專(zhuān)利名稱(chēng)：抗變形的開(kāi)口室頭及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主題的實(shí)施例大體涉及構(gòu)造成以便經(jīng)受由高壓產(chǎn)生的變形的防噴器
和開(kāi)口室頭。
背景技術(shù)：
在過(guò)去幾年中，隨著化石燃料的價(jià)格上漲，對(duì)開(kāi)發(fā)新生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的興趣大大提高。但是，以地面為基地的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可用性是有限的。因此，該行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)將鉆探延伸到了看來(lái)似乎擁有大量化石燃料的近海地點(diǎn)。 用于從近海油田提取化石燃料的現(xiàn)有技術(shù)使用如圖1所示的系統(tǒng)10。更具體地，系統(tǒng)10包括具有巻盤(pán)14的船12，巻盤(pán)14為控制器18供應(yīng)功率/通信繩索16?？墒褂脦啽P(pán)傳輸功率和信號(hào)。 一些系統(tǒng)具有用以傳輸壓力下的流體的軟管巻盤(pán)，或者用以傳輸壓力下的流體的硬管道(剛性導(dǎo)管)，或者兩者兼有。其它系統(tǒng)可具有軟管(具有通信(功能))或線路(引導(dǎo)器)，以在海底供應(yīng)和操作功能。但是，這些系統(tǒng)的共同特征在于它們的有限的操作深度。將在后面論述的控制器18設(shè)置在海下，其靠近海床20，或者在海床20上。在這點(diǎn)上，注意圖中所示的元件沒(méi)有按比例繪制，且不能從圖中推定尺寸。
圖1還顯示了海底井23的井口 22和進(jìn)入海底井的生產(chǎn)管道24。在生產(chǎn)管道24的末尾處有鉆機(jī)(未示出)。采用同樣未示出的各種機(jī)構(gòu)來(lái)使生產(chǎn)管道24旋轉(zhuǎn)，且暗示使鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)，以使海底井延伸。 然而，在正常的鉆探操作期間，可能會(huì)發(fā)生可損壞井和/或用于鉆探的裝備的意外事件。一種此類(lèi)事件是來(lái)自地下構(gòu)型的氣體、石油或者其它井流體不受控制地流入井中。此類(lèi)事件有時(shí)被稱(chēng)為"急沖"或"井噴"，且可能在構(gòu)型壓力超過(guò)由鉆探流體柱施加到其上的壓力時(shí)發(fā)生。這種事件是無(wú)法預(yù)料的，且如果不采取措施防止其(發(fā)生)，井和/或相關(guān)聯(lián)的裝備可能會(huì)受損。 可能會(huì)損壞井和/或相關(guān)聯(lián)的裝備的另一事件是颶風(fēng)或地震。這兩種自然現(xiàn)象可能會(huì)損壞井和相關(guān)聯(lián)的裝備的完整性。例如，由于颶風(fēng)在海面上產(chǎn)生的疾風(fēng)，對(duì)海下裝備供以動(dòng)力的船或鉆探平臺(tái)可能會(huì)開(kāi)始漂移，從而導(dǎo)致破壞功率/通信繩索或者將井連接到船或鉆探平臺(tái)上的其它元件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，可能會(huì)損壞井和/或相關(guān)聯(lián)的裝備的完整性的其它事件也是可能的。 因此，可在井的頂部上安裝防噴器(BOP)，以在以上事件中的一種正威脅到井的完整性的情況下密封井。BOP在傳統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)為閥，以在鉆探或完成操作期間，防止殼體和鉆管之間的環(huán)形空間中或開(kāi)孔(即沒(méi)有鉆管的孔)中的壓力釋放。圖1顯示了通常被稱(chēng)為P0D的控制器18控制的B0P 26或28。防噴器控制器18控制儲(chǔ)蓄器30，以關(guān)閉或打開(kāi)B0P 26和28。更具體地，控制器18控制用于打開(kāi)和關(guān)閉B0P的閥系統(tǒng)。用于打開(kāi)和關(guān)閉閥的液壓流體通常由海面上的裝備加壓。加壓流體在海面和海底存儲(chǔ)在儲(chǔ)蓄器中，以操作BOP。當(dāng)失去對(duì)井的控制時(shí)，在海底存儲(chǔ)在儲(chǔ)蓄器中的流體也可用來(lái)自動(dòng)剪切和/或用于自動(dòng)鎖剎(deadman)功能。儲(chǔ)蓄器30可包括存儲(chǔ)壓力下的液壓流體的容器(罐)，且提供打開(kāi)和關(guān)閉BOP所需的壓力。來(lái)自?xún)?chǔ)蓄器30的壓力由管道或軟管32傳送到B0P 26和28。
