專利名稱：海洋石油填充式鉆井安全閥的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于海洋石油鉆井裝備領域，特別是一種海洋石油鉆 采平臺或海洋修井平臺中與立管短節合為一體的安全裝置。
背景技術：
隨著中國經濟的發展，尤其是石油化工和汽車工業的快速發展， 石油和天然氣供應不足的情況更加嚴峻。鑒于陸上石油資源的日漸枯 竭，經濟發展的世界性戰略方針都對準了海洋，發展海洋石油產業成
為各國能源戰略的重要目標。現今，海上石油鉆井水深已超3000米， 并向更深的水域發展。在如此的水深環境下工作，如出現泥漿漏失情 況，將引起立管系統的坍塌，造成不可估量的損失。
填充式鉆井安全閥是保障海上作業安全必不可少的核心設備。當 地層壓力缺失或立管裝置分離時，都會出現立管裝置內泥漿大量流失 的情況，如不及時填充，內部形成的真空狀態極易導致立管系統的坍 塌，發生嚴重事故。因此，為了降低鉆井成本，保證鉆井作業的本質 安全，在浮式鉆井平臺必須對泥漿流失的突發狀況使用適當的安全裝 置。該類裝置研究在國內尚屬空白。
發明內容
本實用新型目的是設計一種新式的深水環境具備填充功能的水 下安全閥，既能用于在鉆井過程中立管內泥漿意外流失發生時，利用海水平衡內外壓力，防止立管坍塌，起到保護鉆井安全的作用，又能 滿足海洋環境保護的要求。
為實現上述目的，本實用新型的總體構想是在立管內外壓差發生 異常波動時，傳感裝置收集信號，傳遞動作指令到蓄能裝置；蓄能裝 置輸送動力到液壓機構，激發動作機構運行，實現海水灌注到裝置內 部，平衡內外壓力保護鉆井安全。
一種海洋石油填充式鉆井安全閥，其具有上法蘭、中間管、蓄能 裝置、傳感裝置、筒體、運動機構、下法蘭、法蘭螺栓；收集立管內 外壓力異常信號的傳感裝置安裝在中間管上并與蓄能裝置連接，蓄能 裝置輸送動力到運動機構，運動機構安裝在筒體上可以上下運動帶動 閥門開關實現海水灌注到裝置內部。
鉆井安全閥的上法蘭和下法蘭圓周上分布有輔助管線。輔助管線 包括節流/壓井管線、泥漿增壓管線、液壓傳輸管線、化學藥劑注入 管線中的一種或幾種的組合。
在中間管上裝有安全闊定位裝置，安全閥定位裝置一端與蓄能裝 置連接，另外一端在中間管上定位。
蓄能裝置通過液壓機構輸送動力運動機構。
運動機構位于安全閥筒體內，運動機構一端通過液壓機構與蓄能 裝置連接并在安全閥筒體內上下運動實現對安全閥筒體上進水閥的 開關。
本實用新型的優點結構布局合理，連接快捷，響應時間短、穩 定性好、可在鉆井平臺控制等的優點。能很好地應用到深水、超深水 鉆井作業環境，具有良好的實用性能和較高的整體經濟性能。在深水鉆井作業為數不多的安全裝置中，其結構特點、使用方式具有明顯優 勢。
圖1為本實用新型填充式鉆井安全閥的結構示意圖。
圖2為本實用新型安全閥打開狀態示意圖。 圖3為本實用新型安全閥常閉狀態示意圖
圖中1--上法蘭，2—中間管，3—輔助管線，4一定位裝置，5— 蓄能裝置，6—傳感裝置，7—液壓機構，8—筒體，9—運動機構， 10—螺母，ll一螺栓，12—下法蘭，13—法蘭螺栓。
具體實施方式
以下結合附圖和實施對本實用新型作進一步說明。 如圖所示，采用上下法蘭(1、 12)的結構，兩個法蘭通過法蘭 螺栓(13)連接，法蘭圓周上分布有輔助管線(3)，保證與上下立管 裝置的通用連接性；上法蘭(l)、中間管(2)、筒體(8)、下法蘭(12) 之間采用螺栓連接，既實現裝配的快速，又能簡便的更換受損零部件， 大大提升每次鉆井作業的安全性；在井內外壓差發生異常波動時，傳 感裝置(6)收集信號，傳遞動作指令到蓄能裝置(5);蓄能裝置(5) 輸送動力到液壓機構(7)，激發動作機構(9)運行，實現海水灌注 到裝置內部，平衡內外壓力保護鉆井安全；定位裝置(4)與筒體(8) 的聯合作用，實現蓄能裝置(5)、傳感裝置(6)、液壓機構(7)的 穩定精確工作。
