CN112004987B

CN112004987B - 缆线盲剪切闸板

Info

Publication number: CN112004987B
Application number: CN201980022658.3A
Authority: CN
Inventors: 布莱恩·斯科特·贝克; 凯文·斯威尼; 安德鲁·英格拉姆; 杰米·甘布勒
Original assignee: Hydril USA Distribution LLC
Current assignee: Hydril USA Distribution LLC
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2022-09-09
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: US20190309596A1; BR112020019987A2; NO20201130A1; WO2019199494A1; US11053766B2; CN112004987A

Abstract

剪切闸板系统(200、300)包括上部块(302)，该上部块被定位成从镗孔(214)外的第一位置平移到镗孔(214)内的第二位置，上部块(302)包括刀片控制臂(306)，该刀片控制臂具有第一接触表面(318)。剪切闸板系统包括下部块(304)，该下部块被定位成从所述镗孔(214)外的第一位置平移到镗孔(214)内的第二位置，下部块(304)包括靠近第一接触表面(318)的第二接触表面(320)。剪切闸板系统(200、300)包括位于第一接触表面(318)与所述第二接触表面(320)之间的渐进间隙(600)，该渐进间隙在第一端部(606)处比在第二端部(608)处大，使得第一端部(606)处的第一间隙距离(700)大于第二端部(608)处的第二间隙距离(704)。

Description

缆线盲剪切闸板

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月10日提交的名称为“WIRELINE BLIND SHEAR RAM”的美国临时申请62/655485号的优先权，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

发明背景

1.技术领域

本公开整体涉及石油和天然气工具，并且具体地涉及用于剪切线路或管路的系统和方法。

2.背景技术

在石油和天然气生产中，钻井和采油可发生在高压环境中，其中可利用各种工具来控制井筒压力。例如，防喷器等可布置在井筒的入口处。在操作期间，设备可穿过防喷器，并且如果需要，防喷器可用于密封井筒以降低从井筒中不受控释放的可能性。防喷器的一个部件可以是剪切闸板(shear ram)。剪切闸板可以是液压驱动部件，该液压驱动部件将两个部件的切割刃朝向彼此驱动，以接触和剪切其间的部件，诸如线缆或管路。然而，剪切闸板可在操作期间经受过度的应力，并且因此可快速磨损。修理可为昂贵或耗时的。

发明内容

申请人认识到本文上面提到的问题，并且构思和开发了根据本公开的用于剪切闸板的系统和方法的实施方案。

在一个实施方案中，剪切闸板系统包括联接到第一臂的上部块，该上部块被定位成从镗孔外的第一位置平移到镗孔内的第二位置，该上部块包括刀片控制臂，该刀片控制臂具有沿着第一长度延伸的第一接触表面。剪切闸板系统还包括联接到第二臂的下部块，该下部块被定位成从镗孔外的第一位置平移到镗孔内的第二位置，该下部块包括被定位成靠近第一接触表面的第二接触表面。剪切闸板系统还包括位于第一接触表面和第二接触表面之间的渐进间隙，该渐进间隙在第一端部处比在第二端部处大，使得在第二端部处的第一间隙距离大于在第二端部处的第二间隙距离。

在另一个实施方案中，防喷器包括流体联接到井筒的管状体，该管状体具有镗孔；以及被定位成延伸到镗孔中的压力控制装置。压力控制装置包括上部块，该上部块在第一位置被布置为靠近镗孔并且在第二位置被布置在镗孔内，该上部块包括刀片控制臂，该刀片控制臂具有第一接触表面。压力控制装置还包括下部块，该下部块在第一位置被布置为靠近镗孔并且在第二位置被布置在镗孔内，该下部块包括第二接触表面，该第二接触表面面向第一接触表面。压力控制装置还包括位于第一接触表面和第二接触表面之间的渐进间隙，该渐进间隙在第一端部处比在第二端部处大，使得在第二端部处的第一间隙距离大于在第二端部处的第二间隙距离。

