CN101128645A - 关于液压防喷器闸板的改进 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于将辅助力传递到防喷器(BOP)中的剪切式闸板的活塞的致动器、以及对应的BOP。在一个实施例中，公开的辅助力致动器(12)用于液压防喷器闸板(10)上，致动器包括连接到液压防喷器闸板的致动器本体(30)；位于本体中的第一和第二腔室(38、36)，腔室通过致动器活塞(46)彼此相隔离；杆件(42)，所述杆件连接到液压防喷器闸板的操作活塞(24)、通过第一腔室和致动器活塞、并延伸进第二腔室中的至少一部分中；其中致动器活塞通过夹紧装置(48)以可释放方式与杆件接合；且其中液压防喷器闸板通过来自操作活塞运动的力和来自致动器活塞运动的辅助力操作。

Description

关于液压防喷器闸板的改进

技术领域

本发明涉及液压防喷器闸板(hydraulic ram)，具体地但不排他地，涉及一种用于将辅助力传递到防喷器中的剪切式闸板(shear ram)的活塞的致动器。

背景技术

有许多使用液压防喷器闸板的应用。每个防喷器闸板典型地包括通过液压力向前驱动的活塞。在油井钻探中，液压防喷器闸板位于防喷器中。在紧急情况下，当需要关闭井以防止在钻探时出现井喷(blow out)时，两个相对的防喷器闸板合并在一起以密封井眼。这些防喷器闸板典型地被称为剪切式闸板，这是因为所述防喷器闸板包括在活塞前表面上用于切断井眼中的钻杆或套管的剪切刀片。

当剪切式闸板被液压力致动时，随着刀片被液压活塞驱动，相对的剪切刀片合并在一起而互相作用。剪切刀片首先挤压，然后剪切钻柱、套管或井中的其它管件。随着井钻的深度越深，则管件的直径、壁厚越大，且钢号(钢等级)增加。因此，剪切井中的管件需要更大的液压力。这需要更大的致动器活塞，因此，需要更大的操作流体体积和更高的封闭压力。

对于配置在陆上或固定的海上装置的剪切式闸板，增加尺寸很困难，但可以适应。对于配置在海底的剪切式闸板，必须在流体/气体收集器中的压力下储存的液压流体的体积随着水的深度成指数增加。这些收集器的体积和重量使得海底防喷器或关闭系统更重，因此更难配置。

发明内容

本发明实施例的一个目的是提供一种用于剪切式闸板上的辅助力致动器，以增加施加的力而大体无需增加所需液压流体的体积。

本发明实施例的又一个目的是提供一种操作液压防喷器闸板的两级方法。

本发明的至少一个实施例的目的是提供一种防喷器，所述防喷器具有用于改进的钻杆、套管或其它管件的剪切的两级致动机构。

根据本发明的第一方面，提供一种用于液压防喷器闸板上的辅助力致动器，致动器包括：

致动器本体，所述致动器本体包括将所述本体连接到液压防喷器闸板的固定装置；

位于本体中的第一和第二腔室，所述腔室通过致动器活塞彼此相隔离；

杆件，所述杆件适于连接到液压防喷器闸板的操作活塞、通过第一腔室和致动器活塞、并延伸进第二腔室的至少一部分中；

致动器活塞通过夹紧装置以可释放方式接合到杆件上；以及

其中液压防喷器闸板通过来自操作活塞运动的力和来自致动器活塞运动的辅助力操作。

因此，当正常的操作活塞已经移动防喷器闸板以挤压物体时，可以释放致动器活塞以在防喷器闸板上提供辅助力。

优选地，致动器包括操作致动器活塞的释放机构。依此方式，致动器活塞可以在操作活塞的行程端部处或附近释放，从而在最需要的位置处提供辅助力。

优选地，分离元件位于液压防喷器闸板和本体之间。更优选地，一个或多个密封件设置在分离元件上，以作用在杆件上，并可防止液压流体从本体释放到液压防喷器闸板的液压流体室中。