—種類(lèi)型的B0P是環(huán)形防噴器，圖2中顯示了其中的一個(gè)實(shí)例。環(huán)形BOP 26具有主體40，主體40中形成有空腔42。鉆探管路(未顯示)橫穿空腔42。環(huán)形BOP 26由凸緣44附連到井口 22上。封隔器46形成于主體40的空腔42的內(nèi)部，圍繞鉆探管路，使得當(dāng)BOP打開(kāi)時(shí)，封隔器46不會(huì)影響鉆探管路的運(yùn)動(dòng)。靜壓頭48附連到主體40上，以關(guān)閉空腔42，而且還防止封隔器46離開(kāi)主體40。在主體40的凹部中提供了活塞50，以不影響鉆探管路運(yùn)動(dòng)通過(guò)空腔42。圖2中顯示了活塞50沒(méi)有壓在封隔器46上。
但是，當(dāng)活塞50由來(lái)自?xún)?chǔ)蓄器30的高壓促動(dòng)時(shí)，活塞50朝封隔器46移動(dòng)，從而壓擠封隔器46，使得封隔器46的一部分壓靠在鉆探管路上，且密封井。當(dāng)活塞50向上移動(dòng)時(shí)，開(kāi)口室52的大小減小，直到活塞50的上部頂端觸到或接近于觸到開(kāi)口室頭60為止。促動(dòng)活塞50的閉合壓力通過(guò)入口 54進(jìn)入封閉室58(示于圖3中)。 一旦活塞50關(guān)閉，就排出來(lái)自封閉室58的高壓，使得活塞50為打開(kāi)階段做好準(zhǔn)備。在該階段，觀察到活塞50可向下移動(dòng)，從而導(dǎo)致在開(kāi)口室頭60的下部部分A上出現(xiàn)低壓或真空，同時(shí)高壓(例如來(lái)自海水)可出現(xiàn)在開(kāi)口室頭60的上部部分B上，如圖3所示。 圖3更加詳細(xì)地顯示了與靜壓頭48、活塞50和主體40接觸的開(kāi)口室頭60。開(kāi)口室頭60具有凹部62，0形環(huán)置于凹部62中，以密封開(kāi)口室52。由于在活塞50關(guān)閉之后在活塞50向后移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的真空，觀察到，開(kāi)口室頭60由于A側(cè)和B側(cè)之間的高壓差而變形。因?yàn)殚_(kāi)口室頭60確保開(kāi)口室52中的液壓液體保持不受外界污染，所以開(kāi)口室頭60的變形是不受歡迎的，因?yàn)槠淇s短了計(jì)劃維護(hù)事件之間的時(shí)間間隔，增加了維護(hù)成本，而且還增加了鉆探平臺(tái)的停工時(shí)間。 因此，希望提供避免了上述問(wèn)題和缺陷的系統(tǒng)和方法。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，存在一種環(huán)形防噴器裝置，其包括主體，其具有從第一端延伸到第二端的第一空腔，第一空腔構(gòu)造成以便容納鉆探管路；靜壓頭，其可移除地連接到主體的第一端上，且具有與主體的第一空腔對(duì)齊以容納鉆探管路的第二空腔；活塞，其設(shè)置在第一空腔和第二空腔內(nèi)部，以與靜壓頭和主體一起限定開(kāi)口室和封閉室，該活塞構(gòu)造成以便在第一空腔和第二空腔內(nèi)部移動(dòng)，以壓擠封隔器，以便相對(duì)于第二空腔密封第一空腔；以及開(kāi)口室頭，其設(shè)置在開(kāi)口室中，鄰近靜壓頭、主體和活塞，該開(kāi)口室頭構(gòu)造成以便保護(hù)開(kāi)口室中的液壓流體不受外部污染的影響。開(kāi)口室頭具有主體，該主體具有帶有內(nèi)孔的環(huán)形形狀，該主體具有沿著徑向方向的截面，該截面具有至少三個(gè)部分，即具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分；自主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋，該第一肋覆蓋主體部分的中線，其中中線基本垂直于主體部分的最長(zhǎng)側(cè)；以及與第一肋在同一側(cè)上自主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋，該第二肋距主體部分的最短側(cè)比距中間更近。 根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，存在一種開(kāi)口室頭，其包括主體，該主體具有帶有內(nèi)孔的環(huán)形形狀，該主體具有沿著徑向方向的截面，該截面具有至少三個(gè)部分，即具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分；從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋，第一肋覆蓋主體部分的中線，其中中線基本垂直于主體部分的最長(zhǎng)側(cè)；以及與第一肋在同一側(cè)上從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋，第二肋距主體部分的最短側(cè)比距中間更近。
