用于與封閉剪切閘板一起使用的可替換的耐磨板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)大體上涉及鉆井。具體而言，本技術(shù)涉及用于防噴器(〃BOP〃)的剪切閘板組件，其具有設(shè)計(jì)成調(diào)整閘板塊的相對位置的耐磨板，以使閘板塊的刀片可更好剪切延性物件，如，線繩、盤管等。
【背景技術(shù)】
[0002]離岸鉆機(jī)典型地使用立管來將海底井源與鉆機(jī)連接。BOP位于立管的下端處。陸地鉆機(jī)也使用BOP。BOP為大型組件，其具有許多特征用于在井孔中的高壓開始向上推動(dòng)鉆泥的情況下圍繞鉆管和/或殼閉合。那些特征包括環(huán)形組件，其圍繞管密封，而不管直徑。此外，BOP具有管剪切閘板組件，其將在緊急情況下剪切鉆管柱或采油管柱。
[0003]管剪切閘板組件典型地具有兩個(gè)閘板，它們中的各個(gè)具有安裝于其的刀片。活塞使閘板朝彼此移動(dòng)，以剪切延伸穿過BOP的管和其它物件。大體上，一個(gè)刀片位于比另一個(gè)更高的高度處，并且較高的刀片在剪切閘板閉合時(shí)在較低刀片上面滑動(dòng)。該高度差在刀片之間產(chǎn)生間隙。
[0004]已知的剪切閘板組件的一個(gè)問題在于刀片可并未剪切井孔中的所有。例如，由于刀片之間存在間隙，故延性或柔性的物件可在刀片之間僅彎曲，而非切割。因此，即使在閘板塊閉合并且刀片配置之后，延性物件像線或柔性管路仍可無損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文公開了一種用于BOP中的管剪切閘板組件，其在一個(gè)實(shí)例中包括具有刀片的上閘板塊和下閘板塊。閘板塊設(shè)計(jì)成定位在井孔的相對側(cè)上，以使管柱和其它延性物件如線在閘板塊的刀片之間經(jīng)過。在緊急情況下，閘板塊通過朝彼此移動(dòng)閉合，以使刀片越過彼此。當(dāng)?shù)镀竭^彼此時(shí)，它們剪切井孔中的管柱和其它物件，并且接著密封井孔。大體上，當(dāng)上閘板塊和下閘板塊的刀片越過彼此時(shí)，刀片之間存在豎直間隙。
[0006]在示例性實(shí)施例中，本文公開的管剪切閘板組件包括一對管引導(dǎo)臂，其安裝于上閘板塊，并且定位成在閘板塊閉合時(shí)進(jìn)入下閘板塊中的對應(yīng)凹口。在該實(shí)例中，管剪切臂位于關(guān)于葉片的外側(cè)位置，并且具有楔形內(nèi)側(cè)輪廓。管引導(dǎo)臂的一個(gè)目的在于將位于井孔的邊緣上的管路或其它物件引導(dǎo)到刀片的路徑中來切割。
[0007]耐磨板可附接于管引導(dǎo)臂的上表面。耐磨板定位成以使它們的頂面高于下閘板塊上的凹口的頂部。因此，在閘板塊閉合并且管引導(dǎo)臂連同耐磨板進(jìn)入凹口時(shí)，下閘板塊被迫上升，以使凹口可接受耐磨板。當(dāng)下閘板塊上升時(shí)，附接于下閘板塊的刀片也上升。因此，減小了上閘板刀片和下閘板刀片中的刀片之間的間隙。凹口或耐磨板的邊緣可倒角來允許耐磨板進(jìn)入凹口中。
【附圖說明】
[0008]在閱讀其非限制性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述時(shí)和在查閱附圖時(shí)將更好理解本發(fā)明，在該附圖中:
圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的剪切閘板組件的閘板塊的透視圖；
圖1A為圖1的閘板塊的透視圖，其中閘板塊圍繞管和延性物件大致閉合；
圖2為圖1的閘板塊的側(cè)視圖；
圖3為圖1的閘板塊的仰視透視圖；
圖4為圖1的上閘板塊的正視圖；
