專利名稱：可視閘板位置指示器設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題的實施例大體而言涉及構(gòu)造成在防噴器(BOP)的外部提供關(guān)于BOP內(nèi)的閘板(ram)塊的當(dāng)前位置的可視指示的設(shè)備，以及將這樣的設(shè)備添加到新的或現(xiàn)有防噴器的方法。
背景技術(shù)：
油氣采集仍然是世界經(jīng)濟的重要構(gòu)成部分，盡管有關(guān)于油氣開采的可接近性和安全性的不斷增多的挑戰(zhàn)。在離岸位置處從不斷的增加水深處執(zhí)行鉆井以從海底下方采集油氣。在圖1中示出傳統(tǒng)的離岸油氣設(shè)施10，其包括平臺20 (或者在水面上的任何其它類型的船只)，平臺20經(jīng)由立管30連接到在海床50上的井口 40。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖1所示的元件未按照比例繪制且不應(yīng)從圖1所示的相對大小和距離來推斷出尺寸。水下防噴器組(BOP) 60位于海床50附近，且可包括附連到井口 40的低位BOP組62和附連到立管30遠(yuǎn)端的海下立管總成(“LMRP”)64。在常規(guī)操作期間，低位BOP組62與LMRP 64連接。位于低位BOP組62或在LMRP 64中的BOP 66在正常操作期間處于打開狀態(tài)，但可關(guān)閉(例如，切換到關(guān)閉狀態(tài))，以中斷通過立管30的流體流動。電纜和/或液壓管線70從鉆井平臺20向置于BOP組60上的控制器80傳輸控制信號。根據(jù)經(jīng)由電纜和/或液壓管線70從平臺20接收的信號，控制器80控制BOP 66處于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)?？刂破?0也獲得與BOP的當(dāng)前狀態(tài)(打開或關(guān)閉)有關(guān)的信息并發(fā)送到平臺20。在鉆井期間，處于高壓的氣、油或其它井流體可從鉆井層爆噴到立管內(nèi)。這種事件(其有時被稱作“井涌”或“井噴”)在不可預(yù)測的時刻發(fā)生，如果未及時地控制爆噴，可能會損壞井和/或該設(shè)施的裝備。BOP安裝成在井噴事件發(fā)生時密封該井。盡管上文的討論針對水下井，其對于在陸地上的井同樣成立。如圖2所示的常規(guī)BOP大致為配置成防止高壓流體從井流到立管30內(nèi)的閥。在圖2中的BOP 100 (其可為在水下BOP組60中的BOP 66中的任何一個)具有主體110，在主體110內(nèi)，兩個大致垂直的腔室120與130相交。第一腔室120 (豎直井筒)連接到立管30且與立管30對準(zhǔn)。第二腔室130容納兩個閘板塊140，閘板塊140配置成沿著垂直于立管30的x軸線移動，閘板塊140由相應(yīng)活塞桿150朝彼此推動?；钊麠U150的尾端160分別容納在主體110的端帽170內(nèi)。這種類型的BOP (其具有閘板塊)被稱作閘板Β0Ρ。在常規(guī)操作期間，BOP 100處于打開狀態(tài)，閘板塊140位于相應(yīng)打開位置，在第一腔室120與第二腔室130相交的空間外部。當(dāng)井涌事件發(fā)生時，在從控制器80接收到命令時，閘板塊140朝向彼此移動到關(guān)閉位置，在關(guān)閉位置，閘板塊140在第二腔室130內(nèi)彼此面對面接觸。當(dāng)閘板塊140到達(dá)關(guān)閉位置時，切斷通過那里的流體流動。BOP 100然后處于關(guān)閉狀態(tài)。控制器80通過沿著電纜70發(fā)送信號來向平臺20報告BOP 100的狀態(tài)。但是，當(dāng)發(fā)生事故時，電纜70可能會變得中斷或者控制器80可能損壞，并且因此，在平臺20上的操作者可不知道BOP是否接收到了控制信號并切換到關(guān)閉狀態(tài)，還是保持在打開狀態(tài)。關(guān)于BOP的狀態(tài)的信息對于防止溢出或者遏制從井口 40爆噴的流體溢出而言可為至關(guān)重要的。在常規(guī)情況下，如果正常信息路徑中斷(例如，如果電纜70和/或控制器80受損)，則不能檢索到這條信息。因此，將需要向BOP配備用于在BOP外部提供關(guān)于BOP內(nèi)的閘板塊的當(dāng)前位置的可視指示的設(shè)備，以便能夠通過在BOP外部執(zhí)行可視檢測，例如使用配備了水下攝像機的遙控潛水器(ROV)來確定BOP的狀態(tài)。