用于密封井眼的方法及設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了用于密封井眼的方法和設(shè)備。提供了由防噴器的一對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的密封組件。密封組件包括由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的一對(duì)密封件以及由這對(duì)密封件承載的多個(gè)插入件。插入件包括上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋。每個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有用于接收延伸尖端的尖端接收器。延伸尖端可定位在相鄰插入件的尖端接收器中，從而限制相鄰插入件之間的密封件的擠壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于密封井眼的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)總體涉及油田作業(yè)。更具體地，本公開(kāi)涉及用于密封井眼的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田作業(yè)通常進(jìn)行查找和收集有價(jià)值的井下流體。定位在井場(chǎng)的石油鉆機(jī)以及諸如鉆井工具等井下工具被部署到地面中，以到達(dá)地下儲(chǔ)層。一旦井下工具形成井眼而到達(dá)所希望的儲(chǔ)層，則套管可能在井眼內(nèi)粘結(jié)就位，而井眼完成流體從儲(chǔ)層的開(kāi)始生產(chǎn)。油管或管道通常定位在井眼中，以使地下流體通向地面。
[0003]如果從井眼釋放，則地下流體的泄漏可能造成重大的環(huán)境威脅。諸如防噴器(BOP)等裝備常常相對(duì)于井眼定位，以相對(duì)于管道形成密封，并且防止流體在帶到地面時(shí)泄漏。BOP可采用密封井眼的閘板和/或閘板塊。閘板BOP和/或閘板塊的一些示例提供在美國(guó)專(zhuān)利 / 申請(qǐng)?zhí)?4647002、6173770、5025708、7051989、5575452、6374925、20080265188、5735502、5897094、7234530和2009/0056132中。BOP可設(shè)置有各種裝置來(lái)密封例如在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4508311、5975484、6857634和6955357中所述的BOP的各部分。盡管密封技術(shù)日新月異，但仍然需要提供用于密封井眼的改進(jìn)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開(kāi)涉及用于密封井眼的管道的技術(shù)。插入件可定位在由防噴器的一對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的密封組件中。所述插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋。上部主體和下部主體在其密封端部上設(shè)置有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上設(shè)置有尖端接收器。延伸尖端可接收于相鄰插入件的尖端接收器中，以限制與相鄰插入件之間的擠壓。上部主體和下部主體還可設(shè)置有凹部和凸緣，以在插入件之間聯(lián)鎖地接合和可滑動(dòng)地移動(dòng)。扇形面(scallops)可沿尖端設(shè)置，以貼合各種管道直徑。
[0005]在另一方面中，本公開(kāi)涉及一種防噴器的密封組件。所述防噴器包括一對(duì)可相對(duì)于井場(chǎng)的管道定位的相對(duì)的閘板塊。所述密封組件包括由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的一對(duì)密封件以及多個(gè)插入件。插入件由這對(duì)密封件承載，并且可以以橢圓形陣列相對(duì)于管道定位。每個(gè)插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋。每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器。每個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端可接收于相鄰一個(gè)插入件的尖端接收器中，從而限制了位于各插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
