CN220869367U - 防喷器闭合装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种防喷器闭合装置，包括防喷器主体、驱动组件和介质箱。驱动组件包括水下驱动器、第一电磁阀、第一水泵和第二水泵，第一电磁阀连通于水下驱动器，第一水泵和第二水泵均连通于第一电磁阀和防喷器主体之间，第一水泵和第二水泵并联，且均和水下驱动器连通，第一电磁阀被配置为将水下驱动器可选择地连通于第一水泵或第二水泵。介质箱连通于第一水泵和第二水泵。本申请提供的防喷器闭合装置，能够在无法远程操作关闭时，驱动防喷器关闭。

Description

防喷器闭合装置

技术领域

本实用新型属于水下作业设备技术领域，具体涉及一种防喷器闭合装置。

背景技术

防喷器（BOP）是一种大型专用油田设备，用于密封封闭、控制和实时监测石油及天然气井。在海洋底部，防喷器安装在海底井口的顶部。防喷器通过钻井隔水管连接到海上钻井平台，钻杆在钻井隔水管内，通过防喷器（BOP），由海上钻井平台的设备旋转以转动钻头，不断往下运动以钻探油井或天然气井。

但是，在油井或天然气井的钻探过程中，钻井可能会受到某些地壳运动的影响，地壳深处产生巨大的压力，迫使碳氢化合物（常见的为石油、天然气）往外迸发。地壳运动往往会导致各种灾难性井喷，比如钻杆和套管被顶出井筒，严重时会导致碳氢化合物（常见的为石油、天然气）的泄漏，释放到海洋中。防喷器（BOP）防止灾难性井喷的发生。

在发生类似地壳运动时，防喷器（BOP）是关闭的，防止碳氢化合物泄露。防喷器（BOP）的闸板是由设备工人从海上钻井平台或自动关闭系统，远程操作关闭。当防喷器（BOP）无法远程关闭时，由于防喷器无法及时关闭，同样容易导致碳氢化合物泄露。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种防喷器闭合装置，以解决现有技术中存在的防喷器无法及时关闭导致碳氢化合物泄露的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种防喷器闭合装置，包括：

防喷器主体，能够在预设压力下和预设流量下关闭；

驱动组件，所述驱动组件包括水下驱动器、第一电磁阀、第一水泵和第二水泵，所述第一电磁阀连通于所述水下驱动器，所述第一水泵和所述第二水泵均连通于所述第一电磁阀和所述防喷器主体之间，所述第一水泵和所述第二水泵并联设置，且均和所述水下驱动器连通，所述第一电磁阀被配置为将所述水下驱动器可选择地连通于所述第一水泵或所述第二水泵；

介质箱，连通于所述第一水泵和所述第二水泵。

可选地，所述驱动组件还包括第一液控单向阀和第二液控单向阀，所述第一液控单向阀连通于所述第一水泵和所述第一电磁阀之间，并和所述水下驱动器连通，所述第二液控单向阀连通于所述第二水泵和所述第一电磁阀之间，并和所述水下驱动器连通，且和所述第一液控单向阀并联。

可选地，所述防喷器闭合装置还包括卸压组件，所述卸压组件包括第三液控单向阀和第二电磁阀，所述第三液控单向阀连通于所述防喷器主体和所述介质箱之间，所述第二电磁阀连通于所述水下驱动器和所述第三液控单向阀之间。