還將希望修改常規(guī)BOP以包括這樣的可視指示器，從而避免了不知道和不能確定BOP的狀態(tài)的情形。此外，還希望這樣的指示器獨立于任何電源，使得即使在這樣電源可能變得不可用的情況下它們將仍提供關(guān)于閘板塊的信息。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個示例性實施例，提供一種用于在閘板防噴器外部提供可視指示的設(shè)備。該設(shè)備包括:指示器桿，其具有在BOP的端帽外部延伸的端部，且配置成與BOP內(nèi)的尾桿接合，且在當(dāng)BOP處于打開狀態(tài)時的第一位置與當(dāng)BOP處于關(guān)閉狀態(tài)時的第二位置之間切換。該設(shè)備還包括:可檢測部分，其位于端帽外部且配置成提供關(guān)于指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示；以及密封組件，其配置成將端帽內(nèi)的空間與BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。根據(jù)一個示例性實施例，一種閘板防噴器具有BOP主體，其具有與立管對準(zhǔn)的豎直腔室，和大致垂直于豎直腔室且與豎直腔室相交的水平腔室；兩個閘板塊配置成在打開位置與關(guān)閉位置之間沿著水平腔室移動，在打開位置，閘板塊位于豎直腔室外部，且在關(guān)閉位置，閘板塊移動成在豎直腔室內(nèi)面對面，從而切斷通過那里的流體流動；尾桿，其分別附連到閘板塊中的每一個上，與朝向閘板塊中的另一個的側(cè)部相對，且指向水平腔室的端帽；以及閘板位置指示器設(shè)備，其配置成指示閘板BOP的狀態(tài)。閘板位置指示器設(shè)備包括:指示器桿，其配置成與尾桿接合，具有在端帽外部延伸的端部，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)閘板塊在關(guān)閉位置時處于第一位置，且當(dāng)閘板塊在打開位置時處于第二位置。閘板位置指示器設(shè)備還包括:可檢測部分，其位于端帽外部且配置成提供關(guān)于指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示；以及密封組件，其配置成將端帽的內(nèi)部與BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。根據(jù)另一示例性實施例，提供一種將閘板位置指示器設(shè)備添加到閘板BOP的方法，該閘板BOP具有:(i)BOP主體，其具有與立管對準(zhǔn)的豎直腔室，和大致垂直于豎直腔室且與豎直腔室相交的水平腔室；(ii)兩個閘板塊，其配置成在相應(yīng)打開位置與相應(yīng)關(guān)閉位置之間沿著水平腔室移動，其中，當(dāng)閘板塊在豎直腔室外部時處于打開位置，當(dāng)閘板塊在豎直腔室內(nèi)面對面時處于相應(yīng)關(guān)閉位置，從而切斷通過那里的流體流動；以及(iii)尾桿，其分別附連到閘板塊中的每一個、與朝向閘板塊中的另一個的側(cè)部相對，且指向水平腔室的相應(yīng)端帽。該方法包括:在水平腔室的端帽中做出孔；將指示器桿附連到指向具有孔的端帽的尾桿中的一個，指示器桿具有在端帽外部延伸的端部，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)閘板塊在打開位置時處于第一位置，當(dāng)閘板塊在關(guān)閉位置時處于第二位置。該方法還包括:將可檢測部分附連到端帽外部，可檢測部分配置成提供與指示器桿的當(dāng)前位置有關(guān)的可視指示；以及插入密封組件，密封組件配置成在可檢測部分與端帽之間將端帽的內(nèi)部與BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。


附圖合并于本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，附圖示出一個或多個實施例且與描述一起用于解釋這些實施例。在附圖中:
圖1是常規(guī)離岸鉆機的示意 圖2為常規(guī)BOP的示意 圖3A和圖3B為分別處于打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的具有根據(jù)示例性實施例的設(shè)備的BOP的不意圖；以及
