[發明專利]關于液壓防噴器閘板的改進

無效

• 申請號: 200580044225.6
• 申請日: 2005-11-04
• 公開（公告）號: CN101128645A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 安東尼·斯蒂芬·班福德
• 申請（專利權）人: 海德爾有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

技術領域

本發明涉及液壓防噴器閘板(hydraulic?ram)，具體地但不排他地，涉及一種用于將輔助力傳遞到防噴器中的剪切式閘板(shear?ram)的活塞的致動器。

背景技術

有許多使用液壓防噴器閘板的應用。每個防噴器閘板典型地包括通過液壓力向前驅動的活塞。在油井鉆探中，液壓防噴器閘板位于防噴器中。在緊急情況下，當需要關閉井以防止在鉆探時出現井噴(blow?out)時，兩個相對的防噴器閘板合并在一起以密封井眼。這些防噴器閘板典型地被稱為剪切式閘板，這是因為所述防噴器閘板包括在活塞前表面上用于切斷井眼中的鉆桿或套管的剪切刀片。

當剪切式閘板被液壓力致動時，隨著刀片被液壓活塞驅動，相對的剪切刀片合并在一起而互相作用。剪切刀片首先擠壓，然后剪切鉆柱、套管或井中的其它管件。隨著井鉆的深度越深，則管件的直徑、壁厚越大，且鋼號(鋼等級)增加。因此，剪切井中的管件需要更大的液壓力。這需要更大的致動器活塞，因此，需要更大的操作流體體積和更高的封閉壓力。

對于配置在陸上或固定的海上裝置的剪切式閘板，增加尺寸很困難，但可以適應。對于配置在海底的剪切式閘板，必須在流體/氣體收集器中的壓力下儲存的液壓流體的體積隨著水的深度成指數增加。這些收集器的體積和重量使得海底防噴器或關閉系統更重，因此更難配置。

發明內容

本發明實施例的一個目的是提供一種用于剪切式閘板上的輔助力致動器，以增加施加的力而大體無需增加所需液壓流體的體積。

本發明實施例的又一個目的是提供一種操作液壓防噴器閘板的兩級方法。

本發明的至少一個實施例的目的是提供一種防噴器，所述防噴器具有用于改進的鉆桿、套管或其它管件的剪切的兩級致動機構。

根據本發明的第一方面，提供一種用于液壓防噴器閘板上的輔助力致動器，致動器包括：

致動器本體，所述致動器本體包括將所述本體連接到液壓防噴器閘板的固定裝置；

位于本體中的第一和第二腔室，所述腔室通過致動器活塞彼此相隔離；

桿件，所述桿件適于連接到液壓防噴器閘板的操作活塞、通過第一腔室和致動器活塞、并延伸進第二腔室的至少一部分中；

致動器活塞通過夾緊裝置以可釋放方式接合到桿件上；以及

其中液壓防噴器閘板通過來自操作活塞運動的力和來自致動器活塞運動的輔助力操作。

因此，當正常的操作活塞已經移動防噴器閘板以擠壓物體時，可以釋放致動器活塞以在防噴器閘板上提供輔助力。

優選地，致動器包括操作致動器活塞的釋放機構。依此方式，致動器活塞可以在操作活塞的行程端部處或附近釋放，從而在最需要的位置處提供輔助力。

優選地，分離元件位于液壓防噴器閘板和本體之間。更優選地，一個或多個密封件設置在分離元件上，以作用在桿件上，并可防止液壓流體從本體釋放到液壓防噴器閘板的液壓流體室中。

優選地，致動器包括設置用于提供作用到致動器活塞上的力的能量儲存裝置。

在第一實施例中，能量儲存裝置為機械裝置。優選地，機械裝置為一個或多個保持在壓縮狀態的彈簧。較有利地，機械裝置為多個本領域公知的Bellville彈簧。

在第二實施例中，能量儲存裝置為液壓裝置。優選地，液壓裝置為保持在壓力下的液壓流體。

優選地，致動器還包括復位裝置，以將致動器活塞移動回到其原始操作位置。優選地，致動器還包括防噴器閘板設定裝置，以將操作活塞移動回到其原始操作位置。依此方式，可以復位液壓防噴器閘板。

優選地，夾緊裝置包括滾珠式夾緊裝置，并且可以包括美國專利第2,062,628(Yannetta)號或美國專利第2,182,797號中公開類型的裝置，該專利的公開內容在此并入本文供參考。

滾珠式夾緊裝置可以包括安裝在滾珠安裝元件中的多個滾珠，其中所述滾珠安裝元件可以為滾珠隔圈或套筒，并具有多個孔，每個孔相關于對應的滾珠。致動器，特別是致動器活塞可以適于推動滾珠與桿件接合以夾緊桿件。這可以幫助輔助力的應用。

致動器活塞可以限定一個或多個凸輪面或斜面，所述凸輪面或斜面用于徑向推動一個或多個滾珠與桿件接合。