在实施方案中，防喷器包括流体联接到井筒的管状体，该管状体具有镗孔和被定位成延伸到镗孔中的压力控制装置。压力控制装置包括适于平移到镗孔中的上部块，该上部块包括第一接触表面。压力控制装置还包括适于平移到镗孔中的下部块，该下部块包括第二接触表面，其中第一接触表面和第二接触表面是相对面向的。压力控制装置还包括位于第一接触表面和第二接触表面之间的渐进间隙，该渐进间隙在第一接触表面和第二接触表面完成剪切行程时形成，其中第一接触表面的第一端部处的第一间隙距离大于第一接触表面的第二端部处的第二间隙距离。

附图说明

通过阅读本技术的非限制性实施方案的以下详细描述以及查看附图，将更好地理解本技术，其中：

图1是根据本公开的实施方案的井筒系统的实施方案的侧正视图；

图2是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的实施方案的示意性透视图；

图3是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的实施方案的侧正视图；

图4是根据本公开的实施方案的处于剪切行程的第一部分的剪切闸板系统的实施方案的侧正视图；

图5是根据本公开的实施方案的处于剪切行程的第二部分的剪切闸板系统的实施方案的侧正视图；

图6是根据本公开的实施方案的处于剪切行程的第三部分的剪切闸板系统的实施方案的侧正视图；

图7是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的刀片控制臂的详细视图；

图8是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的下部块的实施方案的示意性剖视图；

图9是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的下部块的实施方案的透视图；并且

图10是根据本公开的实施方案的剪切闸板系统的实施方案的顶视图。

具体实施方式

当参考优选的实施方案的以下描述和附图进行考虑时，将进一步理解本技术的前述方面、特征和优点，其中类似的附图标记表示类似的元件。在描述附图中示出的技术的优选实施方案时，为了清楚起见，将使用特定术语。然而，本技术不旨在限于所使用的特定术语，并且应当理解，每个特定术语包括以相似方式操作以实现相似目的的等同物。

当介绍本发明的各种实施方案的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在意味着存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的并且意味着除所列元件外还可以有附加元件。操作参数和/或环境条件的任何示例并不排除所公开的实施方案的其他参数/条件。另外，应当理解，对本发明的“一个实施方案”、“实施方案”、“某些实施方案”或“其他实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用的特征的附加实施方案的存在。此外，对关于取向的术语诸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“侧面”、“前部”、“后部”或其他术语的引用是参考所示的实施方案进行的，并且不旨在限制或排除其他取向。

本公开的实施方案包括用于在缆线（或包括缆线作为部件的水下的）剪切操作期间保持缆线盲剪切闸板的切割刃彼此紧密接近的系统和方法。

例如，本技术的设计可使用位于上部托架上的高弯曲能力臂，该上部托架与下部托架上的承坐面(landing surface)交接。这些控制表面允许下部托架被上提，使得下部托架和上部托架上的刀刃由尽可能少的机加工表面（例如，有限数目的机加工表面）来定位。该布置帮助在上部托架和下部托架的刀片之间提供密合间隙。此外，在一些实施方案中，可替换磨损插入件可位于上部闸板块的臂上。此类可替换磨损插入件可由比闸板臂更软的材料组成，并且旨在承受循环和剪切期间的磨损和损坏的冲力。凹进区域可被加工或以其他方式引入到下部闸板块中，以帮助上部托架的臂在已经发生剪切并且闸板完全闭合之后与下块脱离接合。此凹陷部是有利的，因为当井筒压力使闸板向上偏转时，上部托架的臂将不处于装载路径中。虽然如本文所示和所述的本技术包括附接到上部托架的臂和由下部托架限定的凹陷部，但应当理解，其他适当的配置也可落入本技术的范围内。例如，在一些实施方案中，臂可与下部托架相关联，并且凹陷部可与上部托架相关联。

本技术提供了已知系统的许多优点。例如，在已知的系统中，切割小直径线材通常需要调节或紧固上部托架刀片和下部托架刀片之间的间隙。本技术减少或消除了调节或紧固刀片的需要，因为上部托架臂的几何形状和下部托架上的承坐面保持刀片之间的紧密间隙而不需要此类调节。

