CN105518247A - 用于在钻井过程中确保连续循环的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在钻井过程中确保连续循环的装置(1)包括其中具有轴向通道(2)的管状本体(2),该管状本体具有由可移除的插塞(5)关闭的侧向开口(3)。一挡板阀被放置在所述管状通道中,该挡板阀的阻断构件能够在横向位置和纵向位置之间移动,在该横向位置,所述阻断构件将所述轴向通道关闭,在该纵向位置,所述阻断构件以压力密闭方式将所述侧向开口(3)关闭。有利地,所述装置(1)包括磁性装置(22),以对处于所述纵向位置的所述阻断构件(6)产生作用并以预定载荷将所述阻断构件保持在所述纵向位置,并且当超过该预定载荷时,所述阻断构件(6)能够移动到所述横向位置。

Description

用于在钻井过程中确保连续循环的装置
本发明涉及一种如在权利要求1的前序部分中限定的装置,该装置用于在钻井过程中确保连续循环,特别是在将钻柱插入用于碳氢化合物勘探和生产的井中或从井移除期间确保连续循环。
为了简单起见,将具体参照新钻柱的插入步骤来不受限制地进行本公开,同样的考虑也适用于当必须从井移除钻头以例如进行更换时钻柱的移除步骤。
当钻探碳氢化合物井时,需要插入钻柱的过程,以增加钻井深度。
在插入新钻柱期间,必须在整个过程中确保钻探泥浆的连续循环,直到获得了完整的管并且恢复整个液压回路。实际上,已经发现泥浆循环中的压力下降或压力变化导致正被钻探的井中产生相当大的结构应力,这种相当大的结构应力会使在正被钻探的井的未套管结构中产生坍塌。
为了在整个钻探过程中确保钻探泥浆的这种连续循环,并因此在插入新钻柱或移除现有钻柱的步骤期间也确保钻探泥浆的这种连续循环,长期以来就已经提出了一种即使在钻柱的插入或移除期间也确保钻探泥浆稳定循环的装置。
例如,US3,298,385公开了一种联接装置,该联接装置被设计成确保以上提到的钻探泥浆的连续循环。具体而言,该装置具有:轴向通道,必须确保钻探泥浆轴向流动通过该轴向通道;以及与该轴向通道连通的侧向通道,可以通过该侧向通道供应钻探泥浆的侧向流动。阀装置插入在轴向通道中、位于侧向通道的上游,并且具有能够在不同的极限止动位置之间移动的阻断构件,在所述极限止动位置,该阻断构件将侧向通道或轴向通道安全地关闭。在正常条件下,可移动的阻断构件的自重使其移动靠近用于该阻断构件的座,该座位于所述侧向通道。
关于US3,298,385的装置,应该注意到,尽管该装置即使在添加新钻柱(即,将新钻柱紧固到设置在装置的轴向通道的上端的螺母螺纹内)期间也能够确保钻探泥浆的连续循环,但它也受若干个技术缺陷的影响,这些技术缺陷已经限制了该装置的实际应用。
特别是,一旦将该装置装配到钻探设备内位于钻柱之间,则可移动阻断构件在轴向通道中的位置无法良好限定。
此外,应该注意的是,从钻头沿着钻柱向上传播的任何振动都可能导致阻断构件捶打在位于侧向通道处的阻断构件上,由此导致阻断构件本身磨损/故障。经常,这种捶打作用还由被引入到轴向通道内的钻探泥浆的湍流引起。
因此,产生了确定地检查阻断构件在轴向通道中的位置的需要。
US7,845,433提供了一种不同的双关闭布置,即,具有两个不同的阻断构件(例如,所谓的挡板类型):第一阻断构件被设计成用于将轴向通道关闭以暂时阻止来自轴向通道上方的钻探泥浆的循环,另一个阻断构件被设计成关闭侧向通道以允许位于第一阻断构件下游的轴向通道区段被馈送流过侧向通道的钻探泥浆。
US7,845,433的装置使用与阻断构件关联的弹簧将阻断构件自身移动到休止位置,以试图消除以上参照US3,298,385指出的问题。在这方面,仅应当指出的是,通过设置弹簧将阻断构件定位在装置的管状本体中的技术方案相当有问题,这不仅是由于对弹性金属有侵蚀性的钻探泥浆的酸性,而且还因为撞击在弹簧上的钻探泥浆的流动导致弹簧上发生较高磨损水平并且阻碍其操作。
