专利名称：水平式采油树的安全阀的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及海底采油树的安全阀，特别涉及水平的海底采油树安全阀。
由于采用水平式采油树所降低的成本已超过了惯用技术，使它很快成为海底完井的规范。如在1993年11月号“近海国际期刊”(Offshore International Magazine)中由Leonard Le Blanc编写的题为“水平式采油树提供快速的井筒进尺，节约25％的成本”一文中所报告的，当海底完井进入深海时，节约的成本显著增长至25％。水平井口也能供在惯用技术中应用于较大的完井，使得能由较少的油井开发出一块油田。然而，在修井之后与投产之前隔离水平井口的惯用方法是采用在油管悬挂器中设置电缆插头的方法，它可能要化数年的时间。按照一些较大石油公司的观点这是一种不太理想的方法。其中的一个特殊问题就是在投产前拔出插头相当困难并且确实危险。经常会发现这类插头很难去除，它能增加相当多的实习费用。
本发明的目的在于为减轻或消除与现有装置和方法相关的至少一项缺陷，提供一种井孔隔离的改进装置与方法。
它是采用一种两部分安全阀的系统来实现的。第一部分包括一个保留在井口内的阀门机构，它常态偏置于封闭的位置。在投产的全部时间阀门保留在井口中，并能通过锁闭第二部分使其驱动至开通的位置，第二部分包括控制电缆和一个可动的阀驱动器，它可在修井时从海面操纵以区动井口内的阀门开通。它与电缆组的插头相比，提供了修井期间的更大安全，并且还能更加安全地重新进入井内。
按照本发明的一种方式，所提供的水平式采油树的安全阀系统包括，一个第一安全阀部分，配置在所述的采油树中，并有一个可在开通与关闭位置之间移动的阀门部件，一个第二安全阀部分，可安全松开所述第一阀门部分，并有一个可动阀门部件的驱动装置，用它使此时的所述第一和第二阀门部分安全地结合在一起，所述阀门部件驱动装置由控制信号引起反应，去驱动所述阀门部件从封闭的位置移至开通的位置。
按照本发明的另一种方式，所提供的水平式采油树的安全阀包括一个第一安全阀部分，包含设置在采油树中的可动阀门装置，设置在所述第一阀门部分中的第一弹性偏压装置，它与可动阀门装置结合，促使所述可动阀门装置处于封闭位置。
一个第二安全阀部分，它适合于通过锁闭装置使所述第一阀门部分安全放松，所述锁闭装置具有分别与所述第一和第二阀门部分结合的第一和第二锁闭部分，所述第二阀门部分具有一个弹性偏压部件，它适合于当所述第一和第二安全阀部分安全地接合在一起时与所述可动阀门装置耦合，所述弹性偏压部件由一驱动力产生反应，当所述驱动在出现时，它推动所述可动阀门装置达到开通的位置，在没有所述驱动力时，所述第一弹性偏压装置以及所述弹性偏压部件促使所述阀门装置达到封闭的位置。
所述可动阀门装置最好是一个带孔的球阀，所述带孔球阀有一个中心通孔，其可动位置对应于在封闭位置与经90°到达开通位置之间的驱动力。
所述第一部分的弹性偏压装置通常是由一个线绕弹簧来实现的。
球阀设置在一个球壳中，球体有一对在球面上加工的缝隙，以供安装枢轴，使球体可轴向及可旋转移动。缝隙设计成与穿透球体的轴孔成45°角。
实现闭锁装置的最好方案是，由一个位于所述第二部分底部的多个轴指以及一个配置在所述第一阀门部分顶部的圆周闭锁面组成。通常为十六个轴指。
轴指可径向移动，使之能与闭锁面接合，而第二阀门部分包含有在第一和第二阀门部分接合之后能够驱使所述轴指锁定位置的装置。通常的实现方法是，通过一个液压孔和一条液压线向所述第二阀门部分施加增压的液压流体，使之驱使一个锁闩向下锁定以确保锁指被卡定在闭锁面上，从而将第一和第二阀门部分锁固在一起。锁闩还能向上驱动使锁指松开，以便于断开第一和第二阀门部分。
