本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所限定的、用于確保鉆井過程中,尤其是在用于油氣勘探和生產(chǎn)的井中插入或移除鉆柱過程中的連續(xù)循環(huán)的裝置。
為簡單起見,本發(fā)明將在不受到具體涉及插入新的鉆柱步驟限制的情況下進(jìn)行,同樣的考慮也可適用于必須從井中移除鉆井頭,例如進(jìn)行更換時(shí)的鉆柱移除步驟。
背景技術(shù):
油氣鉆井時(shí),需要插入鉆柱的操作以提高鉆井深度。
在插入新的鉆柱過程中,必須確保鉆井泥漿在整個過程中的連續(xù)循環(huán),直至獲得完整的管道,并恢復(fù)整個液壓回路。事實(shí)上,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)泥漿循環(huán)過程中的壓力下降或變化將在所鉆的井中造成相當(dāng)大的結(jié)構(gòu)應(yīng)力,這將導(dǎo)致所鉆的井的未固化結(jié)構(gòu)的崩塌。
為了確保鉆井泥漿在整個鉆井過程中以及在插入新的鉆柱或移除現(xiàn)有的鉆柱的步驟期間的連續(xù)循環(huán),長久以來提供了一種裝置,以確保即便是在鉆柱的插入或是移除期間,所述鉆井泥漿的穩(wěn)定循環(huán)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)us3298385中公開了上述類型的裝置。具體地,該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中公開了使用具有單個截流構(gòu)件的擋板閥,以用于選擇性地調(diào)節(jié)鉆井泥漿通過所述閥的中心軸向通道的流通,或者可選地,通過插入在所述閥的相對端部之間的側(cè)向通道的可能性。
使用單個截流構(gòu)件以提供上述選擇性調(diào)節(jié)鉆井泥漿通過閥的中心軸向通道,或是可選地通過側(cè)向通道的技術(shù)方案優(yōu)于例如,在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)us7845433中所公開的使用兩個不同的截流構(gòu)件,此外,還由于單個截流構(gòu)件所假定的關(guān)閉位置沒有不確定性的事實(shí)。
然而,應(yīng)當(dāng)注意的是,盡管使用單個截流構(gòu)件交替地關(guān)閉閥的中心軸向通道或是插入在所述閥的相對端部之間的上述側(cè)向通道在操作方面提供了優(yōu)點(diǎn),但是造成了關(guān)于所述截流構(gòu)件的主體在所述閥的中心軸向通道內(nèi)的適當(dāng)定位和定中心的問題。這是因?yàn)閱蝹€截流構(gòu)件必須能確保緊密的密封效果,無論是在第一角度位置還是在第二角度位置,其中,在第一角度位置,所述截流構(gòu)件的座橫向于所述閥的軸線定位,而在所述第二角度位置,所述截流構(gòu)件的座沿著所述閥的軸線縱向延伸。因此,相對于所述閥主體,即使是較小的角度或是軸向定位誤差也可能導(dǎo)致所述截流構(gòu)件在所述截流構(gòu)件的兩個座中的至少一個中的不完全的密封作用,這與所述鉆井泥漿的高壓力不兼容。
具體地,所述截流構(gòu)件的主體和其鉸接到所述閥體的點(diǎn)的適當(dāng)?shù)妮S向定位是有問題的。為了解決這個問題,形成所述移動截流組件的閥體和部件應(yīng)該以非常嚴(yán)格的加工公差形成,但是有時(shí)這種情況實(shí)際上并不足夠。在所述閥和移動截流部件的組裝過程中,各部件的加工公差可累加,且有時(shí)會導(dǎo)致所述截流構(gòu)件在所述截流構(gòu)件的兩個座中的不完全關(guān)閉。
由于上述原因,所述單個截流構(gòu)件的這些閥在該領(lǐng)域尚未取得成功。