本實用新型法蘭與法蘭之間采用法蘭螺栓(13)連接，傳感裝置 (6)收集立管內外壓力異常信號，傳遞動作指令到蓄能裝置(5)，蓄能裝置(5)輸送動力到液壓機構(7)，激發運動機構(9)實現海 水灌注到裝置內部，完成平衡內外壓力保護鉆井安全的功能。
該鉆井安全闊的上、下法蘭圓周上分布有輔助管線，輔助管線包 括節流/壓井管線、泥槳增壓管線(BOOST管線)、液壓傳輸管線、化 學藥劑注入管線等，也可以沒有。
傳遞動作指令到蓄能裝置(5)，也可采用其它裝置實現該特征， 也可整合傳感、蓄能結構形式。本實用新型實現蓄能裝置(5)、傳感 裝置(6)、液壓機構(7)的穩定精確工作，也可以不采用，或采用 其它結構形式保證特征存在。蓄能裝置(5)輸送動力到液壓機構(7)，
也可采用其它裝置輸送動力，也可整合蓄能、液壓結構形式。
通過筒體(8)與運動機構(9)的結構設計實現海水灌注到裝置 內部，平衡內外壓力保護鉆井安全的功能。可以筒體(8)在軸向內 側，運動機構(9)在軸向外側。兩部件可以是整體結構也可以是分 體結構。
鉆井安全閥內部結構連接，可以是螺栓、螺母連接，也可以是其 它連接形式。
本實用新型中的蓄能裝置采用類似彈簧類的能量釋放機構，傳感 裝置采用壓差傳感器，均為本領域技術人員公知技術。
權利要求1、一種海洋石油填充式鉆井安全閥，其特征是具有上法蘭(1)、中間管(2)、蓄能裝置(5)、傳感裝置(6)、筒體(8)、運動機構(9)、下法蘭(12)、法蘭螺栓(13)；收集立管內外壓力異常信號的傳感裝置(6)安裝在中間管(2)上并與蓄能裝置(5)連接，蓄能裝置(5)輸送動力到運動機構(9)，運動機構(9)安裝在筒體(8)上可以上下運動帶動閥門開關實現海水灌注到立管內部。
2、 根據權利要求l所述的海洋石油填充式鉆井安全閥，其特征 是該鉆井安全閥的上法蘭(1)和下法蘭(12)圓周上分布有輔助管 線(3)。
3、 根據權利要求2所述的海洋石油填充式鉆井安全閥，其特征 是輔助管線包括節流/壓井管線、泥漿增壓管線、液壓傳輸管線、化 學藥劑注入管線中的一種或幾種的組合。
4、 根據權利要求1所述的海洋石油填充式鉆井安全閥，其特征 是在中間管(2)上裝有安全閥定位裝置(4)，安全閥定位裝置(4) 一端與蓄能裝置(5)連接，另外一端在中間管(2)上定位。
5、 根據權利要求1所述的海洋石油填充式鉆井安全閥，其特征 是蓄能裝置(5)通過液壓機構(7)輸送動力到運動機構(9)。
6、 根據權利要求1或5所述的海洋石油填充式鉆井安全閥，其 特征是運動機構(9)位于安全閥筒體(8)內，運動機構(9) 一端 通過液壓機構(7)與蓄能裝置(5)連接并在安全閥筒體(8)內上 下運動實現對安全闊筒體(8)上進水閥的開關。
專利摘要本實用新型公開的一種海洋石油填充式鉆井安全閥，具有上法蘭、中間管、蓄能裝置、傳感裝置、筒體、運動機構、下法蘭、法蘭螺栓；收集立管內外壓力異常信號的傳感裝置安裝在中間管上并與蓄能裝置連接，蓄能裝置輸送動力到運動機構，運動機構安裝在筒體上可以上下運動閥門開關實現海水灌注到裝置內部。該裝置在立管內外壓差發生異常波動時，傳感裝置收集信號，傳遞動作指令到蓄能裝置激發動作機構運行，實現海水灌注到裝置內部，平衡內外壓力保護鉆井安全。該裝置結構合理，連接快捷，響應時間短、穩定性好。
文檔編號E21B34/08GK201306151SQ20082022279
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月25日 優先權日2008年11月25日
發明者任克忍, 鴻 何, 盧韻膠, 楊建武, 銳 肖 申請人:寶雞石油機械有限責任公司