[发明专利]水平式采油树的安全阀及使用该安全阀的方法

说明书

本发明涉及海底采油树的安全阀，特别涉及水平的海底采油树安全阀。

由于采用水平式采油树所降低的成本已超过了惯用技术，使它很快成为海底完井的规范。如在1993年11月号“近海国际期刊”(Offshore International Magazine)中由Leonard LeBlanc编写的题为“水平式采油树提供快速的井筒进尺，节约25％的成本”一文中所报告的，当海底完井进入深海时，节约的成本显著增长至25％。水平井口也能供在惯用技术中应用于较大的完井，使得能由较少的油井开发出一块油田。然而，在修井之后与投产之前隔离水平井口的惯用方法是采用在油管悬挂器中设置电缆插头的方法，它可能要化数年的时间。按照一些较大石油公司的观点这是一种不太理想的方法。其中的一个特殊问题就是在投产前拔出插头相当困难并且确实危险。经常会发现这类插头很难去除，它能增加相当多的实习费用。

欧洲专利0204619号公开了一种控制阀装置，它的位置是在一口近海油井生产检测期间的一个海下防爆器堆块之内，它专门地涉及到一个控制阀，这个阀是一个可以远距操作的、装设在一个长度小的阀体里的繁冗的关在里面的阀。这个结构定位在防爆器堆块之内，当控制阀移动时，它要求把防爆器的撞接器封闭以便在此结构的周围和此结构之上提供有效密封。EP0204619没有公开提供完整井控制的自我包容完备的结构。

本发明的目的在于为减轻或消除现有装置和方法的安全性差、拔出困难、结构的非自我包容完备特性等一项或多项缺陷，提供一种井孔隔离的改进装置与方法。

它是采用一种两部分安全阀的系统来实现的。第一部分包括一个保留在井口内的阀门机构，它常态偏置于封闭的位置。在投产的全部时间阀门保留在井口中，并能通过锁闭第二部分使其驱动至开通的位置，第二部分包括控制电缆和一个可动的阀驱动器，它可在修井时从海面操纵以区动井口内的阀门开通。它与电缆组的插头相比，提供了修井期间的更大安全，并且还能更加安全地重新进入井内。

按照本发明的一种方式，所提供的水平式采油树的安全阀包括，

一个第一安全阀部分，配置在所述的采油树中，并有一个可在开通与关闭位置之间移动的可动阀门部件，

一个第二安全阀部分，可安全松开所述第一阀门部分，并有一个可动阀门部件的驱动装置，用它使此时的所述第一和第二阀门部分安全地结合在一起，所述阀门部件驱动装置由控制信号引起反应，去驱动所述阀门部件从封闭的位置移至开通的位置。

最好，所述第一安全阀部分包括第一弹性偏压装置，它与可动阀门部件结合，促使所述可动阀门部件处于封闭位置。

第二安全阀部分通过锁闭装置使所述第一阀门部分安全放松，所述锁闭装置具有分别与所述各个第一和第二阀门部分结合的第一和第二锁闭部分，

所述可动阀门部件驱动装置具有一个弹性偏压部件，它适合于当所述第一和第二安全阀部分安全地接合在一起时与所述可动阀门部件耦合，所述弹性偏压部件由一驱动力产生反应，当所述驱动力出现时，它推动所述可动阀门部件达到开通的位置，在没有所述驱动力时，所述第一弹性偏压装置以及所述弹性偏压部件促使所述阀门部件达到封闭的位置。

所述可动阀门部件最好是一个带孔的球阀，所述带孔球阀有一个中心通孔，其可动位置对应于在封闭位置与经90°到达开通位置之间的驱动力。

所述第一部分的弹性偏压装置通常是由一个线绕弹簧来实现的。

球阀设置在一个球壳中，球体有一对在球面上加工的缝隙，以供安装枢轴，使球体可轴向及可旋转移动。缝隙设计成与穿透球体的轴孔成45°角。

实现闭锁装置的最好方案是，由一个位于所述第二部分底部的多个轴指以及一个配置在所述第一阀门部分顶部的圆周闭锁面组成。通常为十六个轴指。

轴指可径向移动，使之能与闭锁面接合，而第二阀门部分包含有在第一和第二阀门部分接合之后能够驱使所述轴指锁定位置的装置。通常的实现方法是，通过一个液压孔和一条液压线向所述第二阀门部分施加增压的液压流体，使之驱使一个锁闩向下锁定以确保锁指被卡定在闭锁面上，从而将第一和第二阀门部分锁固在一起。锁闩还能向上驱动使锁指松开，以便于断开第一和第二阀门部分。