因此,不考慮由于已經(jīng)形成的各種連接的公差的總和而導(dǎo)致在組裝過程中可能遇到的任何特定的臨界狀況,確保所述截流構(gòu)件在兩個關(guān)閉位置中的適當(dāng)關(guān)閉操作是無法實(shí)現(xiàn)的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是基于設(shè)想一種用于確保鉆井,尤其是用于油氣勘探和生產(chǎn)的井中插入或移除鉆柱過程中的連續(xù)循環(huán)的裝置的問題,其具有能滿足上述需求的結(jié)構(gòu)和功能特征,而不受上述現(xiàn)有技術(shù)問題的影響。
該問題通過如權(quán)利要求1所限定的用于確保鉆井中的連續(xù)循環(huán)的裝置來解決。
附圖說明
結(jié)合附圖,通過對以下幾種以示例性而非限制性的優(yōu)選實(shí)施方式的描述,本發(fā)明的用于確保鉆井中的連續(xù)循環(huán)的裝置的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見,其中:
圖1示出了本發(fā)明的裝置的簡化的平面縱向剖視圖,其中,側(cè)向通道由所述截流構(gòu)件在縱向位置關(guān)閉;
圖2示出了圖1的裝置的縱向截面圖,其中,所述軸向通道由所述截流構(gòu)件在橫向位置關(guān)閉;
圖3和圖4示出了沿兩個不同的平面截取的圖2的裝置的兩個相應(yīng)的透視縱向剖視截面圖;
圖5示出了圖4的放大細(xì)節(jié)圖;
圖6示出了圖1的裝置的分解透視圖;
圖7示出了圖1的裝置的分解平面圖;
圖8示出了圖1的裝置的管狀體的縱向截面視圖細(xì)節(jié);
圖9示出了圖1的裝置的縱向截面平面圖,其中,鎖定導(dǎo)向件及其西格(seeger)環(huán)被移除;
圖10示出了沿圖9的x-x線的剖視圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖,附圖標(biāo)記1概況地表示本發(fā)明用于確保鉆井中的連續(xù)循環(huán)的裝置,即,用于確保鉆井,尤其是在用于油氣勘探和生產(chǎn)的井中插入或移除鉆柱過程中的連續(xù)循環(huán)的裝置。
所述裝置1包括:
在預(yù)設(shè)的軸線方向x-x從上游端2a延伸到下游端2b的大致管狀體2,所述管狀體2被示出為具有圓柱形部分;
從上游端2a延伸到下游端2b的軸向通道,以供鉆井泥漿從所述裝置1中流過;
位于上游端2a處的第一螺紋連接裝置,以用于將所述裝置1的下游端2b連接到鉆柱的一端;
位于下游端2b處的第二螺紋連接裝置,以用于將所述裝置1的下游端2b連接到鉆柱的一端;
所述管狀體2上、位于所述上游端2a和下游端2b之間的側(cè)向開口3,其限定裝置1中與上述軸向通道流體連通的側(cè)向通道,所述軸向通道具有軸線y-y,其優(yōu)選垂直于所述軸向通道的軸線x-x;
通過螺紋螺母螺釘接合以耐壓密封的方式可拆卸地裝配到所述側(cè)向開口3中的塞子5;
閥裝置6,其位于所述軸向通道中以阻擋鉆井泥漿并阻止其從上游端2a流動到下游端2b;
其中:
上述閥裝置包括截流構(gòu)件6,其可移動地支撐在所述軸向通道中以在一橫向于軸向通道的位置(圖1,9)以及一相對于所述軸向通道的縱向位置(圖2,4,5)之間移動,其中,在所述橫向于軸向通道的位置,所述截流構(gòu)件6橫向于所述軸向通道的軸線延伸,以阻止在所述軸向通道中的上游端2a和下游端2b之間的流體連續(xù)性,在所述軸向通道的縱向位置,所述截流構(gòu)件6沿著所述軸向通道的軸線大致延伸并且位于靠近所述管狀體2內(nèi)的側(cè)壁部分的位置;
在該橫向位置(見圖1,9),相對于所述鉆井泥漿在所述軸向通道中從所述上游端2a和下游端2b的之間流動,所述截流構(gòu)件6位于所述側(cè)向通道和所述管狀體2的上游端之間,位于上述側(cè)向開口3的上游;以及
在該縱向位置(見圖2,4,5),所述截流構(gòu)件6以耐壓密封的方式關(guān)閉所述側(cè)向開口3,以阻止所述側(cè)向通道和所述管狀體的軸向通道之間的流體連續(xù)性。