可选地，所述第二水泵设置为多个，多个所述第二水泵均连通于所述第一电磁阀和所述防喷器主体之间，且相互并联设置。

可选地，所述驱动组件还包括分流节流阀，所述分流节流阀连通于所述第一电磁阀和多个所述第二水泵之间。

可选地，所述介质箱包括介质油箱和开关阀，所述介质油箱和所述开关阀均连通于所述防喷器主体，所述介质油箱和所述开关阀并联。

可选地，所述介质箱还包括过滤器，所述过滤器连通于所述开关阀远离所述防喷器主体的一端。

可选地，所述水下驱动器包括驱动油箱、液压泵和驱动电机，所述液压泵连通于所述驱动油箱，所述驱动电机安装于所述液压泵。

可选地，所述驱动组件还包括溢流阀，所述溢流阀同时连通于所述防喷器主体和所述第一水泵之间，并和所述介质箱连通。

可选地，所述防喷器闭合装置还包括压力传感器，所述压力传感器连接于所述防喷器主体和所述驱动组件之间。

本申请还提供了一种防喷器闭合装置的使用方法，至少包括以下步骤：

所述驱动组件携带所述介质箱连接至所述防喷器主体；

使用所述驱动组件向所述防喷器主体输入预设压力的流体和预设流量的流体，直至所述防喷器主体关闭；

回收所述驱动组件和所述介质箱。

本申请提供的防喷器闭合装置的有益效果在于：

本申请实施例提供的防喷器闭合装置，采用水下驱动器，通过第一电磁阀、第一水泵、第二水泵和介质箱，能够为防喷器主体提供高压介质和高流量介质，防喷器主体能够在高压介质和高流量介质的作用下闭合。如此能够在无法远程闭合防喷器主体的情况下，及时将防喷器主体闭合，能够防止碳氢化合物泄露。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的防喷器闭合装置实施例一的液压图；

图2为本申请实施例提供的防喷器闭合装置实施例一的驱动组件立体图；

图3为本申请实施例提供的防喷器闭合装置实施例二的液压图；

图4为本申请实施例提供的防喷器闭合装置实施例三的液压图；

图5为本申请实施例提供的防喷器闭合装置实施例四的液压图；

图6为本申请实施例提供的防喷器闭合装置的使用方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

1、防喷器主体；

2、驱动组件；21、水下驱动器；211、驱动油箱；212、液压泵；213、驱动电机；22、第一电磁阀；221、第一左侧工位；222、第一中间工位；223、第一右侧工位；23、第一水泵；24、第二水泵；25、第一液控单向阀；26、第二液控单向阀；27、分流节流阀；28、溢流阀；29、流向控制结构；291、第一单向阀；292、第二单向阀；

3、介质箱；31、介质油箱；32、开关阀；33、过滤器；

4、卸压组件；41、第三液控单向阀；42、第二电磁阀；421、第二左侧工位；422、第二右侧工位；

5、压力传感器；

6、连接公头；

7、连接母头。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

基于此，本实用新型提供了一种防喷器闭合装置及其使用方法，该装置能够在无法远程操作关闭时，驱动防喷器关闭，能够防止碳氢化合物泄露。

实施例一

如图1所示，本申请实施例提供了一种防喷器闭合装置，包括防喷器主体1、驱动组件2和介质箱3。防喷器主体1能够在预设压力下和预设流量下关闭。驱动组件2包括水下驱动器21、第一电磁阀22、第一水泵23和第二水泵24，第一电磁阀22连通于水下驱动器21，第一水泵23和第二水泵24均连通于第一电磁阀22和防喷器主体1之间，第一水泵23和第二水泵24并联设置，且均和水下驱动器21连通，第一电磁阀22被配置为将水下驱动器21可选择地连通于第一水泵23或第二水泵24。介质箱3连通于第一水泵23和第二水泵24。

在此需要进行说明的是，在本实施例中，是以水下驱动器21设置为ROV机器人为例进行说明的。在本实施例中，是以第一水泵23设置为高压水泵为例进行说明的；当然，在其他实施例中，根据实际应用需求，第一水泵23还可以设置为其他水泵，在此不做唯一限定。在本实施例中，是以第二水泵24设置为高流量水泵为例进行说明的；当然，在其他实施例中，根据实际应用需求，第二水泵24还可以设置为其他水泵，在此不做唯一限定。在本实施例中，是以第一电磁阀22设置为三位四通电磁阀为例进行说明的。