根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施例，存在一種用于在使開(kāi)口室頭暴露于高壓差時(shí)防止環(huán)形防噴器中的開(kāi)口室頭變形的方法，防噴器具有主體，其具有從第一端延伸到第二端的第一空腔，第一空腔構(gòu)造成以便容納鉆探管路；靜壓頭，其可移除地連接到主體的第一端上，且具有與主體的第一空腔對(duì)齊以容納鉆探管路的第二空腔；活塞，其設(shè)置在第一空腔和第二空腔內(nèi)部，以與靜壓頭和主體一起限定開(kāi)口室和封閉室，該活塞構(gòu)造成以便在第一空腔和第二空腔內(nèi)部移動(dòng)，以壓擠封隔器，以便相對(duì)于第二空腔密封第一空腔；以及開(kāi)口室頭，其設(shè)置在開(kāi)口室中，與靜壓頭、主體和活塞接觸。該方法包括通過(guò)對(duì)封閉室施加壓力來(lái)關(guān)閉活塞；當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)使封閉室通氣，從而使得活塞向后移動(dòng)，且在開(kāi)口室內(nèi)部、在活塞和開(kāi)口室頭之間產(chǎn)生真空；使開(kāi)口室頭經(jīng)歷來(lái)自開(kāi)口室外部的高壓，從而使得大的壓差施加到開(kāi)口室頭上；以及通過(guò)使開(kāi)口室頭具有這樣的主體來(lái)保持開(kāi)口室頭的原始形狀即該主體具有帶有內(nèi)孔的環(huán)形形狀，該主體具有在徑向方向上的截面，該截面具有至少三個(gè)部分，即具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分；從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋，該第一肋覆蓋主體部分的中線，其中中線基本垂直于主體部分的最長(zhǎng)側(cè)；以及與第一肋在同一側(cè)上從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋，第二肋距主體部分的最短側(cè)比距中間更近。
結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，并且與描述內(nèi)容一起闡明了這些實(shí)施例。在附圖中 圖1是傳統(tǒng)的近海鉆探平臺(tái)的示意圖； 圖2是環(huán)形B0P的示意圖； 圖3是環(huán)形B0P的開(kāi)口室頭的示意圖； 圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的開(kāi)口室頭的俯視圖 圖5是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的開(kāi)口室頭的側(cè)視圖 圖6是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的開(kāi)口室頭的截面圖 圖7是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的靜壓頭的整體視圖 圖8是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的靜壓頭的截面圖； 圖9是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的靜壓頭的截面的一部分的詳細(xì)視圖；以及 圖IO是示出了用于在環(huán)形BOP中使用開(kāi)口室頭的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)示例性實(shí)施例的下列描述參照附圖。不同附圖中的相同參考標(biāo)號(hào)指示相同或類(lèi)似元件。下列具體實(shí)施方式
不限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)限定。為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，關(guān)于環(huán)形BOP系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)和結(jié)構(gòu)來(lái)論述下列實(shí)施例。但是，接下來(lái)要論述的實(shí)施例不限于這些系統(tǒng)。 整個(gè)說(shuō)明書(shū)中對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"的參照指的是結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包括在所公開(kāi)的主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)的各處中出現(xiàn)短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在實(shí)施例中"，不一定是指同一實(shí)施例。