關(guān)于鉆柱,應(yīng)當(dāng)注意的是,根據(jù)適用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它們具有公螺紋下游端以及相對的螺母螺紋上游端,其被設(shè)計(jì)用于與另一鉆柱的下游端螺母螺釘連接。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn),在所述裝置1中,所述上游端2a的第一螺紋連接裝置由螺母構(gòu)成,且所述下游端2b的第二螺紋連接裝置由公螺釘構(gòu)成,所述螺母和公螺釘分別等同于設(shè)置在每一鉆柱的上游端和下游端的螺母以及公螺釘。
在所述側(cè)向開口3處,所述裝置1的管狀體2具有用于截流構(gòu)件的座,其被設(shè)計(jì)成用于通過所述截流構(gòu)件6進(jìn)行耐壓密封接合,當(dāng)該截流構(gòu)件處于上述縱向位置(見圖2,4,5)時(shí),該用于所述截流構(gòu)件的座允許所述側(cè)向開口3以及由此限定的側(cè)向通道以如上所述的耐壓密封的方式被關(guān)閉。
優(yōu)選地,用于所述截流構(gòu)件的座是插入座7,且其與所述管狀體2以整體和耐壓密封的方式相關(guān)聯(lián)。在所示的實(shí)施方式中,所述用于截流構(gòu)件的插入座7由螺紋環(huán)螺母限定,其具有:
具有公螺釘螺紋的外部部分,以用于與設(shè)置在所述側(cè)向開口3處的相應(yīng)螺母螺紋進(jìn)行緊密的螺母螺紋接合;以及
具有螺母螺紋的內(nèi)部部分,以用于與塞子5的公螺釘螺紋進(jìn)行緊密的螺紋接合。
或者,上述用于所述截流構(gòu)件的插入座可以與所述管狀體2形成為一體,并且,用于將所述截流構(gòu)件的插入座焊接或是以除如上所述的螺紋連接外的其它方式固定到所述管狀體。
類似地,應(yīng)注意的是,盡管可以提供不同的可拆卸的耐壓密封連接方式,所述塞子55和用于所述截流構(gòu)件的插入座7之間的螺紋連接是一種優(yōu)選的實(shí)施方式。
在任何情況下,所述插入座7和塞子5應(yīng)當(dāng)具有小的尺寸,并且與所述管狀體2的外壁的占用空間相齊平,以防止所述裝置的管狀體2的任何徑向突出部分對正在鉆的井產(chǎn)生干擾。
優(yōu)選地,所述截流構(gòu)件6包括凸起部,優(yōu)選一部分球形部/壁,其凸面面向所述側(cè)向開口3。當(dāng)所述截流構(gòu)件6處于上述縱向位置(見圖2,4,5)時(shí),該球形部/壁與所述用于所述截流構(gòu)件的插入座7以壓力密封的方式接合。
優(yōu)選地,上述閥裝置包括具有隔膜截流構(gòu)件6的擋板閥,其周邊部分通過鉸鏈連接裝置連接至所述轉(zhuǎn)動軸8上,通過所述轉(zhuǎn)動軸8的轉(zhuǎn)動,所述隔膜6從該縱向位置(見圖2,4,5)移動到所述橫向位置(見圖1,9),反之亦然。該轉(zhuǎn)動軸8:
優(yōu)選垂直于所述軸向通道的縱向軸線x-x橫向延伸;
設(shè)置在所述管狀體2的內(nèi)壁附近;
被周向地設(shè)置在基本位于所述側(cè)向開口3處;以及
位于所述管狀體上的、所述側(cè)向開口3和所述管狀體2的上游端2a之間的基本靠近所述側(cè)向開口3的位置。
其結(jié)果是,當(dāng)所述管狀體2以縱向軸線基本處于一垂直方向設(shè)置時(shí),其上游端2a位于比所述下游端2b更高的高度;
上述鉸鏈連接裝置以及所述轉(zhuǎn)動軸8設(shè)置在所述通孔3的上方;并且
由于其重量,所述截流構(gòu)件6傾向于移動到上述縱向位置(參見圖2,4,5),在該位置,所述截流構(gòu)件6密封所述側(cè)向開口3。
根據(jù)附圖中的實(shí)施方式,所述截流構(gòu)件6和鉸鏈連接裝置由用于截流構(gòu)件的管狀支撐件9支撐,其以壓力密封的方式被同軸地安裝到管狀通道中,被限定在所述管狀體2中的上游端2a與由所述管狀體2的內(nèi)環(huán)形肩部34所限定的軸向限位停止位置之間。
所述裝置1還配備有定位和定心裝置11,其適用于通過抵靠上述內(nèi)環(huán)形肩部34來確保所述管狀支撐件9在所述管狀體2內(nèi)恰當(dāng)?shù)剌S向和角度定位。
所述定位和定心裝置可以不同的功能和/或結(jié)構(gòu)等同的實(shí)施方式形成。因此,例如,根據(jù)所示的實(shí)施方式,上述定位和定心裝置11包括:
設(shè)置在所述管狀體2的壁上與軸線x-x垂直的通孔31;
設(shè)置在所述管狀支撐件9的外壁上垂直于所述軸線x-x的盲孔32;以及
適合于裝配到所述管狀體2的通孔31中以與所述管狀支撐件的盲孔32相接合的銷33。
所述通孔31和所述盲孔32相對于所述管狀體2和所述管狀支撐件9設(shè)置在這樣的位置:以便于當(dāng)所述管狀支撐件9圍繞所述軸向通道的軸線x-x以適當(dāng)?shù)慕嵌刃D(zhuǎn)時(shí)被精準(zhǔn)地對準(zhǔn)時(shí),使得在上述縱向位置(見圖2,4,5),所述截流構(gòu)件6位于所述側(cè)向開口3的上方(即,與用于所述截流構(gòu)件的座7以壓力密封的方式接合)以使其被壓力密封關(guān)閉。
因此,所述銷33在所述通孔31和盲孔32中的接合確認(rèn)了所述管狀支撐件9在所述管狀通道2中的適當(dāng)定位。應(yīng)當(dāng)注意的是,通過所述管狀支撐件9的頭端部9b與所述管狀體2的內(nèi)環(huán)形肩部34的鄰接來確保所述管狀支撐件9在所述管狀體2的軸向通道中的適當(dāng)?shù)牟迦肷疃取?/p>
上述銷33由所述支撐板35承載,所述支撐板35通過緊固螺釘從外部安裝到所述管狀體2上。為此,所述管狀體2的外壁中設(shè)置有座37,以用于接收所述支撐板35,將所述支撐板35插入到所述接收座37中,以確保所述銷33也插入到所述管狀支撐件9的盲孔32中,從而所述管狀支撐件9被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?軸向和有角度地)在所述管狀體2內(nèi)。
優(yōu)選地,上述支撐板35軸向延伸至與用于可拆卸塞子5的外座相接合,從而也可起到防止所述可拆卸塞子5的轉(zhuǎn)動并由此松動的安全作用。
如圖所示,所述管狀支撐件9和所述管狀體的內(nèi)管壁之間設(shè)置有密封裝置24,以提供壓力密封性。為此,所述管狀支撐件9的外部設(shè)置有環(huán)形座,所述密封裝置24以向外突出的設(shè)置容納在所述環(huán)形座中以與所述管狀體2的內(nèi)管壁過盈配合。
所述裝置1還包括保持裝置13,其用于將所述插入在所述軸向通道中管狀支撐件9保持在上述軸向限位停止位置中。
所述保持裝置13包括:
多個保持元件14,其設(shè)置在所述管狀通道內(nèi)的周向偏置位置中并靠近面向所述管狀體2的上游端2a的所述管狀支撐件9的頭端部9a,所述保持元件14作為保持裝置以防止所述管狀支撐件9朝向所述管狀體2的上游端2a軸向移動;
設(shè)置在所述管狀體2的內(nèi)管壁上的內(nèi)底座15,其僅容納所述保持元件14的第一部分14a,所述保持元件14的第二部分14b從所述管狀體2的內(nèi)管壁中伸出進(jìn)入到所述軸向通道中;以及
鎖定導(dǎo)向件16,其用于將所述保持元件的第一部分保持在所述內(nèi)底座15內(nèi)。
根據(jù)所示的實(shí)施方式,所述保持元件14包括具有大致l形橫截面的圓周段,其中:
所述l形的第一分部限定了上述插入在所述槽15中的第一部分14a,而
所述l形的第二分部限定了所述第二部分14b,其限定了通過所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50起作用的所述內(nèi)肩部。
優(yōu)選地,上述圓周段14被定向成:使得所述l形的上述第二分部14b將從所述l形的第一分部14a朝著所述管狀體2的上游端2a延伸。
有利的是,所述裝置1包括調(diào)節(jié)按壓/推動部件50,其中:
所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50以動態(tài)螺母螺釘與所述管狀支撐件9接合同軸關(guān)聯(lián),從而使得所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相對于所述管狀支撐件9在第一方向或相反方向上的相對轉(zhuǎn)動對應(yīng)于所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50沿著所述軸線x-x相對于所述管狀支撐件9在第一方向或相反方向上相對移動;