[0006]在又一方面中，本公開(kāi)涉及一種用于密封井場(chǎng)的管道的防噴器。所述防噴器包括殼體、可相對(duì)于井場(chǎng)的管道定位的一對(duì)相對(duì)的閘板塊以及密封組件。所述密封組件包括由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的并可相對(duì)于管道密封接合地定位的一對(duì)密封件以及多個(gè)插入件。插入件由這對(duì)密封件承載，并且可以以橢圓形陣列相對(duì)于管道定位。每個(gè)插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋。每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器。每個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端可接收于相鄰一個(gè)插入件的尖端接收器中，從而限制了位于各插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
[0007]最后，在又一方面中，本公開(kāi)涉及一種密封井場(chǎng)的管道的方法。所述方法包括:提供一種防噴器，所述防噴器包括殼體、可相對(duì)于管道定位的一對(duì)相對(duì)的閘板塊以及密封組件。所述密封組件包括由相對(duì)的閘板塊承載的一對(duì)密封件以及多個(gè)插入件。插入件由密封件承載。插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋。每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器。所述方法還包括:通過(guò)將相對(duì)的閘板塊推向管道以橢圓形陣列相對(duì)于管道來(lái)定位密封組件的插入件；以及通過(guò)將每個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端接收于相鄰一個(gè)插入件的尖端接收器中來(lái)限制位于各插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]因此，本公開(kāi)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)可以詳細(xì)理解，上面簡(jiǎn)要總結(jié)的本公開(kāi)技術(shù)的更具體描述可參考其在附圖中示出的各實(shí)施例。然而應(yīng)注意，附圖僅示出了這種技術(shù)的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為是限制其范圍，因?yàn)楸竟_(kāi)可承認(rèn)其它同樣有效的實(shí)施例。附圖不一定是按比例的，并且為清晰和簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，圖中某些特征和某些視圖可能在比例方面或在示意方面夸大地示出。
[0009]圖1是具有BOP的海上井場(chǎng)的示意圖，其中BOP具有根據(jù)本公開(kāi)的密封組件。
[0010]圖2是具有閘板塊的圖1中BOP的示意圖，在其上具有密封組件。
[0011]圖3A和3B分別是在縮回位置和密封位置在其上具有密封組件的閘板塊的示意圖。
[0012]圖4A-4C是密封組件的插入件的各示意圖。
[0013]圖5A和5B分別是具有間隙和間隙減少的密封組件的一部分的示意圖。
[0014]圖6A-6D是依據(jù)本公開(kāi)具有多個(gè)插入件的密封組件的各個(gè)部分的各示意圖。
[0015]圖7A-7D是圖6A中一個(gè)插入件的各示意圖。
[0016]圖7E-7F是具有圖7A中多個(gè)插入件的密封組件的一部分的示意圖。
[0017]圖8A-8C是替代插入件的示意圖。
[0018]圖9A-9C是另一替代插入件的示意圖。
[0019]圖10A-10C是具有圖9A中多個(gè)插入件的密封組件的一部分的各示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下描述包括示例性的設(shè)備、方法、技術(shù)以及體現(xiàn)本主題的技術(shù)的指令序列。然而應(yīng)理解，所描述的實(shí)施例在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下可以實(shí)施。
[0021]本公開(kāi)涉及用于密封井眼的技術(shù)。例如，該技術(shù)涉及在防噴器的閘板塊中使用的插入件。插入件可相對(duì)于管件(或管道)定位，與其形成密封。即使在高壓條件下，提供更有效地密封的技術(shù)也是可取的。進(jìn)一步可取的是提供相對(duì)于各種管道直徑更有效地密封的技術(shù)。可優(yōu)選地，這樣的技術(shù)涉及下列中的一個(gè)或多個(gè):易于操作、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、適于各種應(yīng)用、故障降低，在惡劣條件下執(zhí)行、貼合裝備形狀和/或尺寸、容量增加等。本公開(kāi)旨在滿足本領(lǐng)域中的這些需要。[0022]圖1描繪了海上井場(chǎng)100，其具有防噴器(BOP) 108，后者構(gòu)造為密封延伸到海床107中的井眼105。B0P108具有定位在其中的密封組件102。如圖所示，B0P108是海底系統(tǒng)106定位在海床107上的一部分。海底系統(tǒng)106還可包括延伸通過(guò)井眼105的管道(或管件)104、相對(duì)于井眼105的井口 110、從井眼105延伸的導(dǎo)管112以及諸如汽提器和傳送輸送系統(tǒng)(未示出)等其它海底裝置。雖然井場(chǎng)100被描繪為海底作業(yè)，但將了解，井場(chǎng)100可基于陸地或水。
