CN107654209A - 具有一体式锁定环的井口组件 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种井口组件，具有：气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，并且所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出。入口管具有第一端和第二端，所述第一端可操作地联接到所述钻管，所述第二端联接到所述阀的入口。入口的一表面上形成有第一凹槽，而入口管的一表面上形成有第二凹槽。使用拼合式锁定环，所述锁定环至少部分地搁置在凹槽中的一个内，并且当入口管的第二端可伸缩地联接到所述入口时，锁定环基本上被完全压缩到所述凹槽中的一个内。当在联接期间两个凹槽变成对准时，锁定环与凹槽中的另一个接合，从而将入口管锁定到入口，同时允许入口管相对于入口的旋转运动。
Description
技术领域
本公开涉及通常用于填埋井的井口组件，更具体地说，涉及一种具有一体式锁定环的井口组件，该锁定环显著地加快了井口装置到钻管上的组装。
背景技术
本节中的说明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
通常，井口组件连接到钻管。钻管导入井中以到达足以从井中回收甲烷的一定预定深度。井口装置形成通常包括气体流动控制阀的组件，所述气体流动控制阀允许出油管或油管联接到井口装置，使得通过钻管向上流动并进入到井口装置中的甲烷气体可以流过井口装置而被引导到出油管中，并且在一些远程储罐处被捕获。
通常，井口装置包括具有管状入口和管状出口的气体流动控制阀。管状入口通常通过粘合剂连接到入口管，并且入口管在钻管的上端处连接到板或类似结构。气体流动控制阀有助于用户控制甲烷气体流出井口装置的流量。
使用粘合剂在气体控制阀的管状入口与入口管的端部之间构造永久性粘合剂接头具有一定的缺陷。粘合剂连接不允许井口组件相对于入口管的旋转运动。因此，连接到井口装置的气体流动管线的可调节定位是不可能的。
另外，从制造的角度来看，使用粘合剂是不理想的。粘合剂往往有些肮脏，至少从装配的角度来看。通常情况下，当利用各种类型的粘合剂进行室内组装工作时，室内工作环境中必须严格控制通风，这是因为许多类型的粘合剂会产生有害蒸汽。组装工人也可能需要使用手套或其他穿戴衣物，如果粘合剂不小心地被擦到工人的衣服上，则这些衣服需要被丢弃。通常需要时间来使粘合剂接头完全固化，并且在粘合剂接合物完全固化之前，正在被连接的部件的移动或冲撞可以导致不能在正在被连接的部件之间形成强粘合剂接头。当在极端寒冷的气候条件下使用时，粘合剂通常效率较低，更有可能失效。此外，必须考虑某些粘合剂的保质期，以确保粘合剂以及时的方式使用。鉴于上述情况，从制造的角度来看，任何用于将井口组件的部件固定在一起的不涉及粘合剂的使用的组装装置将是非常期望的。
发明内容
一方面，本公开涉及一种井口组件。该井口组件可以包括气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，并且所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出。可以包括入口管，其具有第一端和第二端。第一端可以可操作地联接到钻管以接收从所述钻管向上流动的流体，并且第二端可以联接到气体流动控制阀的入口。入口的一表面上可以形成有第一凹槽，而入口管的一表面上可以形成有第二凹槽。可以包括拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽和第二凹槽中的一个中，并且当入口管的第二端可伸缩地联接到所述入口时被完全压缩到第一凹槽和第二凹槽中的所述一个中。锁定环还可以具有当第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时与第一凹槽和第二凹槽中的另一个接合的尺寸，从而将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
在另一方面，本公开涉及一种井口组件。该井口组件可以包括气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，并且所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出。可以包括入口管，其具有第一端和第二端。第一端可以可操作地联接到所述钻管以接收从所述钻管向上流动的流体。第二端可以联接到所述气体流动控制阀的入口。入口的内表面上可以形成有第一凹槽，而入口管的外表面上可以形成有第二凹槽。可以包括拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽中，并且当入口管的第二端可伸缩地联接到所述入口时基本上被完全压缩到第一凹槽中。锁定环还可以具有当将入口管插入入口中时在第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时与第二凹槽接合的尺寸。这将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
