[发明专利]阀和操作阀的方法

说明书

本发明涉及阀，通常是球阀，且特别涉及用在油井或气井中，通常在干预或井控管柱(well control string)中的球阀。 

在向下钻进的井孔中，通过井的主孔和其它流动管道的流动路径通常由阀控制。阀通常靠着底座关闭和打开，底座提供了密封面以与阀中的可移动构件接合并防止流体的流动。通常，底座用弹性材料贴面(face)，该材料与阀的密封面一致以产生密封。 

当阀的底座被可移动构件在其打开和关闭构型之间的移动损坏时，问题出现。通常，在球阀中，阀通过球的旋转在其打开和关闭构型之间移动，以将球中的孔旋转为与球阀位于其中的管道的孔对齐或不对齐。当球的孔旋转为不对准管件的孔时，孔的边缘有时可磨损或以其它方式损坏球抵住密封的底座，从而可能磨损该底座的表面上的弹性材料。 

当球阀需要切割随着其在打开和关闭构型之间移动正通过孔的线或其它细长构件时，这是特别有问题的，因为穿过球的孔的内边缘通常由于线的剪切而开始损坏，且被损坏的边缘接着擦过(rakes across)密封件上的更易受损的安置面，通常导致对在该部件上使用的更柔软材料的磨损以及其它损坏。当球阀已关闭且阀的孔不对准管件的孔时，球的密封面经常不靠着底座的被损坏的表面足够地密封，且当行程已经完成时，泄漏紧接着发生。 

根据本发明，提供了一种用于在油井或气井中使用的阀，该阀包括可移动构件，其被配置以在阀的打开构型和关闭构型之间移动，以在相应的打开构型和关闭构型中允许和阻挡流体通过阀的流动，可移动构件具有切割面(cutting surface)，其适合于当可移动构件在打开和关闭构型之间移动时靠着砧座构件(anvil member)剪切(shear against)；阀具有密封构件，当可移动构件在关闭构型中时该密封构件提供用于安置可移动构件的底 座；其中阀具有密封构件位移机构(sealing member displacementmechanism)，其被配置成当可移动构件在打开和关闭构型之间移动时改变密封构件和可移动构件之间的间隔。 

本发明还提供了一种操作油井或气井阀的方法，阀包括可移动构件，其被配置以在阀的打开和关闭构型之间移动，以当阀在打开构型中时允许流体通过阀的流动，且以当阀在关闭构型中时阻挡流体通过阀的流动，阀具有密封构件，当可移动构件在关闭构型中时该密封构件提供用于安置可移动构件的底座；可移动构件具有切割面，其被布置以当可移动构件在打开和关闭构型之间移动时靠着砧座构件剪切；其中该方法包括在可移动构件在打开构型和关闭构型之间的行程期间改变密封构件和可移动构件之间的间隔。 

通常，在可移动构件在打开和关闭构型之间的行程期间，密封构件移动远离可移动构件，通常移动使得当切割面接合砧座构件时，密封构件被移位而离开可移动构件的切割面(通常是孔的内表面)。通常，密封构件是可移动的且砧座构件位于固定的位置。然而，在某些实施方式中，砧座构件可以相对于固定的密封构件是可移动的。通常，密封构件和砧座中的一个在轴向方向上是可移动的，该轴向方向平行于阀的通孔的轴线。 

通常，阀是球阀，且阀在打开和关闭构型之间的移动是可旋转的移动，以使穿过球阀的孔相对于阀位于其中的管道的孔在对准和不对准构型之间旋转。 

通常，密封构件位移机构包括具有非圆形轮廓的凸轮装置，其推动密封件远离可移动构件。通常，凸轮构件被布置以在当可移动构件的切割面移动经过砧座构件时可移动构件的行程上的该点处，将密封构件推动到与可移动构件最大分离的位置。 

通常，凸轮构件位于阀的旋转部分上，通常在球阀的球上。通常，球是球形的，且凸轮构件是非圆形的。通常，凸轮构件位于可移动构件的一部分上，以便凸轮构件与密封构件接合，但不与砧座构件接合。 

通常，砧座和密封构件同中心地布置，通常使砧座构件径向地位于密 封构件的内部且密封构件包围砧座构件。 

通常，可以设置多于一个凸轮构件。凸轮构件可以可选择地单独形成，并随后附接到可移动构件，或可以包括以从可移动构件的外表面的非圆形突起形式的可移动构件的完整部分。