圖4為具有根據(jù)另一不例性實施例的設(shè)備的BOP的不意 圖5為具有根據(jù)另一不例性實施例的設(shè)備的BOP的不意 圖6為根據(jù)示例性實施例附連到端帽的標(biāo)度盤指示器的視圖；以及圖7為示出根據(jù)另一示例性實施例將閘板位置指示器設(shè)備附連到閘板BOP上的方法的流程圖。
具體實施例方式下文的示例性實施例的描述參考附圖。在不同附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同或相似元件。下文的詳細(xì)描述并不限制本發(fā)明。而是，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。為了簡單起見，關(guān)于配備了防噴器的鉆井系統(tǒng)的術(shù)語和結(jié)構(gòu)討論了以下實施例。但是，接下來所討論的實施例并不限于這些系統(tǒng)，而是可應(yīng)用于使用閘板型閥的其它系統(tǒng)。在整個說明書中對“一個實施例”或“實施例”的提及表示結(jié)合實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)，或特性包括于所公開的主題的至少一個實施例中。因此，在整個說明書全文的各個位置處“在一個實施例中”或“在實施例中”的出現(xiàn)未必都指相同實施例。另外，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可在一個或多個實施例中以任何方式組合。如在背景部分中所討論的那樣，在鉆井或井的開采期間可能會出現(xiàn)不能收集或無法向水面的操作者傳輸關(guān)于BOP狀態(tài)的信息的情形。知道閘板防噴器是處于關(guān)閉狀態(tài)還是打開狀態(tài)對于避免或限制在環(huán)境中的溢出而言可為關(guān)鍵的。在BOP的外部提供關(guān)于BOP的當(dāng)前狀態(tài)的可視指示的設(shè)備可設(shè)于BOP的水平腔室的一個或兩個端帽上。但是，由于閘板塊的移動通常關(guān)于它們配置成關(guān)閉的立管的軸線對稱，所以關(guān)于閘板塊中的一個的指示器可能就足夠了。根據(jù)圖3A和圖3B所示的示例性實施例，BOP 200具有用于在BOP的外部提供關(guān)于BOP當(dāng)前狀態(tài)的可視指示的設(shè)備。BOP 200可具有類似于常規(guī)BOP 100的結(jié)構(gòu)和操作，除了在圖3A和圖3B中詳細(xì)地表示的部分之外。用于在BOP外部提供可視指示的設(shè)備具有指示器桿210。指示器桿210配置成與尾桿230接合。用語“尾桿”代替活塞桿(例如，在圖2中的150)的尾端(例如，圖2中的160)使用。因此，尾桿230在BOP 200內(nèi)隨著閘板塊(例如，在圖2中的140) —起移動。指示器桿210在圖3A所示的第一位置與圖3B所示的第二位置之間平行于X軸線移動，當(dāng)BOP 200在打開狀態(tài)時處于第一位置，當(dāng)BOP 200在關(guān)閉狀態(tài)時處于第二位置。在打開狀態(tài)，指示器桿210的端部212在BOP 200的端帽220外部延伸。
當(dāng)BOP 200從圖3A所示的打開狀態(tài)切換到圖3B所示的關(guān)閉狀態(tài)時，尾桿230對應(yīng)于閘板塊的移動而移動較長距離(例如，大約18英寸)。使指示器桿210移動相同的長度將是不實際的。為了使指示器桿210移動更短距離，指示器桿210配置成具有大致平行于X軸線的縱向槽240。從尾桿230的外表面延伸的銷250配置成沿著縱向槽240滑動，使得僅對于尾桿230的移動的末尾部分，指示器桿210隨著尾桿230 (和相應(yīng)閘板塊)一起移動?？v向槽240的長度為在尾桿230的移動長度與指示器桿210的移動長度之間的差異。由于將指示器桿210與尾桿230接合的這種方式，指示器桿210的移動長度比尾桿230的移動長度短很多(例如，可為僅約I英寸)。與在常規(guī)BOP 100中不同，端帽220具有孔260以便允許指示器桿210在端帽220的外部延伸且因此變得在BOP的外部可見。密封組件270配置成將在端帽220內(nèi)的空間與BOP操作所處的環(huán)境(例如，海水)密封隔離。密封組件270包括密封外殼275和密封件277、279。密封外殼275配置成裝配到端帽220的孔260內(nèi)且靠近指示器桿的端部212圍繞指示器桿210。密封件279密封在密封外殼275與端帽230之間的接口。