优选地，致动器包括设置用于提供作用到致动器活塞上的力的能量储存装置。

在第一实施例中，能量储存装置为机械装置。优选地，机械装置为一个或多个保持在压缩状态的弹簧。较有利地，机械装置为多个本领域公知的Bellville弹簧。

在第二实施例中，能量储存装置为液压装置。优选地，液压装置为保持在压力下的液压流体。

优选地，致动器还包括复位装置，以将致动器活塞移动回到其原始操作位置。优选地，致动器还包括防喷器闸板设定装置，以将操作活塞移动回到其原始操作位置。依此方式，可以复位液压防喷器闸板。

优选地，夹紧装置包括滚珠式夹紧装置，并且可以包括美国专利第2,062,628(Yannetta)号或美国专利第2,182,797号中公开类型的装置，该专利的公开内容在此并入本文供参考。

滚珠式夹紧装置可以包括安装在滚珠安装元件中的多个滚珠，其中所述滚珠安装元件可以为滚珠隔圈或套筒，并具有多个孔，每个孔相关于对应的滚珠。致动器，特别是致动器活塞可以适于推动滚珠与杆件接合以夹紧杆件。这可以帮助辅助力的应用。

致动器活塞可以限定一个或多个凸轮面或斜面，所述凸轮面或斜面用于径向推动一个或多个滚珠与杆件接合。

滚珠式夹紧装置可以适于在致动器活塞在第一方向运动期间夹紧杆件，并在第二相对方向上的运动期间释放杆件。为了帮助此操作，装置可以包括用于在滚珠安装元件和致动器活塞之间允许相对运动的滚珠释放机构。滚珠释放机构可以包括肩部或类似部分，所述肩部在致动器活塞的返回运动中可以适于邻接滚珠安装元件，以将力施加到滚珠元件上，以使滚珠脱离杆件。滚珠安装元件可以包括凸缘或弹簧板，且至少一个弹簧可以设置在凸缘和致动器活塞之间。弹簧可以帮助致动器的操作，并可以防止致动器活塞在滚珠与杆件脱离之后撞击致动器的其它部件。当释放后，杆件可以移动，而与致动器活塞返回到开始位置无关。

根据本发明的第二方面，提供了一种操作液压防喷器闸板的方法，包括步骤：

(a)释放第一活塞以作用在防喷器闸板上；

(b)利用第一活塞的运动触发释放机构；

(c)在释放机构的操作中释放第二活塞以作用在防喷器闸板上。

优选地，所述方法包括步骤：压缩/加压第一活塞后的液压流体，其中所述液压流体接着用于操作第一活塞。优选地，所述方法包括步骤：使第二活塞以可释放方式与第一活塞接合，使得当第一活塞操作时，第二活塞固定，而当第二活塞操作时，第二活塞还移动第一活塞。

较有利地，释放机构在第一活塞的行程端部处或接近所述端部处被触发。

优选地，所述方法包括步骤：通过移动第一和第二活塞返回到其原始操作位置使液压防喷器闸板复位。

所述方法的进一步特征限定在关于本发明的第一方面。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于油井钻探中的防喷器，防喷器包括：