[0023]海面系統(tǒng)120可用于在海上井場(chǎng)100處方便操作。海面系統(tǒng)120可包括鉆機(jī)122、平臺(tái)124(或船只)以及海面控制器126。另外，可具有一個(gè)或多個(gè)海底控制器128。雖然海面控制器126示出為海面系統(tǒng)120在海面位置的一部分，并且海底控制器128示出為海底系統(tǒng)106在海底位置的一部分，但將了解，一個(gè)或多個(gè)控制器可位于各種位置，以控制海面和/或海底系統(tǒng)。
[0024]為了操作B0P108和/或與井場(chǎng)100關(guān)聯(lián)的其它裝置，海面控制器126和/或海底控制器128可連通布置。海面控制器126、海底控制器128和/或井場(chǎng)100處的任何裝置可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)連通鏈路134進(jìn)行連通。連通鏈路134可以是任何合適的連通部件，諸如液壓線路、氣動(dòng)線路、配線、光纖、遙測(cè)、聲學(xué)、無(wú)線連通、它們的任意組合等。B0P108和/或井場(chǎng)100處的其它裝置可經(jīng)由控制器126和/或128而自動(dòng)地、手動(dòng)地和/或選擇性地操作。
[0025]圖2示出了 B0P108的詳細(xì)示意圖，可用作圖1中B0P108。B0P108可以是常規(guī)的Β0Ρ，其具有主體236，主體具有穿過(guò)它用于接收管道(例如，圖1的104)的中央通道238。B0P108還包括在其相對(duì)兩側(cè)的一對(duì)常規(guī)的閘板組件240、242?？捎糜贐0P108的Β0Ρ、閘板組件和/或閘板塊的示例在美國(guó)專(zhuān)利N0.5735502中進(jìn)行了描述。閘板組件240已經(jīng)可樞轉(zhuǎn)地縮回，以露出閘板塊247。密封組件102可定位在每個(gè)閘板塊247內(nèi)，以提供對(duì)定位在中央通道238中的管道的密封。
[0026]每個(gè)閘板組件240、242與位于BOP主體中的從中央通道238沿徑向向外延伸的徑向相對(duì)腔室244的相應(yīng)一個(gè)連通。每個(gè)閘板組件240、242可包括閘板主體246、閘板塊247和閘板門(mén)248。閘板門(mén)248可通過(guò)常規(guī)的螺栓(未示出)固定到BOP主體236，所述螺栓通過(guò)閘板門(mén)248中的相應(yīng)的孔250，并螺旋連接到BOP主體236中的對(duì)應(yīng)端口 251。
[0027]閘板組件240、242可通過(guò)樞轉(zhuǎn)臂252可樞轉(zhuǎn)地安裝在BOP主體236上，從而有利于閘板塊247的維修和保養(yǎng)。因此，通道250中的螺栓可以從BOP主體236螺旋擰下，并且如圖2所示閘板組件240擺動(dòng)打開(kāi)，以暴露出閘板塊247。
[0028]閘板塊247具有拱形主體，其中拱形入口 259構(gòu)造為接收管道104的一部分，與之密封接合。一旦定位，閘板塊247可選擇性地激活，以相對(duì)于定位在其中的管道104在密封組件102內(nèi)移動(dòng)到密封位置。
[0029]圖3A-3B示出了相對(duì)于管道104處于各種位置的常規(guī)閘板塊組件12、14的一部分。閘板塊組件12、14可用作圖2的閘板塊247的一部分。閘板塊247在其上設(shè)置有密封組件102,用于支撐橡膠密封壓蓋(rubber gland)(或密封件)249。密封組件102可構(gòu)造為對(duì)多個(gè)管道直徑密封。在閘板塊247的激活期間，橡膠密封壓蓋249被推向鉆管104，并在液壓作用下迫使與鉆管104 —致。為了保護(hù)橡膠密封壓蓋249 (并潛在地延長(zhǎng)其壽命)，橡膠密封壓蓋249可與插入件(或金屬加強(qiáng)件)20 —起模制，這有助于保持密封壓蓋249和/或防止橡膠擠壓。
[0030]如圖3B所示，插入件20可定位在橢圓形的虹膜構(gòu)造中，有時(shí)稱(chēng)為插入件陣列。插入件20的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于眼睛的虹膜，其改變接收管道104的瞳孔(或孔)的內(nèi)徑。插入件20可在縮回(或未密封)位置和密封位置之間滑動(dòng)地移動(dòng)，并被聯(lián)鎖以在其間協(xié)同運(yùn)動(dòng)。插入件20設(shè)計(jì)為支持橡膠密封壓蓋249，以加強(qiáng)在操作期間由橡膠密封壓蓋249相對(duì)于管道104所形成的密封。
