JP2014500920A - バルブ装置 - Google Patents

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JP2014500920A
JP2014500920A JP2013540177A JP2013540177A JP2014500920A JP 2014500920 A JP2014500920 A JP 2014500920A JP 2013540177 A JP2013540177 A JP 2013540177A JP 2013540177 A JP2013540177 A JP 2013540177A JP 2014500920 A JP2014500920 A JP 2014500920A
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ヒューズ,ジム
パーカー,デイル
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エイチピー ウェルヘッド ソリューションズ ピーティワイ リミテッド
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Abstract

油井用バルブ装置(100)が、バルブ本体(101)と、バルブ部材(102)とを備える。バルブ本体(101)は、バルブ本体(101)を貫通して延びる第1の流路(190)と、バルブ本体を貫通して延びるとともに、第1の流路(190)から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路(193)とを含む。バルブ本体(101)は、油井から流出する流体が第1の流路(190)を流通できるように油井に接続可能にされている。バルブ部材(102)は、第1の流路(190)内に挿入可能にされるとともに、バルブ本体(101)に対して移動可能とされ、それによって、第1の流路(190)から各第2の流路(193)内への流体の流れを制御する。

Description

本発明は、概して油井から流出する流体の流れを制御するためのバルブ装置に関する。
本発明は、特定の図面を参照して、油井からの原油及び/又は天然ガスの流れを制御するための装置及び使用方法を説明するが、それは、必ずしも特定の装置及び使用方法に限定されないことを理解されたい。
油井掘削の文脈における「噴出(blowout)」は、圧力制御システムが故障した後に、油井やガス井から原油及び/又は天然ガスの制御不能な放出のことである。
近年、油井の噴出が多数発生している。2009年8月21日に、西アトラス石油リグ(掘削装置)が、西オーストラリア州沖のティモール海で発生した噴出に関与していた。ディープウォーターホライゾン石油リグが破壊され沈没したもう1つの噴出は、2010年4月20日にメキシコ湾で発生した。
ティモール海での噴出とメキシコ湾での噴出との両方は、周辺の環境への莫大な量の原油と天然ガスとの制御不能な放出をもたらした。この原油及び天然ガスの放出は、周辺の環境だけでなく、これらの環境に生息する野生動物に非常に有害であった。
油井を掘削する場合に、「噴出防止装置」や「BOP」と呼称される大規模な特殊なバルブが、通常、極端に不安定な圧力と、油井リザーバから生じる制御不能な流れ(キックの生成)に対処するために使用されており、且つ油井噴出を防止するために使用されている。坑井の圧力と石油及びガスの流れとを制御することに加えて、噴出防止装置は、噴出の兆候がある時に、配管(例えば、ドリル配管と油井ケーシング)、ツール、掘削流体が、坑井からの噴出を防止するように意図されている。噴出防止装置は、乗組員、リグ(掘削装置)、及び環境の安全を保つために重要であり、且つ油井の整合性を監視するとともに維持管理するために重要である。これにより、噴出防止装置は、フェイルセーフ装置となることを意図している。
噴出防止装置は、フェイルセーフ装置であることを意図されているが、それにもかかわらず、それら噴出防止装置は、時折故障する。噴出防止装置が故障した場合に、油井からの石油及び/又はガスの流れの制御を取り戻すことは非常に困難となる。制御が失われる期間中ずっと、油井から流出する多量の石油及び/又はガスは、周辺の環境へたれ流される。
噴出防止装置が、噴出の発生を阻止したとしても、噴出防止装置の作動によって引き起こされる油井の圧力の急激な上昇によって、油井だけでなく油井が掘削された地層も損傷させる可能性がある。いくつかのケースでは、油井と地層への損傷は、石油及び/又はガスが、油井から漏出し、地層内に流入させるに十分な程深刻な状態となり得る。漏出した石油及び/又はガスは、その後、地質学的な亀裂等を通じて環境に漏出するような経過を辿ることになる。
本発明が開発されたのは、このような過去の出来事を背景にしている。
本発明の目的は、上述した従来技術の不備の1つ以上を克服する、又は少なくとも改善する、或いは有用な又は商業的な選択肢を消費者に提供することである。
本発明の他の目的及び利点は、添付図面に関連した以下の詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び図面には、例示及び実施例によって、本発明の様々な好ましい実施形態が開示されている。
