壓力約束或其它操作原因限制)由市場銷售的4130鋼來制造和加工。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道,在考慮安全性以及操作范圍能夠從3000psi至20000psi的本實施例的高壓工作容量時,能夠使用鋼或優(yōu)選材料的其它直徑、類型和厚度。
[0022]現(xiàn)在將參照如圖2和圖3A共同示出的截面圖詳細描述防噴器組件1,其中圖3A與圖2所示的視圖相比,在視圖中順時針旋轉(zhuǎn)大約90度。防噴器組件I包括多個組成部件,其經(jīng)過多個環(huán)狀活塞40(如圖3C中具體詳細示出)的實現(xiàn)和操作來提供油井和天然氣井操作中的噴出保護,正如將進一步描述。防噴器組件I的外殼結(jié)構(gòu)大致配置成具有:下殼體10,具有多個內(nèi)部流體互連的圓筒160 ;上殼體5 (也在圖6中具體詳細示出);單片式激勵環(huán)15 (也在圖4中具體詳細示出);以及多個單獨底蓋板65。防噴器組件I還包括:市場現(xiàn)貨供應(yīng)的主密封25,其中具有多個主密封肋條27 ;適配器環(huán)30 ;多個密封管45 (也在圖3C具體詳細示出),專用于各環(huán)狀活塞40 ;以及各種專用和關(guān)聯(lián)密封以及螺紋附件,其將在下文中隨關(guān)聯(lián)部件來詳述。主密封定位在加工到激勵環(huán)15的一端中的碗155之上。
[0023]共同參照圖2、圖3A和圖6,防噴器組件I的本實施例包括上殼體5,其具有凹面內(nèi)設(shè)計,以限定上殼體5的內(nèi)頂28(其允許主密封25的接納、固定和操作)中的球面或凹型主腔26。主腔26的內(nèi)頂28的凹面設(shè)計提供用于主密封肋條27的主密封25的分叉的圓周封閉引導和完整性。主密封肋條27結(jié)合內(nèi)頂28形狀起作用,以便在感應(yīng)井身因素要求對防噴器組件的封閉的需求時引起圍繞并且接觸到定位在下殼體柱腔130中的管道(未示出)的外徑的密封封閉。上殼體5還包括一系列等距母螺紋連接9,以用于接納用來提供預期天然氣井或油井/鉆探部件的附連和固定的上殼體螺栓8。還設(shè)置在上殼體5的上殼體附連端4中的是多個間隔開的單獨加工分叉上殼體保持凸耳150,以用于與下殼體10的固定附連,正如下面將描述。分叉上殼體保持凸耳150在位置上按照圍繞上殼體附連端4的外圓周的分叉間隔開凸出方式來加工,如圖6所示。分叉上殼體保持凸耳150進行操作以便在配對時經(jīng)由四分之一圈扭轉(zhuǎn)來交織、鎖定和固定下殼體10與上殼體5,因而將兩者固定在一起。
[0024]共同參照圖2、圖3A和圖5,防噴器組件I的本實施例包括具有整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的下殼體10,其提供并且包含整體防噴器組件I的功能部件和加工部分的多數(shù)。具體來說,下殼體10的整體結(jié)構(gòu)限定大致圓筒形狀,其具有下殼體凸緣75、多個加工分叉下殼體保持凸耳145、下殼體壁167、加工上座6、加工上臺肩119、下座31、具有下殼體柱壁165 (其限定下殼體柱腔130的內(nèi)部區(qū)域)和下殼體柱壁密封166的下殼體柱164以及加工到圓筒平面表面163中的多個內(nèi)部流體互連的圓筒160,其中各圓筒具有專用圓筒流體通道161。下面將進一步詳述先前所述部件的每個其及整體功能。
[0025]上臺肩密封120和適配器環(huán)上密封140用作泥漿和鉆屑刮刀,并且設(shè)計成防止泥漿和鉆屑進入多個柱形一次密封122中以及進入多個一次密封95中,并且因此延長每個的總體壽命。上臺肩密封120經(jīng)由多個上臺肩密封保持螺栓105可移開地附連到并且圓周地擱置在上臺肩119周圍和之上,以及經(jīng)由激勵環(huán)15上的保持緣118進一步固定到位。具有多個適配器環(huán)一次密封95和多個適配器環(huán)二次密封100的適配器環(huán)30可移開地設(shè)置在圍繞適配器環(huán)30的外徑、并且覆蓋與適配器環(huán)上密封140和適配器環(huán)一次密封95的下座31上,以便防止防噴器組件I中積聚的壓力的外部逸出。
[0026]下殼體10進行配對,以供按照旋轉(zhuǎn)鎖定附連方式經(jīng)由與以上所述加工到上殼體5中相似的多個間隔開和加工的分叉下殼體保持凸耳145與上殼體5和分叉上殼體保持凸耳150配合操作。但是,多個分叉下殼體保持凸耳145按照圍繞下殼體附連端11的內(nèi)圓周的以分叉間隔凸出的方式定位地加工,如圖5所示。分叉下殼體保持凸耳145用來在配對時經(jīng)由四分之一圈扭轉(zhuǎn)來交織、鎖定和固定下殼體10與上殼體5,以及上殼體5適當?shù)囟ㄎ辉谙職んw10的下座6上。分叉上殼體保持凸耳150和分叉下殼體保持凸耳145連接設(shè)置還允許室內(nèi)及現(xiàn)場的快速拆卸和組裝。