此外,设置两个不同的阻断构件使得问题加倍,并且导致装置中发生不期望的操作条件,结果使得不容易检查或确定轴向或侧向通道的实际打开或关闭状态以及阻断构件的精确位置,这将对井口处的操作人员造成伤害,尤其在从钻机配件移除钻柱期间。实际上,在钻柱移除期间,两个装置处于井外部的压力之下,一个位于视平线处,即位于与钻探地面或工作地面相同的高度处,另一个位于将从钻机配件移除的钻柱的上面。
在这方面,仅应指出,钻探泥浆压力平均为大约300个大气压力以上,因此,在将装置的一部分断开之前,应该确实确定指定的阻断构件以按照具体工作步骤所要求来执行其打开或关闭任务。
本发明基于的问题是构想一种用于在钻井过程中确保连续循环的装置,特别是,该装置用于在将钻柱插入用于碳氢化合物勘探和生产的井中或从井移除期间确保连续循环,该装置具有这样的结构和功能特征,以使得能够满足上述需要,同时消除以上提到的现有技术缺陷。
该问题通过如权利要求1中限定的用于在钻井过程中确保连续循环的装置来解决。
从如下参照附图以例示方式不受限制地给出的本发明的优选示例性实施方式的描述将清楚本发明的用于在钻井过程中确保连续循环的装置的进一步特征和优点,其中:
图1示出了本发明的装置的简化纵向剖视图,其中侧向通道被位于纵向位置的阻断构件关闭;
图2示出了图1的装置的纵向剖视图,其中轴向通道被位于横向位置的阻断构件关闭;
图3是图1的主要零件的分解图;
图4a和图4b分别示出了处于图1和图2的构造的本发明的装置,根据由阻断构件采取的位置,增加了箭头来表示在两个不同使用构造中钻探泥浆沿着的轴线和方向;
图5示出了图1的装置的简化示意性立体图,其中可以看到用于对用于阻断构件的管状支撑件进行定位和定中的装置;
图5a仅仅示出了用于阻断构件的管状支撑件及其密封件的细节;
图6仅仅示出了图5的装置的管状本体的细节;
图7示出了图5a的用于阻断构件的管状支撑件的细节;
图8示意性示出了定位和定中装置在图5的装置的管状本体中的周向布置;
图9示出了图1的装置的细节的剖视图,其中阻断构件位于纵向位置;
图10是图9的阻断构件和插塞的简化图;
图11示出了图1的装置的插塞的剖视立体图;以及
图12示出了图1的装置的插塞的平面正视图。
参照附图1,数字1总体上表示本发明的用于在钻井过程中确保连续循环的装置,即用于在钻井过程中,特别是在将钻柱插入用于碳氢化合物勘探和生产的井中或从井移除期间确保连续循环的装置。
装置1包括:
-在预定轴向方向X-X上从上游端2a延伸到下游端2b的基本管状本体2,该管状本体2被示出为具有圆柱形区段;
-轴向通道,该轴向通道从上游端2a延伸到下端端2b,以供钻探泥浆在装置1中流过;
-位于上游端2a的第一螺纹连接装置,该第一螺纹连接装置用于将装置1的上游端2a连接至钻柱的一端;
-位于下游端2b的第二螺纹连接装置,该第二螺纹连接装置用于将装置1的下游端2b连接至钻柱的一端;
-侧向开口3,该侧向开口3定位在管状本体2中、位于上游端2a和下游端2b之间,以在装置1中限定与上述的轴向通道流体连通的侧向通道,该轴向通道具有优选垂直于轴向通道的轴线X-X的轴线Y-Y;
-插塞5,该插塞5通过带螺纹的螺母-螺纹接合以压力密闭方式、以可移除的方式装配在侧向开口3中;
-阀装置6,该阀装置6位于轴向通道中以阻挡钻探泥浆并阻止该钻探泥浆从上游端2a流动到下游端2b;
其中:
-所述阀装置包括阻断构件6,该阻断构件6以可移动的方式支撑在轴向通道中,以从横向于轴向通道的横向位置(参见图2和图4b)移动到相对于轴向通道的纵向位置(参见图1、图4a、图5和图9),在该横向位置,阻断构件6横向于轴向通道的轴线延伸以阻止轴向通道中在上游端2a和下游端2b之间的流体连续性,在该纵向位置,阻断构件6基本沿着轴向通道的轴线延伸,并且定位成接近管状本体2内的侧壁部分;
-在该横向位置(参见图2和图4b),该阻断构件6位于侧向通道和管状本体2的上游端2a之间,以相对于轴向通道中的钻探泥浆从上游端2a到下游端2b的流动放置在上述的侧向开口3的上游;以及
-在该纵向位置(参见图1、图4a和图5),该阻断构件6以压力密闭方式将侧向开口3关闭以阻止在侧向通道和管状本体2的轴向通道之间的流体连续性。