本発明の広範な第1の態様によれば、油井用バルブ装置が提供される。この装置は、バルブ本体とバルブ部材とを備える。バルブ本体は、このバルブ本体を貫通して延びる第1の流路と、バルブ本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを有する。バルブ本体は、油井から流出する流体が、第1の流路内に流入するとともに、第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように油井に接続可能である。バルブ部材は、第1の流路内に挿入可能であるとともに、バルブ本体に対して移動可能であり、それによって、第1の流路から各第2の流路内への流体の流れを制御する。
好ましくは、バルブ装置は、油井及び/又はガス井に適している。特に、バルブ装置が、海底の油井及び/又はガス井戸に適していることが好ましい。
好ましくは、各第2の流路は、第1の流路に対して傾斜している。
好ましくは、バルブ本体は、バルブ部材と係合するバルブ・シートも有する。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材に装着されたOリングシールも有し、それによって、Oリングシールは、バルブ本体とバルブ部材との間にシールを形成することができる。好ましい形態において、バルブ部材は、第1の肩部を含み、バルブ本体は、第2の肩部を含み、Oリングシールは、バルブ部材が第1の流路に挿入されたときに、第1の肩部上に支持されるとともに第2の肩部に係合することができ、それによって、Oリングシールが、バルブ部材とバルブ本体との間にシールを形成する。
好ましい一形態では、バルブ装置は、バルブ部材の下端に固定されるシール部材も有し、それによって、このシール部材が、バルブ本体とバルブ・シートとの間にシールを形成することができる。
別の好ましい形態では、バルブ装置は、バルブ本体に装着されたOリングシールも有し、それによって、Oリングシールが、バルブ部材の下端とバルブ本体との間にシールを形成することができる。
好ましくは、バルブ部材は、バルブ・シートと係合するプロファイルされた端部を含む。
好ましい形態では、バルブ部材は、このバルブ部材を第1の流路に沿って移動させることにより、バルブ本体に対して移動させることができる。別の好ましい形態では、バルブ部材は、バルブ本体に対してバルブ部材を回転させることにより、バルブ本体に対して移動させることができる。
好ましくは、バルブ部材は、バルブ部材を貫通して延びる第3の流路を含み、それによって、流体が、第1の流路から流出するとともに、第3の流路内に流入させることができる。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材に固定するためのバルブ部材用キャップも含み、それによって、第3の流路の端部が、バルブ部材用キャップによってシールされる。
好ましい一形態では、バルブ装置はまた、バルブ部材用キャップに固く固定されたねじ切りされたシャンクと、ねじ切りされたシャンクがねじ込まれるような端部に雌ねじを含むロッドであって、ロッドが、このロッドに対してシャンクを回転させることによって、シャンクに対して伸縮することができるロッドと、ロッドに固定されるとともに、シャンクに対してロッドの反対側の端部に隣接して位置するフランジと、このフランジによって支持されたシール部材とを含み、バルブ・シートが、ロッドの反対側の端部を受容するための凹部を含み、バルブ部材用キャップは、シール部材が、バルブ部材とバルブ・シートとをシール係合させることができるとともに、ロッドの反対側の端部が、凹部とシール係合することができるように、バルブ部材に対して回転可能であり、それによって、第1の流路内に流入する流体が、バルブ・シートを越えて流れることを防止することができる。
好ましくは、バルブ本体は、バルブ本体を貫通して延びるとともに、第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第4の流路も含み、それによって、第1の流路内に流入する流体の少なくとも一部が、第1の流路から各第4の流路内に流れるように分流させることができ、バルブ装置は、各第4の流路からの流体の流れを制御するための少なくとも1つの細い遮断バルブも有する。
好ましくは、バルブ装置は、各第2の流路から流出する流体の流れを制御するための少なくとも1つのバルブも含む。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体に固定するためのバルブ本体用キャップも有し、それによって、第1の流路の端部が、バルブ本体用キャップによってシールされる。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体の第1の流路を通って延びるとともに、バルブ部材の第3の流路を通って延びるような配管を切断するための配管カッターも含み、それによって、配管は、各第2の流路の下の配管カッターで下部と上部とに切断することができ、少なくとも1つの下部取手ラムが、バルブ本体に対して切断された配管の下部を保持しており、少なくとも1つの上部取手ラムが、バルブ部材に対して切断された配管の上部を保持している。
好ましくは、バルブ装置は、配管をせん断させるための少なくとも1つのせん断ラムも有する。