圖5為圖1的上閘板塊的俯視圖；以及圖6為安裝在海底BOP組件內(nèi)的圖1的閘板塊的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明的以上方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將在參照優(yōu)選實(shí)施例的以下描述和附圖考慮時(shí)被進(jìn)一步認(rèn)識到，其中相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。在描述附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，為了清楚起見將使用特征用語。然而，本發(fā)明不旨在限于使用的特定用語，并且將理解的是，各個(gè)特定用語包括以類似方式操作來實(shí)現(xiàn)類似目的的等同物。
[0010]參照圖1，剪切閘板10示為從它們所位于的殼體或機(jī)罩(未示出)除去。剪切閘板10為閘板BOP組件的一部分，該閘板BOP組件為疊堆組件的一部分。在離岸鉆探的情況下，疊堆組件位于從鉆探船向下延伸的立管的下端處。BOP疊堆組件的下端一般還將包含管閘板、可變開孔閘板，以及用于在緊急情況下從立管脫離的快速脫離機(jī)構(gòu)。在促動(dòng)時(shí)，剪切閘板10將使通孔閉合，并且還剪切井中的管和其它物件，如，例如，鉆管、管路、殼或線。
[0011]在圖1的實(shí)例中，剪切閘板10包括具有側(cè)表面的大體上平面的上閘板塊12，該側(cè)表面限定面或前端14。半圓形凹槽16位于上閘板塊12的上側(cè)上，用于收納彈性體密封件的一部分。上剪切刀片18通過任何適當(dāng)?shù)钠骷?如，例如，緊固件74)安裝于前端14。上刀片18具有帶上緣22和下緣24的前面20。出于本公開內(nèi)容的目的，參照閘板塊和相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件，用語向前將表示沿從面20且遠(yuǎn)離端部14的側(cè)向方向。在圖1的實(shí)例中，下緣24比上緣22從前端18進(jìn)一步向前延伸，導(dǎo)致面20關(guān)于前端14傾斜。面20還大體上凹入或匯聚，導(dǎo)致其外側(cè)端26之間的面20的中心關(guān)于外側(cè)端26處的面20的更前部分凹入?？墒褂糜糜谏系镀?8的多種不同形狀。
[0012]管引導(dǎo)臂28為長形部件，其示為位于上閘板塊前端14的外側(cè)上，并且大體上遠(yuǎn)離端部14向前突出。在一個(gè)實(shí)施例中，管引導(dǎo)臂28類似于美國專利申請第13/339，519號中公開的那些，其由此通過引用并入本文中。各個(gè)臂28可與上閘板塊12集成地形成，或者可以以其它方式附接，如，通過焊接或緊固件。各個(gè)臂28具有從各個(gè)臂28的底座32向前延伸的豎直定向的內(nèi)側(cè)30。底座32為臂28連結(jié)前端14的位置。各個(gè)臂28還具有楔形表面34，其從與內(nèi)側(cè)30的前端的接合部延伸至末梢38，以及上表面36。楔形表面34以一距離沿側(cè)向向內(nèi)懸垂而遠(yuǎn)離末梢38。如圖2中所示，上表面36比上刀片下緣24在上閘板塊前端14上間隔開更低的高度。上表面36在該實(shí)例中并未位于上刀片18正下方，因?yàn)楦鱾€(gè)臂28的內(nèi)側(cè)30與上刀片外側(cè)端26中的一個(gè)處于大致相同的外側(cè)距離，如例如圖5中所示。另外，圖2和5示出了末梢38從前端14向前延伸超過上刀片18。內(nèi)側(cè)30與楔形表面34的接合部與上剪切刀片上緣22和外側(cè)端26的接合部大致豎直對準(zhǔn)。臂28的一個(gè)目的在于將管(未示出)和其它更大延性的物件沿內(nèi)側(cè)方向朝刀片引導(dǎo)。如下文更詳細(xì)所述，耐磨板52可選附接于各個(gè)臂28的頂表面。
