專(zhuān)利名稱(chēng)：防噴管閥和具有所述防噴管閥的完井設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及一種井眼操作，更具體地，涉及一種具有用于 在關(guān)閉閥失效期間恢復(fù)進(jìn)入到井眼中的抽出功能的防噴管閥。
背景技術(shù)：
通常位于海底試油樹(shù)上方和控制頭下方的管柱中的防噴管閥以使操 作器可以將鋼絲或撓性管工具引入到井中的方式由液壓管線遠(yuǎn)程控制。很 理想地是提供一種在用于閥的液壓系統(tǒng)或控制系統(tǒng)失效時(shí)經(jīng)由閥抽吸或 打開(kāi)閥的機(jī)構(gòu)。
因此，理想地是提供一種具有抽出功能的防噴管閥。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上和其它考慮，本實(shí)用新型涉及一種防噴管閥，所述防噴管閥 具有用于在閥的液壓系統(tǒng)失效時(shí)抽出或打開(kāi)閥的抽出功能。
因此，適于連接在井中使用的管柱中的防噴管閥包括管狀閥體，所 述管狀閥體具有縱向穿過(guò)該管狀閥體形成的孔；連接到閥體并與孔連通的
閥座；安裝在孔中并可相對(duì)于閥座在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之間旋轉(zhuǎn)的閥 件；連接在閥件和液壓控制系統(tǒng)之間的操作器，操作器響應(yīng)液壓控制系統(tǒng) 使閥件在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之間移動(dòng)；以及用于在閥件處于關(guān)閉位置時(shí) 抽出防噴管閥的打開(kāi)裝置。
在一種具有從井口延伸到井眼中的管柱以及連接在管柱中用于井眼 中的調(diào)停操作的防噴管閥的完井設(shè)備中，防噴管閥包括閥體，所述閥體 具有縱向孔；閥座；球件，所述球件安裝在所述孔中，并且可相對(duì)于閥座 在打開(kāi)所述孔的打開(kāi)位置和關(guān)閉所述孔的關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)；以及用于在 球件處于關(guān)閉位置時(shí)抽出防噴管閥的抽出裝置。
在另一種具有從井口延伸到井眼中的管柱以及連接在管柱中用于井 眼中的調(diào)停操作的防噴管閥的完井設(shè)備中，防噴管閥包括具有縱向孔的閥體；閥座；安裝在孔中并可相對(duì)于閥座在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之間旋轉(zhuǎn) 的球件，閥座相對(duì)于井口定位在球件的下方；連接在球件和液壓控制系統(tǒng) 之間的操作器，操作器響應(yīng)液壓控制系統(tǒng)使球件在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之 間移動(dòng)，操作器不與孔流體連通；以及用于在球件處于關(guān)閉位置時(shí)抽出防 .噴管閥的裝置，抽出裝置包括具有連接到操作器的第一端和與球件上方的 孔流體連通的第二端的抽出活塞、以及具有連接到操作器的端部和與球件 下方的孔流體連通的第二端的反向活塞。
本實(shí)用新型的上述防噴管閥以及具有該防噴管闊的完井設(shè)備即使在 閥的液壓系統(tǒng)或控制系統(tǒng)失效時(shí)，也能夠經(jīng)由閥抽吸或打開(kāi)閥。
前述已經(jīng)概括了本實(shí)用新型的一些特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以便可以更好地 理解本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明。以下將說(shuō)明形成本實(shí)用新型的權(quán)利要求的主
題的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。

在結(jié)合附圖時(shí)參照本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明最佳地 理解本實(shí)用新型的前述和其它特征和方面，其中
圖l是采用本實(shí)用新型的防噴管閥的海上井的示意圖；以及 圖2是本實(shí)用新型的防噴管閥的局部橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖進(jìn)行說(shuō)明，其中說(shuō)明的元件不是必需按比例顯示，且 其中相同或相似的元件在全部幾個(gè)視圖中用相同的參考符號(hào)表示。