好ましくは、バルブ装置は、配管をキャッピングするための折畳みせん断部(fold shear)を含む。
好ましくは、バルブ装置はまた、油井の流出口に固定するための下部フレームと、バルブ本体に固定するための上部フレームとを備えており、下部フレームは、複数の直立支柱を備え、上部フレームは、直立支柱を受容するための複数のカラーを備えており、それによって、バルブ本体は、流出口と整列することができる。
好ましくは、バルブ装置は、配管が第3の流路から引き抜かれた後に、バルブ部材の第3の流路をシールするように動作可能なバルブも有する。
好ましくは、バルブ本体は、バルブ本体が油井の油井頭部として機能することができるように油井に接続することができる。例えば、バルブ本体は、油井のケーシングに固定することができ、それによって、バルブ本体は、油井に接続されるとともに、油井の油井頭部として機能することができる。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材をバルブ本体に固定するためのクランプも有する。なお、クランプは、バルブ本体の第1の流路内部に位置することが好ましい。特に好ましい形態では、クランプはH4ロックシステムを含む。
好ましくは、バルブ装置は、各第2の流路に接続された少なくとも1つのポンプも有する。なお、各ポンプは、油圧ポンプに関して電気的であることが好ましい。
第1の好ましい形態では、バルブ装置は、噴出防止装置も備えており、バルブ部材は、噴出防止装置の一部である。好ましくは、バルブ装置は、噴出防止装置に接続されたライザー・パッケージも有する。好ましくは、バルブ装置は、ライザー・パッケージに接続されたライザーも含む。
第2の好ましい形態では、バルブ装置は、ライザー・パッケージも有しており、バルブ部材は、ライザー・パッケージの一部である。好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体に接続された噴出防止装置も備える。好ましくは、バルブ装置は、ライザー・パッケージに接続されたライザーも有する。
第3の好ましい形態では、バルブ装置は、ライザーも有しており、バルブ部材は、ライザーの一部である。好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体に接続されたライザー・パッケージも有する。好ましくは、バルブ装置は、ライザー・パッケージに接続された噴出防止装置も備えている。
第4の好ましい形態では、バルブ装置はまた、相互接続された複数のライザーを含むライザー・ストリングを有しており、バルブ部材は、複数のライザーのうちの1つのライザーの一部であり、バルブ本体は、複数のライザーのうちの別の1つのライザーに接続されている。好ましくは、バルブ装置は、複数のライザーのうちの1つのライザーに接続されたライザー・パッケージも含む。好ましくは、バルブ装置は、ライザー・パッケージをライザー・ストリングに接続するヒンジ付きクランプも含む。好ましくは、バルブ装置は、ライザー・パッケージに接続された噴出防止装置も含む。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体とバルブ部材とに固定された少なくとも1つの油圧シリンダも備えており、各油圧シリンダは、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させるように動作可能である。各油圧シリンダは、バルブ本体に内蔵されていることが好ましい。また、各油圧シリンダは、犠牲コネクタによってバルブ本体とバルブ部材とのいずれかに固定されており、それによって、バルブ部材は、犠牲コネクタを破断することによってバルブ本体から解放させることができることが好ましい。好ましい一形態では、各油圧シリンダをバルブ本体とバルブ部材とのいずれかに固定するような犠牲コネクタは、せん断ピンある。別の好ましい形態では、各油圧シリンダをバルブ本体とバルブ部材とのいずれかに固定するような犠牲コネクタは、スタッドである。
好ましくは、バルブ部材は、バルブ部材の下端に位置するとともに、バルブ本体とバルブ部材のうちの少なくとも一方を摩耗から保護できるようなディフユーザを備える。
好ましくは、バルブ本体は、第1の流路から流出するとともに、バルブ本体の各第2の流路内に流入させるように分流された流体を補助するために、流体の流動力学を変更することができるような流れを動的に変化させる少なくとも1つの領域を含む。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材に接続されるとともに、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させるように動作可能であるようなプラットフォームも含む。好ましい一形態では、プラットフォームがコンテナである。別の好ましい形態では、プラットフォームは、油井用リグ(掘削装置)である。なお、バルブ部材は、プラットフォームの浮力を変化させることにより、バルブ本体に対して移動させることができることが好ましい。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材に接続されるとともに、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させるように動作可能であるようなテンショナも含む。
