防喷器刀片组件及其使用方法技术

本文中的技术涉及一种防喷器的刀片组件，用于剪切穿透地层的井眼的管道。该防喷器具有壳体，该壳体具有通过其中的、用于接收管道的孔。该刀片组件包括闸板块，可在管道周围在非接合位置和接合位置之间移动；由闸板块支承的刀片，用于切割地接合管道；可缩回的引导件，由闸板块支承并可沿闸板块滑动地移动；以及释放机构，用于选择性地释放引导件，以在用于与管道接合的引导位置和刀片后方一距离处的切割位置之间移动，以允许刀片切割地接合管道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防喷器刀片组件及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求于2010年9月29日提交的美国临时申请No.61/387805以及于2011年9月28日提交的美国临时申请13/247517的权益，每个临时申请的全部内容作为引用并入本文。
本专利技术总体上涉及用于进行井场作业的技术。更确切地说，本专利技术涉及比如管道定心装置和/或防喷器(BOP)的技术。
技术介绍
通常进行油田作业以定位和收集有价值的井下流体。石油钻塔可定位于井场，比如钻具之类的井下工具可布置进入地面，以到达地下储层。当井下工具形成井眼以到达期望的储层时，套管便在井眼内粘结到位，完成井眼以开始从储层开采流体。管道或管柱可定位在井眼中，以获得地下流体从储层到地面的通道。如果地下流体从井眼释放时泄漏，那么会造成重大的环境威胁。比如防喷器的器材可定位在井眼周围，以在井眼中的管道周围形成密封，以便例如当流体被带到地面时，防止流体泄漏。防喷器可具有可选择性致动的闸板(ram)或闸板罩盖(rambonnet)，例如管式闸板(接触、接合和/或包围管道来密封井眼)或剪切闸板(接触并物理剪切管道)，闸板或闸板罩盖可以被启动，以切断和/或密封井眼中的管道。美国专利/申请3554278、4647002、5025708、7051989、5575452、6374925、7798466、5735502、5897094和2009/0056132提供了闸板防喷器和/或闸板块的一些示例。还已经提供了用于切割防喷器中的管子的技术，如美国专利3946806、4043389、4313496、4132267、2752119、3272222、3744749、4523639、5056418、5918851、5360061、4923005、4537250、5515916、6173770、3863667、6158505、4057887、5515426、3955622、7234530和5013005所公开的。一些防喷器可提供有引导件，如美国专利5400857、7243713和7464765所述。尽管用于切割管道的技术得到发展，但是仍需要提供先进技术来更有效地密封和/或切断管道。本专利技术旨在完成本领域的这些需求。
技术实现思路
在至少一个方面，本主题可涉及一种防喷器的刀片组件，用于剪切穿透地层的井眼的管道，所述防喷器具有壳体，所述壳体具有通过其中的、用于接收管道的孔。所述刀片组件包括闸板块，所述闸板块可在管道周围在非接合位置和接合位置之间移动；由闸板块支承的刀片，用于切割地接合所述管道；可缩回的引导件，由闸板块支承，并且可沿闸板块滑动地移动；以及释放机构，用于选择性地释放引导件，以在用于引导与管道的接合的引导位置和位于刀片后方一距离处的切割位置之间移动，以允许刀片切割地接合管道。可通过将断开力施加到释放机构的引导面来启动所述释放机构。刀片组件可还包括用于启动释放机构的触发器。触发器可包括可操作性地连接到释放机构的柱塞。柱塞可关于引导件的顶点和/或沿引导件的引导面定位。柱塞可包括多个接触件。所述接触件均可经由杆操作性地联接到一构件。该构件可滑动地定位在引导件的触发器沟道中。柱塞可具有至少一个触发器引导件，其可滑动地定位在引导件中的至少一个触发器狭槽中。释放机构可包括操作性地联接到触发器，并可滑动地定位在引导件的触发器沟道中的构件。释放机构可还包括多个偏置构件，用于支撑引导沟道中的构件；多个楔形物，可通过所述构件的移动在引导件中在锁紧位置和非锁紧位置之间选择性地移动；和/或多个突起，由楔形物支承，并可沿引导件中的多个通路选择性地移动。所述通路可与延伸穿过引导件的管道流体连通，以使流体通过其中。释放机构可包括可邻近闸板块的边缘定位的唇缘。闸板块可具有用于滑动地接收唇缘的斜坡。引导件可包括多个弹簧，释放机构可包括可释放地连接到多个弹簧的多个闩锁(latch)。所述闩锁可枢转地连接到闸板块，以选择性地接合多个弹簧。闸板块可具有引导销，其可由引导件中的引导狭槽接收，以沿其滑动地移动。闸板块可具有肩部，以滑动地接合所述引导件。引导面可以是凹的，具有沿其中心轴线的顶点。引导面可具有与中心轴线成第一角的第一部分和/或与中心轴线成第二角的第二部分。在另一方面，本主题可涉及一种用于剪切穿透地层的井眼的管道的防喷器。该防喷器可包括壳体和一对刀片组件，该壳体具有通过其中的、用于接收管道的孔。刀片组件均可包括闸板块，其可在管道周围在非接合位置和接合位置之间移动；由闸板块支承的刀片，以切割地接合管道；可缩回的引导件，由闸板块支承，并可沿闸板块滑动地移动；以及释放机构，用于选择性地释放引导件，以在引导与管道的接合的引导位置和位于刀片后方一位置处的切割位置之间移动，以允许刀片切割地接合管道。