另外，特定特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可按任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種具有接下來(lái)將要描述的特征的新穎的開(kāi)口室頭60，使得在開(kāi)口室頭60的一側(cè)上出現(xiàn)真空及在另一側(cè)上出現(xiàn)高壓不會(huì)使開(kāi)口室頭60變形。 圖4顯示了開(kāi)口室頭60的俯視圖，而圖5則顯示了頭60的截面。開(kāi)口室頭60可為環(huán)。在圖6中以分解的形式顯示了頭60的截面的打圓圈的部分C。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，頭60在中間是空的，因?yàn)閳D5顯示了僅上部部分和下部部分組成了頭60。
關(guān)于圖6，頭60的截面可分成頭60的主體部分64和接下來(lái)論述的其它更小的部分。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，頭60的主體部分64是長(zhǎng)方形的。其它形狀對(duì)于頭60的主體部分64而言是可行的。至少兩個(gè)肋66和68在主體部分64的同一側(cè)D上自頭60的主體部分64延伸。 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，第一肋66大于第二肋68。例如，第一肋66在X方向上比第二肋68長(zhǎng)，而且在Y方向上也比第二肋68長(zhǎng)。在一種應(yīng)用中，可將第一肋66設(shè)置成以便覆蓋主體部分64的中心線F，其中，中心線F將主體部分64分成兩個(gè)半部。在一種應(yīng)用中，主體部分64的、在第一肋66和第二肋68之間的表面是平的。在另一種應(yīng)用中，頭60的表面60a設(shè)置成基本平行于主體64的表面64a，但是沿著X軸線相對(duì)于表面60a移位了。在又一種應(yīng)用中，第二肋68的頂端在X軸線上與表面60a對(duì)齊。在另一種應(yīng)用中，第一肋66沿著X軸線的高度大于主體部分64沿著同一軸線的寬度，且第二肋68沿著X軸線的高度小于主體部分64沿著同一軸線的寬度。 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，可將第二肋68設(shè)置成與中心線F相比更接近開(kāi)口室頭60的G端。在一種應(yīng)用中，可將第二肋68設(shè)置成與凹部62對(duì)齊，如圖6所示。第一肋66和第二肋68可由與主體64相同的材料制成。可使用鍛造、模制、機(jī)械加工等已知方法的一種來(lái)形成具有第一肋66和第二肋68的頭60。 雖然已經(jīng)沿著F方向增大了現(xiàn)有的開(kāi)口室頭的大小，以防止上述變形，但是在那些頭中仍然會(huì)發(fā)生變形。然而，第一肋66和第二肋68形成于上述位置處的圖6所示的布置，在強(qiáng)度和抗變形方面展現(xiàn)出了未預(yù)料到的結(jié)果。相信第一肋66和第二肋68會(huì)在變形點(diǎn)處為頭60賦予強(qiáng)度特點(diǎn)。 圖6所示的頭60的截面包括構(gòu)造成以便容納對(duì)應(yīng)的橡膠環(huán)的兩個(gè)凹部62。這些橡膠環(huán)壓靠在環(huán)形B0P 26的活塞50和主體40上，以密封開(kāi)口室52。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，面向活塞50的凹部比面向環(huán)形BOP 26的主體40的凹部更寬。 圖6所示的頭60可具有第三肋70，該第三肋70形成于頭60的G端處，使得第三肋70與狹窄的凹部62毗接。在一種應(yīng)用中，第三肋70具有類(lèi)似三角形的形狀，其中最長(zhǎng)的直角邊(腿部)面向頭60的主體部分64，最短的直角邊(腿部)面向環(huán)形BOP 26的主體40，而斜邊面向開(kāi)口室52。第三肋70的這種布置防止在將高壓施加在頭60的D側(cè)且在頭60的E面上施加真空時(shí)，頭60朝環(huán)形BOP 26的主體40傾斜。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在環(huán)形BOP的情境中的高壓可能高達(dá)超出環(huán)境壓力
4000psi，環(huán)境壓力本身在海下可為大約4000psi。因此，必須在用于在高壓下從各種井中提
取石油或氣體的防噴器的情境中考慮關(guān)于圖6論述的開(kāi)口室頭60的新穎結(jié)構(gòu)。 由于開(kāi)口室頭60設(shè)置在圖2和3所示的靜壓頭48旁邊，所以，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)
施例，靜壓頭48可構(gòu)造成與開(kāi)口室頭60的輪廓匹配。圖7顯示了在靜壓頭48的頂部中具