[0027]如圖2、圖3A和圖5所示的下殼體10的本實施例準許所需液壓流體經(jīng)過兩個一次供應(yīng)端口、即開放端口 305或者閉合端口 310到多個內(nèi)部流體互連的圓筒160中的流動供應(yīng)。閉合端口 310在各環(huán)狀活塞40的底部或閉合側(cè)中供應(yīng)水壓,以激活主密封25。當主密封25經(jīng)過閉合端口 310從液壓流體壓力來激活時,防噴器組件I閉合,并且井身被隔離,因而防止井身壓力在主密封25之上遷移。當主密封25從開放端口 305來激活時,液壓流體壓力被提供到環(huán)狀活塞40的開放側(cè)。下面將進一步描述開放和閉合功能。
[0028]如具體參照圖5所示,在一優(yōu)選實施例中,六(6)個內(nèi)部流體互連的圓筒160加工到下殼體10的鋼主體中。各內(nèi)部流體互連的圓筒160加工成鉆入圓筒平面表面163中,其位于下殼體壁167和下殼體主壁165所限定的徑向區(qū)域中。內(nèi)部流體互連的圓筒160的每個與相鄰圓筒基本上等距間隔開。下殼體10中的各內(nèi)部流體互連的圓筒160的流體互連性經(jīng)由設(shè)置在內(nèi)部流體互連圓筒160的每個的圓筒壁162的圓周部分之內(nèi)的水平平面中的加工的圓筒流體通道161的實現(xiàn)來取得。
[0029]如圖2、圖3A和圖3C所示,具有圓周通道86的密封管45,帶有多個密封管密封85,設(shè)置在內(nèi)部流體互連的圓筒160的遠端部分,其中圍繞密封管45的內(nèi)部流體互連的圓筒160直徑的遠端部分具有比包圍環(huán)狀活塞40的內(nèi)部流體互連的圓筒160的第一內(nèi)徑要大的第二直徑。包圍環(huán)狀活塞40的圓筒160的這種較小內(nèi)徑部分用作阻擋緣146,并且防止密封管45在操作期間移動到包圍環(huán)狀活塞40的內(nèi)部流體互連的圓筒160部分中。在所有操作期間,密封管45可移開地固定在靜止位置,并且采用半抽頭密封管插頭60來附連到底蓋板65。移開密封管45的唯一時間是用于環(huán)狀活塞40或密封管45的修理或更換。密封管45也能夠用作將水能提供到環(huán)狀活塞40中的輔助入口。密封管45是提供環(huán)狀活塞40的測試入口和隔離的主要部件。
[0030]如圖3B和3C所示,提供隔離及測試插頭168,以用于對單獨內(nèi)部流體互連的圓筒160或者環(huán)狀活塞40進行壓力測試。隔離及測試插頭168能夠在經(jīng)由入口孔徑115插入密封管測試插頭腔55中時使用,以便將不可操作環(huán)狀活塞40與防噴器組件I中的所有其它環(huán)狀活塞40隔離,由此防止鉆探操作的大量停機時間。在正常操作期間,隔離及測試插頭168被移開并且不存在,以及由半抽頭密封管插頭60來取代,以供持續(xù)操作。圖2和圖3C示出密封管45的截面。密封管45具有穿過密封管45的內(nèi)部的兩個縱向密封管通道50。密封管通道50允許液壓流體流到相同內(nèi)部流體互連的圓筒160中的環(huán)狀活塞40,以及允許液壓流體流到圓筒壁162并且注入圓筒流體通道161中,由此提供上述內(nèi)部流體互連的圓筒160的互連性。底蓋板65定位在板通道66中,并且由多個螺紋緊固件、例如底蓋板螺栓70可移開地附連到下殼體10中,以便將密封管固定到位并且提供環(huán)狀活塞40和密封管45的簡易入口供維護和/或移開。
[0031]內(nèi)部流體互連的圓筒160的直徑和腔長度是預定因素,并且基于通過操作必要性支配的防噴器組件I的總體大小和尺寸。各環(huán)狀活塞40制作成具有預定直徑的環(huán)狀設(shè)計,以便提供內(nèi)部流體互連的圓筒的內(nèi)徑中的正確固定。各環(huán)狀活塞40的直徑和厚度取決于總體防噴器組件I大小和設(shè)計的壓力要求和其它規(guī)范。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會知道總體防噴器組件I大小要求,以及內(nèi)部流體互連的圓筒160、環(huán)狀活塞40和本文所述的所需的其它部件及關(guān)聯(lián)尺寸確定在用于正確操作的鋼的大小、長度、直徑和類型方面能夠改變,而沒有背離本發(fā)明的范圍和精神。本優(yōu)選實施例能夠在現(xiàn)場進行操作以提供防噴能