如在此使用的術(shù)語(yǔ)"上"和"下"；"上部"和"下部"；以及其它表示相對(duì) 給定點(diǎn)或元件的位置的類(lèi)似術(shù)語(yǔ)用于更清晰地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的 一些元件。通常，這些術(shù)語(yǔ)涉及作為鉆井操作開(kāi)始的表面的參考點(diǎn)，此時(shí) 所述參考點(diǎn)為頂點(diǎn)且井的總深度為最低點(diǎn)。
圖1是采用本實(shí)用新型的防噴管閥10的海上井12的示意圖。井12是從 船舶14 (例如，平臺(tái)、鉆機(jī)或海船)進(jìn)行鉆探。管柱16從井架18的鉆臺(tái)附 鄰延伸到海底控制閥20。下管柱22自控制閥20懸吊，并且可以已經(jīng)連接一 系列井工具(例如，制流閥24a和封隔器24b)。井口26在井架18的鉆臺(tái)處 連接到管柱16的上端。根據(jù)本實(shí)用新型，防噴管閥10在管柱16中連接在立管28的旋轉(zhuǎn)內(nèi)部下 方的大約60到150英尺(18到47米)處。防噴管閥10通過(guò)選擇性地加壓以 使閥10根據(jù)需要打開(kāi)和關(guān)閉的兩個(gè)液壓管線32由控制站30液壓控制。防噴 管閥10能夠當(dāng)送入下井儀器串36 (例如，鋼絲或撓性油管柱)時(shí)，使頂部 管柱部分34在調(diào)停操作期間用作防噴管。
在一些實(shí)施例中，防噴管閥10為具有抽出能力的失效保護(hù)閥。"失效 保護(hù)閥"意味著當(dāng)液壓系統(tǒng)失效時(shí)，閥10保持在其打開(kāi)或關(guān)閉的致動(dòng)位置。 閥10的抽出功能為用于在閥10在關(guān)閉位置處失效時(shí)恢復(fù)進(jìn)入井12的機(jī)構(gòu)。 在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，閥可以通過(guò)球上方的作用在活塞上的球的壓力 來(lái)打開(kāi)。
抽出活塞只以600-8，400 psi范圍內(nèi)的球上方和球下方的壓力之間的高 球壓力差幫助抽出。進(jìn)一步確定除了抽出活塞外，通過(guò)增加平衡活塞對(duì)于 例如300到500 psi的低球壓差也可以實(shí)現(xiàn)抽出功能。
下面參照?qǐng)D2，其中提供了防噴管閥10的實(shí)施例的部分橫截面視圖。 防噴管閥10包括包含上接頭和下接頭40a, 40b的閥體或殼體38、中心流體 通道或孔42、以及用于控制流體流過(guò)孔42的閥組件44。接頭40適于連接管 柱16中的防噴管閥10。上扶正器和下扶正器48a、 48b可以設(shè)置用于保護(hù)沿 著防噴管10的側(cè)面的液壓管線32。
閥組件44包括用于控制流體流動(dòng)的全開(kāi)元件，例如，球件46。球件46 連接到閥體38并定位為使得孔42被分成上孔42a和下孔42b。在本領(lǐng)域中已 知，上孔42a為表面或井口26和球件46之間的一部分孔，而下孔42b在球件 46的另一側(cè)。
球閥組件44包括連接在管體內(nèi)并定位在球件46下方的密封保持器60。 因此，球座62形成于球件46的下側(cè)或球的下方。球件46可相對(duì)于球座62 在打開(kāi)和關(guān)閉孔42的位置之間旋轉(zhuǎn)。球座62為用于防止橫過(guò)球46發(fā)生流體 連通的主要機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)的防噴管閥組件中，球密封形成于球的頂側(cè) (例如，球的上方)。
閥或球操作器50連接到球件46，用于使球在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間移 動(dòng)。操作器50具有面對(duì)防噴管10的上部球端的上端52和面對(duì)防噴管10的下 部球端的下端54。打開(kāi)的液壓管線32a通過(guò)路徑56液壓連接到操作器的上端52。同樣地，關(guān)閉的液壓管線32b通過(guò)路徑58液壓連接到操作器50的下 端54。應(yīng)該注意，操作器端部52、 54不會(huì)朝向孔42打開(kāi)，因此不會(huì)受到孔 42中的流體中的碎片的影響。防噴管閥10可以通過(guò)作用在操作器端部52、 54的表面上的經(jīng)由管線32傳遞的液壓在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間操作。
在由于液壓管線32破裂等造成球組件44的液壓控制損失的情況下，通 常需要建立通過(guò)孔42和球件46的流動(dòng)路徑。為了建立所述流動(dòng)路徑，將壓 力從表面施加到球的上部42a。防噴管閥10為獨(dú)特的設(shè)計(jì)，以便以橫過(guò)球 46的各種壓差提供該抽出功能。