一对相对的液压防喷器闸板，每个防喷器闸板在前表面上具有剪切刀片；以及

至少一个根据本发明第一方面的辅助力致动器，所述至少一个辅助力致动器位于液压防喷器闸板的至少一个上。

优选地，辅助力致动器设置在每个液压防喷器闸板上。依此方式，防喷器闸板将通过操作活塞的作用首先挤压管件，然后，管件通过致动器活塞的操作受到剪切。

优选地，能量储存装置为液压能量储存。依此方式，防喷器对于可以保持在用于穿过月池(moon pool)配置的5.7m×5.7m的尺寸内。

附图说明

现在将参照以下附图，仅通过实例说明本发明的实施例，其中：

图1是显示了位于第一操作位置的包括根据本发明的第一实施例的辅助力致动器的液压防喷器闸板的示意性横截面图；

图2是图1的辅助力致动器的释放机构的说明图；

图3是显示位于第二操作位置的包括图1的辅助力致动器的液压防喷器闸板的示意性横截面图；

图4是显示位于第三操作位置的包括图1的辅助力致动器的液压防喷器闸板的示意性横截面图；

图5是包括根据本发明的第二实施例的辅助力致动器的液压防喷器闸板的示意性横截面图；

图6是包括根据本发明的第三实施例的辅助力致动器的液压防喷器闸板的示意性横截面图；以及

图7和图8是显示分别位于第二和第三操作位置的根据本发明的另一实施例的辅助力致动器的一部分的示意性横截面图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例，标号首先在显示液压防喷器闸板的附图的图1中设定，其中所述液压防喷器闸板通常用参考符号10表示，辅助力致动器12安装在所述液压防喷器闸板上。

液压防喷器闸板10为防喷器14的一部分。防喷器14包括本体16，所述本体具有穿过其的轴向孔18、以及进入孔18的至少一个横向端口20。液压防喷器闸板10安装在横向端口20处。防喷器闸板10包括圆柱形轴22，所述圆柱形轴在第一端具有活塞24且具有安装在相对端的剪切刀片26。活塞通过在活塞24后面的液压流体的加压在防喷器闸板腔室36中操作。

按照传统，钻杆或管件28被定位成穿过孔18。在井喷的情况下，活塞24受到致动以迫使轴22朝向孔18。典型地，两个相对的液压防喷器闸板10被安装成横过孔，使得剪切刀片26相互作用。剪切刀片首先挤压，然后剪切管件28。剪切刀片设置为使得当其相遇时，孔18被密封并可防止井喷。

辅助力致动器12连接到现有的液压防喷器闸板10。依此方式，致动器12可以改进现有的防喷器闸板系统。端盖可以从现有的防喷器闸板中去除，且本体30继而位于此位置32处。本体30固定到防喷器闸板、通过螺栓34或其它认可的固定装置固定。分隔板40将防喷器闸板腔室36与本体30的内部隔离。

本体30分别包括第一和第二腔室38、37。在此实施例中，这些腔室37、38具有比腔室36大的直径。腔室由活塞46分开。

传统防喷器闸板10的活塞24与延伸通过分隔板40上的密封件44的额外连接杆42配合。所述密封件44包含施加用以关闭防喷器闸板10的充分液压。

连接杆42行进通过第一腔室38并通过活塞46的中心。夹紧装置48安装在活塞46内。在所述实施例中，夹紧装置48为在此并入本文供参考的美国专利第2,062,628号中说明的滚珠式夹紧装置类型。滚珠式夹紧装置48将在下文中参照图5和图6说明。实质上，装置48可选择地夹紧杆件42，使得活塞46和杆件42一起移动。将会理解，可以使用各种不同类型的夹紧装置。

一叠列Bellville弹簧50安装在第二腔室37中的活塞46后面。这些弹簧50可以储存大量的能量，但施力在行进几厘米就快速下降。腔室38设置为只提供活塞46很小的可能行进距离。活塞46的目的为压缩并保持环绕连接杆42以径向方式设置的Bellville弹簧50。施加到作用在活塞46上的腔室38的压力压缩Bellville弹簧50。

压缩的Bellville弹簧50中的载荷通过旋转的“半销”52保持。这是由能够支撑或保持超过100公吨的很高载荷的高抗拉钢构成。如图2所说明，旋转“半销”的运动通过连杆、杆臂或圆板54起作用。图2为通常由参考符号56表示的释放机构的示意图。连杆的选择根据对于在储存能量的释放中的个人安全所制作的规定进行。图2所示的圆板54具有明显的安全优点。

当活塞46压缩Bellville弹簧50时，弹簧加载的连杆臂58使“半销”52旋转。载荷支撑在如图2中箭头表示进行旋转的“半销”52的展平部分上。连杆臂58连接到固定到连接杆42的可调节轴环60，使得当所述连杆臂移动预先调节的长度时，弹簧操作圆板54的旋转，并因此旋转“半销”。

通过改变可调节轴环60的位置，操作者可以设定使剪切式闸板关闭的点，Bellville弹簧50将卸下其载荷。此特征在改变钢和其它待剪切材料的性能的情况下是有用的。另外，待剪切的单个管子或多个管子的几何形状将影响最佳卸载点。例如，管子剪切中的管子需要比单管结构更早的卸载点。

