[发明专利]双向闸板BOP及方法

说明书

技术领域

本文公开的主题的实施例大体涉及用于在从BOP的上方或下方 施加压力时使用闸板防喷器(BOP)(ram blowout preventer)的方法和装 置，且尤其涉及用于在从BOP的上方或下方施加压力时使用闸板防喷 器(BOP)的机构和技术。

背景技术

用于密封井的一种设备是闸板BOP。闸板BOP(本文简称为BOP) 是在油井或气井的井口处使用的安全机构。BOP可用于近海钻探，而 且也可用于以地面为基地的钻探。BOP构造成以便在发生某些事件时 切断来自井的流。一种此类事件可为来自地下构型的气体、石油或其 它井流体不受控制地流入井中。这种事件有时被称为“急冲”或“井 喷”，且可能在构型压力超过由钻探流体柱产生的压力时发生。这种 事件是无法预料的，且如果不采取措施对其进行预防和/或控制，井和 /或相关联的装备可能会受损。

BOP可安装在井的顶部上，以在以上事件中的一种正威胁到井的 完整性的情况下密封井。BOP在传统上实现为阀，以在钻探或完成操 作期间，防止壳体和钻探管道之间的环形空间中或开孔(即没有钻探管 道的孔)中的压力释放。但是，在钻探平台的各种测试期间，须要施加 来自BOP上方的压力，且须要将此压力限制于BOP上方的空间。

图1显示了井10。井10的井口12可固定在海床14上。BOP16 固定到井口12上。为了清楚，图1显示了从井口12上卸下的BOP16。 然而，BOP16可附连到井口12或井的其它部分上。显示了钻探管道 18穿过BOP16，且进入井10。BOP16可具有附连到对应的活塞22 上的两个闸板块20。活塞22沿着方向E和F与闸板块20整体地移动， 以靠近井10。

图2中显示了BOP16的剖视图，该剖视图显示了闸板块20。显 示了闸板块20在空腔24内部是封闭的。空腔24可在一端处与顶座 26和防磨板28毗邻。与空腔24的其余部分相比，与顶座26和防磨 板28毗邻的空腔24的部分可与闸板块20接触得更紧密。因此，顶 座26和防磨板28由螺钉固定到BOP 16的主体上。闸板块20可包括 封隔器30(其可为弹性体)和顶部密封件31，顶部密封件31在闸板块 20闭合时密封井10。

当闸板块20闭合，且在下面存在大的压力时，闸板块20被朝上 推，使得闸板20朝向顶座26略作移动。因此，存在于顶座26和闸 板块20之间的弹性体31受压挤，从而实现对井的密封。然而，注意 到，当从上方将高压施加在闸板块20上时，对于传统的BOP而言事 实并非如此，因为在闸板块20和防磨板28之间，弹性体不会延伸， 而是仅在闸板块20和顶座26之间，弹性体才会延伸。

图3显示了顶座26的详细视图。显示了螺钉32从右向左地进入 顶座26，直到锁环34。锁环34设置在顶座26周围。锁环34部分地 容纳在BOP16的主体的凹槽36中，且部分地容纳在顶座26的凹槽 38中。此布置防止顶座26落入BOP16的空腔中。图3还显示了密封 件40设置在顶座26的另一个凹槽42中，以防止来自井的压力进入 BOP16的空腔。

传统的闸板块20设计成以便仅当从闸板块的下方施加压力(即压 力向上挤压闸板块20，使得封隔器30和顶部密封件31变得能起作用 且有效地密封井)时，与顶座26合作来密封井。

但是，井的操作者有时需要进行井眼压力测试，即从BOP上方 施加压力。关于图2中所示的传统闸板BOP，不可能进行此测试，因 为闸板BOP将不会密封井，因为闸板块不会挤压顶座26。因此，一 种可能性是在BOP旁边提供另一种装置(逆向BOP)，使得可执行测试 模式。这种方法增加了装备的占地面积和钻探平台的成本，而这是不 合乎需要的。

因此，希望提供在从上方及从下方两者施加压力时实现井的密封 并且避免了上述缺点的系统和方法。

发明内容