优于已知系统的另一个优点是，本技术不需要部件之间的过盈配合，并且因此不像本领域中的已知系统那样快速地磨损。这允许进行相对廉价和有效的现场更换以维护设备。

此外，已知的系统包括连接到下部块中的孔中的小导向销。这些销在加压期间保持在装载路径中，并且可由于部件在压力下的偏转而导致损坏。相比之下，本技术的设计可仅在剪切序列期间接合控制臂。然而，应当理解，控制臂的接合也可在其他时间发生。一旦剪切完成，臂就被释放并在加压期间保持在装载路径之外。这有助于确保不发生损坏或加速磨损。

本技术的另一个优点是，其使用有意的磨损项来控制更昂贵的部件的使用寿命。例如，存在控制表面的分阶段序列，这允许在剪切期间紧密地刀片贴合并且随后在加压期间释放那些表面以防止对关键部件的不必要的损坏和/或磨损。该设计有利地不依赖于像其他已知系统那样的部件之间的过盈配合。此类已知的过盈配合缩短了部件的寿命。

实施方案还可包括使得井筒部件（诸如线缆）能够集中化并且还使得应力减小的一个或多个特征件。由于与密封系统交接困难，剪切闸板上使用的刀片无法覆盖全井筒直径。通常，这几乎没有后果，因为几乎所有的钻管都足够大以仅由刀片居中。然而，当线缆被剪切时，其足够小以落在刀片范围之外，因此可使用集中器来使其回到适当位置。此外，闸板块应力通常来源于上部块和下部块之间的表面上的支承应力负载。当高支承应力与临界表面诸如密封表面、耐磨堆焊(hardfacing)和应力集中相邻时，可发生问题。该定心特征件还用作上部块和下部块之间的支承表面。表面的位置远离任何关键表面，因此有助于保护那些敏感区域免受损伤。

本公开的实施方案包括剪切闸板系统，该剪切闸板系统包括在上部块和下部块的接触表面之间的渐进间隙。渐进间隙在靠近上部块的主体处较窄，而在刀片控制臂的端部处较大。在各种实施方案中，渐进间隙的选择和大小被设定成适应压力，诸如井筒压力，该压力可使刀片控制臂朝下部块偏转，这可潜在地损坏或磨损部件。通过保持渐进间隙或当压力在系统内时保持基本上恒定的间隙，可减小各种接触表面之间的摩擦力，这可增加系统的部件的寿命。另外，渐进间隙提供可用材料的有效利用。例如，如果使用过量的材料（例如，超过阈值或基线量），则设计在应力方面可受到损害。渐进轮廓被特别选择成在间隙之间取得平衡以在需要时断开臂并且保持足够的材料以用于适当的安全因素和产品使用寿命。此外，在实施方案中，上部块和下部块中的一者或两者可包括定心器特征件，以定位用于经由剪切闸板系统进行剪切的井筒部件，以及减小各个位置处的应力。

图1是井筒系统100的实施方案的示意性侧视图，该井筒系统包括工具102（其可为工具串的一部分），该工具从表面位置108下降至地层106中形成的井筒104中。示出的井筒系统100可被称为线缆系统，因为工具102通过缆线110（诸如电气线缆）输送。在各种实施方案中，电气线缆可将电信号和/或能量从表面位置108传输到井筒中，例如以为工具102提供操作功率和/或传输数据，诸如从布置在工具102上的传感器获得的数据。在各种实施方案中，工具102可用于执行井下测井操作，诸如成像工具、电阻率工具、核工具或可用于井下环境中的任何其他测井工具。

井筒系统100包括井筒104开口处示出的井口组件112，以提供对井筒104的压力控制并允许设备（诸如缆线110和工具102）进入井筒104。在该示例中，缆线110是从服务车114缠绕的线缆。井口组件112可包括防喷器（BOP）116（例如，压力控制装置），该防喷器包括可用于剪切延伸穿过BOP 116的部件的剪切闸板。如下所述，在各种实施方案中，剪切闸板可被通电以从BOP 116的镗孔外的位置移动到BOP 116的镗孔内的位置。在例示的实施方案中，剪切闸板可切割缆线110，从而有利于井筒104的闭合。此外，应当理解，密封闸板还可剪切和密封穿过钻管、壳体、剪切替代物或管、控制线路、管材、软管和/或线缆的组合。因此，虽然可相对于剪切缆线110来描述本文的实施方案，但应当理解，可剪切各种其他井下部件，使得本公开的特征件也可有利于和改善那些剪切操作。

