[發明專利]閥座設備和方法

在審

• 申請號: 201310742961.5
• 申請日: 2010-06-09
• 公開（公告）號: CN103711922A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: J·科爾納
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: F16K1/42
• 分類號: F16K1/42;F16K1/14;F16K15/04;E21B34/14
• 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: 秦振

本申請是國際申請號為PCT/US2010/037979、申請日為2010年06月09日、國家申請號為201080002656.7、名稱為“閥座設備和方法”的中國發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用和優先權聲明

本申請要求提交于2009年6月10日、名稱為“閥座設備和方法（Seat?Apparatus?and?Method）”的美國專利申請序列號12/482,181的提交日期的優先權。

背景技術

例如球閥座的閥座在井下工業尤其是鉆井和完井工業中眾所周知。通常，使用球閥座調節流體的流動和致動井下裝置。盡管球閥座構造在本領域中數量眾多并且用途廣泛，但是能夠與傳統系統一起使用的疊置球閥座有限。增加能夠疊置在井眼中的球閥座的數量為本領域所希望。

發明內容

一種閥座設備，包括：外殼，其限定了至少一第一流動路徑和至少一第二流動路徑；第一閥座，其布置在所述外殼中，用于接收能夠操作用來阻斷第一流動路徑的第一物體；和第二閥座，其布置在所述外殼中，用于接收能夠操作用來阻斷第二流動路徑的第二物體。

一種閥座設備，包括：外殼，其限定了至少一第一流動路徑，所述第一流動路徑的軸線與所述外殼的縱向軸線重合；至少一第二流動路徑，其由所述外殼部分地限定；第一閥座，其布置在所述外殼中，用于接收能夠操作用來阻斷第一流動路徑的第一物體；和第二閥座，其布置在所述外殼中，用于接收能夠操作用來阻斷第二流動路徑的第二物體。

一種便于井下環境中的基于壓力的操作的方法，包括：將第一物體布置在一外殼中的第一閥座內，所述第一物體能夠操作用來接合第一閥座并阻斷由所述外殼部分地限定的第一流動路徑；和將第二物體布置在所述外殼中的第二閥座內，所述第二物體能夠操作用來接合第二閥座并阻斷由所述外殼部分地限定的第二流動路徑。

附圖說明

現在參考附圖，其中，相同的元件在附圖中以同樣的數字表示：

圖1是球閥座的實施例的透視圖；

圖2是圖1所示球閥座的側面剖視圖；

圖3是球閥座的可替代實施例的一部分的側面剖視圖；

圖4是球閥座的另一可替代實施例的透視圖；

圖5是圖4所示球閥座的側面剖視圖。

具體實施方式

參考圖1，顯示了球閥座10的示例性實施例。球閥座10包括外殼12，外殼12包括管狀孔口14。管狀孔口14限定了由箭頭11表示的流動路徑。閥座16布置在孔口14的開口處。圖示實施例包括由外殼12限定的凹入部18。凹入部例如具有圓錐形、拋物面形或圓柱形形狀。

圖2顯示了球閥座10的剖視圖。在工作時，球閥座10可以在井眼中置于井下。例如球形物體的第一物體20可以被引入井眼中并且通過例如液壓或重力被朝向球閥座10驅動。凹入部18之一引導第一物體20與閥座16形成接合；擋住孔口14并阻斷流動路徑11。第二物體22可以類似地被朝向球閥座10驅動并且由凹入部18引導至空閥座16中；擋住第二孔口14并阻斷第二流動路徑11。流動路徑的阻斷允許操作人員依靠被阻斷的球閥座10來增大壓力，以方便井下基于壓力的操作。這可以是壓裂任務或是致動希望的井下裝置，或者以其它方式進行希望的井下操作。

當孔口的橫截面積（以及所述物體的相關直徑）小于所限定的閾值橫截面積時，使用單個孔口和閥座的以前的球閥座裝置可能效率較低。閾值直徑對于不同的井眼系統而言是不同的直徑，并且與因其受限流動面積引起的孔口上游壓力增加的可能性相關。小于閾值橫截面積的孔口橫截面積會不利地限制流體流動，并且導致工具的不希望和過早致動、或者導致球閥座裝置上方的其它過早操作。具有超過一個孔口的圖示實施例可以使得單個孔口的橫截面積（以及所述物體的相關直徑）減小，同時由于使用了多個孔口使得孔口的凈橫截面積保持大于閾值橫截面積而避免了對流體流動的限制。

圖3顯示了球閥座30的可替換示例性實施例的一部分的側面剖視圖。球閥座30在操作上與球閥座10（圖1和2中的）類似；但是，圖示實施例中的閥座16布置在不同的平面（A和B）上。在圖示實例中，平面B相對于平面A位于流動路徑方向（如箭頭11所示）的下游。將閥座16布置在不同平面上可以提高球閥座30的性能。

圖4顯示了球閥座40的另一可替代實施例。球閥座40以與上述實施例類似的方式操作，并且包括多個閥座16和凹入部18。在圖示實施例中，閥座17和相關的流動路徑15具有與球閥座40的縱向軸線19重合的軸線。閥座16和相關的流動路徑14圍繞軸線19徑向布置在外殼12中。圖5顯示了球閥座40（圖4）的一部分的局部側面剖視圖。