兩個密封件277密封在指示器桿210與密封外殼275之間的接口。密封件的數(shù)量并不限于在圖示實施例中的密封件的數(shù)量。但是，由于指不器桿210相對于密封外殼275移動,所以密封件277必須確保動態(tài)密封，而密封件279僅必須確保靜態(tài)密封。另外，在端帽230的外部，可檢測部分280配置成提供關(guān)于指示器桿210的當(dāng)前位置的可視指示?？蔀殚_口端管的可檢測部分280具有一個或多個透明槽285，當(dāng)指示器桿210處于第一位置時，允許觀察者透過透明槽285看到指示器桿230。因此，當(dāng)BOP處于關(guān)閉狀態(tài)時，不能透過(多個)槽285看到指示器桿210，且當(dāng)BOP處于打開狀態(tài)時，可透過(多個)槽285看到指示器桿210?？蓹z測部分280可與密封外殼275形成為單個部件。指示器桿210、密封組件270和可檢測部分280為當(dāng)添加到具有尾端230和適于接納它們的端帽220的常規(guī)BOP時在BOP的外部提供關(guān)于BOP的當(dāng)前狀態(tài)的可視指示的構(gòu)件。圖4所示的備選實施例為BOP 300，其指示器桿310、密封組件370和可檢測部分380與BOP 200的那些不同，在BOP外部可視地指示BOP狀態(tài)的方式不同。指示器桿310具有槽且附連到尾端，類似于桿指示器210。當(dāng)BOP處于打開狀態(tài)時，在端帽外部延伸的指示器桿310的端部312設(shè)有永磁體314?？蓹z測部分380包括由非磁性材料(例如，不銹鋼)制成的管382，相對于端帽，該管在遠(yuǎn)端關(guān)閉。管382可與密封外殼375形成為一個部件或者管382可附連到密封外殼375上?？蓹z測部分380還包括安置于非磁性管附近由碳鋼或磁性材料制成的磁性指示器384。當(dāng)指示器桿310的磁體314在管382內(nèi)位于沿著軸線X的相同位置時，磁性指示器384提供可視指示。與在圖3A和圖3B中的實施例不同，BOP 300的密封組件370僅包括密封件379，密封件379配置成在端帽320與密封外殼375之間的接口處提供靜態(tài)密封，指示器桿310通過密封外殼375自由移動。在可檢測部分380內(nèi)的空間與在端帽內(nèi)的空間連通。當(dāng)參考圖3和圖4時，上文所述的實施例配置成僅指示BOP是處于打開狀態(tài)還是處于關(guān)閉狀態(tài)。但是，閘板塊可處于關(guān)閉位置與打開位置之間的中間位置。圖5和圖6涉及其中閘板塊的實際位置在打開位置(打開狀態(tài))與關(guān)閉位置(關(guān)閉狀態(tài))之間在從0-100%范圍內(nèi)指示的另一實施例。因此，在圖5中的BOP 400具有用于在BOP的外部提供關(guān)于閘板塊的當(dāng)前位置的可視指示的設(shè)備，該設(shè)備附連到閘板塊上(其可與BOP的另一閘板塊的當(dāng)前位置相同)。指示器桿410具有在端帽420外部的一端412。指示器桿410附連到尾桿430，使得指示器桿410根據(jù)尾桿430沿著x軸線的位置而旋轉(zhuǎn)。特別地，指示器桿410具有螺旋槽440 (示出了兩個螺旋槽，但至少一個為必需的且實施例可具有多于兩個螺旋槽)。尾桿430具有孔432，孔432允許指示器桿410在其中根據(jù)指示器桿410與尾桿430的相對位置而滑動。在尾桿430朝向帽端420的端部，可例如使用螺釘436來安裝銷固持器434，以固定地連接到尾桿430。銷固持器434提供對應(yīng)于在指示器桿410上的螺旋槽440的銷450。當(dāng)該尾桿430沿著X軸線移動時，銷450沿著相應(yīng)螺旋槽440滑動，使得指示器桿410旋轉(zhuǎn)同時維持其沿著X軸線的位置。在端帽420外部，指示器桿410連接到可檢測部分480?？蓹z測部分480包括(i)標(biāo)度盤指針482，其例如通過使用螺釘483而固定地附連到指示器桿410 ;以及(ii)安裝于端帽420上的指示器標(biāo)度盤484?？蓹z測部分480允許觀察者基于指示器標(biāo)度盤484上的標(biāo)度盤指針482的投影來收集關(guān)于在BOP 400內(nèi)的閘板位置的信息。對于BOP 400而言，密封組件470包括密封外殼475，密封外殼475配置成安裝到端帽430的孔460中且包圍指示器桿410。