[0031]常規(guī)的插入件20詳見(jiàn)圖4A-4C。這些插入件20在美國(guó)專(zhuān)利N0.6，857，634中進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行了描述。插入件20具有上部主體24和下部主體26。上部主體24和下部主體26中的每個(gè)設(shè)置有凸緣30和對(duì)應(yīng)的凹部36以及位于其上的抗擠壓凸緣46。
[0032]為了提高對(duì)密封組件102的操作，插入件20可任選地設(shè)置有在操作閘板塊247期間提供對(duì)密封組件102的支撐和/或減少對(duì)橡膠密封壓蓋249相對(duì)于管道104的擠壓的幾何形狀。圖5A示出了圖3B中插入件20的陣列的一部分。如圖5A所示，常規(guī)的插入件20限定出用于接收管道104(圖1)的內(nèi)徑560。插入件20在與內(nèi)徑560相鄰的端部處具有尖端564，并且可限定出沿內(nèi)徑560在插入件20之間的間隙562。這些較大的間隙提供了位于插入件和鉆管之間的空間，其限定用于橡膠密封壓蓋249的擠壓路徑或間隙。在某些情況下，可存在高達(dá)0.125英寸(0.32cm)的擠壓間隙。
[0033]為了減少或限制插入件之間的擠壓，期望減少間隙562。這些減少的間隙可減少管道104和插入件20之間的打開(kāi)面積(或空間)，以限制從中穿過(guò)的擠壓。如圖5B所示，交替的插入件20a設(shè)置有延伸尖端564a，其在插入件20a密封端部處延伸超出第二尖端565a。延伸尖端564a可用于提供沿內(nèi)徑560a在其間的減少的間隙562a。通過(guò)提供以增量方式匹配各種管道尺寸的幾何形狀，插入件20a的幾何形狀可用于最小化擠壓間隙562a。幾何形狀的形狀、尺寸和數(shù)量可基于所希望的覆蓋范圍和/或操作條件而發(fā)生變化。
[0034]插入件可設(shè)置有各種特征，諸如將在本文中進(jìn)一步描述的扇形面(或小面)，以將當(dāng)前間隙減少到例如約0.015-0.030英寸(0.38-0.76mm)或以下。此外，插入件也可具有搭接特征，諸如將在本文中進(jìn)一步描述的尖端、凸緣或肩部，以允許更大的表面積來(lái)分配所述特征。這樣的搭接特征可用在插入件的各部分之上，以支撐相鄰的插入件免受內(nèi)部橡膠壓力的影響，防止插入件之間擠壓和/或增加密封組件的剛度。
[0035]圖6A-6D示出了可在圖1-3B的密封組件102中使用的插入件20a的各個(gè)視圖。圖6A示出了插入件20a的橢圓形陣列，形成交替密封組件102a的一部分并限定可變的內(nèi)徑560a。圖6B示出了圖6A中沿線6B-6B截取的插入件20a的陣列的一部分。圖6C是圖6A的組件102a的一部分6C的詳細(xì)視圖。圖6D是聯(lián)鎖在一起以在它們之間可滑動(dòng)地移動(dòng)的兩個(gè)插入件20a的詳細(xì)視圖。
[0036]如圖6C-6D所示，插入件20a可設(shè)置有延伸(或尖頭)尖端564a，其終止于一點(diǎn)以填補(bǔ)間隙562a(例如，見(jiàn)圖5B)。例如，延伸尖端564a在其端部附近可具有約為0.03-0.05英寸(0.76-1.27mm)的半徑R。尖端接收器667a可設(shè)置在插入件20a中，用于接收相鄰插入件20a的延伸尖端564a，并用于在插入件20a之間提供搭接，這將在本文中進(jìn)一步描述。
[0037]插入件的橢圓形陣列限定了用于接合所述管道的內(nèi)接觸表面。插入件20a也可設(shè)置有扇形面(或接觸表面)566a，用于接合管道104并進(jìn)一步用于相對(duì)于內(nèi)徑560a來(lái)填補(bǔ)間隙562a。一個(gè)或多個(gè)扇形面566a可沿延伸尖端設(shè)置，以限定用于接收管道104的接觸表面?？上驈澢慕佑|表面提供多個(gè)扇形面，其可貼合各種管徑的形狀。插入件可相對(duì)于管道收縮和膨脹，以貼合管道的尺寸和形狀，并且扇形面的形狀可以貼合各種管道。
[0038]圖7A-7D更詳細(xì)地示出了插入件20a。插入件20a相互配合，以虹膜的方式沿徑向膨脹和收縮(例如，見(jiàn)圖3B、6B)。每個(gè)插入件20a具有上部主體768a和下部主體770a，在其間具有一體地由金屬制成的肋772a。上部主體768a具有與下部主體770a相同的形狀，并與之鏡像。肋772a基本上小于上部主體768a和下部主體770a，以在如圖3B所示閘板塊247被壓靠在一起時(shí)允許橡膠密封壓蓋249在金屬插入件20a之間流動(dòng)。