[0013]再次參照圖1，大致平面的下閘板塊40示為與上閘板塊12水平對準(zhǔn)。下閘板塊40具有前端42，其平行于上閘板塊12的前端14。下閘板塊40的上側(cè)中的頂部密封凹槽44收納彈性體密封件，并且與密封凹槽16對準(zhǔn)，以在閘板塊12，40與彼此抵接時(shí)形成連續(xù)的密封。密封件不必是圓形的。在其上表面上，下閘板塊40具有剪切管端凹口 46，用于在剪切之后收納井管和延性物件的下端。剪切的管端凹口 46具有彎曲的后壁部分48，其與兩個(gè)直側(cè)壁部分50混合。其它形狀是可行的。
[0014]下刀片54附接于下閘板塊40的前端42。如圖2中所示，下刀片54處于比上刀片18更低的高度。下刀片54在剪切時(shí)在上刀片18下方滑動(dòng)。下刀片54的上緣56處于略微低于上刀片18的下緣24的高度。下刀片54具有下緣58，其比上緣56更接近下塊前端42。面60在下緣58與上緣56之間延伸，并且因此關(guān)于前端42傾斜。如圖2中所示，在該實(shí)例中，下刀片面60的傾斜與上刀片面20的傾斜相同。下刀片面60也凹入或匯聚至中心區(qū)域，該中心區(qū)域比下刀片54的外側(cè)端62更接近下塊前端42，如圖1中所示。從一個(gè)外側(cè)端62到另一個(gè)的下刀片54的長度與從一個(gè)外側(cè)端26到另一個(gè)的上刀片18的長度相同。
[0015]參照示出剪切閘板10的底部的圖3，凹口 64位于下剪切塊40上，沿各個(gè)外側(cè)從下刀片外側(cè)端62向外和向后。各個(gè)凹口 64具有沿外側(cè)提供的空間或空隙，以在閘板塊12，40閉合時(shí)收納臂28中的一個(gè)。各個(gè)凹口 64由面向下的上側(cè)壁66和內(nèi)側(cè)壁68限定，側(cè)壁66和68在該實(shí)例中為平且垂直的。各個(gè)凹口 64與臂28中的一個(gè)對準(zhǔn)，以在處于閉合或剪切位置時(shí)收納臂。各個(gè)凹口 64具有大于各個(gè)臂28的長度的縱向長度。另外，上側(cè)壁66具有大于各個(gè)臂28的寬度的寬度，而內(nèi)側(cè)壁68具有大于各個(gè)臂28的高度的高度。凹口 64不必為閉合腔，并且在所示實(shí)例中，不具有外側(cè)壁或底側(cè)壁。
[0016]參照圖1和2，耐磨板52可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞礁浇佑诒?8，如，例如，通過焊接、粘合或機(jī)械緊固件。在備選實(shí)施例中，耐磨板52可與臂28集成地形成。各個(gè)耐磨板52具有足夠的厚度，使得各個(gè)耐磨板52的頂部70在閘板塊12，40開啟時(shí)略微高于凹口 64的上側(cè)壁66。因此，當(dāng)閘板塊12，40閉合時(shí)，耐磨板52與凹口 64的上側(cè)壁66接觸，并且迫使下閘板塊40上升。當(dāng)下閘板塊40上升時(shí)，下刀片54關(guān)于上刀片18上升，以使刀片18，54之間的豎直間隙減小。凹口 64的前緣72倒角(如圖2和3中所示)，以使耐磨板52能夠在閘板塊12，40閉合時(shí)滑動(dòng)到凹口 64中。作為備選，耐磨板的前緣可出于相同目的倒角。在又一個(gè)實(shí)施例中，臂28可定位成以使臂28的上表面36自身接觸凹口 64的上側(cè)壁66，從而迫使閘板塊40上升。在此類實(shí)施例中，耐磨板52可不是必要的。
[0017]圖1A示出了處于圍繞管100和延性物件102 (如，例如柔性管或線)的大致閉合位置的上閘板塊12和下閘板塊40。包括耐磨板52的臂28示為與凹口 64部分地接合。如可看到的，上刀片18和下刀片54大致越過彼此，剪切管100和延性物件102兩者。
[0018]使用耐磨板52來使上刀片18與下刀片54之間的間隙變窄的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，如圖1A中所示，閘板12，40能