关于钻柱,应该指出,根据适用的工业标准,这些钻柱具有外螺纹下端和相对的螺母螺纹上端,该螺母螺纹上端被设计成与不同钻柱的下端进行螺母-螺纹接合。根据该标准,在装置1中,上游端2a的第一螺纹连接装置为螺母螺纹,而下游端2b的第二螺纹连接装置是外螺纹。
在侧向开口3处,装置1的管状本体2具有用于阻断构件的座,该座被设计成在阻断构件6位于以上提及的纵向位置(参见图1、图4a和图5)时与该阻断构件6压力密闭接合,用于阻断构件的该座允许侧向开口3和由侧向开口3限定的侧向通道以压力密闭方式关闭,如上所述。
优选地,用于阻断构件的该座是插入座7,并且以一体且压力密闭方式与管状本体2关联。根据图示的实施方式,用于阻断构件的插入座7由带螺纹的环形螺母限定,该带螺纹的环形螺母具有:
-具有外螺纹的外部部分,用于与设置在侧向开口3的对应螺母螺纹压力密闭地螺母-螺纹接合;以及
-具有螺母螺纹的内部部分,用于与插塞5的外螺纹压力密闭地螺纹接合。
另选地,上述的用于阻断组件的插入座可以与管状本体2形成为整体,并且还可以使用焊接至管状本体或以除了以上描述的螺纹连接以外的方式固定至该管状本体的用于阻断构件的插入座。
类似地,应该指出,插塞55和用于阻断构件的插入座7之间的螺纹接合是优选实施方式,不过可以设置不同的可移除的压力密闭连接布置。
在任何情况下,插入座7和插塞5二者都应该具有较小尺寸,并且至多与管状本体2的外壁的足迹齐平,以防止装置的管状本体2的任何径向突出部分在正被钻探的井中产生干涉。
优选地,阻断构件6包括凸形的、优选部分球形部分/壁,该球形部分/壁的凸面面对侧向开口3。当阻断构件6位于上述的纵向位置(参见图1、图4a和图5)时,该球形部分/壁以压力密闭方式与用于阻断构件的该插入座7接合。
优选地,上述的阀装置由具有膜片阻断构件6的挡板阀构成,该膜片阻断构件6在其周边部分处通过铰链连接装置连接至旋转轴线8,所述膜片6通过围绕该旋转轴线8旋转而从该纵向位置(参见图1、图4a和图5)移动到该横向位置(参见图2和图4b)。该旋转轴线8:
-横向于所述轴向通道的轴线X-X延伸,优选地垂直于所述轴向通道的轴线X-X延伸;
-被放置成接近所述管状本体2的内壁;
-被周向地放置成基本位于所述侧向开口3处;并且
-基本接近所述侧向开口3定位在管状本体2的位于所述侧向开口3和管状本体2的上游端2a之间的部分中。
结果,当管状本体2放置成纵向轴线基本在竖直取向上并且上游端2a位于比下游端2b更高水平时:
-上述铰链连接装置和旋转轴线8被放置在贯通开口3上方;并且
-由于膜片的重力,膜片倾向于向上述纵向位置(参见图1、图4a和图5)移动,在该纵向位置,膜片将侧向开口3密封。
根据附图的优选实施方式,阻断构件6和铰链连接装置由用于阻断构件的管状支撑件9(其在图5a中示意性示出)支撑,该管状支撑件以压力密闭方式同心地装配于在管状本体中2中限定的从上游端2a到由定位和定中装置11、12限定的行程位置轴向末端的管状通道内。
如图中所示,密封装置24设置在管状支撑件9和管状本体的管状壁之间,以提供压力密闭性。为此,在管状支撑件9的外部设置环形座,密封装置24以向外突出布置的方式容纳在该环形座中以与管状本体2的内部管状壁发生干涉。
优选地,这些定位和定中装置11、12限定极化插入键,该极化插入键适合于只有在管状支撑件9相对于轴向通道X-X的轴线X-X正确地进行角旋转从而在上述纵向位置(参见图1、图4a和图5),阻断构件6位于所述侧向开口3上方(即,与用于阻断构件的座形成压力密闭接合关系)以对所述侧向开口3进行压力密闭关闭时,才允许将管状支撑件9在限定在管状本体2中的管状通道内插入到所述极限止动轴向位置。
根据图示实施方式,上述定位和定中装置包括从管状本身2的内部管状壁径向突出到轴向通道内的多个支撑爪11以及设置在管状支撑件9的外壁中的对应的多个凹部12。
更详细地说,管状本体2包括优选位于同一直径平面上的三个不同的支撑爪11,这三个支撑爪11位于这样的位置,以致于第一爪11a与其余两个爪11b在周向上间隔开第一角度,该第一角度与在周向上将两个其余爪11b间隔开的第二角度不同。在图8的实施例中,第一角度为130°,而第二角度为100°。