图2是剪切闸板系统200（例如，压力控制装置）的实施方案的示意性等轴视图，该剪切闸板系统200可以结合到BOP（例如，BOP 116）中或与BOP相关联。在例示的实施方案中，剪切闸板系统200包括一对盲剪切闸板202、204。盲剪切闸板202、204可分别称为上部块和下部块。盲剪切托架202、204中的每一者联接到臂206、208，这有利于托架202、204在第一方向210和第二方向212上的径向移动。在操作中，闸板可布置在井筒管状体216的镗孔214之外，该井筒管状体可为BOP的一部分，并且在激活时可延伸到镗孔214中。在例示的实施方案中，缆线110（其可为线缆）布置在镗孔214内。如下所述，本公开的实施方案可有利于剪切缆线110。然而，如上所述，也可使用本公开的实施方案剪切和/或密封其他井下部件。

图3为剪切闸板系统300的实施方案的示意性侧视图，如上所述，该剪切闸板系统可以包括在BOP或与井筒相关的其他压力控制装置内。例示的剪切闸板系统300被定位成至少部分地延伸到镗孔214中。应当理解，为简单起见，类似的数字可用于类似的部件，但此类编号并非旨在限制本公开。此外，应当理解，本文所示的一个或多个实施方案的各种特征可在实施方案中利用。

例示的剪切闸板系统300包括上部块302和下部块304，其也可以被称为闸板。在例示的实施方案中，上部块302和下部块304为盲闸板。如本领域的技术人员将会理解的那样，盲剪切闸板可操作以密封井筒，甚至当井筒被物体诸如线缆或钻孔串占据时也是如此。虽然本文所述的实施方案可涉及盲剪切闸板，但应当理解，也可利用其他闸板，诸如熟(ripe)闸板或双偏置闸板。

如图所示，上部块302包括位于其下部的刀片控制臂306和与刀片控制臂306相对的刀片308。在操作中，在第一方向210上将上部块302朝下部块304驱动，使得刀片控制臂306被嵌套在形成于下部块304中的凹坑310内。下部块304还包括第二刀片312，其可用于切断布置在镗孔214内的线缆和/或管线。

在例示的实施方案中，上部块302包括布置在形成于刀片控制臂306内的凹陷部316内的磨损插入件314。磨损插入件314可由比上部块302的其他部件（诸如磨损控制件306、刀片308、下部块接触表面、第二刀片312等）更软的材料形成。如下所述，在操作中，刀片控制臂306的至少一部分（诸如磨损插入件314）可接触下部块304的至少一部分。磨损插入件314可用于接受来自接触的任何磨损和/或劣化，并且此后用作可易于修理的可替换部件。

图3的实施方案包括上部块接触表面318，该上部块接触表面被示出为沿着刀片控制臂306的周边的至少一部分延伸。上部块接触表面318或其至少一部分可接合下部块接触表面320的至少一部分，该下部块接触表面沿着凹坑310的周边的至少一部分延伸。如下所述，可期望减少或限制上部块302与下部块304之间的总接触，以减少对部件的磨损或损坏。因此，本文所述的实施方案可包括布置在上部块302与下部块304之间的渐进间隙，以减少部件之间的磨损并且/或者将磨损引导到特定部件，诸如磨损插入件314。

图4是剪切闸板系统300的实施方案的示意性侧视图，其中上部块302例如沿着相应的接触表面318、320的至少一部分移动成与下部块304接触。图4中所示的部分可被描述为剪切行程的一部分，该剪切行程将上部块302和下部块304集合在一起。在例示的实施方案中，第一接触点400形成于下部块304与磨损插入件314之间。应当理解，当提及接触点时，该点可包括表面或区域，并且不一定限于单个集中位置。在例示的实施方案中，上部块302在第一方向210上移动，而下部块304在第二方向212上移动。因此，在接触点4002处可存在滑动力或摩擦力。如上所述，可期望摩擦力集中或以其他方式集聚在磨损插入件314上，因为当与上部块302和/或下部块304的其他部件相比较时，磨损插入件314可更容易替换和/或修理。