有多個(gè)孔80的靜壓頭48的總體視圖，螺釘通過(guò)孔80插入，以將靜壓頭48固定到環(huán)形B0P26的主體40上。頭48還包括大孔82，鉆管通過(guò)該大孔82而插入。 圖8顯示了通過(guò)靜壓頭48的截面。圖8顯示了具有不平的表面84的靜壓頭48 側(cè)面。雖然此表面84看起來(lái)是帶螺紋的，但其實(shí)不是這樣的。表面84設(shè)計(jì)成以便保持靜 壓頭48固定到環(huán)形B0P 26的主體40上。靜壓頭48限定了鉆探管路穿過(guò)其中的空腔。圖 9更加詳細(xì)地顯示了靜壓頭48的G區(qū)。圖8所示的G區(qū)在主體48上具有對(duì)稱(chēng)的對(duì)應(yīng)區(qū)。
關(guān)于圖9，主體48具有分別對(duì)應(yīng)于第一肋66和第二肋68的兩個(gè)凹部86和88。在 一種應(yīng)用中，接收開(kāi)口室頭60的第一肋和第二肋的圖8中的G區(qū)的面，成形為與圖6所示 的開(kāi)口室頭60的D側(cè)匹配。這樣，開(kāi)口室頭60在沒(méi)有螺釘或其它固定機(jī)構(gòu)的情況下聯(lián)接 靜壓頭48。 根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，圖10示出了用于在將開(kāi)口室頭暴露于高壓差時(shí)防止環(huán) 形防噴器中的開(kāi)口室頭變形的方法的步驟，該防噴器具有主體，該主體具有從第一端延伸 到第二端的第一空腔，第一空腔構(gòu)造成以便容納鉆探管路；靜壓頭，其可移除地連接到主體 的第一端上，且具有與主體的第一空腔對(duì)齊以容納鉆探管路的第二空腔；活塞，其設(shè)置在第 一空腔和第二空腔內(nèi)部以與靜壓頭和主體一起限定開(kāi)口室和封閉室，該活塞構(gòu)造成以便在 第一空腔和第二空腔內(nèi)部移動(dòng)，以壓擠封隔器，以便相對(duì)于第二空腔密封第一空腔；以及開(kāi) 口室頭，其設(shè)置在開(kāi)口室中，與靜壓頭、主體和活塞相接觸。該方法包括步驟1000，通過(guò)對(duì) 封閉室施加壓力來(lái)關(guān)閉活塞；步驟1002，當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)，使封閉室通氣，從而使得活塞向后 移動(dòng)且在開(kāi)口室內(nèi)部、在活塞和開(kāi)口室頭之間產(chǎn)生真空；步驟1004，使開(kāi)口室頭經(jīng)歷來(lái)自 開(kāi)口室外部的高壓，從而使得大的壓差施加在開(kāi)口室頭上；以及步驟1006，通過(guò)使開(kāi)口室 頭具有這樣的主體來(lái)保持開(kāi)口室頭的原始形狀該主體具有帶有內(nèi)孔的圓形形狀，該主體 具有在徑向方向上的、具有至少三個(gè)部分的截面。這三部分是具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分； 從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋，該第一肋覆蓋主體部分的中線，其中該中線基本垂直 于主體部分的最長(zhǎng)側(cè)；以及與第一肋在同一側(cè)上從主體部分的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋，該第 二肋距主體部分的最短側(cè)比距中間更近。 所公開(kāi)的示例性實(shí)施例提供了用于在關(guān)閉和打開(kāi)環(huán)形BOP時(shí)防止開(kāi)口室頭變形 的系統(tǒng)和方法。應(yīng)當(dāng)理解，此描述不意圖限制本發(fā)明。相反，示例性實(shí)施例意圖覆蓋包括在 由所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍中的備選方案、修改和等效物。另外，在示例 性實(shí)施例的詳細(xì)描述中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)要求保護(hù)的發(fā)明的綜合理解。但 是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可在沒(méi)有這種具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐各種實(shí)施例。
雖然以特定的組合在實(shí)施例中對(duì)當(dāng)前示例性實(shí)施例的特征和元件進(jìn)行了描述，但