[0039]上部主體768a和下部主體770a各具有如圖7A所示的前導(dǎo)面774a和如圖7B所示的后面776a。前導(dǎo)面774a和后面776a在越過(guò)第二尖端565a的一個(gè)端部匯合于延伸尖端564a處，并在它們的相對(duì)端處由根部(或沿徑向向外的相對(duì)面)778a聯(lián)接。上部主體768a和下部主體770a還各自具有從前導(dǎo)面774a延伸的倒置的凸緣782a以及如圖7C所示的縮進(jìn)到后面776a中的倒置的凹部784a。倒置的凹部784a構(gòu)造為接收如圖6D所描繪的相鄰插入件的倒置的凸緣782a，使之用于在它們之間可滑動(dòng)地支撐。倒置的凹部784a和倒置的凸緣782a可匹配，以與圖4A的凸緣30和凹部36類(lèi)似地協(xié)同相互作用。凸緣782a和凹部784a可與定位在圖4A中插入件20外表面上的凸緣30和凹部36的構(gòu)造倒置。在倒置構(gòu)造中，凸緣782a和凹部784a定位在上部主體768a和下部主體770a的內(nèi)表面上，以在密封操作期間當(dāng)壓力施加于其上時(shí)進(jìn)一步支撐插入件20a。
[0040]前導(dǎo)面774a在其一部分上具有多個(gè)扇形面(或者接觸表面或小面)566a，如圖7A所示?？梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)扇形面566a。如圖所示，四個(gè)扇形面566a延伸到前導(dǎo)面774a中。扇形面566a可以是構(gòu)造為接收地接合管道104的凹缺口。為了進(jìn)一步減少間隙562a(圖5B),相鄰插入件20a的扇形面566a最好成形為貼合內(nèi)徑560a的形狀(圖4B)。扇形面566a也可以這樣成形，即:當(dāng)由插入件限定的內(nèi)徑560a調(diào)整到給定的管道尺寸時(shí)，扇形面566a貼合管道形狀?？稍黾宇~外的扇形面566a,以貼合更多的管道尺寸。在某些情況下，扇形面566a可在其間限定出邊緣787a。任選地，邊緣787a可以是平坦的或彎曲的，以在扇形面566a之間提供平滑過(guò)渡。
[0041]圖7D示出了插入件20a的一部分，更詳細(xì)地描繪出延伸尖端564a。圖7E和7F示出了插入件20a的陣列的一部分。插入件20a具有延伸到上部主體768a中的尖端接收器667a，用于接收相鄰插入件20a的延伸尖端564a。這種搭接構(gòu)造可用于使插入件20a更緊密地配合在一起，并進(jìn)一步使延伸尖端564a貼合管道的形狀。此外，這種搭接構(gòu)造可用于進(jìn)一步防止插入件之間的擠壓。
[0042]圖8A-8B示出了與插入件20a類(lèi)似的替代插入件20b，不同之處在于上部主體768b和下部主體770b各具有延伸到前導(dǎo)面774b中的凹部888b，其對(duì)應(yīng)的凸緣890b延伸到后面776b中。上部主體768b和下部主體770b之間具有肋772b。在此構(gòu)造中，凹部888b和凸緣890b是直立的(不像圖7A-7F中的插入件20a所示一樣倒置)，并且被定位在插入件20b的外表面上。凹部888b和凸緣890b可與圖4A的凸緣30和凹部36類(lèi)似地協(xié)同相互作用。一個(gè)或多個(gè)凹部888b和對(duì)應(yīng)的凸緣890b可相對(duì)于每個(gè)插入件20b的上部主體786b和/或下部主體770b的各部分而設(shè)置。
[0043]如圖8A和8B中所示，肩部(或沿徑向向內(nèi)指向的抗擠壓凸緣)892b從前導(dǎo)面774b延伸，而對(duì)應(yīng)的脊部894b延伸到位于每個(gè)插入件20a上部主體786b中的后面776b之中。肩部892b和脊部894b可與圖4A中插入件20的沿徑向向內(nèi)指向的抗擠壓凸緣46類(lèi)似地操作。
[0044]肩部892b和脊部894b限定用于在插入件20b之間相互作用的第一層。凸緣890b從后面776b延伸，以限定用于與凹部888b相互作用的第二層。這兩層構(gòu)造可用于支持協(xié)同運(yùn)動(dòng)以及對(duì)插入件20b的支撐，并防止其間的擠壓。一個(gè)或多個(gè)肩部892b和對(duì)應(yīng)的脊部894b也可相對(duì)于插入件20b的各部分而設(shè)置，以提供支撐和/或防止相鄰插入件之間的擠壓。也可以提供與延伸尖端564b相鄰的、與圖7A-7C中扇形面566a類(lèi)似的扇形面566b,以減少插入件20b之間的間隙并進(jìn)一步防止它們之間的擠壓。延伸尖端564b在其下設(shè)置有第二尖端565b。
[0045]圖9A-9B示出了與插入件20b類(lèi)似的替代插入件20c，不同之處在于上部主體768c和下部主體770c各具有延伸到前導(dǎo)面774c中的多個(gè)凹部888c，其對(duì)應(yīng)的直立凸緣890c延伸到后面776c中。上部主體768c和下部主體770c之間具有肋772c。多個(gè)凹部888c和多個(gè)凸緣890c可與圖8A-8B的凸緣890b和凹部888b類(lèi)似地協(xié)同相互作用。在這種情況下，以各種深度提供多個(gè)凹部888c和對(duì)應(yīng)的凸緣890c，以在相鄰插入件之間提供額外的接觸。額外的凸緣890c和凹部888c可用于增加各插入件之間的搭接量和/或減少它們之間的擠壓。用于接收該肩部的一個(gè)或多個(gè)凹部888c和對(duì)應(yīng)的凸緣890c也可相對(duì)于每個(gè)插入件20c的上部主體和/或下部主體的各部分而設(shè)置。