在使用中，腔室36、38填充有液压流体，以便移动活塞24、46远离孔18。当活塞24移动时，所述活塞使防喷器闸板10的剪切刀片26退回。连杆臂58也如上所述移动旋转板54。活塞46不依赖于杆件42移动，以在供给到腔室36、38的液压流体的施力下压缩Bellville弹簧50。此操作位置如图1所示，且防喷器闸板10和致动器12可以保留固定在此位置，直到需要防喷器闸板运动为止。

将说明图3所示的剪切式闸板的操作。操作者执行出现在传统防喷器闸板10上的液压活塞24和轴22的控制功能。通过在活塞24的背面和板40之间供给液压流体，向前推动活塞24以使轴22前进，使得剪切刀片26开始挤压待剪切的管子28。在连接杆42行进中的临界点处，连杆臂58使圆板54和“半销”42旋转并释放Bellville弹簧50中的储存能量。这是因为“半销”的切掉部分与致动器壁的圆形部分平齐。当储存的能量释放时，活塞46将移向孔18。当活塞46移动时，夹紧装置48迫使滚珠抵靠在杆件42上，因此，杆件42也被迫朝向孔18。杆件42的此运动被传递到轴22上，且刀片26被进一步迫使进入孔18内。因此，来自弹簧50的机械力增加到关闭时所产生的液压力上，从而提供与活塞面积、施加的液压和Bellville弹簧50的长度和结构成比例的较大剪切力。

图4显示了当Bellville弹簧50的力已经消耗时的结构。引用10a的第二防喷器闸板说明显示刀片26、26a相互作用以密封孔18的视图。为了重新设定系统，控制系统在活塞24的前表面上将液压流体引导到腔室36中。这样就立刻开始压缩Bellville弹簧50。当具有连接的内滚珠式夹紧装置(female ball-gripping device)48的活塞46与致动器套筒62接触时，完成Bellville弹簧50的压缩。

在此点处，弹簧加载的“半销”52旋转以保持储存的能量。连接杆42的进一步运动使内滚珠式夹紧装置48接触致动器套筒62。这就压下内滚珠式夹紧装置48内的滚珠隔圈，并使连接杆42继续其行程，直到活塞46已经完全向后冲击为止。致动器套筒62可能需要以液压方式启动以释放滚珠式夹紧装置48内的滚珠隔圈，以保证立刻接触到连接杆42。腔室37、38中的流体端口64、66可以用于将流体压力施加到或将流体排出到活塞46的任一侧。

本领域普通技术人员应该理解，Bellville弹簧50可以用普通的螺旋弹簧代替以提供可供选择的实施例。也可以使用其它类型的滚珠式夹紧装置，例如，公开在Dillon的美国专利第2,182,797号中的类型，该专利的公开内容在此并入本文供参考。例如，进一步的实施例可以根据锥形滑动件使用可供选择的机械式夹紧装置来代替滚珠式夹紧器系统48。例如，也可以根据滚珠式夹紧器机构使用其它的弹簧保持机构。

释放机构56的自动机械连杆在以下实施例中可以改变，例如，可以使用小的封闭式液压活塞来代替传统弹簧。

其它的实施例可以使用接近开关或预确定卸载Bellville弹簧58中储存的机械能量的点的某些电子方法。在此情况下，释放机构56将通过螺线管操作。

又一个实施例将根据液压的预设定值提供释放机构。当达到此液压临界值时，在该机构配置在大气压力下的情况下，将通过导向液压管线、螺线管或甚至气控管线与释放机构56连通。

现在参照说明液压防喷器闸板的图5，其中所述液压防喷器闸板通常用参考符号110表示，并且包括根据本发明的第二实施例的辅助力致动器112。与图1到4中相同的部件用原参考符号加上100表示。