在通常情况下，第二阀门部分包含有一个可在非使用位置和使用位置之间移动的阀门驱动元件，前一位置用以保持阀门封闭，后一位置用以接合阀门载架使阀门经90°设置在开通的位置，所述阀门接合装置要和一个弹性偏压装置结合成在常态下推动接合装置与球阀脱离接合。有一条液压线与接合装置结合，当增压的液压流体通过接合装置向弹性偏压装置施压克服了弹性力，并推动球阀旋转使其固定在一个开通的位置。
在通常情况下，为了接合球阀，锁闩弹簧和锁闩弹簧推动器是围绕着接合装置和弹性偏压装置同心配置的。
按照本发明的另一种方式，提供了隔离井口以及能够重返油井的一种方法，所包括的步骤提供一个带可动阀门装置的第一阀门部分的水平式采油树，其中提供由第一阀门部分分离出的第二阀门部分，以及提供所述的带有流体控制线的第二阀门部分，使所述第一与第二阀门部分相连接，以及驱动所述第二阀门部分中的可动部件去移动并接合所述第一阀门部分中的阀门装置，由此在出现一个驱动力时所述阀门装置从一个封闭位置移至一个开通位置，并且所述第一和第二部分包含有弹性偏压装置，用于封闭阀门以及在未出现所述驱动力时放松阀门。
本发明的这些以及其它方式从下面结合附图的描述中可以了解清楚，其中
图1为本发明一项实施例的水平式采油树安全阀的概略图示，它示出分开的第一和第二阀门部分；图2示出当阀门封闭、锁闩在一起时的图1部分，以及图3与图2类似，但示出驱动至开通阀门的上部，阀门处于开通位置。
首先对图1进行标注，用标号10总的表示水平式采油树的内部套组情况，并用标号12总的表示安全阀门操作件。以后将会详细描述，就会懂得操作件12可被移动地与水平式采油树内部套组件10衔接合，藉此在水平式采油树中所包含的安全阀能够根据来自地面的液压控制信号开通与关闭。
为了便于了解，将首先描述水平式采油树的内部组套件10，然后描述安全阀操作件12，将要描述图2所示它们是如何组合锁闩的，然后还要描述它们是如何组合起来去操纵以及驱动阀门开通或封闭的。
水平式采油树的内部组套件包含有一个外腔14，它有一个用虚线表示的锁闩面14。人们会了解锁闩面14一般都是特定厂家独特加工的，取决于水平式采油树的类型，各厂家制造的互不相同。人们还会了解本发明提供的采油树内部组套件要切合特定制造厂家的特定锁闩面而会有差异。
影线所表示的部分通称为较低的或第一阀门部分16，尽管在图1中剖析部分仅仅示出它的一半。在16部分中一个带孔球阀18有平面20，图中示出了其中之一，在其内加工了一条缝隙(为了清晰起见未予示出)供容纳插口22(仅示出了其中之一)，它使阀门能够轴向移动，并能按后面就要详细描述的使之围绕其轴24旋转在开通和封闭的位置之间。
球体部件18与上座26接触。插口22从一固定的球体运转心轴32延伸，它为下阀门承载座34限定，在一个小腔36中配置了绕线弹簧38，它向上座26推压球阀18。上球阀座26包含在锁闩环之中，总的以标号40表示，它与球体壳30接合，在图1中能够看清。这样的组合体被封装成一个结构上的锁闩帽42，它又被一个丝扣紧固件43紧连到一个外层下阀门腔44上。
锁闩腔40、球体壳30、球体部分18以及下阀门承载座34是可相对于插口22与运转心轴32轴向移动的，并且，要描述的是，当球阀向下轴向移动的同时，它从图1所示的封闭位置旋转至图3所示的封闭位置。
现在就要对安全阀操作件进行标注，它用标号12作总的标记。从图1看出，它也是一块剖析部分并且总体上是一个管状部件，它有一个顶下件用标号50作总体标记，顶下件50与一个外圆柱套管52配合。顶下件50包含液压流管线56，它适合与液压流体管线56配合，用以接收液压流体去驱动可动的内套管，后面将对此进行详述。