[0046]如圖9A和9B所示，插入件20c也可設(shè)置有從前導(dǎo)面774c延伸的肩部(或沿徑向向內(nèi)指向的抗擠壓凸緣)892c以及延伸到位于每個(gè)插入件20c上部主體786c中的后面776c之中的對(duì)應(yīng)的脊部894c。肩部892c和脊部894c可與圖8A和8B的肩部892b和脊部894b類(lèi)似地操作。
[0047]凹部888c和肩部890c限定用于在插入件20c之間相互作用的第一層和第二層。肩部892c從前導(dǎo)面774c延伸，以限定用于在插入件20c之間相互作用的第三層。這三層構(gòu)造可用于支持協(xié)同運(yùn)動(dòng)以及對(duì)插入件20c的支撐，并防止其間的擠壓。一個(gè)或多個(gè)肩部892c和對(duì)應(yīng)的脊部894c也可相對(duì)于插入件20c的各部分而設(shè)置，以提供支撐和/或防止相鄰插入件之間的擠壓。也可提供相對(duì)于延伸尖端564c定位的、與圖7A-7C的扇形面566a類(lèi)似的扇形面566c，以減少插入件20c之間的間隙并進(jìn)一步防止它們之間的擠壓。兩個(gè)延伸尖端564c在其下設(shè)置有第二尖端565c。
[0048]圖10A-10C示出了插入件20c陣列的一部分的視圖。每個(gè)插入件20c具有延伸到上部主體768c和下部主體770c中的尖端接收器667c，用于接收如圖1OA和IOB所示的相鄰插入件20c的延伸尖端564c。這種搭接構(gòu)造可用于使插入件20c更緊密地配合在一起，并進(jìn)一步使延伸尖端564c貼合管道的形狀。圖1OC也示出了第一插入件20c的正由凹部888c和脊部894c接收的凸緣890c和肩部892c，獨(dú)立于相鄰插入件20c以進(jìn)一步在它們之間進(jìn)行搭接。這些搭接構(gòu)造也可用于進(jìn)一步防止插入件之間的擠壓。
[0049]在示例性操作中，閘板塊247可以在圖4A的縮回位置到圖4B的密封位置之間致動(dòng)。密封組件102a_c的插入件20a_c可滑動(dòng)地移動(dòng)，與管道104的形狀協(xié)同一致，用于與之密封接合。插入件20a_c可設(shè)置有諸如凹部、肩部、脊部、扇形面、接收器以及延伸尖端之類(lèi)特征的各種組合，以加強(qiáng)密封組件的操作。
[0050]本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解，針對(duì)自動(dòng)/自主的應(yīng)用，本文中公開(kāi)的技術(shù)可以經(jīng)由構(gòu)造有用于執(zhí)行所需功能的算法的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。可以通過(guò)程序化一個(gè)或多個(gè)具有適當(dāng)硬件的合適通用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些方面。可以通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)由處理器可讀的程序存儲(chǔ)裝置以及編碼一個(gè)或多個(gè)由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令程序來(lái)執(zhí)行本文所描述的操作而完成程序化。程序存儲(chǔ)裝置可采取的形式有:例如，一個(gè)或多個(gè)軟盤(pán)；CD ROM或其它光盤(pán)；只讀存儲(chǔ)器芯片(ROM);以及本領(lǐng)域中公知或隨后研發(fā)的其它種類(lèi)形式。指令程序可以采用:“目標(biāo)代碼”，即采用可或多或少由計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的二進(jìn)制形式；“源代碼”，在執(zhí)行前需要編譯或解釋?zhuān)换蚰撤N中間形式，諸如部分編譯的代碼。程序存儲(chǔ)裝置和指令編碼的精確形式在此無(wú)關(guān)緊要。本公開(kāi)各方面也可構(gòu)造為僅在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行所描述的功能(經(jīng)由適當(dāng)?shù)挠布?軟件)和/或經(jīng)由延伸的通信(例如，無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星等)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
[0051]雖然本公開(kāi)描述了本公開(kāi)的特定方面，但在研究之后，許多修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，這包括本文所描述元件的等同功能和/或結(jié)構(gòu)替代物的使用。例如，也可以相對(duì)于插入件的各部分使用一個(gè)或多個(gè)凹部、肩部、脊部、扇形面、接收器、延伸尖端和/或其它特征的各種組合來(lái)實(shí)施本公開(kāi)的各方面。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的所有這樣的相似變化應(yīng)被視為落在由所附權(quán)利要求所限定的本公開(kāi)的范圍之內(nèi)。
