[發明專利]井下防噴管閥

有效

• 申請號: 201310057310.2
• 申請日: 2007-11-06
• 公開（公告）號: CN103170801A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: C·H·比爾
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;E21B34/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 趙培訓

本申請是名稱為“井下防噴管閥”、國際申請日為2007年11月6日、國際申請號為PCT/US2007/083703、國家申請號為200780041558.2的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及井下防噴管閥領域，所述閥允許通過隔離充氣油井的下部而在充氣油井中建立鉆柱，更特別地，本發明還涉及有關這種閥的特征，所述特征涉及閥的鎖止、組裝和部件制作技術。

背景技術

防噴管閥是用在井下的閥，以允許長的組件在井中在閉合的防噴管閥上面置于一起，其中的井壓要比閉合的防噴管閥下方低得多。這些閥通常與地面下的安全閥串列，以便具有抗井下壓力的富余閉合度。

防噴管組件用在井的表面，且包括在井頭上面的隔室，通過所述隔室，井底元件與用于關閉井壓力的底部閥裝配到一起。這些表面防噴管具有限定的長度，該長度由可用的鉆井安裝設備的長度限定。井下防噴管僅能大約具有表面防噴管限制的長度，通過使用井下防噴管閥以容許井筒內長達數千英尺的長度來裝配井底組件。

以前，球閥已經被用作防噴管閥。它們通常具有一對位于活塞相反側上的控制管路，活塞的來回運動引起球在打開位置和閉合位置之間旋轉90度。夾頭可用于在兩種位置控制球，且響應于其中一個控制管路的控制壓力，夾頭將球放開。這樣的設計的例子可參考USP4368871；4197879和4130166。在這些專利中，球在樞銷上圍繞自己的軸線轉動。其它的設計在球旋轉球90度的同時在打開和閉合位置之間平移球。這樣的例子如Expro組織提供的包括這樣一種防噴管閥的15K增強陸用鉆柱組件。其它的設計結合了球的旋轉和平移，在如USP4522370所示的球的關閉位置中，球具有單獨的由液壓驅動以鎖定球的轉動的鎖緊套筒及移動套筒。某些閥為油管收回式，例如Halliburton的PES牌LV4防噴管閥。鎖定開啟套筒，通過USP4449587提供的球。其它的設計，例如用于海底采油樹的USP6109352，具有用于球的齒輪齒條傳動裝置及使用遙控潛水器(ROV)以在打開和閉合位置之間操作閥，要求任一終點位置為鎖定位置，但該文獻還描述了同一ROV簡單地反轉方向且閥能反轉方向。

不足的并為本發明致力解決的是一個為井下球式防噴管閥提出更完美的解決方案。特點之一是為了鎖止打開的球而能夠平移球，所述球通常在打開和閉合狀態之間圍繞自己的軸線旋轉。另一個特點是制造部件的方法，所述部件必須被縱向切開以便它們保持初始孔尺寸，盡管縱向切開部件導致了壁的切除。又一個特點是能夠裝配組件到給定總尺寸以便在與球嚙合的偏置基座上準確地設定預負載。本發明的這些及其他特點對閱讀了如下所述的優選實施例和相應的附圖的本領域技術人員而言是顯而易見，而本發明的保護范圍通過權利要求確定。

發明內容

一種球式井下防噴管閥，其特征在于通過控制驅動活塞的管路壓力以使球繞其軸線旋轉以打開或關閉閥。所述球也可切換到鎖合的打開位置。一個罩圍繞球并且為球保持相對的基座。罩由整塊制成，并且在整個罩由電火花線切割機加工技術縱向切開前，切向孔被鉆進并攻絲。使切割的兩半部再結合的緊固件適當的隔開它們以達到初始的整體內部尺寸。輔助工具用于確定內部構件的間距，以便在球的相對基座上實現預定的彈性預加載。

附圖說明

圖1為整個防噴管閥的剖視圖；

圖2是圖1的閥的頂端的放大視圖；

圖3是圖1中球打開時閥的中部的放大的視圖；

圖4是圖3示出的球被關閉的另一視圖；

圖5是圖1的閥的下端的放大視圖；

圖6是圖4和5的剖視圖的透視圖；

圖7示出了圖1中的閥的頂端，處于裝配中以得到適當的內部組件間距；

圖8示出圖1中的閥的下端，處于裝配中以得到適當的內部組件間距；

圖9為圍繞球并且被縱向拆分的罩的透視圖。

具體實施方式

圖1示出了主要部件的布局以說明它們的相互位置，其中球10處于中央并在關閉位置。套筒12在球10上方同時套筒14在球10之下。這些套筒相應地形成基座16和18，基座16和18通過罩20容納著球10。罩20在圖9的透視圖中被示出?；瑒蛹?2延伸通過罩20且套準球10以便球10在樞銷24上在開啟和關閉位置間旋轉。活塞26響應于控制管路的壓力以往復移動滑動件22以便操作球10。鎖定開啟組件28被配置在工具的頂部附近，而預負載調整機構30被定位在相對端附近。通過采用本閥主要組件的該基本定位，其它圖現在將被用來顯示附加的細節及說明基本操作。