自主切断装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201180050340.X | 申请日 | 2011-10-14 | 公开(公告)号 | CN103210177A | 公开(公告)日 | 2013-07-17 |
| 申请人 | 帕维尔·德米特里耶维奇·亚历山德罗夫; | 发明人 | 狄米崔·伊万诺维奇·亚历山德罗夫; | ||||
| 摘要 | 一装置被用于多样化井的钻探与操作，且用于表面管线系统的建构与运作。此装置包含一本体1，一停止 阀 2，一潜在 能量 蓄积器3及一升降保持机构5，此蓄积器3为一 弹簧 型式，且机构5不可移动地固定在本体1中并配设固定组件6， 阀体 2包含一座体7及一为一桶状的盘体14，盘体14的外表面17具有用于固定组件6的一锥形槽18，一用于机构5的 润滑油 充填凹穴25充填一润滑油而形成介于本体1及表面17之间，在内部中，盘体14具有带有一锥形表面22的用于流量的穿设通道19，其自入口20延伸到出口21，并带有位于出口21处的一筒形表面23，盘体14包含一位于入口20上的一可置换连结片24，座体7包含位于一环形零件8上的数个循环通道9并具有一轴套10，其为一筒状表面11及一具有一球状端13的球状表面12所形成本 发明 简化了设备，并且使本发明可检查切断装置的关闭和开启。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种自主切断装置包含一本体，一具有座体与盘体的停止阀，及一固定器，其不同在于：该装置包含一潜在能量蓄积器其安装于该本体中的基座环及一升降保持机构其不可移动地固定于该本体中且配设有多数个固定组件，该盘体设计成一桶状型式，且盘体肋条具有垫片，该盘体的外表面具有一锥形槽，其可与该等固定组件互动，在该盘体里面，该盘体具有带有一锥形表面的一用于流体的穿设通道，其自入口延伸至出口，并在该出口处带有一筒形表面，该盘体在该入口处上包含一可置换连结片固设在用于该流体的穿设通道中，且与该潜在能量蓄积器耦接，该座体包含位于一环状零件上的数循环信道及具有一轴套，其轴套由一筒状表面所形成，其可与用于流体的穿设通道耦接，以一筒形表面，和球状表面，搭配一球状端，其可与位于出口上带有一锥形表面的用于流体的穿设通道耦接，在此一润滑油充填凹穴形成介于该本体及一该桶状外表面型式盘体的外表面间以用于该升降保持机构。 |
||||||
| 说明书全文 | 自主切断装置技术领域背景技术[0002] 阀件切除为已知技艺，其是当操作油气井时可设用于一井筒的密封关闭，如俄罗斯专利于2007年10月12日之2312203号C2，国际分类号E21B34/06；以及于2002年10月10日之25527号U1，国际分类号E21B34/06。 [0003] 切断阀件为已知设备，包含一本体，这里带有一座体的弹簧式球阀，位移工具与球阀互动所设置，如俄罗斯专利于2001年1月24日之2191253号C1，国际分类号E21B34/06；俄罗斯专利于2001年8月27日之2172815号C1，国际分类号E21B34/06；以及俄罗斯专利于2003年9月10日之32183号U1，国际分类号E21B34/06。 [0004] 切断阀件为已知设备，包含一本体，一具有球状表面的停止组件，一用以堵住停止组件的弹簧，如俄罗斯专利于1997年10月27日之2094593号C1，国际分类号E21B34/06及F16K17/20。 [0005] 阀件切除为已知设备，包含为由具有一切换与固定机制活塞型式所构成的停止组件，如俄罗斯专利于2000年1月27日之2145024号C1，国际分类号E21B34/08及F16K17/34；以及俄罗斯专利于2002年3月10日之22174号U1，国际分类号E21B34/06及F16K17/34。 [0006] 阀件切除为已知设备，包含为由一圆盘阀与门级驱动所构成的闸门，如俄罗斯专利于2004年8月20日之2234595号C1，国际分类号E21B34/10；俄罗斯专利于2000年12月10日2160357号C2，国际分类号E21B34/06；以及俄罗斯专利于1998年1月20日之2102582号C1，国际分类号E21B34/06。 [0007] 切断的固定直通阀为已知技艺包括一本体，其合并一具有一固定器及停止组件的差动活塞，一座体，一输送管垫片及一装载位于轴在线蝶形阀的弹簧，其设计具有为一限制座体于一“关闭”位置的选项上，如俄罗斯专利于2005年1月10日之2250354号C2，国际分类号E21B34/06；及俄罗斯专利于2007年2月20日之2293839号C1，国际分类号E21B34/06。 [0008] 一已知的阀体装置包含一本体，一停止组件设计成柱塞对形式，或如一球体或一干状，不论为球状或半球状，其连结至为siphon暗箱或一弹簧形式的执行机制，引擎位于与执行机制互动，如俄罗斯专利于2009年8月10日之2363835号C1，国际分类号E21B34/06。 [0009] 切断阀开启合闭为由包含取决所进行作业的钻探与萃取柱的特殊仪器所控制。 [0010] 已知切断阀包含一本体，一具有一座体与一盘体的停止组件，固定器，如俄罗斯专利于2007年11月27日之2311526号C2，国际分类号E21B34/06。 [0011] 则现有的技术解决方案可接受即最接近类似本发明。 [0012] 惟最接进类似的本体运行偏心，盘体是已加载的弹簧且配设有一额外启动弹簧，环形固定器是已加载的弹簧，差动柱塞与座体，盘体及环形固定器互动。 [0013] 最接近类似物具有一更复杂设计，导致其可靠度受到连累。 [0014] 基于关闭其中止组件，其再次开启以继续运行作业过于复杂。 [0015] 最接近类似设计并未提供使被判断具有最大平常强度的流量通过且无法满足个别(确定)口径的井所需。 [0016] 最接近类似的切断阀不能被广泛使用，为使其被履行以使具有确切强度的流量从而导致限制其使用的选项。 发明内容[0017] 本发明解决促使流量带有最大平常强度及控制停止组件的开启关闭的问题，致使改善了切断装置的可靠度以安全地执行运行作业并藉此扩及其功能性使用。 [0018] 根据本发明，此任务为当自主切断装置包含一本体，一具有座体与盘体的停止组件，及固定器时经由执行所解决。 [0020] 本装置包含一升降保持机构，其不可移动地固定于本体中且配设有固定组件。 [0021] 本盘体设计成一桶状型式，本盘体在为一桶状肋的型式下具有垫片。 [0022] 本盘体的外表面于一桶状时具有一锥形槽，锥形槽可与固定组件互动。 [0023] 在其中，本盘体于一桶状型式时具有一带有一锥形表面用于流量的穿设通道，其由入口延伸到出口，且于出口处具有一筒状表面。 [0024] 本盘体具有于入口上的一组设在用于流量的穿设通道的可置换连结片，且与潜在能量蓄积器耦接。 [0025] 本座体包含位于一环状零件上的循环信道并具有一轴套。 [0026] 轴套由一圆桶形表面所形成，其可与用于筒形的一流量的穿设通道及具有一球状端的一球状表面其可与在出口处具有一锥形表面用于一流量的穿设通道耦接。 [0027] 在此，一润滑油充填凹穴是成形介于本体及一桶状外表面形式的盘体之间。 [0028] 本主题其特征具有数项选择性特色，即为： [0029] 潜在能量蓄积器为一弹簧型式。 [0030] 润滑油充填凹穴充满润滑油。 [0031] 本申请人无来自任何消息来源信息关于与所主张装置相同的可能技术方案。 [0032] 本申请人认为判断本主题即满足“新颖性”条件(N)。 [0033] 个别技术结果包括，执行一切断装置让流量在二方向通过，同时自动地认知大于常态的流量增加，以及自动地关闭停止组件到达预设位置的要被再次开启的流量的穿设通道。 [0034] 根据本申请人，所描述技术结果并未起源于任何已知参数，因而考虑所主张的技术解决方案即满足“进步性”条件(IS)。 [0036] 进一步所主张技术方案为参照附加图示(图1)的示例实施描述所解释，其依概视图阐述一自主切断装置。 [0037] 本装置包含： [0038] 1:本体 [0039] 2:停止阀(于本体1中) [0040] 3:潜在能量蓄积器(于本体1中) [0041] 4:基体环(用于蓄积器3) [0042] 5:升降保持机构(于本体1中) [0043] 6:固定组件(机构5) [0044] 停止阀2包括： [0045] 7:座体(阀体2) [0046] 8:环状零件(座体7) [0047] 9:循环信道(位于环状零件8上) [0048] 10:轴套(座体7) [0049] 11:筒状表面(轴套10) [0050] 12:球状表面(轴套10) [0051] 13:球状端(轴套9) [0052] 14:桶状型式的盘体(阀2) [0053] 15:肋条(桶14) [0054] 16:垫片(肋15) [0055] 17:外表面(桶14) [0056] 18:锥形槽(于表面17上) [0057] 19:用于流量的穿设通道(于桶14内) [0058] 20:入口(通道19) [0059] 21:出口(通道19) [0060] 22:锥型表面(通道19) [0061] 23:筒型表面(通道19) [0062] 24:可置换连结片(在入口20上) [0063] 25:润滑油充填凹穴(介于本体1与表面17间) 具体实施方式[0064] 自主切断装置包含一本体1，一停止阀2，一潜在能量蓄积器3，及一升降保持机构5。 [0065] 潜在能量蓄积器3设置在于本体1中的基座4上。 [0066] 潜在能量蓄积器3为一弹簧型式。 [0067] 升降保持机构5不可移动地固定于本体1中且搭载固定组件6。 [0068] 停止阀2包含一座体7及一盘体14。 [0069] 盘体14其设计为具有肋15的桶状型式。肋条15具有垫片16。 [0070] 盘体14的外表面17于一桶状型式具有一锥形槽18。锥形槽18可与固定组件6互动。 [0071] 润滑油充填凹穴25介于本体1及用于升降保持机构5的一桶型的盘体14的外表面17之间。润滑油充填凹穴25充填润滑油。 [0072] 在其内，为一桶状型式的盘体14具有用于一流量的一穿设通道19，此用于一流量的穿设通道19具有一锥形表面22，其自入口20延伸至出口21，位于用于一流量的穿设通道19的出口21具有一筒形表面23。 [0073] 为一桶型的盘体14包含一组设在用于一流量的穿设通道19的可置换连结片24，于出口20上。一桶型的盘体14与耦接一潜在能量蓄积器3。 [0074] 座体7包含位于一环状零件8上的循环信道9及具有一轴套10。 [0075] 轴套10由一筒形表面11及一具有一球状端13的球状表面12所形成。 [0076] 筒状表面11可与用于流量的穿设通道19的筒形表面23耦接。 [0077] 球状表面12可与用于流量的穿设通道19的筒形表面22的出口21耦接。 [0078] 此装置工作如下述。 [0079] 切断装置设置于一井中即一钻探柱体的零件。 [0080] 切断装置是于当停止阀2开启时得执行直接及倒转流量循环。 [0081] 当操作停止阀2为一系统动力所影响时： [0082] 保持动力—Py [0083] 潜在能量蓄积器3(朝上)—PП [0084] Py及PП值于设计与制造装置时所界定以满足下式： [0085] Py＞PП [0086] 其中Py—保持动力； [0087] PП—潜在动力 [0088] 当流体通过一可置换连结片24，压力损失发生，故因此，其力量影响停止阀2导向任一向取决流向。 [0089] 于相反循环压力损失导致一力量作用在朝上(PB)的停止阀2。 [0090] 在一般循环条件下，其强度或流入的层流体为规范力量(PH)所影响朝向停止阀2。 [0091] 在具有任何强度的直接循环(向下加压管道)，无任何在装置内的循环流量的中断发生。 [0092] 如超出一般反向流量强度，接续升降保持机构5被启动以满足下式: [0093] Рв＞Рн [0094] 其中Рв—源自压力损失的力量 [0095] Рн—规定力量 [0096] 在装置中的力量比例必需满足以下条件: [0097] Ру-Рп＞кРн [0098] 其中к—安全系数(在比较规定所允许的流量增加) [0099] 此式提供用于装置中的直接与反向循环，以取得具有规定强度的流入层流体以降低入井中。 [0100] 在具有通过连结片24(更为倾向“к”作考虑)的实际超量流体，压力损失快速增加，导致力量Рв的增加向上影响停止阀2。 [0101] 在升降保持机构5中，固定于本体1中，固定组件6远离锥形槽18以解放稳定地的盘体14。 [0102] 为经潜在能量蓄积器3的释出潜在能量(并转换为位能)所影响的盘体14迅速移动(抛出)入最大上部位置，且于此座体7的轴套10与其筒状表面11切断用于流量的穿设通道19(相对于筒形表面23)，以和要被移除剩余流体经由循环通道9达到防漏。 [0103] 切断装置自动地“认知”紧急状况并，立即关闭用于流体的穿设通道19无需等待外部命令。 [0104] 切断装置开启如下述。 [0105] 管路空间为流体所唧取，其强度稍微超过当切断装置关闭时强度，于此，在可置换连结片24影响，因为压力损失及导下方向，停止阀2移动入完全向下位置，且潜在能量蓄积器3将被充电(弹簧被装载)，且盘体14将被与升降固定机构5的固定组件6所固定并且停止阀2是于流量强度逐渐降低后停留在运行状态。 [0106] 举例而言，于增加钻探柱体前，当使用在井层系统内的规定差动压力钻探时，装置也可被自日光表面经由一命令关闭。为达成前述其足以增加低压值，此举导致一流入层流体增加并使在切断装置(Ру-Рп＞кРн)内的力量比公式变成无效值，此举导致用于流体的穿设通道19切断。 [0107] 此切断装置可被安装在井中的卷动轴或于钻探柱的任何位置，装置的数量并不限于此。 [0108] 此切断装置可被使用在多样化的表面管道，包括与流量相反流向。 [0109] 于此案例中，无论是否必要，其额外提供驱动装置以开启阀门。 [0110] 切断装置反应经由连结片的流量强度的“逐渐”增加，例如，如果发生在用于流量的管线穿设通道内的破坏或其它渗漏。无论如何，每当流量强度超出基准(Рвн)时，流量损失上升，导致停止阀释放以切断用于流量的穿设通道。 [0111] 一选项是使用安装在井中的切断装置为一钻探柱的一零件，或一卷动轴，或任何位置，以及其在多样表面管线内使用促进增广扩其操作使用。 [0112] 一可置换连结片的使用允许使用于多种一般流量的切断装置。 [0113] 一井或任何其它可被利用的对象可与数个切断装置合作，于此提供在执行技术操作时的安全改善。 [0114] 自主切断装置设计提供用于，相对于井口直径，可被定义至每一个别案例的最大一般流量强度。 [0115] 执行具有一潜在能量蓄积器及升降保持机构的切断装置促进用于管内流量的方向控制，借以提升可靠性。 [0116] 提供具有固定组件的升降保持机构提供开启关闭停止阀，当升降保持机构固定在本体中，切断装置的可靠性得以于操作过程中改善。 [0117] 执行具有肋条的为一桶状形式盘体来提供润滑油填充空间形成润滑油充填凹穴来圈住升降保持机构，故导致切断装置的可靠度改善。 [0118] 提供具有垫片的盘体改善停止阀的密封。 [0119] 执行具有一在其外表面的锥形槽的一盘体来提供介于升降保持机构及停止阀之间的互动，允许在如果发生紧急事况时切断用于流量的穿设通道。 [0120] 置放盘体于具有一锥形表面的用于流量的穿设通道内，其是由入口延伸到出口，促进在一般运作及紧急状况下的最大流量强度通道，及执行在出口具有一锥形表面的用于流量的穿设通道，促进于紧急状况发生时其可靠的切断。 [0121] 装设可置换连结片在一流量的穿设通道的入口上的一盘体，得促使停止阀触动控制及流量动作管理。 [0122] 当蓄积器一路朝完全向上位置移动至盘体，执行具有一轴套的座体可最大化停止阀的密封效果。 [0123] 具有筒形与球状表面的轴套及临近座体的环状零件可经由三部位促进(当盘及座体耦接时)密封:座体及盘体的一圆状零件，轴套的筒状表面以及具有一筒形表面的用于流量的穿设通道，轴套的球状表面及具有一位于出口(局部地)上的锥形表面的用于流量的穿设通道，借以改善可靠性并，举例而言，促进如果发生一或其它表面的侵蚀破坏的密封性。 [0124] 球状端提供流量再分布借以改善切断装置的可靠性。 [0125] 充填润滑油于润滑油充填凹穴防止任何污染物进入，以保护升降保持组件避免外界影响，藉此改善升降保持组件的可靠性以及全部切断装置运作。 [0126] 产业应用性 [0127] 所提出的自主切断装置使用广泛用于油气萃取产业的零组件，按此，根据本申请人，因而满足“产业利用性”条件(IA)。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