顶下件腔体50被可动内套管62、环状空腔64和65限定。
锁闩保持环68被配置在环状台54的底部，载体16操纵锁闩指70，图中仅示出其一。锁闩指70装在至环68的支枢点72上，并可在第一位置(以实线表示的锁闩位置)与第二位置(以虚线表示的非锁闩位置)之间绕枢轴转动。顶下件腔体50与一锁闩活塞74接合，活塞74被中间环54、套管50以及外环状空腔76限定。锁闩活塞74被紧固在一个锁紧部件80上，使锁闩指70锁定在锁闩环90上。
图1所示位置为未接合位置，可动内套管62和环68是在上部位置，使得运行锁闩指70能够围绕枢轴点72自由枢转，这就便于与采油树内部锁闩环的接合，以提供如在图2中能够看清的接合位置，这将在后面予以详述。
现在对图2进行标注，图2中示出的安全阀部分10和12是按接合位置描绘的。在此接合位置将会看到锁闩指70全部与锁闩面40相接合。在此位置上会看到未向液压线施加了液压，球阀18保持在封闭位置。为了紧固部分10和12之间的接合必需施加液压使锁闩指70紧固定位。这是通过经液压管线58施压实现的，液压管线58迫使锁闩活塞74和紧固部件80向外施加弹簧力。一旦如图2所示操作件接合到水平式采油树上，球阀18便能被驱动至一个开通的位置。
这是通过管道56施加液实现的，它使流体压力施加在所示位置86的内套筒62顶部的平台85上，这样迫使套筒62下降。套筒62、锁闩指70、锁闩面载体40以及上球阀座26通过阀门帽42对着球阀18的外表面向下施压。这就迫使球阀部件轴向向下，如在申请号为No.PCT/GB93/01110的同期发表的国际专利申请中所述，球体是通过阀门缝隙和插口22以45°角的路径移动的，它迫使球阀从图2所示位置经90°旋转至图3所示位置，由此球阀孔19便取向在垂直位置，使其能够通过井口进入。
人们会意识到，球阀只有当向液压管线84加压时才是开通的。
当来自井口采油树的操作结束，给操作件12的液压也就停止；弹簧38首先迫使内套筒62向上，结果使球阀部件18上的压力被消除，绕线弹簧38推动底阀部件34迫使阀门向上再沿45°路径旋转阀门从开通位置回到封闭位置。与此同时，通过液压管线82的压力为不连续的并通过阀孔84施加压力推动锁闩活塞74和紧固件80向上，使得锁固件80和锁闩面90顶部之间不连续地接触着，使在操作件12上有一向上的拉力能够从锁闩环40上松开锁闩指70，如此则操作件12能被取至海面，留下的井口被封闭，从而又回到图1的位置。
对上述实施例的各种变换均不脱离本发明的范围。首先会了解到，球阀部件可被任何其它合适的阀门所取代，例如舌形阀或滚柱阀，它们能够在跟接一个分开的阀门部件后被驱动至开通与封闭。锁闩机构可被任何其它合适的诸如J形缝隙机构所取代，操作件可用压缩空气或电气驱动，而不用液压。
本发明的主要优点在于它无需在管道挂勾中装设井孔插头，并能在修井之后与投产之前使井口隔离，当用一个操作器部件简易地锁入采油树时就要求进行这样的操作。这便于更安全地重返井孔。
权利要求
1.一种水平式采油树的安全阀系统，其特征在于，它包括一个第一安全阀部分，配置在所述的采油树上，具有一个在开通和封闭位置之间可活动的阀门部件，一个第二安全阀部分对所述第一安全阀部分可松解固接，具有一个可活动的阀门部件驱动装置，藉此，当所述的第一第二安全阀部分固接在一起时，所述的阀门部件驱动装置对控制信号作出反应，驱动所述阀门部件从封闭位置移动至开通位置。