好ましくは、バルブ部材は、上部と、少なくとも1つの犠牲コネクタによって上部に固定された下部とを含んでおり、それによって、バルブ部材の下部が、各犠牲コネクタを破断させることによってバルブ部材の上部から解放させることができ、バルブ装置は、バルブ部材がバルブ本体の第1の流路から所定距離だけ引き抜かれた後に、下部と動作可能に係合することができるとともに、バルブ部材を第1の流路からさらに引き抜くことによって動作できるような少なくとも1つの油圧ポンプを備えており、それによって、各犠牲コネクタが破断されるとともに、下部が上部から解放され、ポンプで作動される少なくとも1つの油圧作動式ロックが、バルブ本体に対して引き抜かれ且つ解放された下部の位置を実質的に維持し、ブラインドせん断ラムが、油井の坑井をシールするためにポンプで作動される。
好ましくは、下部を上部に固定する各犠牲コネクタが、せん断ピンである。
好ましくは、各油圧ポンプは、油圧シリンダポンプである。
好ましくは、各油圧作動式ロックは、下部に係合する係止ピンを備えている。
好ましくは、バルブ装置は、坑井がブラインドせん断ラムによってシールされた後に、油井から流出する流体を分流させるための配管接合部も含む。
好ましくは、バルブ装置はまた、バルブ部材に接続された可撓性継手と、可撓性継手に接続されたライザーとを含む。
好ましくは、バルブ装置はまた、各第2の流路に接続されるとともに、各第2の流路から流出する流体の流れを制御するためにポンプによって動作可能にされるような油圧作動式の少なくとも1つの第1のバルブと、配管接合部に接続されるとともに、配管接合部の横方向流路から流出する流体の流れを制御するためにポンプによって動作可能にされるような油圧作動式の少なくとも1つの第2のバルブとを有する。
好ましくは、バルブ装置は、油圧ポンプを各油圧作動式ロックに接続するような少なくとも1つのバルブも有する。
好ましくは、バルブ装置はまた、各第1のバルブと各第2のバルブとにポンプを接続するような少なくとも1つのバルブを有する。
好ましくは、バルブ装置はまた、ポンプと、ブラインドせん断ラムと、各油圧作動式ロックと、各第1のバルブと、各第2のバルブとに接続された少なくとも1つの油圧式アキュムレータを含む。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ本体にヒンジ連結されるとともに、油井に接続され且つバルブ本体の第1の流路を通って延びる配管を介してせん断させるように動作可能であるような複数のせん断顎部も含み、バルブ部材は、バルブ部材がバルブ本体の第1の流路から部分的に引き抜かれた後に、せん断顎部と動作可能に係合することができるような複数のカムを含んでおり、それによって、せん断顎部は、それらせん断顎部がバルブ部材を介してせん断することなく、配管を介してせん断させるように旋回させることができるとともに、バルブ部材のさらなる引き抜きによって、せん断顎部が配管を通してせん断させることができるように、カムによってせん断顎部を旋回させている。
本発明の第2の広範な態様によれば、油井から流出する流体を制御するための方法が提供され、本方法が、以下のステップを含み、それは、
本発明の第1の広範な態様による装置のバルブ本体を油井に接続して、それによって、油井から流出する流体が、バルブ本体の第1の流路内に流入するとともに、第1の流路からバルブ本体の各第2の流路内に流入することができるようにする、接続ステップと;
第1の流路から各第2の流路内に流入する流体の流れを制御するために、バルブ本体に対してバルブ装置のバルブ部材を移動させる移動ステップと;を含む。
好ましい形態では、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させる移動ステップは、バルブ部材を第1の流路に沿って移動させるステップを含む。別の好ましい形態では、バルブ本体に対してバルブ装置のバルブ部材を移動させる移動ステップは、バルブ本体に対してバルブ部材の回転させるステップを含む。
本発明の第3の広範な態様によれば、油井用分流装置であって、当該装置が、本体であって、この本体が、同本体を貫通して延びる第1の流路と、本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを含む本体と、本体に固定するためのキャップであって、第1の流路の端部がキャップによってシールされるキャップとを含み、本体は、油井から流出する流体が第1の流路内に流入するとともに第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように、油井に接続可能である。
好ましくは、分流装置は、油井及び/又はガス井に適している。特に分流装置が、海底の油井及び/又はガス井に適していることが好ましい。
好ましくは、分流装置は、各第2の流路からの流体の流れを制御するための少なくとも1つのバルブも有する。
好ましくは、分流装置は、各第2の流路に接続された少なくとも1つのポンプも含む。なお、各ポンプは、油圧ポンプに関して電気的であることが好ましい。