第一实施例中的致动器12具有1.761米的设计长度。当组装进海底防喷器(BOP)组中时，总设计长度为7.61米。当BOP组必须降低通过用于海底配置的月池时，由于许多月池具有6.5米乘6.5米的尺寸，因此此尺寸不可接受。致动器的长度可以通过重新设计Bellville弹簧50而减少。所以不是单一组，而是具有多个组，典型地为环绕杆件42径向设置四个组。然而，对于某些BOP，最终致动器12的直径进入下一个防喷器闸板空间，其中所述下一个防喷器闸板连续向下定位在井眼中。

即使重新设计，致动器12的总长度为1.18米，其导致BOP组具有5.966米的总设计长度，恰好在特定石油公司设定的5.7米的极限外。

第二实施例寻求获得同样的目的，即，为了减少需要用于剪切管子的收集瓶的体积，尤其是在深水中，同时保持或增强可获得的储存剪切力，但降低了总长度。

图5的防喷器闸板110具有与图1到4的防喷器闸板10相同的设置。除了第一腔室138比第二腔室137窄而使得本体130在一端的直径增加(典型地进入18″圆柱体内)外，致动器112是一样的。致动器活塞146位于第二腔室137中。活塞146直接连接到US 2,062,628所述类型的滚珠式夹紧装置148。

滚珠式夹紧装置148包括形成凸轮面或斜面139的锥形部分的表面，其中滚珠141在各锥形部分中可以行进在各锥形边缘上。例如，为滚珠隔圈143形式的滚珠安装元件通过弹簧偏置，以将滚珠141限制在锥形部分139内。因此，滚珠141在由滚珠隔圈143限制的锥形部139中行进。当滚珠141向下行进到锥形部139时，所述滚珠夹紧杆件142。为了使所述滚珠退回，滚珠隔圈143移动，使得滚珠可以退回进入锥形部分141内的袋状部中。在第一实施例中，隔圈143和致动器套筒62之间形成接触，从而造成隔圈143运动以使滚珠141退回。

致动器活塞146的目的在于，当主活塞124已经具有施加到其的流体压力并充分移动以使井眼18中的管子变形并挤压管子时施加第二级力。

致动器活塞146的释放通过来自施加到主活塞124的液压流体、或来自测量所需行程长度的位置指示器/传感器的压力信号进行控制和致动。

在适当的压力值下或行程传感器的位置处，进入阀164向含有操作流体的单独收集库(accumulator bank)打开，其压力通常储存为200巴。活塞146的运动使滚珠式夹紧装置148与杆件142接合，并施加施加到致动器活塞146的整个横截面区域上的压力的全部作用力。同时，全部操作压力施加到第一腔室136中的活塞124。因此，剪切刀片126将接合及剪切管件128、密封孔118并关闭井。

操作腔室137中的致动器活塞146所需的流体的较小体积意味着收集库压力将不会如同较大体积活塞的情况一样快速下降。此外，由海底收集器操作的电泵可以用于保证总是将最大的压力施加到入口164。

当传递施加到活塞124和致动器活塞146的组合力后，井可以通过在第二腔室138中的端口170处施加的较小压力打开。密封件172使滚珠式夹紧装置148移动到右边，并允许滚珠退回，因此，井可以通过将压力施加到活塞124的前表面打开。

致动器活塞146的行程长度小，通常大约为50mm，其足以在需要切断井眼118中的管子128的点处施加最大的力。希望致动器活塞146和其占据的腔室141典型地为大约270mm长，滚珠式夹紧装置148大约250mm长。致动器112的总长度应该大约为520mm长。

对于收集器体积需要很大的非常深的水，可以实现系统控制的交替方法。这在图6中进行了说明。与图5相同的部件给出相同的参考符号。

在此实施例中，规定体积的收集器174填充有氮气，并尽可能保持接近大气压力。收集器174通过阀176连接到入口166。收集器管线和阀176认为是至少300巴的挤毁压力。当达到所需临界压力或位置以操作致动器活塞146时，阀176打开。这使得致动器活塞146返回侧上的流体可排出到收集器174。

在1850米以下的水深中，仅海水压力就可以充分地将致动器活塞146驱动到左边并剪切管子128。在比此深度浅的水深中，在入口166处可能需要收集器压力以剪切管子128。