图5是剪切闸板系统300的实施方案的示意性侧视图，示出了剪切行程的连续顺序。如图所示，当刀片308、312重叠时，第一接触点400继续沿着刀片控制臂306延伸。在例示的实施方案中，磨损插入件314被布置成保持上部块302的至少一部分与下部块304的一部分之间的间隙。例如，如下文将更详细地描述，在各种实施方案中，磨损插入件314可从上部块302的底部比其他部分延伸更大的竖直范围。因此，磨损插入件314可在上部块302的其他部分之前接触下部块304。另外，更大的竖直延伸可提供部件之间的进一步分离。在各种实施方案中，磨损插入件314是可替换的，并且由比闸板臂（例如，上部块302和下部块304）更软的材料构成，并且旨在在循环和剪切期间承受磨损和损坏的冲力。下文所述的渐进间隙可有助于在发生剪切并且闸板完全闭合之后，上部块302的臂与下部块304脱离接合。该间隙以及用于保持部件之间的间距的磨损插入件314的存在是有利的，因为当井筒压力使上部块302向上偏转时，刀片控制臂306将不处于装载路径中。

图6是处于剪切行程结束时的剪切闸板系统300的示意性侧视图，其中刀片控制臂306被定位在凹坑310内。如图6所示，渐进间隙600沿着上部接触表面318的至少一部分沿着刀片控制臂306的长度602布置。如下所述，渐进间隙600使得刀片控制臂306能够例如由于来自井筒的压力或力而在向上方向604上偏转和移动。在各种实施方案中，渐进间隙600沿着上部接触表面318可为不均匀的，并且可被特别选择以适应刀片控制臂306的不同程度的预料或预期移动。例如，在远端606处可存在比近端608更多的偏转。

图7是剪切闸板系统300的实施方案的局部详细视图，示出了渐进间隙600。如图7所示，渐进间隙600在远端606处比在近端608处更大。即，磨损插入件314与下部块304之间的第一间隙距离700大于第二间隙距离702和第三间隙距离704。在例示的实施方案中，第二间隙距离702也大于第二间隙距离704。因此，例如由于可向刀片控制臂306施加力的井筒压力，可特别选择相应的间隙距离以适应刀片控制臂306的移动和/或挠曲。如上所述，远端606处的挠曲可大于近端608处的挠曲。例如，可认为远端606相对于上部块302的主体比近端608更多地为悬臂，并且因此，力对远端606具有更大的影响。

在例示的实施方案中，刀片控制臂306包括向下倾斜的表面706，该表面延伸第二长度708，第二长度小于刀片控制臂306的长度602。表面706的斜率可基于多种因素特别选择，诸如预料操作条件、形成上部块302的材料等。例示的向下倾斜表面706终止于阶状物710处，但是应当理解，朝向接纳磨损插入件314的凹陷部316可包括更平缓的终点。在例示的实施方案中，磨损插入件高度712大于向下倾斜表面706的结束高度714，但小于起始高度716。然而，在各种实施方案中，可调节相应的高度。

下部块304的凹坑310被成形为接纳刀片控制臂306，并且包括靠近向下倾斜表面706布置的第二向下倾斜表面718。在例示的实施方案中，向下倾斜表面706的角度720不同于第二向下倾斜表面718的角度722。如上所述，这种角度差异可实现渐进间隙720。第二向下倾斜表面718具有第三长度724，该第三长度短于第二长度708。第二向下倾斜表面718连接至向上倾斜的过渡件726，并且进一步延伸至基本上平坦的表面728。如图所示，过渡件726和平坦表面728的一部分与磨损插入件314对准。因为过渡件726向上倾斜，所以实现更大的间隙距离700。如上文相对于上部块302所述，在各种实施方案中，下部块304的部件、尺寸等也可基于操作条件进行特别选择。

在各种实施方案中，可特别选择各种间隙距离700、702和704，以便在刀片控制臂306与下部块304（例如，下部接触表面320的至少一部分）之间保持基本上均匀的间隙距离。即，在偏转之后，可期望渐进间隙600沿着刀片控制臂306的长度602以及在磨损插入件314处基本上相等。然而，应当理解，保持渐变间隙600也可以是期望的，因为包括任何间隙可降低上部接触表面318的至少一部分与下部接触表面320之间变形和/或磨损的可能性。另外，渐变间隙600可被设计成能够有效利用可用材料。例如，如果使用过量的材料（例如，超过阈值或基线量），则设计在应力方面可受到损害。渐进轮廓被特别选择成在间隙之间取得平衡以在需要时断开臂并且保持足够的材料以用于适当的安全因素和产品使用寿命。