同样,管状支撑件9包括三个凹部12,即被设计成与第一爪11a接合的第一凹部和被设计成与其余爪11b接合的两个其余凹部。
应该指出,上述凹部12由从管状支撑件9的面对管状本体2的下游端2b的头端9b形成在支撑件9的外管状壁中的凹槽构成。
通过以上描述的支撑爪11和凹部12的周向布置,将认识到,只有在管状支撑件9围绕管状本体2的轴线X-X的单一特定周向位置处,才允许将管状支撑件9从管状本体2的上游端引入到管状本体2的通道内,直到凹部12的头端23抵靠它们相应的爪。
该布置即为上述的极化插入键,该极化插入键适合于确保:在该纵向位置(参见图1、图4a和图5),阻断构件6将精确地定位在侧向开口3处,由此提供上述的与用于阻断构件的座7的压力密闭接合。
优选地,这两个其余凹部具有这样的周向宽度,以便允许带周向间隙地将它们各自的支撑爪11b插入,而凹部12a的周向宽度允许以减少的间隙将其各自的支撑爪11a装配在其中。优选地,上述的凹部12a在管状支撑件9的头端9b处成形有导入喇叭部(参见图7),以便于将支撑爪11a插入凹部12a内。
作为上述的替换方案,定位和定中装置可以具有不同形状,并且/或者管状本体2和管状支撑件9之间的极化插入键可以以结构或功能上不同的方式获得,上述布置具有简单、可靠、可容易地连接以及廉价的优点。
装置1进一步包括用于将插入在轴向通道中的管状支撑件9保持在上述的极限止动轴向位置的保持装置13。
该保持装置13包括:
-多个保持元件14,所述多个保持元件14放置在所述管状通道中,位于周向偏移位置并且接近管状支撑件9的面对管状本体2的上游端2a的头端9a,所述保持元件14用作用于防止管状支撑件9朝向管状本体2的上游端2a轴向移动的保持装置;
-设置在所述管状本体2的内部管状壁中的内部座15,所述保持元件14的第一部分被容纳在该内部座15中;以及
-锁定引导件16,该锁定引导件16用于将保持元件的所述第一部分保持在所述内部座15内。
根据优选且有利的实施方式,上述保持元件14(例如,被定位为各自轴线与管状本体2的纵向轴线X-X平行的多个辊)包括用于基本覆盖内部环形座15的整个周向范围的大量保持元件14,近似为大于十个,优选至少为十五个。
在实践中,上述保持元件14以基本并列关系沿着内部环形座15在周向方向上偏移,以总体上限定内径小于侧向开口3的内径的环形保持元件。
根据优选且有利的一个不同实施方式中,所述保持元件14具有球形形状或包括球形表面部分。在该实施方式中,所述以上内部环形座15可以包括与所述保持元件14的第一部分的形状互补的半球形形状。
优选地,插入在内部座15中的球形保持元件14的上述第一部分为保持元件14的体积的40%至55%。更优选地,保持元件14的上述第一部分基本为每个保持元件14的半个部分。
优选地,上述内部座15为环形座。
优选地,周向凹槽26设置在内部环形座15中,用于收纳优选采取环状扇形或开口环18形式的磁体,由此在装置1的组装期间即在将锁定引导件16定位之前可以将保持元件14在内部环形座15中保持就位。
代替或除了在内部环形座15中设置上述磁体之外,保持元件14可以以磁性元件形式设置。这可以通过将保持元件14磁化或将磁体与保持元件14关联来实现。
关于用于锁定保持元件14的上述锁定引导件16,将认识到,可以使用西格(Seeger)环19将锁定引导件16方便地保持在管状通道2内且抵靠管状通道2的内壁,该西格环部分地接合设置在管状本体2的内部管状壁中的内部周向凹槽20,并且部分地接合设置在锁定引导件16的外壁中的周向凹槽21。
有利地,装置1包括磁性装置,该磁性装置用于在阻断构件6位于纵向位置(参见图1、图4a和图5)或接近该纵向位置的位置时作用在该阻断构件6上,并以预定载荷将该阻断构件6保持在纵向位置(参见图1、图4a和图5),其中只有在超过该载荷时才允许阻断构件6朝向所述横向位置移动(参见图2和图4b)。
根据没有在附图中示出的实施方式,上述磁性装置可以包括位于该阻断构件6的在阻断构件6位于上述纵向位置时面对侧向开口3的一侧、由阻断构件承载的一个或多个磁体,由此这些磁体可以与管状本体2的内壁、与用于阻断构件的座7和/或优选与插塞5的一部分相互作用。