在第一實(shí)例中，防噴管閥10包括在球上方的上部或抽出活塞64，用以 提供抽出功能。上部活塞64具有通過(guò)通道68與球上方的孔部42a流體連通 且壓力連通的端面66。上部活塞64具有連接到球操作器50的球上方的操作 器端部52的操作器端70。在操作中，如箭頭所示，壓力通過(guò)管柱16 (圖l) 提供到孔部42a并通過(guò)上部活塞64作用在球操作器50上。
上部活塞64的執(zhí)行和使用只以橫過(guò)球件46的高壓差提供抽出功能。例 如，上部活塞64可以只對(duì)于在橫過(guò)球46從大約635 ps倒8,308 psi的范圍內(nèi) 的壓差提供抽出功能。應(yīng)該理解和相信，抽出功能也可以以更高的壓差獲 得。
防噴管閥10還可以包括下部活塞72，在此也稱(chēng)為平衡活塞，用以為抽 出功能提供擴(kuò)大范圍的壓力?？衫斫獯朔绹姽荛y46的實(shí)例可以球46下方范 圍從0psi到至少12,500psi的壓力提供抽出功能。另外，橫過(guò)閥的壓差將保 持相對(duì)較低，例如，對(duì)于通常尺寸的防噴管閥為從0到500psi。
平衡活塞72包括端面74和操作器端76。在此實(shí)例中，端面74通過(guò)箭頭 所示的通道78與孔42在球下方的部分流體連通且壓力連通。操作器端76 連接到操作器50的下端54。
從本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的前述詳細(xì)說(shuō)明中應(yīng)該清晰，本實(shí)用新型 公開(kāi)了一種具有抽出功能的新型防噴管閥。雖然在此已經(jīng)公開(kāi)了本實(shí)用新 型的具體實(shí)施例的一些細(xì)節(jié)，但目的只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的各種特征 和方面，而不意味限制本實(shí)用新型的范圍?？梢灶A(yù)期在不脫離由以下隨附 權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的本質(zhì)和范圍的情況下，可以對(duì)公開(kāi)的實(shí)施 例做出包括但不局限于已經(jīng)在此建議實(shí)現(xiàn)的各種變化的各種替換、變更和/或修改。
權(quán)利要求1.一種適于連接在井中使用的管柱中的防噴管閥，其特征在于，所述防噴管閥包括管狀閥體，所述管狀閥體具有縱向穿過(guò)該管狀閥體形成的孔；閥座，所述閥座連接到所述閥體并與所述孔連通；閥件，所述閥件安裝在所述孔中，并且可相對(duì)于所述閥座在打開(kāi)所述孔的打開(kāi)位置和關(guān)閉所述孔的關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)；操作器，所述操作器連接在所述閥件和液壓控制系統(tǒng)之間，所述操作器響應(yīng)所述液壓控制系統(tǒng)使所述閥件在所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置之間移動(dòng)；以及用于在所述閥件處于所述關(guān)閉位置時(shí)抽出所述防噴管閥的打開(kāi)裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防噴管閥，其特征在于，所述閥座相對(duì)于井的頂部位于所述閥件的下方。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防噴管閥，其特征在于，所述操作器不與所 述孔流體連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防噴管閥，其特征在于，所述打開(kāi)裝置包括 抽出活塞，所述抽出活塞具有連接到所述操作器的第一端和與所述孔流體 連通的第二端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防噴管閥，其特征在于，所述打開(kāi)裝置包括 抽出活塞，所述抽出活塞具有連接到所述操作器的第一端、和在所述閥件 與所述閥座相對(duì)的側(cè)部與所述孔流體連通的第二端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的防噴管閥，其特征在于，所述操作器不與所 述孔流體連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防噴管閥，其特征在于，所述打開(kāi)裝置包括: 抽出活塞，所述抽出活塞具有連接到操作器的第一端以及與閥件的第一側(cè)面上的孔流體連通的第二端；以及反向活塞，所述反向活塞具有連接到所述操作器的端部、以及在與第 一側(cè)部相對(duì)的所述閥件的第二側(cè)部與所述孔流體連通的第二端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的防噴管閥，其特征在于，所述操作器不與所述孔流體連通。