现在转向图7，显示了根据本发明的另一实施例的辅助力致动器的一部分的示意性横截面图，致动器通常用参考符号212表示。致动器212与图1到4的致动器12以及与图5和图6的致动器112相同的部件通过同样参考符号分别加上200和100的数表示。

致动器212的结构与致动器112的结构基本相同，并使用防喷器闸板，例如，防喷器闸板110。因此，在此将只详细说明致动器212和图5的致动器112之间的实质差别。

在图7中，致动器212显示在与图3中所示的致动器12相同的第二操作位置处。在此位置处，致动器活塞246退回。除了装置248另外包括帮助滚珠141与杆件242脱开的释放机构78外，致动器212包括与图5的装置148具有相同结构和操作的滚珠式夹紧装置248。释放机构78包括设置在滚珠隔圈243上的凸缘或弹簧板80、以及设置在凸缘80和致动器活塞246上的肩部84之间的多个弹簧82。释放机构78另外包括形成于套在致动器活塞246外部的本体上或之中的肩部86。

致动器212以与致动器112相似的方式操作，图8中显示了致动器活塞246随后朝向防喷器(例如，图1所示的BOP 14)的孔的运动。如同致动器112，此运动使滚珠141被径向向内推动以夹紧杆件242。当致动器212返回到起始位置以打开BOP孔时，致动器活塞246带动杆件242向后朝着图7的位置移动。在此运动期间，滚珠隔圈凸缘80在致动器活塞246已完全返回到其起始位置之前与肩部86接触。因此，通过滚珠隔圈凸缘80和肩部86之间的邻接，当滚珠141被允许径向向外并沿表面239移动时，致动器活塞246向图7位置的连续运动使滚珠141与杆件242脱离。致动器活塞246的进一步运动封闭了压缩弹簧82的活塞肩部84和凸缘80之间的距离。依此方式，弹簧82可防止致动器活塞246在释放滚珠141后碰撞致动器212的其它部件，例如，其上设置肩部86的基座88。

本发明的主要优点在于其提供了辅助力致动器，所述辅助力致动器与液压防喷器闸板一起使用以增加液压防喷器闸板所供给的力，而不需要较大体积的液压流体。

本发明的进一步优点在于其提供了辅助力致动器，所述辅助力致动器与两级应用力的液压防喷器闸板一起使用，以剪切物体，例如，管子。初始力通过标准的液压防喷器闸板传递，而二次力在行程的预设点处卸载以或多或少地加倍施加的力。

本发明的再进一步的优点在于其提供了辅助力致动器，所述辅助力致动器与液压防喷器闸板一起使用，其中卸载辅助力的预设点可调节为在卸载的机械力最有效的液压行程点处最佳化管子的切断载荷。

本领域普通技术人员将会理解，在不偏离本发明范围的前提下可以对在此说明的本发明做出各种修改。例如，可以横交于孔设置多个腔室以提供逐步增加的致动器力。如在此说明的内容，可以选择任何释放机构来设定及释放致动器活塞。也可以包含可供选择的夹紧机构。

Claims (26)

1.一种用在液压防喷器闸板上的辅助力致动器，所述致动器包括：

a)致动器本体，所述致动器本体包括将所述本体连接到液压防喷器闸板的固定装置；

b)位于所述本体中的第一和第二腔室，所述腔室通过致动器活塞彼此相隔离；

c)杆件，所述杆件适于连接到所述液压防喷器闸板的操作活塞、通过所述第一腔室和所述致动器活塞、并延伸进所述第二腔室的至少一部分中；

d)致动器活塞，所述致动器活塞通过夹紧装置以可释放方式接合到所述杆件上；以及

e)其中所述液压防喷器闸板通过来自所述操作活塞运动的力、以及来自所述致动器活塞运动的辅助力操作。

2.根据权利要求1所述的辅助力致动器，其中所述致动器包括操作所述致动器活塞的释放机构。

3.根据权利要求1或2所述的辅助力致动器，其中分离元件位于所述液压防喷器闸板和所述本体之间。

4.根据权利要求3所述的辅助力致动器，其中一个或多个密封件设置在所述分离元件上，以作用在所述杆件上，并防止液压流体从所述本体释放到所述液压防喷器闸板的液压室中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的辅助力致动器，其中所述致动器包括设置用于提供作用到所述致动器活塞上的力的能量储存装置。

