[发明专利]可视闸板位置指示器设备和被添加到闸板BOP方法及闸板BOP

说明书

技术领域

本文所公开的主题的实施例大体而言涉及构造成在防喷器(BOP)的外部提供关于BOP内的闸板(ram)块的当前位置的可视指示的设备，以及将这样的设备添加到新的或现有防喷器的方法。

背景技术

油气采集仍然是世界经济的重要构成部分，尽管有关于油气开采的可接近性和安全性的不断增多的挑战。在离岸位置处从不断的增加水深处执行钻井以从海底下方采集油气。

在图1中示出传统的离岸油气设施10，其包括平台20(或者在水面上的任何其它类型的船只)，平台20经由立管30连接到在海床50上的井口40。应当指出的是，图1所示的元件未按照比例绘制且不应从图1所示的相对大小和距离来推断出尺寸。

水下防喷器组(BOP)60位于海床50附近，且可包括附连到井口40的低位BOP组62和附连到立管30远端的海下立管总成(“LMRP”)64。在常规操作期间，低位BOP组62与LMRP 64连接。位于低位BOP组62或在LMRP 64中的BOP 66在正常操作期间处于打开状态，但可关闭(例如，切换到关闭状态)，以中断通过立管30的流体流动。电缆和/或液压管线70从钻井平台20向置于BOP组60上的控制器80传输控制信号。根据经由电缆和/或液压管线70从平台20接收的信号，控制器80控制BOP 66处于打开状态或关闭状态。控制器80也获得与BOP的当前状态(打开或关闭)有关的信息并发送到平台20。

在钻井期间，处于高压的气、油或其它井流体可从钻井层爆喷到立管内。这种事件(其有时被称作“井涌”或“井喷”)在不可预测的时刻发生，如果未及时地控制爆喷，可能会损坏井和/或该设施的装备。BOP安装成在井喷事件发生时密封该井。尽管上文的讨论针对水下井，其对于在陆地上的井同样成立。

如图2所示的常规BOP大致为配置成防止高压流体从井流到立管30内的阀。在图2中的BOP 100(其可为在水下BOP组60中的BOP 66中的任何一个)具有主体110，在主体110内，两个大致垂直的腔室120与130相交。第一腔室120(竖直井筒)连接到立管30且与立管30对准。

第二腔室130容纳两个闸板块140，闸板块140配置成沿着垂直于立管30的x轴线移动，闸板块140由相应活塞杆150朝彼此推动。活塞杆150的尾端160分别容纳在主体 110的端帽170内。这种类型的BOP(其具有闸板块)被称作闸板BOP。

在常规操作期间，BOP 100处于打开状态，闸板块140位于相应打开位置，在第一腔室120与第二腔室130相交的空间外部。当井涌事件发生时，在从控制器80接收到命令时，闸板块140朝向彼此移动到关闭位置，在关闭位置，闸板块140在第二腔室130内彼此面对面接触。当闸板块140到达关闭位置时，切断通过那里的流体流动。BOP 100然后处于关闭状态。

控制器80通过沿着电缆70发送信号来向平台20报告BOP 100的状态。但是，当发生事故时，电缆70可能会变得中断或者控制器80可能损坏，并且因此，在平台20上的操作者可不知道BOP是否接收到了控制信号并切换到关闭状态，还是保持在打开状态。关于BOP的状态的信息对于防止溢出或者遏制从井口40爆喷的流体溢出而言可为至关重要的。在常规情况下，如果正常信息路径中断(例如，如果电缆70和/或控制器80受损)，则不能检索到这条信息。

因此，将需要向BOP配备用于在BOP外部提供关于BOP内的闸板块的当前位置的可视指示的设备，以便能够通过在BOP外部执行可视检测，例如使用配备了水下摄像机的遥控潜水器(ROV)来确定BOP的状态。

还将希望修改常规BOP以包括这样的可视指示器，从而避免了不知道和不能确定BOP的状态的情形。此外，还希望这样的指示器独立于任何电源，使得即使在这样电源可能变得不可用的情况下它们将仍提供关于闸板块的信息。

发明内容

根据一个示例性实施例，提供一种用于在闸板防喷器外部提供可视指示的设备。该设备包括：指示器杆，其具有在BOP的端帽外部延伸的端部，且配置成与BOP内的尾杆接合，且在当BOP处于打开状态时的第一位置与当BOP处于关闭状态时的第二位置之间切换。该设备还包括：可检测部分，其位于端帽外部且配置成提供关于指示器杆的当前位置的可视指示；以及密封组件，其配置成将端帽内的空间与BOP操作所处的环境密封隔离。