9. 一種完井設(shè)備，所述完井設(shè)備具有從井口延伸到井眼中的管柱、 以及連接在管柱中用于井眼中的調(diào)停操作的防噴管閥，其特征在于，所述 防噴管閥包括閥體，所述閥體具有縱向孔； 閥座；球件，所述球件安裝在所述孔中，并且可相對(duì)于所述閥座在打開(kāi)所述 孔的打開(kāi)位置和關(guān)閉所述孔的關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)；以及用于在所述球件處于所述關(guān)閉位置時(shí)抽出所述防噴管閥的抽出裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的完井設(shè)備，其特征在于，所述闊座相對(duì)于 井口定位在所述球件的下方。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的完井設(shè)備，其特征在于，所述抽出裝置包 括第一活塞，所述第一活塞與所述球件功能連接并在所述球件上方與所述 孔流體連通，其中所述球件響應(yīng)球上方的孔壓力移動(dòng)到所述打開(kāi)位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的完井設(shè)備，其特征在于，所述閥座相對(duì)于 井口定位在所述球件的下方。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的完井設(shè)備，其特征在于，所述抽出裝置包括抽出活塞，所述抽出活塞功能性地連接到所述球件，并在所述球件上 方與所述孔流體連通；以及反向活塞，所述反向活塞功能性地連接到所述球件，并在所述球件下 方與所述孔流體連通。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的完井設(shè)備，其特征在于，所述闊座相對(duì)于 井口定位在所述球件的下方。
15. —種完井設(shè)備，所述完井設(shè)備具有從井口延伸到井眼中的管柱、 以及連接在所述管柱中用于井眼中的調(diào)停操作的防噴管閥，其特征在于， 所述防噴管閥包括閥體，所述閥體具有縱向孔； 閥座；球件，所述球件安裝在所述孔中，并且可相對(duì)于所述閥座在打開(kāi)所述孔的打開(kāi)位置和關(guān)閉所述孔的關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)，所述閥座相對(duì)于井口定 位在所述球件的下方；操作器，所述操作器連接在所述球件和液壓控制系統(tǒng)之間，所述操作 器響應(yīng)所述液壓控制系統(tǒng)使所述球件在所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置之間移動(dòng)，所述操作器不與所述孔流體連通；以及用于在所述球件處于所述關(guān)閉位置時(shí)抽出所述防噴管閥的裝置，所述 抽出裝置包括抽出活塞和反向活塞，其中所述抽出活塞具有連接到所述操 作器的第一端以及在所述球件上方與所述孔流體連通的第二端，所述反向 活塞具有連接到所述操作器的端部以及在所述球件下方與所述孔流體連 通的第二端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種適于連接在井中使用的管柱中的防噴管閥和具有該防噴管閥的完井設(shè)備，所述防噴管閥包括管狀閥體，所述管狀閥體具有縱向穿過(guò)該管狀閥體形成的孔；連接到閥體并與孔連通的閥座；閥件，所述閥件安裝在孔中且可相對(duì)于閥座在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之間旋轉(zhuǎn)；連接在閥件和液壓控制系統(tǒng)之間的操作器，操作器響應(yīng)液壓控制系統(tǒng)使閥件在打開(kāi)和關(guān)閉孔的位置之間移動(dòng)；以及用于在液壓系統(tǒng)失效時(shí)打開(kāi)閥件的打開(kāi)裝置。
文檔編號(hào)E21B17/00GK201344015SQ200820009520
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者迪帕克·J·德科斯塔, 阿林·普拉特 申請(qǐng)人:普拉德研究及開(kāi)發(fā)股份有限公司