密封組件470還包括:一個或多個密封件479，其配置成靜態(tài)地密封在密封外殼475與端帽430之間的接口 ；以及，一個或多個密封件477，其配置成動態(tài)地密封在指示桿410與密封外殼475之間的接口，同時允許指示器桿410旋轉(zhuǎn)。這樣的實施例中的一些的優(yōu)點在于，由于其機械性質(zhì)，不再需要電源。因此，發(fā)生可視指示且可無限期地維持可視指示。如圖3至圖6中所示的閘板位置指示器可添加到常規(guī)閘板BOP，如在圖2中所示的閘板BOP —樣。在圖7中示出了將閘板位置指示器設(shè)備添加到閘板BOP的方法500的流程圖。該方法500包括在S510處在水平腔室的端帽中做出孔。另外，在S520處，該方法500包括:將指示器桿附連到指向具有孔的端帽的尾桿中的一個，指示器桿具有在端帽外部延伸的端部，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)閘板塊處于打開位置時處于第一位置，當(dāng)閘板塊處于關(guān)閉位置時處于第二位置。在這個步驟中，一個或多個銷可附連到相應(yīng)尾桿。指示器桿可具有大致平行于水平方向的縱向槽，指示器桿沿著水平方向在第一位置與第二位置之間移動，縱向槽配置成與位于尾桿的外表面上的銷接合。備選地，指示器桿可配置成在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，指示器桿具有一個或多個螺旋槽，螺旋槽配置成與附連到尾桿上的相對應(yīng)的銷接合。然后在S530，該方法500包括:將可檢測部分附連到端帽外部，可檢測部分配置成提供關(guān)于指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示。可檢測部分可具有經(jīng)由密封組件連接到端帽的開口端管，且具有至少一個側(cè)面透明的槽，其允許觀看在端帽外部延伸的處于第一位置的指示器桿。備選地，可檢測部分可包括:(i)由非磁性材料制成的管，其配置成裝配于端帽的孔中，從而允許指示器桿在端帽外部滑動，且具有與一個端部相對的閉合端部；以及
(ii)磁性指示器，其置于管外部但靠近該管，且配置成在當(dāng)在磁體附近時提供可視指示，處于第二位置的指示器桿使得位于管內(nèi)的磁體在與磁性指示器大致相同的縱向位置，然后磁性指示器提供可視指示。在另一實施例中，可檢測部分包括:(i)標(biāo)度盤指針，其固定地附連到在端帽外部延伸的指示器桿的端部，且配置成指向不同的方向；以及(ii)指示器標(biāo)度盤，其附連到端帽且被標(biāo)記為按照百分比量化由標(biāo)度盤指針?biāo)赶虻姆较?，該方向與指示器桿的當(dāng)前位置相關(guān)，第一位置對應(yīng)于0%且第二位置對應(yīng)于100%。最后，在S540，該方法500包括:插入密封組件，密封組件配置成在可檢測部分與端帽之間將端帽的內(nèi)部與BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。密封組件可包括:密封外殼，密封外殼配置成裝配到端帽的孔內(nèi)，與可檢測部分連接，且圍繞指示器桿；以及各種密封件，以靜態(tài)地密封在密封外殼與端帽之間的接口，且也可能動態(tài)地密封在指示桿與密封外殼之間的接口，同時允許指示器桿滑動或旋轉(zhuǎn)。類似于或不同于在一個端帽處安裝的設(shè)備的另一設(shè)備可通過在水平腔室的另一端帽中做出另一孔而安裝于另一端帽，將指示器桿附連到指向另一端帽的尾桿中的另一個，將另一可檢測部分附連到另一端帽的外部，且將另一密封組件插入于另一可檢測部分與另一端帽之間。所公開的示例性實施例提供用于在BOP外部提供關(guān)于BOP內(nèi)的閘板塊位置的可視指示的設(shè)備，以及將這樣的設(shè)備添加到現(xiàn)有防噴器的方法。應(yīng)了解此描述預(yù)期并不限制本發(fā)明。相反，示例性實施例預(yù)期涵蓋包括于由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替代、修改和等效物。另外，在示例性實施例的詳細(xì)描述中，陳述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對要求保護的本發(fā)明的全面理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將了解可在無這些具體細(xì)節(jié)的情況下實踐各種實施例。盡管在實施例中以特定組合描述了本示例性實施例的特征和元件，但是每個特征或元件可在無實施例的其它特征和元件的情況下單獨使用或者以各種組合或者在無本文所公開的其它特征和元件的情況下使用。