是可在沒(méi)有實(shí)施例的其它特征和元件的情況下單獨(dú)使用各個(gè)特征或元件，或者在具有或不 具有本文公開(kāi)的其它特征和元件的情況下以各種組合來(lái)使用各個(gè)特征或元件。 此書(shū)面描述使用實(shí)例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠 實(shí)踐本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予 專(zhuān)利的范圍由權(quán)利要求書(shū)限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其 它實(shí)例具有無(wú)異于權(quán)利要求書(shū)的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求書(shū)的 字面語(yǔ)言具有非實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求書(shū)的范 圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種環(huán)形防噴器(26)裝置，包括主體(40)，所述主體(40)具有從第一端延伸到第二端的第一空腔，所述第一空腔構(gòu)造成以便容納鉆探管路；靜壓頭(48)，所述靜壓頭(48)可移除地連接到所述主體的第一端上，且具有與所述主體(40)的第一空腔對(duì)齊以便容納所述鉆探管路的第二空腔；活塞(50)，所述活塞(50)設(shè)置在所述第一空腔和所述第二空腔內(nèi)部，以與所述靜壓頭(48)和所述主體一起限定開(kāi)口室(52)和封閉室，所述活塞(50)構(gòu)造成以便在所述第一空腔和所述第二空腔內(nèi)部移動(dòng)，以壓擠封隔器，以便相對(duì)于所述第二空腔密封所述第一空腔；以及開(kāi)口室頭(60)，所述開(kāi)口室頭(60)設(shè)置在所述開(kāi)口室(52)中，鄰近所述靜壓頭(48)、所述主體和所述活塞(50)，所述開(kāi)口室頭(60)構(gòu)造成以便保護(hù)所述開(kāi)口室(52)中的液壓流體不受外部污染的影響，其中，所述開(kāi)口室頭(60)具有主體，所述主體具有帶有內(nèi)孔的環(huán)形形狀，所述主體具有沿著徑向方向的截面，所述截面具有至少三個(gè)部分，即具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分(64)，自所述主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋(66)，所述第一肋(66)覆蓋所述主體部分(64)的中線，其中，所述中線基本垂直于所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)，以及與所述第一肋(66)在同一側(cè)上自所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋(68)，所述第二肋(68)距所述主體部分(64)的最短側(cè)比距中間更近。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述靜壓頭(48)包括第一凹部和第二凹部(62)，所述第一凹部和第二凹部(62)面向所述開(kāi)口室(52)，構(gòu)造成以便分別接收所述開(kāi)口室(52)頭(60)的所述第一肋和第二肋(66,68)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述開(kāi)口室頭(60)設(shè)置成與所述靜壓頭(48)接觸，但不固定到所述靜壓頭(48)上。
4. 一種開(kāi)口室頭(60)，包括具有帶內(nèi)孔的圓形形狀的主體，所述主體具有沿著徑向方向的截面，所述截面具有至少三個(gè)部分，艮卩具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分(64)，從所述主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋(66)，所述第一肋(66)覆蓋所述主體部分(64)的中線，其中，所述中線基本垂直于所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)，以及與所述第一肋(66)在同一側(cè)上從所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋(68)，所述第二肋(68)距所述主體部分(64)的最短側(cè)比距中間更近。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)口室頭(60)，其特征在于，所述第一肋(66)的高度大于所述第二肋(68)的高度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)口室頭(60)，其特征在于，在基本垂直于所述徑向方向的同一方向上，所述第一肋(66)的高度大于所述主體部分(64)的寬度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開(kāi)口室頭(60)，其特征在于，所述開(kāi)口室頭(60)進(jìn)一步包括第三肋(70)，所述第三肋(70)設(shè)置在所述主體的、與所述第一肋和第二肋(66,68)設(shè)置在其上的