所述剪切闸板组件具有剪切闸板壳体和孔腔，所述BOP的所述孔腔配置成在所述BOP附接到井口时，与井眼对准，所述剪切闸板组件包括：闸板块，所述闸板块设置在所述剪切闸板壳体内且具有面向所述孔腔的前端，所述闸板块能够在打开位置和关闭位置移动，所述闸板块在所述打开位置从所述孔腔缩回，所述闸板块在所述关闭位置向所述孔腔伸出；叶片，所述叶片具有前表面、后表面、下剪切边缘和上边缘，所述叶片通过紧固件附接至所述闸板块的所述前端，所述紧固件相对于所述闸板块的上表面成角度延伸穿过所述闸板块的一部分且到达所述叶片的所述后表面中，所述叶片的所述后表面成角度，以便所述后表面垂直于所述紧固件的纵轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 14/5088191.一种用在防喷器(BOP)组套中的剪切闸板组件，所述剪切闸板组件具有剪切闸板壳体和孔腔，所述BOP的所述孔腔配置成在所述BOP附接到井口时，与井眼对准，所述剪切闸板组件包括：闸板块，所述闸板块设置在所述剪切闸板壳体内且具有面向所述孔腔的前端，所述闸板块能够在打开位置和关闭位置移动，所述闸板块在所述打开位置从所述孔腔缩回，所述闸板块在所述关闭位置向所述孔腔伸出；叶片，所述叶片具有前表面、后表面、下剪切边缘和上边缘，所述叶片通过紧固件附接至所述闸板块的所述前端，所述紧固件相对于所述闸板块的上表面成角度延伸穿过所述闸板块的一部分且到达所述叶片的所述后表面中，所述叶片的所述后表面成角度，以便所述后表面垂直于所述紧固件的纵轴。2.根据权利要求1所述的剪切闸板组件，进一步包括：上唇缘，所述上唇缘从所述闸板块的上部向所述孔腔延伸，所述上唇缘接触所述叶片，以减少在所述闸板块从所述打开位置向所述关闭位置移动期间，所述叶片相对于所述壳体的旋转，从而减小所述紧固件内的应力。3.根据权利要求2所述的剪切闸板组件，其中，所述上唇缘与所述叶片的所述上边缘从所述闸板块的所述前端向前延伸的距离大体相同，并且所述上唇缘具有下唇缘表面，所述下唇缘表面接触所述叶片并在所述叶片的一部分之上向所述叶片的所述下剪切边缘向下倾斜。4.根据权利要求1所述的剪切闸板组件，进一步包括：下唇缘，所述下唇缘从所述闸板块的下部向所述孔腔延伸，所述唇缘与所述叶片隔开一定间隙；以及密封件，所述密封件设置在所述下唇缘与所述叶片之间的所述间隙中，用于密封所述闸板块与所述叶片之间的接口。5.一种用在防喷器(BOP)组套中的剪切闸板组件，所述剪切闸板组件具有剪切闸板壳体和孔腔，所述BOP的所述孔腔配置成在所述BOP附接至井口时，与井眼对准，所述剪切闸板组件包括：闸板块，所述闸板块设置在所述剪切闸板壳体内且具有面向所述孔腔的前表面，所述闸板块能够在打开位置与关闭位置之间移动，所述闸板块在所述打开位置从所述孔腔缩回，所述闸板块在所述关闭位置向所述孔腔伸出；叶片，所述叶片具有前表面、后表面、下剪切边缘和上边缘，所述叶片通过紧固件附接至所述闸板块的所述前表面；以及上唇缘，所述上唇缘从所述闸板块的上部向所述孔腔延伸，所述上唇缘接触所述叶片，以减少在所述闸板块从所述打开位置向所述关闭位置移动时，所述叶片相对于所述壳体的旋转，从而减小所述紧固件内的应力。6.根据权利要求5所述的剪切闸板组件，其中，所述紧固件相对于所述闸板块的上表面成角度延伸穿过所述闸板块的一部分且到达所述叶片的所述后表面中。7.根据权利要求6所述的剪切闸板组件，其中，所述紧固件延伸到所述叶片的上部中相对于所述叶片的所述下剪切边缘更靠近所述上边缘处。8.根据权利要求6所述的剪切闸板组件，其中，所述叶片的所述后表面成角度，以便所述后表面垂直于所述紧固件的纵轴。9.根据权利要求5所述的剪切闸板组件，其中，所述紧固件延伸穿过所述叶片并进入所述闸板块的所述前表面中，所述紧固件具有可变的横截...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA布勒克，BS巴克，D朝胡里，RL斯特林菲洛，
申请(专利权)人：海德里尔美国配送有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US