本書面描述使用所公開的主題的實例來使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能實踐本發(fā)明，包括做出和使用設(shè)備以及執(zhí)行任何合并的方法。本主題的專利保護范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它實例。這些其它實例預(yù)期在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在閘板防噴器外部提供可視指示的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 指示器桿，其具有在所述BOP的端帽外部延伸的端部，且配置成與所述BOP內(nèi)的尾桿接合，且配置成在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)所述BOP處于打開狀態(tài)時處于所述第一位置，當(dāng)所述BOP處于關(guān)閉狀態(tài)時處于所述第二位置； 可檢測部分，其位于所述端帽的外部且配置成提供關(guān)于所述指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示；以及 密封組件，其配置成將所述端帽內(nèi)的空間與所述BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述指示器桿具有大致平行于縱向方向的縱向槽，所述指示器桿沿著所述縱向方向在所述第一位置與所述第二位置之間移動，所述縱向槽配置成與在所述尾桿的外表面上的銷接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述縱向槽的長度為當(dāng)在打開狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換所述BOP時所述閘板塊的移動長度與所述指示器桿在所述第一位置與所述第二位置之間的距離之間的差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述縱向槽配置成具有銷，當(dāng)在所述打開狀態(tài)與所述關(guān)閉狀態(tài)之間切換所述BOP時，所述銷從所述縱向槽的一端向所述縱向槽的另一端滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述可檢測部分為經(jīng)由所述密封組件連接到所述端帽的開口端管，且具有至少一個透明的槽，從而允許觀察延伸到所述端帽外部處于第二位置的所述指示器桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述密封組件包括: 密封外殼，其配置成裝配到所述端帽的孔內(nèi)，配置成與所述可檢測部分連接且配置成包圍所述指示器桿； 至少一個密封件，其配置成密封在所述密封外殼與所述端帽之間的接口 ；以及 一個或多個密封件，其配置成密封在所述指示桿與所述密封外殼之間的接口，同時允許所述指示器桿穿過所述密封外殼滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于， 所述指示器桿具有在其端部的磁體，當(dāng)所述指示器桿處于所述第一位置時，所述端部在所述端帽的外部，以及 所述可檢測部分包括: 由非磁性材料制成的管，其配置成裝配于所述端帽的孔中，從而允許所述指示器桿在所述端帽的外部滑動，且具有與所述一個端部相對的閉合端部，以及 磁性指示器，其置于所述管外部，但靠近所述管且配置成當(dāng)所述磁體在附近時提供可視指示， 其中，當(dāng)所述指示器桿處于所述第一位置時，所述磁體位于所述管內(nèi)在與所述磁性指示器大致相同的縱向位置處，所述磁性指示器然后提供所述可視指示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述密封組件包括一個或多個密封件，所述密封件配置成密封在所述管與所述端帽之間的接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述指示器桿在所述第一位置與所述第二位置之間旋轉(zhuǎn)， 所述指示器桿具有一個或多個螺旋槽，所述螺旋槽配置成與附連到所述尾桿的相對應(yīng)的一個或多個銷接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述可檢測部分包括: 