在所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相對于所述管狀支撐件9相對轉(zhuǎn)動后,所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50可沿著所述軸線x-x從一相對于所述上游端2a更靠后的位置可逆地移動到一相對于所述管狀體的上游端2a更靠前的位置,反之亦然;
當(dāng)所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50處于上述更靠后的位置時(shí),其不與所述保持元件14過盈,因?yàn)槠渑c管狀體2的上游端2a間具有比所述保持元件14更遠(yuǎn)的距離;
由所述保持元件14限定在所述管狀體2內(nèi)的上述內(nèi)肩部限定了一限位擋塊,以防所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50朝著上述更靠前的方向移動。
鑒于上述情況,當(dāng)所述裝置1正確安裝時(shí),所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相對于所述管狀構(gòu)件9轉(zhuǎn)動以使得所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50移動靠近所述管狀體2的上游端2a。在所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50到達(dá)上述更靠前的位置之前,該移動停止。也就是說,當(dāng)所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50抵接并壓靠在上述限定在管狀通道2內(nèi)的內(nèi)肩部時(shí),該移動停止。由于該擋塊:
所述保持元件14可被迫朝著所述管狀體的上游端2a進(jìn)入到內(nèi)底座15中,同時(shí),
所述管狀支撐件9抵靠所述定位和定心裝置11被迫進(jìn)入到所述軸向限位停止位置。
這將有效地恢復(fù)在所述管狀體2內(nèi)部定位所述管狀支撐件9和由其支撐的裝置6時(shí)所產(chǎn)生的間隙。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式:
上述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50是螺紋環(huán)形螺母;且
朝向所述管狀體2的上游端2a的上述管狀支撐件9的頭端部9a具有螺紋,以用于通過螺母螺釘接合的方式與所述螺紋環(huán)形螺母相連接。
優(yōu)選地,所述裝置1包括停止裝置,其作用在所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50上以可逆地鎖定所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相對于所述管狀元件9的角位置,從而防止所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相對于所述管狀體9的轉(zhuǎn)動以及隨之發(fā)生的軸向移動。
根據(jù)所示的實(shí)施方式,上述停止裝置包括插入在通孔52中的鎖定銷51,所述通孔52形成在所述管狀體2的管壁中,與所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件4相齊平且橫向,優(yōu)選垂直于所述管狀元件2的軸線x-x。該鎖定銷41以一預(yù)設(shè)的預(yù)負(fù)荷抵靠所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50的外圓周壁,以防止其繞所述軸線(x-x)轉(zhuǎn)動。在所示的實(shí)施方式中,所述鎖定銷51被壓裝到所述通孔52中,盡管也可使用其它連接形式,例如螺紋螺母螺釘接合。