虽然上述渐进间隙600和磨损插入件314可有助于减少剪切闸板系统300的部件之间的磨损，但是在各种实施方案中，将小直径部件（诸如缆线110）定位在剪切闸板系统300的区域内以使刀片308、312能够剪切该线可以是具有挑战性的。因此，在多个实施方案中，一个或多个定心结构还可被定位成靠近上述刀片控制臂306。图8是包括具有定心器802的定心系统800的下部块304的实施方案的前正视图。应当理解，虽然第二定心器未在图8中示出，但是该第二定心器可被布置成与定心器802相对。如下所述，定心器802可为沿着下部块304的面806布置的延伸件，以引导部件远离井筒管状体的壁并朝向刀片312，从而有利于剪切操作。

如图所示，定心器802被布置在刀片312下方（相对于流入井筒的方向）。此外，图8中示出的定心器802具有楔形形状，其也可被描述为截去了其中一个点的梯形或三角形。应当理解，可基于镗孔大小来特别选择定心器802的宽度808。例如，可为有利的是，布置定心器802以刮擦或靠近镗孔214的内径。如下所述，虽然所示的定心器802的横截面可看起来是基本上平坦的，但前缘可包括一定角度以将部件（诸如线缆）朝刀片312引导。

图9是包括定心器802的下部块304的一部分的透视图。如上所述，定心器802布置在刀片312的顶部下方并且径向向外延伸宽度808。前缘900沿两个轴成一定角度布置。例如，第一角度902相对于第一轴线904示出，并且第二角度906相对于第二轴线908示出。因此，当下部块304移动穿过镗孔214时，可由定心器802捕获的线缆将沿着成角度的表面并朝向刀片312被引导。应当理解，在各种实施方案中，第一角度902和/或第二角度906可与相应的轴线基本上对齐。

在例示的实施方案中，定心器802包括高度910，该高度可基于各种因素（诸如BOP的大小）来特别选择。高度910可至少部分地被选择为下部块304的其他部件（诸如刀片312）的比率，但在其他实施方案中，高度910可单独设计。如下所述，在操作中，定心器802可接合形成于上部块302中的狭槽。

图10是剪切闸板系统300的实施方案的示意性顶视图，其中定心器802沿着镗孔214的内径1000定位，以接合布置在镗孔214内的缆线110。宽度808被布置为使得定心器朝内径1000延伸以有效地收集缆线110并且沿着前缘900将缆线朝刀片312引导。在例示的实施方案中，第二角度906相对于第二轴线908为例示性的。如上所述，可基于各种因素诸如镗孔的大小来特别选择第二角度906。第二角度906朝向刀片312引导缆线110，这使得剪切闸板系统300能够切割缆线110。当上部块302和下部块304集合在一起时，定心器802可被接纳在形成于上部块302中的狭槽内，这使得相应的刀片308、312能够集合在一起。

另外，可以根据以下条款描述本公开的实施方案：

技术方案1.一种剪切闸板系统，包括：

上部块，所述上部块联接到第一臂，所述上部块被定位成从镗孔外的第一位置平移到所述镗孔内的第二位置，所述上部块包括刀片控制臂，所述刀片控制臂具有沿着第一长度延伸的第一接触表面；

下部块，所述下部块联接到第二臂，所述下部块被定位从所述镗孔外的所述第一位置平移至所述镗孔内的所述第二位置，所述下部块包括第二接触表面，所述第二接触表面被定位成靠近所述第一接触表面；和

渐进间隙，所述渐进间隙位于所述第一接触表面与所述第二接触表面之间，所述渐进间隙在第一端部处比在第二端部处大，使得所述第一端部处的第一间隙距离大于所述第二端部处的第二间隙距离。