[0052]可提供用于本文所描述構(gòu)件、操作或結(jié)構(gòu)的多個(gè)實(shí)例作為單一實(shí)例。一般情況下，在示例性構(gòu)造中作為分離構(gòu)件存在的結(jié)構(gòu)和功能可實(shí)現(xiàn)為組合的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。同樣，作為單獨(dú)構(gòu)件存在的結(jié)構(gòu)和功能可實(shí)現(xiàn)為分離的構(gòu)件。這些和其它的變化、修改、增加和改進(jìn)可落入本公開(kāi)主題的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于支撐防噴器的密封組件的密封件的插入件，所述密封組件可與管道密封接合地定位，所述插入件包括: 上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋，每個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器； 其中，插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端可接收于另一插入件的尖端接收器中，從而限制插入件之間的密封件的擠壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件,其中，上部主體和下部主體各具有與延伸尖端相鄰的多個(gè)扇形面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件,其中，上部主體和下部主體各具有至少一個(gè)凸緣以及用于接收所述至少一個(gè)凸緣的至少一個(gè)凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件，其中，上部主體和下部主體各具有多個(gè)凸緣和多個(gè)凹部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的插入件，其中，上部主體和下部主體各具有兩個(gè)凸緣和兩個(gè)凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的插入件，其中，上部主體和下部主體各具有三個(gè)凸緣和三個(gè)凹部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件，其中，至少一個(gè)凸緣包括倒置的凸緣，并且至少一個(gè)凹部包括倒置的凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件，其中，至少一個(gè)凸緣包括直立的凸緣，并且至少一個(gè)凹部包括直立的凹部。`
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的插入件，其中，至少一個(gè)凸緣包括抗擠壓凸緣，并且至少一個(gè)凹部包括抗擠壓凹部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件，其中，延伸尖端具有介于0.76-1.27mm的半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入件，其中，上部主體還包括與密封端部間隔一距離的第 立而。
12.一種防噴器的密封組件，所述防噴器包括一對(duì)可相對(duì)于井場(chǎng)的管道定位的相對(duì)的閘板塊，所述密封組件包括: 由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的一對(duì)密封件；以及 多個(gè)插入件，所述多個(gè)插入件由這對(duì)密封件承載，并且可以以橢圓形陣列相對(duì)于管道定位,每一個(gè)所述多個(gè)插入件具有上部主體和下部主體,在上部主體和下部主體之間具有肋，每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器； 其中，每一個(gè)所述多個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端可接收于相鄰一個(gè)所述多個(gè)插入件的尖端接收器中，從而限制了位于所述多個(gè)插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，所述多個(gè)插入件的橢圓形陣列限定用于接收管道的內(nèi)徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中，所述內(nèi)徑是可變的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，所述多個(gè)插入件可滑動(dòng)地彼此接合。