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)上，且構(gòu)造成與所述第二肋(68)自所述主體上的相同位置延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的開(kāi)口室頭(60)，其特征在于，所述開(kāi)口室頭(60)進(jìn)一步包括第一凹部(86)，所述第一凹部(86)構(gòu)造成以便容納第一O形環(huán)，且鄰近所述第一肋(66)而提供；以及第二凹部(88)，所述第二凹部(88)構(gòu)造成以便容納第二O形環(huán)，且鄰近所述第二肋(68)而提供，其中，所述第一凹部和第二凹部(86,88)設(shè)置在所述主體部分(64)的相對(duì)的最短側(cè)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的開(kāi)口室頭(60)，其特征在于，在所述第一凹部(86)和所述第一肋(66)之間延伸的所述主體部分(64)的第一表面與從所述第二肋(68)延伸到所述第二凹部(88)的所述主體的第二表面處在不同的平面中。
10. —種用于在將開(kāi)口室頭(60)暴露于高壓差時(shí)防止環(huán)形防噴器(26)中的所述開(kāi)口室頭(60)變形的方法，所述防噴器(26)具有主體，所述主體具有從第一端延伸到第二端的第一空腔，所述第一空腔構(gòu)造成以便容納鉆探管路；靜壓頭(48)，所述靜壓頭(48)可移除地連接到所述主體的所述第一端上，且具有與所述主體的所述第一空腔對(duì)齊以容納所述鉆探管路的第二空腔；活塞(50)，所述活塞(50)設(shè)置在所述第一空腔和所述第二空腔內(nèi)部，以與所述靜壓頭(48)和所述主體一起限定開(kāi)口室(52)和封閉室，所述活塞(50)構(gòu)造成以便在所述第一空腔和所述第二空腔內(nèi)部移動(dòng)，以壓擠封隔器，以便相對(duì)于所述第二空腔密封所述第一空腔；以及開(kāi)口室頭(60)，所述開(kāi)口室頭(60)設(shè)置在所述開(kāi)口室(52)中，與所述靜壓頭(48)、所述主體和所述活塞(50)接觸，所述方法包括通過(guò)對(duì)所述封閉室施加壓力來(lái)關(guān)閉所述活塞(50);當(dāng)所述活塞(50)關(guān)閉時(shí)，使所述封閉室通氣，從而使得所述活塞(50)向后移動(dòng)，且在所述開(kāi)口室(52)內(nèi)部、在所述活塞(50)和所述開(kāi)口室頭之間產(chǎn)生真空；使所述開(kāi)口室頭經(jīng)歷來(lái)自所述開(kāi)口室(52)外部的高壓，從而使得大的壓差施加在所述開(kāi)口室頭上；以及通過(guò)使所述開(kāi)口室頭(60)具有這樣的主體來(lái)保持所述開(kāi)口室頭(60)的原始形狀所述主體具有帶有內(nèi)孔的圓形形狀，所述主體具有在徑向方向上的截面，所述截面具有至少三個(gè)部分，艮卩具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分(64)，從所述主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋(66)，所述第一肋(66)覆蓋所述主體部分(64)的中線，其中，所述中線基本垂直于所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)，以及與所述第一肋(66)在同一側(cè)上從所述主體部分(64)的所述最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋(68)，所述第二肋(68)距所述主體部分(64)的最短側(cè)比距中間更近。
全文摘要
本發(fā)明涉及抗變形的開(kāi)口室頭及方法。一種環(huán)形防噴器(26)裝置包括主體，靜壓頭，活塞(50)以及開(kāi)口室頭(60)。開(kāi)口室頭(60)具有主體，主體具有帶有內(nèi)孔的環(huán)形形狀，該主體具有沿著徑向方向的截面，該截面具有至少三個(gè)部分，即具有長(zhǎng)方形形狀的主體部分(64)；從主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第一肋(66)，第一肋(66)覆蓋主體部分(64)的中線，其中中線基本垂直于主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)；以及與第一肋(66)在同一側(cè)上從主體部分(64)的最長(zhǎng)側(cè)延伸的第二肋(68)，第二肋(68)離主體部分(64)的最短側(cè)比離中間更近。
文檔編號(hào)E21B33/03GK101748988SQ20091026592
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者E·梅, L·G·希德斯, W·L·卡鮑格 申請(qǐng)人:海德里爾美國(guó)制造業(yè)有限責(zé)任公司