根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施方式,所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50的外周壁具有多個平行于所述軸線延伸的槽(簡便起見未圖示),因而,與所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50相接觸的鎖定銷51的自由端被設(shè)計(jì)成也具有相應(yīng)的一系列槽(未圖示)。所述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50的外周壁的上述槽與所述鎖定銷51的自由端之間的連接有助于防止所述調(diào)節(jié)/推動部件50繞所述軸線x-x的任何轉(zhuǎn)動。
根據(jù)一未圖示的實(shí)施方式,所述保持元件14可以是不同于如上所述的圓周段。因此,例如,可具有軸線平行于所述管狀體2的縱軸x-x的球形元件、具有球形表面部分的元件或滾軸形式的多個(至少十個)保持元件。這些保持元件間具有適當(dāng)?shù)木嚯x,即,在所述周向方向上彼此間隔開,并一起限定了內(nèi)徑小于側(cè)向開口3的內(nèi)徑的上述環(huán)形保持元件。應(yīng)當(dāng)注意的是,在這種情況下,上述多個保持元件可以總體上實(shí)現(xiàn)對上述調(diào)節(jié)按壓/推動部件50的有效且均勻的保持作用。
優(yōu)選地,上述內(nèi)底座15包括與插入到其中的保持元件的第一部分的輪廓相適配的輪廓。
優(yōu)選地,上述內(nèi)環(huán)形座15中設(shè)置有圓周槽,以用于容納優(yōu)選為環(huán)形段或開環(huán)形式的磁體,從而,在所述裝置1的組裝期間,即,在定位所述鎖定導(dǎo)向件16之前,所述保持元件14可被保持在所述內(nèi)環(huán)形座15的適當(dāng)位置上。
替代或除了在所述內(nèi)環(huán)形座15中設(shè)置上述磁體之外,所述保持元件14本身可以設(shè)置為磁性元件。這可通過所述保持元件14的磁化或是與之相關(guān)的磁體來實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于上述用于鎖定所述保持元件14的鎖定導(dǎo)向件16,應(yīng)當(dāng)理解的是,可利用西格環(huán)19使其方便地保持在所述管狀通道2內(nèi)的適當(dāng)位置,抵靠所述管狀通道2的內(nèi)壁,其中,所述西格環(huán)19與設(shè)置在所述管狀體2的內(nèi)管壁上的內(nèi)周槽20部分接合。
所述鎖定導(dǎo)向件16的外管壁包括周向槽(未圖示),所述o形環(huán)容納在該周向槽中且一部分向外突出。該o形環(huán)提供了所述鎖定導(dǎo)向件16的外環(huán)形壁與所述管狀通道2的內(nèi)壁之間的壓力密封性。
優(yōu)選地,所述裝置1包括磁性裝置22,其用于向處于縱向位置(見圖2,4,5)或是其附近的位置的截流構(gòu)件6施加一引力,和/或以一預(yù)設(shè)的力將其保持在所述縱向位置,從而使得只有當(dāng)超過該磁引力的力被施加到所述截流構(gòu)件6上時(shí),該截流構(gòu)件6才能朝上述橫向位置(參見圖1,9)移動。
優(yōu)選地,所述磁性裝置22具有環(huán)形,盡管也可以使用具有扇環(huán)形、盤或其它形式的磁體,并設(shè)置在所述塞子5上/內(nèi)。
根據(jù)所示的實(shí)施方式,這些磁性裝置由所述塞子5、優(yōu)選所述塞子5的內(nèi)側(cè),即,當(dāng)所述塞子5被用于以壓力密封的方式關(guān)閉所述側(cè)向開口3時(shí),所述塞子5面向上述軸向通道的一側(cè)承載。