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，每一個(gè)所述多個(gè)插入件具有匹配的凸緣和凹部，用于在所述多個(gè)插入件之間滑動(dòng)地接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，所述多個(gè)插入件聯(lián)鎖在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，所述多個(gè)插入件可以以虹膜方式在收縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封組件，其中，所述多個(gè)插入件沿橢圓形陣列的內(nèi)周限定出用于與管道接觸的接觸表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的密封組件，其中，當(dāng)所述多個(gè)插入件與管道密封接合地定位時(shí)，一擠壓間隙限定在所述多個(gè)插入件和管道之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的密封組件，其中，每一個(gè)所述多個(gè)插入件相對(duì)于延伸尖端具有至少一個(gè)扇形面，使得當(dāng)相對(duì)于管道以橢圓形陣列定位時(shí)，所述多個(gè)插入件的延伸尖端的至少一個(gè)扇形面限定出用于接收地接合管道的內(nèi)表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的密封組件，其中，每一個(gè)所述多個(gè)插入件相對(duì)于延伸尖端具有多個(gè)扇形面，使得當(dāng)相對(duì)于給定直徑的管道以橢圓形陣列定位時(shí)，所述多個(gè)插入件的延伸尖端的多個(gè)扇形面可調(diào)節(jié)地限定出用于接收地接合管道的內(nèi)表面。
23.一種用于密封井場(chǎng)的管道的防噴器，所述防噴器包括: 殼體； 可相對(duì)于井場(chǎng)的管道定位的一對(duì)相對(duì)的閘板塊； 密封組件，所述密封組件包括: 一對(duì)密封件，由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載并可相對(duì)于管道密封接合地定位；以及 多個(gè)插入件，由這對(duì)密封件承載并且可以以橢圓形陣列相對(duì)于管道定位，每一個(gè)所述多個(gè)插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋，每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器； 其中，每一個(gè)所述多個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端可接收于相鄰一個(gè)所述多個(gè)插入件的尖端接收器中，從而限制了位于所述多個(gè)插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的防噴器，其中，密封組件可通過(guò)閘板塊在遠(yuǎn)離管道的未密封位置和與管道接合的密封位置之間移動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防噴器，其中，在密封位置，密封組件包圍管道。
26.—種密封井場(chǎng)的管道的方法，所述方法包括: 提供一種防噴器，所述防噴器包括殼體、可相對(duì)于管道定位的一對(duì)相對(duì)的閘板塊以及密封組件，所述密封組件包括: 由這對(duì)相對(duì)的閘板塊承載的一對(duì)密封件；和 由這對(duì)密封件承載的多個(gè)插入件,每一個(gè)所述多個(gè)插入件具有上部主體和下部主體，在上部主體和下部主體之間具有肋，每一個(gè)上部主體和下部主體在其密封端部上具有延伸尖端，并在其前導(dǎo)面上具有尖端接收器； 通過(guò)將相對(duì)的閘板塊推向管道相對(duì)于管道以橢圓形陣列來(lái)定位密封組件的多個(gè)插入件；以及 通過(guò)將每一個(gè)所述多個(gè)插入件的上部主體和下部主體的延伸尖端接收于相鄰一個(gè)所述多個(gè)插入件的尖端接收器中，來(lái)限制位于所述多個(gè)插入件之間的這對(duì)密封件的擠壓。
27.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括:相對(duì)于管道在縮回位置和伸出位置之間移動(dòng)所述多個(gè)插入件。
28.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括:聯(lián)鎖所述多個(gè)插入件，以在所述多個(gè)插入件之間滑動(dòng)地接合。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的 方法，還包括:可調(diào)節(jié)地接收各種直徑的管道。
【文檔編號(hào)】E21B33/06GK103502565SQ201280021115
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月9日
【發(fā)明者】S.A.卡斯特利奧塔, B.S.弗蘭克斯 申請(qǐng)人:國(guó)民油井華高公司