標(biāo)度盤指針，其附連到在所述端帽的外部延伸的指示器桿的端部，且配置成指向不同的方向；以及 指示器標(biāo)度盤，其附連到所述端帽且被標(biāo)記為按照百分比來量化由所述標(biāo)度盤指針?biāo)傅姆较颍龇较蚺c所述指示器桿的當(dāng)前位置相關(guān)，所述第一位置對應(yīng)于0%且所述第二位置對應(yīng)于100%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，所述密封組件包括: 密封外殼，其配置成裝配于所述端帽的孔內(nèi)，且配置成包圍所述指示器桿； 至少一個密封件，其配置成密封在所述密封外殼與所述端帽之間的接口 ；以及 一個或多個密封件，其配置成密封在所述指示桿與所述密封外殼之間的接口，同時允許所述指示器桿旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閘板位置指示器設(shè)備，其特征在于，還包括: 銷固持器，其配置成由一個或多個螺釘附連到所述尾桿上且配置成保持所述一個或多個銷，所述一個或多個銷配置成繞所述指示器桿的一個或多個螺旋槽滑動。
13.—種閘板防噴器(BOP),包括: BOP主體，其具有與立管對準(zhǔn)的豎直腔室，和大致垂直于所述豎直腔室且與所述豎直腔室相交的水平腔室； 兩個閘板塊，其配置成在打開位置與關(guān)閉位置之間沿著所述水平腔室移動，在所述打開位置，所述閘板塊位于所述豎直腔室外部，在關(guān)閉位置，所述閘板塊移動成在所述豎直腔室內(nèi)面對面，從而切斷通過那里的流體流； 尾桿，其分別附連到所述閘板塊中的每一個，與朝向所述閘板塊中的另一個的側(cè)部相對，且指向所述水平腔室的端帽；以及 閘板位置指示器設(shè)備，其配置成指示所述閘板BOP的狀態(tài)，所述閘板位置指示器設(shè)備包括: 指示器桿，其配置成與所述尾桿接合，具有在所述端帽外部延伸的端部，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)所述閘板塊處于所述關(guān)閉位置時處于第一位置，當(dāng)所述閘板塊處于打開位置時處于第二位置； 可檢測部分，其位于所述端帽的外部且配置成提供關(guān)于所述指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示；以及 密封組件，其配置成將所述端帽的內(nèi)部與所述BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。
14.一種將閘板位置指示器設(shè)備添加到閘板BOP的方法，所述閘板BOP具有:(i)BOP主體，其具有與立管對準(zhǔn)的豎直腔室，和大致垂直于所述豎直腔室且與所述豎直腔室相交的水平腔室；(ii)兩個閘板塊，其配置成在相應(yīng)的打開位置與相應(yīng)的關(guān)閉位置之間沿著所述水平腔室移動，當(dāng)所述閘板塊在所述豎直腔室外部時處于所述打開位置，當(dāng)所述閘板塊在所述豎直腔室內(nèi)面對面時處于關(guān)閉位置，從而切斷通過那里的流體流動；以及，(iii)尾桿，其分別附連到所述閘板塊中的每一個，與朝向所述閘板塊中的另一個的側(cè)部相對，且指向所述水平腔室的相應(yīng)端帽，所述方法包括: 在所述水平腔室的端帽中做出孔；將指示器桿附連到指向具有所述孔的端帽的所述尾桿中的一個，所述指示器桿具有在所述端帽外部延伸的端部，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)所述閘板塊在打開位置時處于第一位置，當(dāng)所述閘板塊在關(guān)閉位置時處于第二位置； 將可檢測部分附連到所述端帽的外部，所述可檢測部分配置成提供與所述指示器桿的當(dāng)前位置有關(guān)的可視指示；以及 插入密封組件，其配置成在所述可檢測部分與所述端帽之間將所述端帽的內(nèi)部與所述BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，將所述指示器桿附連到所述尾桿中的一個包括: 將一個或多個銷附連到所述尾桿中的一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述指示器桿具有大致平行于水平方向的縱向槽，所述指示器桿沿著所述水平方向在所述第一位置與所述第二位置之間移動，所述縱向槽配置成與位于所述尾桿中的一個的外表面上的銷中的一個接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于， 