6.根据权利要求5所述的辅助力致动器，其中所述能量储存装置为机械装置。

7.根据权利要求6所述的辅助力致动器，其中所述机械装置为保持在压缩状态的一个或多个弹簧。

8.根据权利要求6所述的辅助力致动器，其中所述机械装置为多个Bellville弹簧。

9.根据权利要求5所述的辅助力致动器，其中所述能量储存装置为液压装置。

10.根据权利要求9所述的辅助力致动器，其中所述液压装置为保持在压力下的液压流体。

11.根据前述权利要求中任一项所述的辅助力致动器，其中所述致动器包括复位装置，以将所述致动器活塞移动回到其原始操作位置。

12.根据权利要求11所述的辅助力致动器，其中所述致动器包括防喷器闸板设定装置，以将所述操作活塞移动回到其原始操作位置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的辅助力致动器，其中所述夹紧装置包括滚珠式夹紧装置。

14.根据权利要求13所述的辅助力致动器，其中所述滚珠式夹紧装置包括安装在具有多个孔的滚珠安装元件中的多个滚珠，每个孔相关于对应的滚珠。

15.根据权利要求14所述的辅助力致动器，其中所述致动器活塞适于推动所述滚珠与所述杆件接合以夹紧所述杆件。

16.根据权利要求13到15中任一项所述的辅助力致动器，其中所述滚珠式夹紧装置适于在所述致动器活塞在第一方向上的运动期间夹紧所述杆件，并在第二相对方向上的运动期间释放所述杆件。

17.根据权利要求14到16中任一项所述的辅助力致动器，其中所述滚珠式夹紧装置包括用于在所述滚珠安装元件和所述致动器活塞之间允许相对运动的滚珠释放机构。

18.根据权利要求17所述的辅助力致动器，其中所述滚珠释放机构包括适于邻接所述滚珠安装元件的肩部，以将力施加到所述滚珠安装元件上，以在所述致动器在所述第二方向上运动期间使所述滚珠脱离所述杆件。

19.根据权利要求18所述的辅助力致动器，其中所述滚珠安装元件包括凸缘以及设置在所述凸缘和所述致动器活塞之间的至少一个弹簧。

20.一种操作液压防喷器闸板的方法，包括步骤：

(a)释放第一活塞以作用在防喷器闸板上；

(b)利用所述第一活塞的运动触发释放机构；以及

(c)在所述释放机构的操作中释放第二活塞以作用在所述防喷器闸板上。

21.根据权利要求20所述的操作液压防喷器闸板的方法，其中所述方法包括步骤：加压所述第一活塞后的液压流体，其中所述液压流体接着用于操作所述第一活塞。

22.根据权利要求20或权利要求21所述的操作液压防喷器闸板的方法，其中所述方法包括步骤：使所述第二活塞以可释放方式与所述第一活塞接合，使得当所述第一活塞操作时，所述第二活塞固定，而当所述第二活塞操作时，所述第二活塞还移动所述第一活塞。

23.根据权利要求20到22中任一项所述的操作液压防喷器闸板的方法，其中所述释放机构在所述第一活塞的行程端部处或接近所述端部处被触发。

24.根据权利要求20到23中任一项所述的操作液压防喷器闸板的方法，其中所述方法包括通过移动所述第一和第二活塞返回到其原始操作位置来使所述液压防喷器闸板复位的步骤。

25.一种用于油井钻探中的防喷器，所述防喷器包括：

一对相对的液压防喷器闸板，每个所述防喷器闸板在前表面上具有剪切刀片；以及

至少一个根据本发明权利要求1到19中任一项所述的辅助力致动器，所述辅助力致动器位于所述液压防喷器闸板的至少一个上。

26.根据权利要求25所述的防喷器，其中辅助力致动器设置在每个所述液压防喷器闸板上。

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