[发明专利]双复合物可变闸板封隔器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2012年12月31日提交的共同未决美国临时专利申请序列第61/747,589号的优先权和权益，其全部公开内容出于所有目的由此通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容大体上涉及一种结合安装在井口上的防喷器(BOP)使用的可变闸板封隔器。更具体而言，本公开内容涉及一种具有其接触表面增强的封隔器元件的可变闸板封隔器。

背景技术

载有碳氢化合物的地下岩层的井孔通过旋转安装在钻柱的下端部上的钻头来形成。典型地，井口罩定位在地表处，并且钻头和柱通过其插入。防喷器(BOP)叠堆通常安装在井口罩的顶部上，其提供井孔的压力控制，并且通常包括如果井孔中的压力变得不可控则关闭井孔的闸板。通常包括附加的闸板，其具有BOP叠堆，该BOP叠堆用于剪切BOP叠堆内的柱，并且还用于BOP内的压力测试。此外，典型地包括具有BOP叠堆的流线和阀，以允许流体流过BOP叠堆用于补救井孔中的过压。

用于BOP叠堆内的压力测试的一种类型的BOP闸板为可变闸板封隔器。可变闸板封隔器通常包括在BOP叠堆的相对侧向侧上的一对液压供能的闸板，其选择性地沿径向向内被迫与管压缩接合。弹性体封隔器元件典型地设有可变闸板封隔器，用于接合管，并且具有在其接合表面上的弯曲凹口，用于收纳管。一对封隔器上的弯曲凹口形成开孔中和管周围的密封，所以可检验井孔中的压力。在弯曲凹口附近，各个封隔器元件通常具有平面表面，其限定凹口与平面表面之间的界面处的边缘。在可变闸板封隔器的操作期间，凹口中的压缩应力传递至未支承的边缘部分，并且使其向外挤压。在一定时间内，边缘部分易于从这些多个挤压循环损坏，尤其是在暴露于变化的低温和高温期间。

发明内容

本文公开的是可变闸板的实例，在一个实施例中，其包括能够在防喷器(BOP)内选择性地移动的闸板垫块和配置在闸板垫块中的闸板封隔器。在该实例中，闸板封隔器由弹性体本体、沿弹性体本体的侧向侧的接触表面、沿径向突出到弹性体本体中并且与BOP中的管选择性地密封接合的接触表面的中部上的凹口部分，以及接触表面附近的弹性体本体中的增强区域构成。此外，在该实例中，增强区域具有大于弹性体本体的刚度的刚度，以使在闸板垫块沿径向向内移动成与管密封接触时，增强区域将约束力施加在弹性体本体上。增强区域可由诸如氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶或它们的组合的材料制成。在实施例中，凹口部分的端部附近的接触表面相对于凹入部分成角，以限定接触表面上的边缘，并且其中增强区域在边缘附近延伸。弹性体本体可为大致实心的，并且增强区域可大致沿接触表面的长度延伸。在一个实例中，弹性体本体上的约束力在闸板垫块沿径向向内移动成与管密封接触时将弹性体本体保持在非挤压构造。

本文中还提供了一种用于在防喷器(BOP)中使用的闸板封隔器组件，在一个实例中，该闸板封隔器组件由选择性地配置在闸板垫块中的弹性体本体构成。接触表面在本体上，该本体具有弯曲凹口，其选择性地密封BOP中的管。增强区域集成地在接触表面附近形成在本体中，以使当本体被迫抵靠管时，增强区域施加关于本体的相反挤压的力。可包括一系列联锁插入件，其在本体沿径向被压缩时相对于彼此在本体的径向表面上选择性地滑动。增强区域可包括氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶或它们的组合。增强区域可沿弯曲凹口的端部与接触表面的相邻平面部分之间的界面提供。在一个可选的实施例中，增强区域附近的本体的一部分比增强区域远侧的本体的一部分更硬。

还公开了一种方法，其涉及形成闸板封隔器组件，该闸板封隔器组件具有接触表面，并且用于在防喷器(BOP)中使用。该方法的一个实施例包括提供未固化的弹性体、将未固化的弹性体配置到闸板封隔器组件模具中、将未固化的弹性体插入到模具中、提供用于形成增强材料的物质、在策略上配置物质用于形成待在接触表面附近的模具中的增强材料，以及固化未固化的弹性体来以集成地设置在本体中的增强材料形成本体，以限定接触表面附近的增强区域，其具有大于本体的刚度的刚度。该方法还可包括在模具中提供滑动插入件，其安装在本体的相对表面上。可选的是，用于形成增强材料的物质为来自氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶和它们的组合的组的材料。本体可包括到闸板封隔器组件中并且密封管，以使增强材料将本体约束在未挤压构造。

附图说明

已经陈述了本发明的特征和益处中的一些，其它将在描述在连同附图进行时继续时变得显而易见，在该附图中：

图1为根据本发明的实施例的具有封隔器元件的实施例的可变闸板的实例的透视图。