具体地，在本实施例中，第一电磁阀22具有第一左侧工位221、第一中间工位222和第一右侧工位223。当无法远程关闭防喷器时，在将驱动组件2和介质箱3安装至防喷器主体1之后。当第一电磁阀22处于第一右侧工位223上时，水下驱动器21通过第一电磁阀22和第一水泵23连通，水下驱动器21为第一水泵23输入液压油，在第一水泵23的作用下，能够将介质箱3内的介质输送至防喷器主体1，并对介质箱3内的介质增压，以将高压介质输送至防喷器主体1，液压油经第一水泵23回流至水下驱动器21。在此需要进行说明的是，在本实施例中，防喷器主体1能够在高压介质的作用下闭合，也即预设压力为高压。当第一电磁阀22处于第一左侧工位221上时，水下驱动器21通过第一电磁阀22和第二水泵24连通，水下驱动器21为第二水泵24输入液压油，在第二水泵24的作用下，能够将介质向内的介质输送至防喷器主体1，并增加介质流量，以将高流量介质输送至防喷器主体1，液压油经第二水泵24回流至水下驱动器21。在此需要进行说明的是，在本实施例中，防喷器主体1能够在高流量介质的作用下闭合，也即预设流量为高流量。当第一电磁阀22处于第一中间工位222时，能够将水下驱动器21和第一水泵23阻断，还能够将水下驱动器21和第二水泵24阻断。

本申请提供的防喷器闭合装置，采用水下驱动器21，通过第一电磁阀22、第一水泵23、第二水泵24和介质箱3，能够为防喷器主体1提供高压介质和高流量介质，防喷器主体1能够在高压介质和高流量介质的作用下闭合。如此能够在无法远程闭合防喷器主体1的情况下，及时将防喷器主体1闭合，能够防止碳氢化合物泄露。

在本申请的一个实施例中，请参阅图1，驱动组件2还包括第一液控单向阀25和第二液控单向阀26，第一液控单向阀25连通于第一水泵23和第一电磁阀22之间，并和水下驱动器21连通，第二液控单向阀26连通于第二水泵24和第一电磁阀22之间，并和水下驱动器21连通，且和第一液控单向阀25并联。

具体地，当第一电磁阀22处于第一右侧工位223上时，水下驱动器21的液压油经第一电磁阀22输送至第一液控单向阀25，第一液控单向阀25在预设压力下开启，并且能够在开启之后将液压油输送至第一水泵23。当第一电磁阀22处于第一左侧工位221上时，水下驱动器21的液压油经第一电磁阀22输送至第二液控单向阀26，第一液控单向阀25在预设压力下开启，并且能够在开启之后将液压油输送至第二水泵24。

如此设置，采用第一液控单向阀25，在使用水下驱动器21向第一水泵23输入液压油时，能够避免第一水泵23出现吸空现象，从而能够保证第一水泵23将高压介质输送至防喷器主体1。采用第二液控单向阀26，在使用水下驱动器21向第二水泵24输入液压油时，能够避免第二水泵24出现吸空现象，从而能够保证第二水泵24将高流量介质输送至防喷器主体1。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图1，水下驱动器21包括驱动油箱211、液压泵212和驱动电机213，液压泵212连通于驱动油箱211，驱动电机213安装于液压泵212。

如此设置，采用驱动电机213，能够驱动液压泵212从驱动油箱211内将液压油泵送至第一电磁阀22或第二电磁阀42。

可选地，液压泵212设置为可变排量液压泵212。

如此设置，能够根据外负载的大小调节流量，能够减少发热。

在本申请的一个实施例中，参阅图1，驱动组件2还包括溢流阀28，溢流阀28同时连通于防喷器主体1和第一水泵23之间，并和介质箱3连通。

如此设置，采用溢流阀28，当防喷器主体1和第一水泵23之间的压力超过额定值时，防喷器主体1和第一水泵23之间的高压介质能够通过溢流阀28回流至介质箱3内，能够有效地保护该装置，有助于提高该装置的安全性能。

在本申请的一个实施例中，请参阅图1，防喷器闭合装置还包括压力传感器5，压力传感器5连接于防喷器主体1和驱动组件2之间。

如此设置，采用压力传感器5，能够用于检测防喷器主体1和驱动组件2之间的压力，并且能够根据压力传感器5检测的压力控制第一电磁阀22，以使水下机器人连通于第一水泵23或第二水泵24，便于切换。

可选地，驱动组件2具有连接公头6；防喷器主体1具有连接母头7，连接母头7可拆卸地密封连接于连接公头6。

具体地，在将驱动组件2安装至防喷器主体1上时，在外部机械手的作用下，能够将连接公头6和连接母头7连接。

如此设置，采用连接公头6和连接母头7，驱动组件2和防喷器主体1，能够实现可拆卸连接。

可选地，驱动组件2还包括流向控制结构29，流向控制结构29包括第一单向阀291和第二单向阀292，第一单向阀291连通于第一水泵23和连接公头6之间，第二单向阀292连通于第二水泵24和连接公头6之间。