优选地,由阻断构件承载的磁体具有环状形状,并且被施加至阻断构件6的在阻断构件6位于纵向位置时面对侧向开口3的一侧。当阻断构件6具有基本圆形形状时这是特别有利的,因为磁环可以以同心布置的方式施加至阻断构件6。
根据示出的实施方式,这些磁性装置为由插塞5承载的磁性装置22,磁性装置22优选地位于插塞5的内侧,即面对上述轴向通道的一侧。
优选地,如图12所示,磁性装置22可以具有环状形状,不过也可以使用具有环状扇形形状、盘形形状或其他形状的磁体并且这些磁体可以放置在插塞5上/中。
可能地,上述磁性装置可以被布置成既由插塞5承载,又由阻断构件6承载,在这种情况下,插塞和阻断构件的磁体都应该布置在基本面对的位置,以便在阻断构件6位于上述纵向位置(参见图1、图4a和图5)时进行相互磁性吸引。
优选地,在插塞5和阻断构件6之间没有直接接触,在它们之间总是设置最小间距,以避免残余泥浆妨碍阻断构件到达上述纵向位置(对于第一实施方式,参见图1、图4a和图5,而对于第二实施方式,参见图11和图14a),在该纵向位置时,阻断构件将侧向开口密封。
结果,当阻断构件6位于上述纵向位置(参见图1、图4a和图5)时,在阻断构件6和插塞5之间限定了封闭腔室。为提供对该腔室的减压。
根据优选实施方式,插塞5包括轴向贯通开口25(参见图9至图12),排放阀(未示出)位于该轴向贯通开口25处,该排放阀适合于被致动处于压力密闭的关闭状态和打开状态,以便分别阻挡和允许流体通过该贯通开口,在后者情况下,允许钻探泥浆通过。
因此,通过打开上述排放阀,可以排空由此保留的任何钻探泥浆,这将改善位于纵向位置(参见图1、图4a、图5、图9和图10)的阻断构件的稳定性,并且将确保侧向通道的压力密闭闭合。
优选地,上述磁性装置22以围绕容纳排放阀的所述贯通开口布置的方式施加至所述插塞5。
如在以上描述中清楚地所示,本发明的装置1满足了上述的需要并且还消除了在该公开内容的背景技术部分中阐述的现有技术缺陷。由于设置了磁性装置,阻断构件可以以预定载荷锁定并稳定在其纵向位置,同时防止阻断构件发生不期望的捶打,而不需要存在弹簧或其他偏压装置。
有利地,由于可以将磁性装置施加至插塞,可以在安装插塞之前不时地检查磁体效率,在需要时整个插塞可被更换为完全有效的插塞,同时可以对磁体效率不完善的插塞进行维修以进行磁体更换。
应该指出,使用普遍可获得的“超强磁体”允许在大约80℃到90℃的操作温度时也可以采用本发明的装置,这样的操作温度在钻探中仅仅很少存在。
此外,应该指出,使用多个保持元件消除了在必须移除管状支撑件进行维护时在管状本体的内部环形座中粘附和粘结保持元件时出现的问题。
本领域技术人员将明显地认识到,可以对以上装置进行各种改变和改动,这些改变和改动仍然在如随后权利要求中限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于在钻井过程中确保连续循环的装置,该装置特别是用于在将钻柱插入用于碳氢化合物勘探和生产的井中或从井移除期间确保连续循环,该装置包括:
-基本管状本体(2),该管状本体(2)在预定轴向方向上从上游端(2a)延伸到下游端(2b);
-轴向通道,该轴向通道在所述管状本体(2)中从所述上游端(2a)和所述下端端(2b)延伸,该轴向通道允许钻探泥浆流过所述装置(1);
-位于所述上游端(2a)的第一螺纹连接装置,该第一螺纹连接装置用于将所述装置的所述上游端(2a)连接至钻柱的一端;
-位于所述下游端(2b)的第二螺纹连接装置,该第二螺纹连接装置用于将所述装置的所述下游端(2b)连接至钻柱的一端;
-侧向开口(3),该侧向开口(3)设置在所述管状本体(2)中、位于所述上游端(2a)和所述下游端(2b)之间,以在所述装置中限定与所述轴向通道流体连通的侧向通道;
-插塞(5),该插塞(5)通过带螺纹的螺母-螺纹接合以压力密闭方式、以可移除的方式装配在所述侧向开口(3)中;
-阀装置(6),该阀装置(6)位于该轴向通道中以阻挡所述钻探泥浆并阻止所述钻探泥浆从所述上游端(2a)流动到所述下游端(2b);
其中:
-所述阀装置(6)包括阻断构件(6),该阻断构件(6)以可移动的方式支撑在所述轴向通道中,以从横向于所述轴向通道的横向位置移动到相对于所述轴向通道的纵向位置,在该横向位置,所述阻断构件(6)横向于所述轴向通道的轴线延伸以阻止所述轴向通道中在所述上游端(2a)和所述下游端(2b)之间的流体连续性,在该纵向位置,所述阻断构件(6)基本沿着所述轴向通道的轴线、接近所述管状本体(2)内的侧壁部分延伸;
-在所述横向位置,所述阻断构件(6)位于所述侧向通道和所述管状本体(2)的所述上游端(2a)之间,以相对于所述轴向通道中的钻探泥浆从所述上游端(2a)到所述下游端(2b)的流动放置在所述侧向开口(3)的上游;以及
-在所述纵向位置,所述阻断构件(6)以压力密闭方式将所述侧向开口(3)关闭以阻止在所述侧向通道和所述轴向通道之间的流体连续性,
其特征在于,所述装置包括磁性装置(22),以对位于所述纵向位置的所述阻断构件(6)产生作用并以预定载荷将所述阻断构件保持在所述纵向位置,并且当超过该预定载荷时,所述阻断构件(6)能够移动到所述横向位置。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述磁性装置由所述插塞(5)承载,以在所述阻断构件(6)位于所述纵向位置时与所述阻断构件(6)进行相互磁性吸引作用。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述磁性装置放置在所述插塞(5)的面对所述轴向通道的一侧。
4.根据权利要2或3所述的装置,其中,由所述插塞(5)承载的所述磁性装置限定一环。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中,所述磁性装置包括由所述阻断构件(6)承载的一个或多个磁体,所述一个或多个磁体位于所述阻断构件(6)的在所述阻断构件(6)位于所述纵向位置时面对所述侧向开口(3)的一侧。
6.根据权利要求5所述的装置,其中,由所述阻断构件(6)承载的所述一个或多个磁体包括磁环,该磁环被施加至所述阻断构件(6)的在所述阻断构件(6)位于所述纵向位置时面对所述侧向开口(3)的一侧,优选地所述阻断构件(6)具有基本圆形形状,并且所述磁环与由所述阻断构件(6)限定的圆同心地施加至所述阻断构件(6)。
7.根据权利要求3和6所述的装置,其中,当所述阻断构件(6)位于所述纵向位置时,由所述阻断构件(6)承载的所述磁性装置和由所述插塞(5)承载的所述磁性装置成基本面对且间隔开的关系,面对的所述磁体彼此磁性吸引。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其中,所述插塞(5)具有贯通开口,泥浆排放阀位于该贯通开口处,该泥浆排放阀适合于在关闭状态和打开状态之间被致动,以便阻挡所述贯通开口或使所述贯通开口畅通以允许钻探泥浆通过。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其中,所述阻断构件(6)包括凸形的、优选部分球形部分/壁,该部分球形部分/壁的凸面面对所述侧向开口(3),所述部分球形部分/壁以压力密闭方式接合用于所述阻断构件的座(7),该座围绕所述侧向开口(3)设置在所述管状本体(2)中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置,该装置包括用于所述阻断构件的插入座(7),该插入座围绕所述侧向开口(3)以压力密闭方式与所述管状本体(2)一体地关联,其中用于所述阻断构件的所述插入座(7)限定带螺纹的环形螺母,该带螺纹的环形螺母具有:
-提供与可移动的所述插塞(5)的所述带螺纹的螺母-螺纹接合的内螺纹部分;和
-以压力密闭方式与所述管状本体(2)接合的外螺纹部分。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置,其中,所述阻断构件(6)包括膜片(6),该膜片(6)在所述膜片的周边部分处通过铰链连接装置连接至旋转轴线(8),所述膜片(6)通过围绕所述旋转轴线(8)旋转而从所述纵向位置移动到所述横向位置,并且从所述横向位置移动到所述纵向位置,其中所述旋转轴线(8):