在又一方面，本公开涉及一种井口组件。所述井口组件可以包括气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出。可以设置入口管，其具有第一端和第二端。第一端可以可操作地联接到所述钻管以接收从所述钻管向上流动的流体，并且所述第二端联接到所述气体流动控制阀的入口。入口的一表面上可以形成有第一凹槽，而入口管的一表面上可以形成有第二凹槽。入口管可以具有锥形缘部，所述锥形缘部具有在约5度至约25度之间的锥度。可以包括拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽和第二凹槽中的一个中，并且当入口管的第二端能够伸缩地联接到所述入口时基本上被完全压缩到第一凹槽和第二凹槽中的所述一个中。锁定环还可以具有当第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时与第一凹槽和第二凹槽中的另一个接合的尺寸，从而将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
根据本文提供的说明，其他适用范围将变得显而易见。应当理解，说明和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于说明的目的，并不意图以任何方式限制本公开的范围。
图1是包括用于将气体流动控制阀部分固定到入口管的一体式锁定环的井口组件的透视图；
图2是根据图1中的截面线2-2截取的图1的井口组件的一部分的横截面图；
图3是图2和图3所示的锁定环的平面图；和
图4是入口管的端部的放大图，其更好地示出了端部的锥形缘部，所述锥形缘部有助于在制造井口组件期间将入口管插入气体流动控制阀的入口内。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本公开，应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
参考图1，示出了根据本公开的一个实施例的井口组件10。井口组件10有助于控制甲烷气体从与井口组件连接的钻管(未示出)的流出。钻管定位在井中，在这个例子中，该井是在填埋场的井。
井口组件10包括入口管12、气体流动控制阀14和气体流动管线16。在该示例中，入口管12的第一端12a示出为联接到孔板组件18，该孔板组件18可以包括用于进一步帮助调节甲烷气体流出井的流动的内部孔板(未示出)。可从本申请的受让人获得的形成柔性聚合物盖的配件20允许入口管12快速地与孔板组件18解联接，且不需要扳手或其他工具。
气体流动控制阀14包括调节旋钮22，该调节按钮22可以转动以调节内部阀元件的线性位置，该内部阀元件允许使用者定制从井中流出的甲烷气体的流量。气体流动控制阀14的入口24容纳入口管12的第二或远端26。入口管12与入口24的连接是本申请的主题。
参见图2和图3，可以看到入口管12与气体流动控制阀14的入口24的连接。通过锁定环28、形成在入口24的内表面32上的全360度凹槽30和形成在入口管远端26的外表面36上的全360度圆周凹槽34的协作接合来进行上述连接。在图3中可以更详细地看到锁定环28。锁定环28的直径及其横截面壁厚(如图3中的尺寸箭头38所示)被选择为使得：当入口24滑动到入口管12的远端26上时，锁定环28可以瞬间完全被压缩在入口24的凹槽30内。为了有助于使入口24在远端26上滑动，远端26包括锥形端40。如由图4中的角度42所示，锥形端40的锥度优选为约8-15度，更优选为约12度。需要选择这种锥度以使得当将锁定环放置在入口24的内部上的凹槽30中并且处于非展开构型时跳过(clear)锁定环28的图4中的内缘部28a。可选地，但优选地，也可以在入口管12的远端26的外表面36上形成一个或多个额外凹槽44，以及在一个或多个凹槽中设置一个或多个O形环46以有助于无泄漏密封。
为了将入口管12组装到气体控制阀14的入口24，锁定环28首先被放置在入口24的内表面32上的凹槽30中。这涉及在锁定环28插入到入口24中时稍微压缩锁定环28，直到其在入口24内轴向移动并接合在凹槽30中。然后将入口管12的远端26插入入口24中。因为入口管的锥形端40的最外缘部12与锁定环28的内缘部28a接触，所以锥形端40使锁定环28膨胀。由于凹槽30的深度足够深以允许锁定环的整个厚度38(图3)被容纳在凹槽30中，所以能够使锁定环28膨胀。当入口管12被进一步插入时，在以“卡扣”类似动作接合在入口管12的外表面36中的凹槽34中之前，内缘部28a在入口管12的外表面36上越过锥形端40一个较短的轴向距离。凹槽34的深度使得当锁定环28被搁置在凹槽34中时，锁定环28优选地仅稍微膨胀；换句话说，内缘部28a将被稍微偏置到凹槽34中。从上面可以看出，要认识的是凹槽30和34的深度以及锁定环28的横截面厚度38将需要一起考虑，使得锁定环能够充分扩张以允许入口管12的插入，并且当入口管12完全插入入口24时允许锁定环28充分地接合在两个凹槽30和34中。
虽然入口管12已经被描述为可伸缩地插入到入口24中，但是应当理解，该伸缩连接可以颠倒。也就是说，凹槽30可以形成在入口24的外表面上，而凹槽34可以形成在入口管12的远端26的内表面上，然后远端26可以伸缩地在入口24上滑动以形成入口管12和入口24之间的伸缩连接。而且，虽然凹槽30和34被描述为全360度的圆周凹槽，但是应当理解，这些凹槽不一定必须形成为全360度凹槽。相反，凹槽30和34可潜在地形成为在更短的周向距离(例如270度)上延伸的凹槽，并且锁定环具有与其一起使用的270度弧。
由锁定环28提供的上述连接消除了使用粘合剂的需要，并且使入口管12更容易、更快速和正确地连接到气体控制阀14。消除粘合剂提供了许多其他优点，其中至少简化了组装过程，消除通常与粘合剂相关的蒸汽，消除了粘合剂本身的成本，并且消除了在使用井口组件10期间某个时刻粘合剂粘结断裂的可能性。使用锁定环28的连接的特别优点是井口组件10能够围绕入口管12旋转整个360度。这允许气体流动控制阀14(并且特别是气体流动管线16(图1))的全360度可调整的定位，使得技术人员可以沿期望的方向最佳地将气体流动管线16引导向甲烷回收系统。