如此设置，采用第一单向阀291，以使高压介质能够经过第一单向阀291输送至防喷器主体1，能够防止高流量介质经过第一单向阀291输送至第一水泵23。采用第二单向阀292，以使高流量介质能够经过第二单向阀292输送至防喷器主体1，能够防止高压介质经过第二单向阀292输送至第二水泵24。

实施例二

该实施例与实施例一基本相同，其区别仅在于：如图1所示，防喷器闭合装置还包括卸压组件4，卸压组件4包括第三液控单向阀41和第二电磁阀42，第三液控单向阀41连通于防喷器主体1和介质箱3之间，第二电磁阀42连通于水下驱动器21和第三液控单向阀41之间。

在此需要进行说明的是，在本实施例中，是以第二电磁阀42设置为二位四通电磁阀为例进行说明的。

具体地，在本实施例中，第二电磁阀42具有第二左侧工位421和第二右侧工位422。在防喷器主体1闭合后，当第二电磁阀42位于第二右侧工位422时，能够使得水下驱动器21和第三液控单向阀41连通，水下驱动器21的液压油经第二电磁阀42输送至第三液控单向阀41，第三液控单向阀41在预设压力下开启以连通介质箱3和第一水泵23，并且还能够连通介质箱3和第二水泵24，第一水泵23输出的高压介质经第三液控单向阀41回流至介质箱3内，第二水泵24输出的高流量介质经第三液控单向阀41回流至介质箱3内。当第二电磁阀42位于第二左侧工位421时，能够将水下驱动器21和第三液控单向阀41阻断，以使第三液控单向阀41保持关闭状态，进而阻断第一水泵23和介质箱3，还能够阻断第二水泵24和介质箱3。

如此设置，采用第三液控单向阀41和第二电磁阀42，能够控制第一水泵23和介质箱3之间的通断，还能够控制第二水泵24和介质箱3之间的通断。在防喷器主体1完全关闭之后，能够将第一水泵23输出的高压介质和第二水泵24输出的高流量介质输送至介质箱3，以对驱动组件2卸压，能够在分离驱动组件2和防喷器主体1时，防止驱动组件2产生的高压介质和高流量介质产生飞溅情况，能够有效地保护工作回路。

实施例三

该实施例与实施例一基本相同，其区别仅在于：如图1所示，第二水泵24设置为多个，多个第二水泵24均连通于第一电磁阀22和防喷器主体1之间，且相互并联设置。分流节流阀27连通于第一电磁阀22和多个第二水泵24之间。

在此需要进行说明的是，在本实施例中，是以第二水泵24的数量设置为两个为例进行说明的。当然，在其他实施例中，根据实际应用需求，第二水泵24的数量还可以设置为三个、四个……其他数量，在此不做唯一限定。

如此设置，采用多个第二水泵24，各个第二水泵24均能够增加介质流量，并且能够同时将介质流量输送至防喷器主体1，进而能够缩短防喷器主体1的关闭时间，能够快速关闭防喷器主体1，能够尽可能地防止碳氢化合物泄露。采用分流节流阀27，能够使得从水下驱动器21输出的液压油均匀输送至多个第二水泵24，进而能够保证各个第二水泵24输出的介质流量保持一致，以使该装置能够稳定运行。

实施例四

该实施例与实施例一基本相同，其区别仅在于：如图1所示，介质箱3包括介质油箱31和开关阀32，介质油箱31和开关阀32均连通于防喷器主体1，介质油箱31和开关阀32并联。介质箱3还包括过滤器33，过滤器33连通于开关阀32远离防喷器主体1的一端。

在此需要进行说明的是，在本实施例中，是以介质油箱31中的介质设置为乙二醇为例进行说明的。当然，在其他实施例中，根据实际应用需求，介质油箱31中的介质还可以设置为矿物质油等，在此不做唯一限定。

具体地，在使用过程中，当开关阀32关闭时，第一水泵23和第二水泵24能够从介质油箱31中泵取介质，当介质油箱31中介质被泵空时，通过外部机械手打开开关阀32，第一水泵23和第二水泵24能够使用海水作为介质，并将海水泵送至防喷器主体1。