2.一种水平式采油树的安全阀，其特征在于，它包括第一安全阀部分包含有位于采油树的可动阀门装置，位于所述第一安全阀部分的第一弹性偏压装置并连接至可动阀门装置推动所述可动阀门装置达到封闭位置，第二安全阀部分适合于用锁闩装置与所述第一阀门部分作可松解的固接，所述锁闩装置具有分别的第一和第二锁闩部分连接到所述第一和第二阀门部分，所述第二安全阀部分具有一个适合于当所述第一和第二安全阀部分固接在一起时对所述可动阀门装置连接的弹性偏压部件；当所述的驱动力出现时，对在此施加的驱动力作出反应的所述弹性偏压部件推动所述可动的阀门装置到开通位置；当所述的驱动力不出现时，所述的第一弹性偏压装置和所述弹性偏压部件推动所述阀门装置到封闭位置。
3.按照权利要求1所述的阀门，其特征在于，其中所述可动阀门装置是一个带孔的球阀，当对从封闭位置经过90°到达开通位置之间的驱动力作可动反应时，所述带孔球阀有一个中央穿孔。
4.按照权利要求1或2所述的阀门，其特征在于，其中所述第一部分弹性偏压装置是用一个绕线弹簧实现的。
5.按照权利要求2至4的任一项所述的阀门，其特征在于，其中的球阀设置在一个球壳内，球体有一对加工成面状的缝隙，用以容纳枢轴，围绕着它球体可轴向并可旋转地移动。
6.按照权利要求2至4的任一项所述的阀门，其特征在于，其中的锁闩装置是由设置在所述第二部分底部的多个轴指和配置在所述第一阀门部分顶部的一个圆周锁闭面来实施的，通常有十六个轴指。
7.按照权利要求6所述的阀门，其特征在于，其中的轴指可径向移动以使其与锁闭面接合，第二阀门部分包含有在第一和第二阀门部分接合之后可驱动所述轴指位置紧固的装置。
8.按照权利要求7所述的阀门，其特征在于，其中所述的可驱动装置是应用增压的液压流经一个液压口和一条液压线向所述第二阀门部分进行驱动，驱动一个锁闩向下锁固以确保锁闩指紧固在锁闩面上，从而使第一和第二阀门部分锁固在一起。
9.按照权利要求2至8的任一项所述的阀门，其特征在于，其中第二阀门部分包含一个阀门驱动件，可在一个非使用位置和一个使用位置之间移动，非使用位置阀门保持封闭，使用位置时所述阀门驱动件接合阀门载体经90°使阀门定位在一个开通的位置上，所述阀门接合装置连接至一个弹性偏压装置使在常态下推动接合装置从球阀脱开。
10.按照权利要求9所述的阀门，其特征在于，其中的一条液压线与接合装置连接，并当增压的液流使接合装置对弹性偏压装置施力克服弹性力并推动球阀座时，球阀转至一个开通位置。
11.按照权利要求9或10所述的阀门，其特征在于，其中锁闩弹簧或锁闩弹簧推动器是同心设置在接合装置和弹性偏压装置的周围以供接合球阀。
12.一种隔离井口并能重进井孔的方法，其特征在于，它所包括的步骤有，提供一个具有在其中带可动阀门装置的第一阀门部分的水平式采油树，提供一个从第一阀门部分分开出来的第二阀门部分，并提供具有流体控制线的所述第二阀门部分，接合所述第一和第二阀门部分，以及驱动在所述第二阀门部分中的一个可动部件以移动接合在所述第一阀门部件中的所述阀门装置，从而，在出现一个驱动力时，所述阀门装置从一个封闭位置移至一个开通位置，而所述第一和第二部分包含弹性偏压装置，用于封闭阀门，并当所述的力不出现时放松阀门。
全文摘要
所述用于水平式海底采油树的一种安全阀采用了一种两部分的安全阀系统。第一部分包含的一套阀门机构保留在井口并在常态偏压成封闭位置。该阀门机构在投产的全部时间都保留在井口，并能通过锁入第二部分被驱动至开通位置，第二部分包含控制电缆和一套可动阀门驱动器，它可在修井时从海面操纵驱动井口部分的阀门开通。它与设置电缆插头相比，提供了修井期的更大安全。还能更安全地重新进入井孔。
文档编号E21B34/00GK1138360SQ9419459
公开日1996年12月18日 申请日期1994年12月21日 优先权日1993年12月21日
发明者杰弗里·查理·爱德华 申请人:爱克斯普北海有限责任公司