虽然已经描述了各种实施例，但是本领域技术人员将认识到可以在不脱离本公开的情况下进行修改或变化。这些实施例说明了各种实施方案，并不意图限制本公开。因此，说明书和权利要求应当被解释为仅仅是考虑到相关现有技术所必需的限制。
Claims (16)
1.一种井口组件，包括：
气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，并且所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出；
入口管，其具有第一端和第二端，所述第一端能够操作地联接到所述钻管以接收从所述钻管向上流动的流体，并且所述第二端联接到所述气体流动控制阀的入口；
所述入口的一表面上形成有第一凹槽；
所述入口管的一表面上形成有第二凹槽；以及
拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽和第二凹槽中的一个中，并且当入口管的第二端能够伸缩地联接到所述入口时基本上被完全压缩到第一凹槽和第二凹槽中的所述一个中；
锁定环还具有当第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时与第一凹槽和第二凹槽中的另一个接合的尺寸，从而将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述入口管包括在所述第二端处的锥形缘部。
3.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述锥形缘部相对于所述入口管的外表面具有约5度至约25度的锥度。
4.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述第一凹槽和第二凹槽中的所述一个形成在所述气体流动控制阀的入口的内表面上。
5.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述第一凹槽和第二凹槽中的所述另一个形成在所述入口管的第二端的外表面上。
6.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述第一凹槽和第二凹槽中的所述一个形成全360度圆周凹槽。
7.根据权利要求1所述的井口组件，其中所述第一凹槽和第二凹槽中的所述另一个形成全360度圆周凹槽。
8.根据权利要求1所述的井口组件，还包括第三凹槽和O形密封圈，所述第三凹槽形成在所述入口和所述入口管中的所述一个上，所述O形密封圈设置在所述第三凹槽中以在所述入口和所述入口管之间提供无泄漏密封。
9.一种井口组件，包括：
气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，并且所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出；
入口管，其具有第一端和第二端，所述第一端能够操作地联接到所述钻管以接收从所述钻管向上流动的流体，并且所述第二端联接到所述气体流动控制阀的入口；以及
所述入口的内表面上形成有第一凹槽；
所述入口管的外表面上形成有第二凹槽；
拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽中，并且当入口管的第二端能够伸缩地联接到所述入口时基本上被完全压缩到第一凹槽中；
锁定环还具有当将入口管插入入口中时在第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时与第二凹槽接合的尺寸，从而将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一凹槽形成全360度凹槽。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二凹槽形成全360度凹槽。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述锥形缘部相对于所述入口管的外表面形成约5度至约25度的角度。
13.根据权利要求9所述的系统，还包括第三凹槽和O形密封圈，所述第三凹槽形成在所述入口管和所述入口管中的所述一个上，所述O形密封圈设置在所述第三凹槽中以在所述入口管和所述入口管之间提供无泄漏密封。
14.一种井口组件，包括：
气体流动控制阀，其具有管状入口和气体流动管线，来自钻管的流体流入到所述管状入口中，所述流体经过所述气体流动管线从所述气体流动控制阀流出；
入口管，其具有第一端和第二端，所述第一端能够操作地联接到所述钻管以接收从所述钻管向上流动的流体，并且所述第二端联接到所述气体流动控制阀的入口；以及
所述入口的一表面上形成有第一凹槽；
所述入口管的一表面上形成有第二凹槽，并且所述入口管具有锥形缘部，所述锥形缘部具有在约5度至约25度之间的锥度；
拼合式锁定环，其尺寸足以至少部分地搁置在第一凹槽和第二凹槽中的一个中，并且当入口管的第二端能够伸缩地联接到所述入口时基本上被完全压缩到第一凹槽和第二凹槽中的所述一个中；
锁定环还具有当第一凹槽和第二凹槽变成轴向对准时足以与第一凹槽和第二凹槽中的另一个接合的尺寸，从而将入口管锁定到入口，同时仍然允许入口管相对于入口的旋转运动。
15.根据权利要求14所述的井口组件，其中第一凹槽和第二凹槽中的所述一个形成在所述入口的内表面上，而第一凹槽和第二凹槽中的所述另一个形成在所述入口管的外表面上。
16.根据权利要求14所述的井口组件，还包括第三凹槽和O形密封圈，所述第三凹槽形成在所述入口和所述入口管中的所述一个上，所述O形密封圈设置在所述第三凹槽中以在所述入口和所述入口管之间建立密封。
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