如此设置，采用开关阀32，第一水泵23和第二水泵24能够选择泵送介质箱3内的介质或海水，并且能够在介质泵空的情况下泵送海水，能够防止出现直接泵空导致防喷器主体1无法关闭的情况，有助于提高使用的便利性。采用过滤器33，在泵送海水时，能够对海水过滤，能够防止海水中的杂志进入装置导致装置损坏，能够有效地保护装置。

可选地，开关阀32设置为球阀。

本申请还提供了一种防喷器闭合装置的使用方法，至少包括以下步骤：

S1：驱动组件2携带介质箱3连接至防喷器主体1；

S2：使用驱动组件2向防喷器主体1输入预设压力的流体和预设流量的流体，直至防喷器主体1关闭；

S3：回收驱动组件2和介质箱3。

本申请提供的使用方法，通过驱动组件2和介质箱3，能够为防喷器主体1提供高压介质和高流量介质，能够在无法远程关闭防喷器主体1的情况下，快速关闭防喷器主体1，能够防止碳氢化合物泄露。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防喷器闭合装置，其特征在于，包括：

防喷器主体（1），能够在预设压力下和预设流量下关闭；

驱动组件（2），所述驱动组件（2）包括水下驱动器（21）、第一电磁阀（22）、第一水泵（23）和第二水泵（24），所述第一电磁阀（22）连通于所述水下驱动器（21），所述第一水泵（23）和所述第二水泵（24）均连通于所述第一电磁阀（22）和所述防喷器主体（1）之间，所述第一水泵（23）和所述第二水泵（24）并联设置，且均和所述水下驱动器（21）连通，所述第一电磁阀（22）被配置为将所述水下驱动器（21）可选择地连通于所述第一水泵（23）或所述第二水泵（24）；

介质箱（3），连通于所述第一水泵（23）和所述第二水泵（24）。

2.如权利要求1所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述驱动组件（2）还包括第一液控单向阀（25）和第二液控单向阀（26），所述第一液控单向阀（25）连通于所述第一水泵（23）和所述第一电磁阀（22）之间，并和所述水下驱动器（21）连通，所述第二液控单向阀（26）连通于所述第二水泵（24）和所述第一电磁阀（22）之间，并和所述水下驱动器（21）连通，且和所述第一液控单向阀（25）并联。

3.如权利要求1所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述防喷器闭合装置还包括卸压组件（4），所述卸压组件（4）包括第三液控单向阀（41）和第二电磁阀（42），所述第三液控单向阀（41）连通于所述防喷器主体（1）和所述介质箱（3）之间，所述第二电磁阀（42）连通于所述水下驱动器（21）和所述第三液控单向阀（41）之间。

4.如权利要求1所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述第二水泵（24）设置为多个，多个所述第二水泵（24）均连通于所述第一电磁阀（22）和所述防喷器主体（1）之间，且相互并联设置。

5.如权利要求4所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述驱动组件（2）还包括分流节流阀（27），所述分流节流阀（27）连通于所述第一电磁阀（22）和多个所述第二水泵（24）之间。

6.如权利要求1所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述介质箱（3）包括介质油箱（31）和开关阀（32），所述介质油箱（31）和所述开关阀（32）均连通于所述防喷器主体（1），所述介质油箱（31）和所述开关阀（32）并联。

7.如权利要求6所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述介质箱（3）还包括过滤器（33），所述过滤器（33）连通于所述开关阀（32）远离所述防喷器主体（1）的一端。

8.如权利要求1-7任一项所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述水下驱动器（21）包括驱动油箱（211）、液压泵（212）和驱动电机（213），所述液压泵（212）连通于所述驱动油箱（211），所述驱动电机（213）安装于所述液压泵（212）。

9.如权利要求1-7任一项所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述驱动组件（2）还包括溢流阀（28），所述溢流阀（28）同时连通于所述防喷器主体（1）和所述第一水泵（23）之间，并和所述介质箱（3）连通。

10.如权利要求1-7任一项所述的防喷器闭合装置，其特征在于，所述防喷器闭合装置还包括压力传感器（5），所述压力传感器（5）连接于所述防喷器主体（1）和所述驱动组件（2）之间。