管道阀门调节系统和方法 |
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| 申请号 | CN201080036066.6 | 申请日 | 2010-08-09 | 公开(公告)号 | CN102575509A | 公开(公告)日 | 2012-07-11 |
| 申请人 | 贝克休斯公司; | 发明人 | P·J·费伊; | ||||
| 摘要 | 一种管道 阀 门 调节系统以及方法，包括：具有多个端口的管道；布置在管道上的遮盖所述多个端口的多个套筒；塞子，其能够在管道中移动并且能够与所述多个套筒密封地接合，以使得逆着塞子和所述多个套筒中的一个套筒施加的第一压 力 引起所述多个套筒中的所述一个套筒的运动，从而不再遮盖被所述多个套筒中的所述一个套筒盖住的所述多个端口中的至少一个端口；所述多个套筒中的至少一个套筒能够屈服，以在逆着该至少一个套筒施加第二压力时允许所述塞子通过；和多个闭塞部件，所述多个闭塞部件闭塞多个不被遮盖的端口直到随后的预定时间。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种管道阀门调节系统，包括： |
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| 说明书全文 | 管道阀门调节系统和方法[0001] 交叉引用 背景技术[0003] 控制流体连接管道内孔和管道外侧的端口关闭的管道阀通常用在多种行业中，包括井下完井行业。这样的阀在井中配置成控制通过端口的沿两个方向(即管道内至管道外以及管道外至管道内)的流体流动。对沿着管道的这种端口的打开的控制进行改进的新系统和方法总是这些系统的操作者感兴趣的内容。 发明内容[0004] 一种管道阀门调节系统，包括：具有多个端口的管道；布置在管道上的遮盖所述多个端口的多个套筒；塞子，其能够在管道中移动并且能够与所述多个套筒密封地接合，以使得逆着塞子和所述多个套筒中的一个套筒施加的第一压力引起所述多个套筒中的所述一个套筒的运动，从而不再遮盖被所述多个套筒中的所述一个套筒盖住的所述多个端口中的至少一个端口；所述多个套筒中的至少一个套筒能够屈服，以在逆着该至少一个套筒施加第二压力时允许所述塞子通过；和多个闭塞部件，所述多个闭塞部件闭塞多个不被遮盖的端口直到随后的预定时间。 [0005] 一种控制管道中的多个端口开闭的方法，包括：在管道中移动塞子；然后使塞子与盖住管道中的多个端口的多个套筒密封地接合；逆着塞子将压力增大至第一压力；移动所述多个套筒；解除对多个端口的遮盖；逆着塞子将压力增大至第二压力；使布置于所述多个套筒处的多个座中的至少一个屈服；以及从解除遮盖的多个端口处移除多个闭塞部件。附图说明 [0006] 以下的描述不应以任何方式被认为是局限。参考附图，类似的元件标以类似的附图标记： [0007] 附图1示出本发明所述管道阀门调节系统的剖面示意图； [0008] 附图2示出附图1所示管道阀门调节系统的剖面示意图，以替代性位置示出；和[0009] 附图3示出本发明所述管道阀门调节系统的一个替代性实施方式的剖面示意图。 具体实施方式[0010] 在本文中，参考附图通过示例性的非限制性的方式给出本发明设备和方法的一个或多个实施方式的详细说明。 [0011] 参考图1和2，管道阀门调节系统10的一个实施方式整体上以附图标记10示出。阀门调节系统10包括：具有多个端口18的管道14；塞子22，在这里是能够在管道14中移动的球；和多个可座放地容纳塞子22的套筒26。每个套筒26与管道14可滑动地密封接合，从而当在第一位置(如套筒26A所示)时套筒26遮盖一个或多个端口18A，而在第二位置时套筒26不再遮盖所述端口18B(如套筒26B所示，通过套筒26B中的开口28和端口 18B纵向对齐来实现)。套筒26具有可屈服的座30(在此处被示出为球阀阀座)，所述座能够与抵靠着其移动的一个塞子22密封地接合。当在座放好的塞子22两侧施加选定的压力时，套筒26被迫相对于管道14移动。这样，套筒26从第一位置移动到第二位置，例如，不再遮盖由其遮盖的端口18。当压力增大至超出选定的阈值压力时，可屈服座30屈服，以允许塞子22从其穿过，并移动到另一套筒26。通过将可屈服座30屈服所需要的压力设定为比套筒26移动所需力更大的值，确保套筒26在可屈服座30屈服之间移动。闭塞元件34闭塞端口18，直至套筒已经不再遮盖端口之后预定时间，这一点将在后文描述。 [0012] 在这一实施例中公开的闭塞部件34包括套管36，套管36与管道14可滑动地密封接合，从而使得当套管36处在图1中套管36所示的第一位置时端口18被闭塞，且当套管36处在如图2中所示的第二位置时端口18不被闭合或者移除，此时套管36上的开口38与端口18对齐。 [0013] 本实施例中的闭塞部件34的套管36响应于管道14中的压力下降从第一位置移动到第二位置，所述压力下降使得偏压部件42(在本文中为压缩弹簧)将套管36移动至第二位置。释放部件46防止套管36移动至第二位置，释放部件46在本实施例中图示为剪切螺钉，其一直将套管36纵向固定在管道14上，直至释放部件46被释放。释放部件46的释放通过管道14内增大的压力来实现，该压力作用于套管36上的不同区域，以沿与使开口38和端口18对齐的方向相反的纵向压迫套管36。通过将释放部件46的该释放压力设定成比屈服座30屈服所需压力更大的值，将确保屈服座30在释放部件46释放之前而屈服。一旦释放部件46被释放，偏压部件42构造成在低于选定阈值压力的压力下降情况下将套管36从第一位置移动到第二位置。这里的套管36与授权给Gomez等人的美国专利文献7503390中公开的装置相似，该文献的全部内容通过援引并入本文。 [0014] 将管道14中的压力增大至能够引起释放部件46释放的压力可通过塞子22来实现，塞子22座放于不可屈服座50上，不可屈服座50可以设置在如图所示的可滑动套筒54上；或者座放于纵向固定于管道14上的座(图中未示出)上，这依据每一特定应用的需要而定。 [0015] 参考图3，管道阀门调节系统的替代性实施方式整体上以110示出。系统110包括若干与系统10相同的部件，因此类似的元件被类似地编号，并且为了简便的目的在下文中不再重复描述。系统110和系统10的主要区别是系统110中的闭塞部件134代替了系统10中的闭塞部件34。闭塞部件134包括闭塞端口18的可溶解材料138，但是一旦溶解则闭塞失效。密封连接至管道14的可选套管142可以从结构上支撑可溶解材料138。可溶解材料138大体上与管道14内的可促进可溶解材料138的溶解的条件(例如化学品、流体和压力；例如当套筒26在第一位置时通过套筒26来实现)隔离。这样的条件可以是在井下中可能会遇到的条件。套筒26向第二位置的移动将可溶解材料138暴露于管道14内的条件，由此开始溶解可溶解材料138。 [0016] 因为使用增压来移动套筒26，所以可能希望限制自管道14开始的任何泄漏路径，直到所有套筒26移动完毕。因此，推达可溶解材料138的溶解和随后的端口18的闭塞的解除可能是期望的。这样的推迟可以在可溶解材料138暴露于管道14内条件之后通过选定的物理和化学性能而估计的溶解率来控制。替代性地，管道14内的条件可通过操作人员来进行控制，从而使得可溶解材料138的溶解一直不开始，直到操作人员改变管道14内的条件，从而使可溶解材料138暴露于这些条件——例如通过向管道14内泵入特别的化学品。 [0017] 替代性的实施方式可以具有多个沿着管道分布的管道阀门调节系统10，110，与离地面更近的系统10相比，离地面更远的系统10，110具有适于接纳更大塞子22的座30。在这些实施方式中，闭塞部件34，134与管道14内可导致端口18的闭塞解除的条件隔离，直到遮盖端口18的套筒26已经移动到第二位置。 [0018] 尽管已经参考示例性的实施例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变化，并且对各元件可以进行各种等同替换。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定性形或材料以与本发明的教导相一致。因此，本发明并不局限于本发明具体实施方式部分所公开的具体实施例，而是将包括落入权利要求范围的所有实施例。并且，在附图和说明书中，已经公开了本发明的示例性实施例，尽管可能已经使用了特定术语，但是除非另外说明其使用均仅仅是宽泛的和描述性的，而并非用于限制的目的，因此本发明的范围并不局限于此。而且，术语“第一”、“第二”等的使用并不表示任何顺序或者重要性，而是仅仅是用来区分元件。进一步地，术语“a”、“an”的使用并不表示数量的限制，而是表述存在至少一个所述的特征。 |
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