技术方案2.根据技术方案1所述的剪切闸板系统，其中所述刀片控制臂包括磨损插入件，所述磨损插入件位于所述第二端部处，以在剪切操作期间保持所述渐进间隙。

技术方案3.根据技术方案2所述的剪切闸板系统，其中所述第一间隙距离从所述磨损插入件延伸到所述第二接触表面。

技术方案4.根据技术方案1所述的剪切闸板系统，其中所述第一接触表面的至少一部分以第一向下倾斜角度布置，并且所述第二接触表面的至少一部分以第二向下倾斜角度布置。

技术方案5.根据技术方案4所述的剪切闸板系统，其中所述第一接触表面的第一斜率不同于所述第二接触表面的第二斜率。

技术方案6.根据技术方案1所述的剪切闸板系统，还包括定心器，所述定心器被布置在所述上部块或所述下部块中的至少一者上。

技术方案7.根据技术方案6所述的剪切闸板系统，其中所述定心器被定位在所述下部块上，所述定心器从所述下部块的刀片径向向外布置。

技术方案8.根据技术方案6所述的剪切闸板系统，其中所述定心器包括前缘，所述前缘相对于第一轴线以第一角度定位，所述第一轴线是所述镗孔的径向轴线。

技术方案9.根据技术方案8所述的剪切闸板系统，其中所述前缘相对于第二轴线以第二角度定位，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。

技术方案10.一种防喷器，包括：

管状体，所述管状体流体联接到井筒，所述管状体具有镗孔；和

压力控制装置，所述压力控制装置被定位成延伸到所述镗孔中，所述压力控制装置包括：

上部块，所述上部块在第一位置被布置为靠近所述镗孔并且在第二位置被布置在所述镗孔内，所述上部块包括刀片控制臂，所述刀片控制臂具有第一接触表面；

下部块，所述下部块在第一位置被布置为靠近所述镗孔并且在第二位置被布置在所述镗孔内，所述下部块包括第二接触表面，所述第二接触表面面向所述第一接触表面；和

技术方案11.根据技术方案10所述的防喷器，其中所述第一接触表面的至少一部分以第一向下倾斜角度布置，并且所述第二接触表面的至少一部分以第二向下倾斜角度布置。

技术方案12.根据技术方案11所述的防喷器，其中所述第一接触表面的第一斜率不同于所述第二接触表面的第二斜率。

技术方案13.根据技术方案10所述的防喷器，还包括定心器，所述定心器被布置在所述上部块或所述下部块中的至少一者上。

技术方案14.根据技术方案13所述的防喷器，其中所述定心器被定位在所述下部块上，所述定心器从所述下部块的刀片径向向外布置。

技术方案15.根据技术方案10所述的防喷器，其中当所述上部块施加井筒力时，所述渐进间隙保持所述第一接触表面与所述第二接触表面之间的空间。

技术方案16.根据技术方案10所述的防喷器，还包括磨损插入件，所述磨损插入件被布置在所述刀片控制臂上，当所述上部块和所述下部块在所述第一位置和所述第二位置之间平移时，所述磨损插入件接触所述第二接触表面的至少一部分，并且至少部分地保持所述渐进间隙。

技术方案17.根据技术方案16所述的防喷器，其中所述磨损插入件由比所述上部块或所述下部块中的至少一者更软的材料形成。

技术方案18.一种防喷器，包括：

上部块，所述上部块适于平移到所述镗孔中，所述上部块包括第一接触表面；

下部块，所述下部块适于平移到所述镗孔中，所述下部块包括第二接触表面，其中所述第一接触表面和所述第二接触表面是相背面向的；和

渐进间隙，所述渐进间隙位于所述第一接触表面与所述第二接触表面之间，所述渐进间隙在所述第一接触表面与所述第二接触表面完成剪切行程时形成，其中所述第一接触表面的第一端部处的第一间隙距离大于所述第一接触表面的第二端部处的第二间隙距离。

技术方案19.根据技术方案18所述的防喷器，还包括定心器，所述定心器被布置在所述上部块或所述下部块中的至少一者上。

技术方案20.根据技术方案19所述的防喷器，其中所述定心器被定位在所述下部块上，所述定心器从所述下部块的刀片径向向外布置。

尽管已经参考特定的实施方案描述了本文的技术，但应当理解，这些实施方案仅是本技术的原理和应用的说明。因此，应当理解，在不脱离由所附技术方案限定的本技术的实质和范围的情况下，可以对示例性实施方案进行多种修改并且可以设计其他布置。