-横向于所述轴向通道的纵向轴线(X-X)延伸,优选地垂直于所述轴向通道的纵向轴线(X-X)延伸;
-被放置成接近所述管状本体(2)的内壁;
-被周向地放置成基本位于所述侧向开口(3)处;并且
-定位在所述管状本体(2)的位于所述侧向开口(3)和所述管状本体(2)的所述上游端(2a)之间的部分中、基本靠近所述侧向开口(3),使得当所述管状本体(2)放置成所述纵向轴线(X-X)基本在竖直取向上并且所述上游端(2a)位于比所述下游端(2b)更高水平时,所述铰链连接装置和所述旋转轴线(8)被放置在所述贯通开口上方,并且由于重力,所述膜片(6)倾向于向所述纵向位置移动。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述铰链连接装置由承载所述阻断构件的管状支撑件(9)支撑,该管状支撑件以压力密闭方式同心地插入在所述管状通道中,从所述上游端(2a)插入到由定位和定中装置(11、12)限定的轴向极限止动位置。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述定位和定中装置(11、12)限定极化插入键,该极化插入键适合于只有在所述管状支撑件(9)相对于所述轴向通道的轴线(X-X)进行角旋转而使得位于所述纵向位置的所述阻断构件(6)位于所述侧向开口(3)上以确保对所述侧向开口压力密闭关闭时,才允许将所述管状支撑件(9)在所述管状通道内插入到所述轴向极限止动位置。
14.根据权利要求12或13所述的装置,其中,该装置包括用于将插入在所述轴向通道中的所述管状支撑件(9)保持在所述轴向极限止动位置的保持装置(13),其中该保持装置(13)包括:
-多个保持元件(14),所述多个保持元件(14)放置在所述管状通道中,位于周向偏移位置并且接近所述管状支撑件(9)的面对所述管状本体(2)的所述上游端(2a)的端(9a),所述保持元件(14)用作用于防止所述管状支撑件(9)朝向所述管状本体(2)的所述上游端(2a)轴向移动的保持装置;
-设置在所述管状本体(2)的内部管状壁中的内部座(15),所述保持元件(14)的第一部分被容纳在该内部座(15)中;以及
-锁定引导件(16),该锁定引导件(16)与所述管状本体(2)的所述内部管状壁接合,以将所述保持元件的所述第一部分保持在所述内部座(15)内。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述内部座(15)是环形座,该环形座的轮廓与所述保持元件(14)的容纳在所述内部座中的所述部分的轮廓匹配。
16.根据权利要求15所述的装置,其中,磁体(18)被容纳在所述环形座中,以将所述保持元件(14)在所述环形座中保持就位。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的装置,其中,所述保持元件(14)是磁性的或者包括磁性装置。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的装置,其中,所述锁定引导件(16)通过西格环(19)抵靠所述管状通道的所述内部管状壁被保持就位。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的装置,其中,所述插塞(5)包括轴向贯通开口(25),排放阀位于该轴向贯通开口处,所述排放阀适合于被致动在压力密闭的关闭状态和打开状态下,以便分别阻挡和允许流体通过该轴向贯通开口,在允许流体通过该轴向贯通开口的情况下,允许钻探泥浆通过。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,所述磁性装置(22)以围绕容纳有所述排放阀的所述轴向贯通开口(25)布置的方式施加至所述插塞(5)。
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