[發明專利]剪切刀片幾何構造和方法

有效

• 申請號: 201210029292.2
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN102628344B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: C·A·霍爾;S·亞達夫;R·A·朱奇
• 申請（專利權）人: 海德里爾美國制造業有限責任公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06;B23D21/00;B23D35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強,譚祐祥

技術領域

本文公開的主題的實施例大體涉及方法和系統，并且更具體而言，涉及較可靠地剪切管狀件的剪切刀片的設計。

背景技術

在過去的幾年中，隨著化石燃料的價格的上漲，對開發新生產田的關注已經急劇增加。同時，為了變得較有效和可靠，用于抽取石油的裝備正經歷不斷的變化。在大多數井中使用閘板防噴器(BOP)來確保在井的內部有高壓產生的情況下或者在進行各種測試時或者在需要更換或移除BOP的上方的裝備時，封閉井。因而，構造BOP來充當閥。剪切BOP構造成不僅封閉井，而且還切割可存在于井的內部的任何管狀件或工具。

例如，可能發生這樣的情況：在鉆探期間，在鉆柱在井的內部時，高壓囊(pocket)被鉆頭貫穿。在這種情況下，使用剪切閘板BOP來切割鉆柱來密封井，以出于安全原因而防止高壓傳播到上面的鉆探平臺。剪切閘板BOP傳統上包括朝彼此運動以剪切管狀件的兩個刀片。但是，存在現有的刀片不能夠剪切井的內部的管狀件或工具從而無法密封井的情況。這樣無法剪切管狀件可導致可毀壞鉆探平臺且可造成人員死亡的災難性事件。為了更好地理解刀片如何剪切管狀件，接下來論述BOP。

在圖1中顯示了剪切閘板BOP。顯示BOP?16具有閘板塊20。閘板塊20構造成在被桿22促動時，在第一伸長腔體24的內部運動。第一伸長腔體24沿著第一軸線X延伸。第二伸長腔體26沿著與第一伸長腔體24基本垂直且相交的軸線Y延伸。閘板塊20可包括構造成切割可存在于井32的內部的管狀件30的剪切刀片28。剪切刀片28可具有必要時有效地切割工具30的鋒利的刃。可將另一個類似的剪切塊和剪切刀片設置在第一伸長腔體24的相對的區域中。

在圖2中顯示了閘板塊20和剪切刀片28的更詳細的視圖。顯示了剪切刀片28與閘板塊20脫開。為了將剪切刀片28附連到閘板塊20上，使用了多個螺釘36。在閘板塊20的前部面40中形成對應的孔38。剪切刀片28的鋒利的刃42構造成剪切工具。設置在井32內的工具越厚，就需要提供更有力的閘板塊20和刀片28，以抵抗在切割工具時存在于BOP的內部的高壓。這種壓力可介于2000psi和25000psi之間。

在圖3中顯示了一對傳統的剪切刀片28的俯視圖。注意兩個刀片28是對稱的，并且具有產生介于120°和180°之間的大的角α的兩個切割刃44和46。這些刃可確定管狀件會運動到中心位置。但是，如果管狀件的壁堅固，或者管狀件的大小大于某個值，則這些切割刃可能不能剪切管狀件。

因此，提供避免前面描述的問題和缺點的系統和方法將是合乎需要的。

發明內容

根據一個示例性實施例，存在一種待設置在閘板防噴器中來切割管狀件的剪切刀片對。該剪切刀片對包括：具有與彼此形成銳角的兩個切割刃和連接這兩個切割刃的彎曲切割刃的第一刀片；以及具有與彼此形成鈍角的兩個切割刃的第二刀片。

根據另一個示例性實施例，存在一種剪切閘板防噴器(BOP)，其包括：具有沿著第一軸線延伸的第一伸長腔體和與第一伸長腔體垂直地延伸且相交的第二伸長腔體的本體；閘板塊對，其設置在第一伸長腔體中，并且構造成沿著第一軸線滑動，其中，閘板塊具有面向彼此的前部面，并且前部面構造成滑向第二伸長腔體；以及前面的段落中論述的剪切刀片對。

根據另外的另一個示例性實施例，存在一種待設置在閘板防噴器中來切割管狀件的剪切刀片對。該剪切刀片對包括：具有與彼此形成銳角的兩個切割刃和連接兩個切割刃的彎曲切割刃的第一刀片；以及具有帶有W形形狀的前部面的第二刀片。第一刀片和第二刀片構造成滑過彼此，以切割管狀件。

根據另一個示例性實施例，存在一種具有前面的段落的剪切刀片對的剪切閘板防噴器。

根據另外的另一個示例性實施例，存在一種待設置在閘板防噴器中來切割管狀件的剪切刀片對。該剪切刀片對包括：具有構造成切割管狀件的前部面的第一刀片，該前部面是彎曲的；以及具有前部面和凸起部分的第二刀片，該前部面構造成切割管狀件，并且凸起部分構造成戳穿管狀件。

根據另一個示例性實施例，存在一種具有前面的段落的剪切刀片對的剪切閘板防噴器。

附圖說明

結合在說明書中且構成說明書的一部分的附圖示出了一個或多個實施例，并且與描述一起闡明了這些實施例。在圖中：

圖1是傳統防噴器的示意圖；

圖2是傳統防噴器的剪切塊和剪切刀片的示意圖；

圖3是用于防噴器的傳統的剪切刀片對的示意圖；

圖4A-E是根據一個示例性實施例的剪切刀片對的示意圖；