Claims

1.一种剪切闸板系统(200、300)，包括：

上部块(302)，所述上部块联接到第一臂(206)，所述上部块(302)被定位成从镗孔(214)外的第一位置平移至所述镗孔(214)内的第二位置，所述上部块(302)包括刀片控制臂(306)，所述刀片控制臂具有沿第一长度延伸的第一接触表面(318)；

下部块(304)，所述下部块联接到第二臂(208)，所述下部块(304)被定位成从所述镗孔(214)外的所述第一位置平移至所述镗孔(214)内的所述第二位置，所述下部块(304)包括第二接触表面(320)，所述第二接触表面被定位成靠近所述第一接触表面(318)；和

渐进间隙(600)，所述渐进间隙位于所述第一接触表面(318)和所述第二接触表面(320)之间，所述渐进间隙(600)在远端(606)处比在近端(608)处更大，使得所述远端(606)处的第一间隙距离(700)大于所述近端(608)处的第二间隙距离(704)。

2.根据权利要求1所述的剪切闸板系统，其中所述刀片控制臂(306)包括磨损插入件(314)，所述磨损插入件位于所述近端(608)处，以在剪切操作期间保持所述渐进间隙(600)。

3.根据权利要求2所述的剪切闸板系统，其中所述第一间隙距离(700)从所述磨损插入件(314)延伸到所述第二接触表面(320)。

4.根据权利要求1所述的剪切闸板系统，其中所述第一接触表面(318)的至少一部分以第一向下倾斜角度(722)布置，并且所述第二接触表面(320)的至少一部分以第二向下倾斜角度布置。

5.根据权利要求4所述的剪切闸板系统，其中所述第一接触表面的第一斜率不同于所述第二接触表面的第二斜率。

6.根据权利要求1所述的剪切闸板系统，还包括定心器(802)，所述定心器被布置在所述上部块(302)或所述下部块(304)中的至少一者上。

7.根据权利要求6所述的剪切闸板系统，其中所述定心器(802)被定位在所述下部块(304)上，所述定心器(802)从所述下部块(304)的刀片(312)径向向外布置。

8.根据权利要求6所述的剪切闸板系统，其中所述定心器(802)包括前缘(900)，所述前缘相对于第一轴线(904)以第一角度(902)定位，所述第一轴线(904)是所述镗孔(214)的径向轴线。

9.根据权利要求8所述的剪切闸板系统，其中所述前缘(900)相对于第二轴线(908)以第二角度(906)定位，所述第二轴线(908)垂直于所述第一轴线(904)。

10.一种防喷器(116)，包括：

管状体(216)，所述管状体流体联接到井筒(104)，所述管状体(216)具有镗孔(214)；和

压力控制装置，所述压力控制装置被定位成延伸到所述镗孔(214)中，所述压力控制装置包括：

上部块(302)，所述上部块在第一位置被布置为靠近所述镗孔(214)并且在第二位置被布置在所述镗孔(214)内，所述上部块(302)包括刀片控制臂(306)，所述刀片控制臂具有第一接触表面(318)；

下部块(304)，所述下部块在第一位置被布置为靠近所述镗孔(214)并且在第二位置被布置在所述镗孔(214)内，所述下部块(304)包括第二接触表面(320)，所述第二接触表面面向所述第一接触表面(318)；和

11.根据权利要求10所述的防喷器，其中所述第一接触表面(318)的至少一部分以第一向下倾斜角度(722)布置，并且所述第二接触表面(320)的至少一部分以第二向下倾斜角度布置。

12.根据权利要求11所述的防喷器，其中所述第一接触表面的第一斜率不同于所述第二接触表面的第二斜率。

13.根据权利要求10所述的防喷器，还包括定心器(802)，所述定心器被布置在所述上部块(302)或所述下部块(304)中的至少一者上。

14.根据权利要求13所述的防喷器，其中所述定心器(802)被定位在所述下部块(304)上，所述定心器(802)从所述下部块(304)的刀片(312)径向向外布置。

15.根据权利要求10所述的防喷器，其中当所述上部块(302)施加井筒力时，所述渐进间隙(600)保持所述第一接触表面(318)与所述第二接触表面(320)之间的空间。