所述可檢測部分為經(jīng)由 所述密封組件連接到所述端帽的開口端管，且具有至少一個側(cè)面透明的槽，所述側(cè)面透明的槽允許觀察當(dāng)在所述端帽外部延伸時處于所述第一位置的指示桿；以及 所述密封組件包括: 密封外殼，其配置成裝配到所述端帽的孔內(nèi)，與所述可檢測部分連接且包圍所述指示器桿； 至少一個密封件，其配置成密封在所述密封外殼與所述端帽之間的接口 ；以及一個或多個密封件，其配置成密封在所述指示桿與所述密封外殼之間的接口，同時允許所述指示器桿穿過所述密封外殼滑動。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述指示器桿在其端部具有磁體，當(dāng)所述指示器桿處于所述第一位置時，所述端部處于所述端帽的外部；以及 所述可檢測部分包括: 由非磁性材料制成的管，其配置成裝配于所述端帽的孔中，從而允許所述指示器桿在所述端帽的外部滑動，且具有與所述一個端部相對的閉合端部；以及 磁性指示器，其置于所述管外部但靠近所述管且配置成當(dāng)所述磁體在附近時提供可視指示，處于所述第一位置的指示器桿使得位于所述管內(nèi)的磁體在與所述磁性指示器大致相同的縱向位置，所述磁性指示器然后提供可視指示， 所述密封組件包括一個或多個密封件，所述密封件配置成密封在所述管與所述端帽之間的接口。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 所述指示器桿在所述第一位置與所述第二位置之間旋轉(zhuǎn)，所述指示器桿具有一個或多個螺旋槽，所述螺旋槽配置成與附連到所述尾端的相對應(yīng)的一個或多個銷接合， 所述可檢測部分包括: 標(biāo)度盤指針，其附連到在所述端帽外部延伸的指示器桿的端部，且配置成指向不同的方向，以及指示器標(biāo)度盤，其附連到所述端帽且被標(biāo)記為按照百分比來量化由所述標(biāo)度盤指針?biāo)赶虻姆较?，所述方向與所述指示器桿的當(dāng)前位置相關(guān)，所述第一位置對應(yīng)于0%且所述第二位置對應(yīng)于100%，以及所述密封組件包括: 密封外殼，其配置成裝配于所述端帽的孔內(nèi)，且配置成包圍所述指示器桿； 至少一個密封件，其配置成密封在所述密封外殼與所述端帽之間的接口 ；以及一個或多個密封件，其配置成密封在所述指示桿與所述密封外殼之間的接口，同時允許所述指示器桿旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述水平腔室的另一端帽中做出另一孔； 將另一指示器桿附連到指向所述另一端帽的尾桿中的另一個，所述另一指示器桿具有在所述另一端帽外部延伸的端部，且在另一第一位置與另一第二位置之間切換，當(dāng)所述閘板塊處于所述關(guān)閉位置時處于所述另一第一位置，當(dāng)所述閘板塊在所述打開位置時處于所述另一第二位置； 將另一可檢測部分附連到所述另一端帽的外部，所述另一可檢測部分配置成提供關(guān)于所述另一指示器桿的當(dāng)前位 置的另一可視指示；以及 插入另一密封組件，其配置成在所述另一可檢測部分與所述另一端帽之間將所述另一端帽的內(nèi)部與所述BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及可視閘板位置指示器設(shè)備和方法。提供用于在防噴器(BOP)的外部提供關(guān)于BOP內(nèi)的閘板塊位置的可視指示的設(shè)備，以及將這樣的設(shè)備添加到現(xiàn)有防噴器的方法。一種設(shè)備具有指示器桿、可檢測部分和密封組件。指示器桿具有在BOP的端帽外部延伸的端部，且配置成與BOP的閘板塊的尾桿接合，且在第一位置與第二位置之間切換，當(dāng)BOP處于關(guān)閉狀態(tài)時處于第一位置，當(dāng)BOP處于打開狀態(tài)時處于第二位置?？蓹z測部分位于端帽外部且配置成提供關(guān)于指示器桿的當(dāng)前位置的可視指示。密封組件配置成將端帽內(nèi)的空間與BOP操作所處的環(huán)境密封隔離。
文檔編號E21B33/06GK103161422SQ201210537599
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者R.C.古斯塔夫松 申請人:海德里爾美國制造業(yè)有限責(zé)任公司