根據(jù)未在圖中示出的實(shí)施方式,上述磁性裝置可包括承載在所述截流構(gòu)件6的側(cè)面的一個或多個磁鐵,當(dāng)所述截流構(gòu)件6處于上述縱向位置時(shí),所述截流構(gòu)件6的該側(cè)面面向所述側(cè)向開口3,從而這些磁體可與所述管狀體2的內(nèi)壁、與用于所述截流構(gòu)件的座7和/或優(yōu)選與所述塞子5的一部分相互作用。這些磁性裝置還優(yōu)選具有環(huán)形,并施加到所述截流構(gòu)件6的側(cè)面上,當(dāng)所述截流構(gòu)件6處于所述縱向位置時(shí),所述截流構(gòu)件6的該側(cè)面面向所述側(cè)向開口。當(dāng)所述截流構(gòu)件6具有大致圓形形狀時(shí),這是特別有利的,因?yàn)樗龃怒h(huán)可以同心地施加到所述截流構(gòu)件6上。
可能地,上述磁性裝置22可被設(shè)置成由所述塞子5和所述截流構(gòu)件6承載,在后一種情況下,所述塞子和所述截流構(gòu)件的磁體應(yīng)當(dāng)布置在大致相面對的位置,以便當(dāng)所述截流構(gòu)件6處于上述縱向位置(見圖2,4,5)時(shí)相互磁吸引。
關(guān)于引起所述截流構(gòu)件6朝向所述塞子的吸引力,可以理解的是,這種吸引力在所述截流構(gòu)件6從上述橫向位置到所述縱向位置的過渡步驟期間是有用的。事實(shí)上,當(dāng)鉆井泥漿沿著所述軸向通道從端部2a流動到端部2b時(shí),泥漿流本身推動所述截流構(gòu)件并將其保持在上述縱向位置。因此,在所述鉆井泥漿的內(nèi)部壓力作用之前,所述磁體22有助于所述截流構(gòu)件6附著在所述插入座7上。
一旦安裝了適配器,且所述泥漿流已經(jīng)從軸向偏轉(zhuǎn)到徑向,則流體將打開所述截流構(gòu)件而無需克服任何磁引力,因?yàn)?,磁體已經(jīng)隨著塞子被移除(因?yàn)樗鼈兣c所述塞子相連)。
優(yōu)選地,所述塞子5和截流構(gòu)件6之間沒有直接接觸,確保二者間始終保持最小距離,以避免任何殘留的泥漿可能會阻止所述截流構(gòu)件到達(dá)上述縱向位置(參見圖2,4,5),并因此確保所述側(cè)向開口的緊密密封性。
其結(jié)果是,當(dāng)所述截流構(gòu)件6處于上述縱向位置(見圖2,4,5)時(shí),在所述截流構(gòu)件6和所述塞子5之間限定了一封閉腔室。為提供該腔室的減壓,根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式,所述塞子5包括一小的軸向通孔29,閉合螺帽28位于該軸向通孔29上,所述閉合螺帽28適合于被致動成壓力密封閉合狀態(tài)和打開狀態(tài),以分別用于阻礙和允許流體通過上述通孔,在后一種情況下,允許鉆井泥漿通過。因此,所述軸向通孔與所述螺帽28一起構(gòu)成排放閥。
因此,通過打開上述排放閥,可排出在此保持的任何鉆井泥漿,這將提高所述截流構(gòu)件在所述縱向位置的穩(wěn)定性(參見圖2,4,5),并將確保壓力密封關(guān)閉所述橫向通道。
優(yōu)選地,上述磁性裝置22以包圍其上設(shè)有排放閥的上述通孔的方式被施加到所述塞子5上。
如以上說明中所清楚示出的,本發(fā)明的裝置1滿足上述需求,并且也避免了本發(fā)明的引言中所列出的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。作用于調(diào)節(jié)按壓/推動部件上以壓迫所述管狀支撐件抵靠上述定位和定心裝置進(jìn)入到所述限位停止位置提供了恢復(fù)由于加工公差所造成的間隙的可能性,并允許所述管狀支撐件占據(jù)所述裝置的管狀體中一給定的精確的軸向位置,由此,所述截流構(gòu)件的軸向位置也被精確限定,且所述截流構(gòu)件相對于其相應(yīng)的截流構(gòu)件座被最佳定位。
有利的是,容納在所述管狀體的內(nèi)環(huán)形座中的磁性裝置的設(shè)置允許在所述裝置的組裝期間,即,在定位所述鎖定導(dǎo)向件之前,將所述保持元件保持在所述內(nèi)環(huán)形座的適當(dāng)位置上。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白理解的是,可對如上所述的裝置進(jìn)行多種修改和變化,這些修改和變化將落入如下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。