可缩回的引导件可具有袋，用于接收与其相对定位的另一可缩回的引导件的顶部。防喷器可还包括至少一个致动器，用于致动每个刀片组件中的闸板块。释放机构可包括用于其启动的触发器。触发器可通过与管道的接触和/或与另一引导件的接触启动。最后在另一方面，本主题可涉及一种剪切穿透地层的井眼的管道的方法。该方法可涉及提供包括壳体和一对刀片组件的器，该壳体具有通过其中的、用于接收管道的孔。刀片组件均可包括闸板块、由闸板块支承的刀片、由闸板块支承的可缩回的引导件以及释放机构。该方法可还涉及在管道周围在非接合位置和接合位置之间移动闸板块；选择性地释放释放机构；在用于引导与管道的接合的引导位置和位于刀片后方一距离处的切割位置之间可滑动地移动引导件，以允许刀片切割地接合管道；以及使管道与刀片切割地接合。可在施加断开力时进行选择性地释放。选择性地包括沿闸板块的斜坡移动唇缘；松开引导件；触发释放机构；和/或在锁紧位置和非锁紧位置之间移动释放机构。该方法可还涉及通过引导件将管道引导至防喷器中的期望位置处。在本专利技术的某些方面，提供了一种防喷器，包括：引导件，安装在闸板块上，用于朝向防喷器内的切割和/或剪切位置引导管道；定位成当所述管道到达所述切割和/或剪切位置时用于检测的机构；以及用于切割/剪切管道的刀片；布置是这样的，在使用时，当所述机构检测到所述管道到达所述切割和/或剪切位置时，所述刀片仅可操作成切割/剪切所述管道。在一些实施例中，引导件可停留在与管道接触的位置，同时刀片切割/剪切管道。在另外的实施例中，在刀片刚好与管道接触之前或之后，引导件可收缩远离与管道的接触。在任一情况下，当在刀片能够切割/剪切管道之前引导件被推靠在管道上时，存在一闸板块必须克服的偏置和/或断开力。附图说明参考本专利技术的在附图中所示的实施来更详细地说明上面简要概述的本专利技术，从而详细地理解本专利技术的上述特征和优点。然而，应当注意的是，附图仅示出本专利技术的示例实施例，因此，并不认为限制本专利技术的范围，因为本公开可包括其它同样有效的实施例。附图未必按比例绘制，并且为了清楚简明，附图的某些特征和某些视图显示成依比例示意性地扩大。图1是具有防喷器(BOP)的近海井场的示意图，该防喷器具有刀片组件。图2是图1的防喷器在开始防喷器操作前的示意图，部分为横截面视图。图3-6是图1的具有刀片和管道定心系统的刀片组件的一部分的各示意图。图7-17是图2的防喷器104沿线7-7截取的横截面的一部分的示意图，示出刀片组件切断管道。图18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 US 61/387,805;2011.09.28 US 13/247,5171.一种防喷器的刀片组件，用于剪切穿透地层的井眼的管道，所述防喷器具有壳体，所述壳体具有通过其中的、用于接收所述管道的孔，所述刀片组件包括：闸板块，能够在所述管道周围在非接合位置和接合位置之间移动；刀片，由所述闸板块支承，用于切割地接合所述管道；可缩回的引导件，由所述闸板块支承，并且可沿闸板块滑动地移动；以及释放机构，用于选择性地释放所述引导件，以在用于引导与所述管道的接合的引导位置和位于刀片后方一距离处的切割位置之间移动，以允许所述刀片切割地接合所述管道。2.如权利要求1所述的刀片组件，其中，通过将断开力施加到所述释放机构的引导面可启动所述释放机构。3.如权利要求1所述的刀片组件，还包括用于启动所述释放机构的触发器。4.如权利要求3所述的刀片组件，其中，所述触发器包括能够操作性地连接到所述释放机构的柱塞。5.如权利要求4所述的刀片组件，其中，所述柱塞关于所述引导件的顶点、沿所述引导件的引导面和它们的组合之一而定位。6.如权利要求4或5所述的刀片组件，其中，所述柱塞包括多个接触件，所述多个接触件均经由杆操作性地联接到一构件，所述构件可滑动地定位在所述引导件的触发器沟道中。7.如权利要求4或5所述的刀片组件，其中，所述柱塞具有至少一个触发器引导件，所述至少一个触发器引导件可滑动地定位在所述引导件的至少一个触发器狭槽中。8.如权利要求3至5任一项所述的刀片组件，其中，所述释放机构包括操作性地联接到所述触发器，并可滑动地定位在所述引导件的触发器沟道中的构件。9.如权利要求8所述的刀片组件，其中，所述释放机构还包括多个偏置构件，用于支撑所述引导件的触发器沟道中的构件。10.如权利要求8所述的刀片组件，其中，所述释放机构还包括多个楔形物，所述多个楔形物通过所述构件的移动可选择性地在所述引导件中在锁紧位置和非锁紧位置之间移动。11.如权利要求10所述的刀片组件，还包括多个突起，所述多个突起由所述楔形物支承，并可沿所述引导件中的多个通路选择性地移动。12.如权利要求11所述的刀片组件，其中，所述通路与延伸穿过所述引导件的管道流体连通，以使流体通过其中。13.如权利要求2所述的刀片组件，其中，所述释放机构包括可邻近所述闸板块的边缘定位的唇缘。14.如权利要求13所述的刀片组件，其中，所述闸板块具有用于滑动地接收所述唇缘的斜坡。15.如权利要求1所述的刀片组件，其中，所述引导件包括多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：FB斯普林格特，CD约翰逊，SE彼得斯，ET恩斯利，
申请(专利权)人：国民油井华高公司，
类型：
国别省市：