第1の好ましい実施形態のバルブ装置に装着されたモックアップのフランジ付き配管流出口の斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ本体の第1の部分の斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ本体の第2の部分の斜視図である。 図3に例示されたバルブ本体の第2の部分の穴の斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ本体に装着されたモックアップのフランジ付き配管流出口の斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ部材の斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ部材用キャップに部分的に装着されたバルブ装置のバルブ部材を示す斜視図である。 図1に例示されたバルブ装置のバルブ本体が装着されたモックアップのフランジ付き配管流出口の斜視図である。 図1に例示されたバルブ本体の第2の流路から流出する流体の流れを制御するために使用されるボールバルブの斜視図である。 キャップがバルブ部材に係合されていないときの、代替のバルブ部材の側断面図と、代替のバルブ部材用キャップの側断面図とである。 キャップをバルブ部材に固定した後であって、且つバルブ装置の油圧シリンダのピストンロッドをバルブ部材に固定した後の、図10に例示されたバルブ部材とバルブ部材用キャップとを示す図である。 代替のバルブ本体の第2の部分と、代替のバルブ部材と、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させるための油圧シリンダとの側面図である。 バルブ装置の第2の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 図13に示されたバルブ部材の一部と、バルブ部材の端部に装着されたシールと、バルブ装置のバルブ本体の第1の部分の一部との側断面図である。 バルブ本体とバルブ部材とに対してバルブ装置の油圧シリンダを固定するための、種々の支持体、ピン、及びボルトを示すような図13に示されるバルブ装置のバルブ本体の平面図である。 バルブ装置の第3の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 バルブ装置の第4の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 バルブ装置の第5の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 バルブ装置の第6の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 バルブ本体のフランジに対して油圧シリンダを固定するための代替的な支持体を示す図である。 バルブ本体と、バルブ本体に固定された図20に例示された複数の支持体との平面図である。 油圧シリンダを支持するための複数の代替の支持体を含むバルブ本体の平面図である。 図22に例示された支持体だけでなく、ピンとRクリップとをさらに詳細に示す図である。 バルブ装置の第7の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第8の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第9の好ましい実施形態の一部の部分側断面図である。 図26に示されたバルブ装置の油圧シリンダの側面図である。 図26に示されたバルブ装置のバルブ本体壁の部分断面図である。 図26に例示されたバルブ装置のバルブ本体壁の一部の内面を示す図である。 バルブ装置の第10の好ましい実施形態の部分分解斜視図である。 図30に示されたバルブ装置に続くバルブ装置のアセンブリの一部の上面斜視図である。 図30に示されたバルブ装置に続くバルブ装置のアセンブリの一部の側面斜視図である。 図32に示されたアセンブル後のバルブ装置に続くバルブ本体に対してバルブ部材を伸張させた状態の一部の側面斜視図である。 バルブ装置の第11の好ましい実施形態の側面図である。 図34に示された自動開閉バルブのバルブ部材の側面図である。 図35に示されたバルブ部材の正面図である。 図35に示されたバルブ部材の別の図である。 図34に示された自動開閉バルブの部分側断面図である。 バルブ装置の第12の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第13の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第14の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ本体を流通する流体の流動力学を示すバルブ装置の第15の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第16の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第17の好ましい実施形態の部分側断面図である。 バルブ装置の第18の好ましい実施形態の部分側断面図である。 図45に例示されたバルブ装置内に組み込むことができる閉じた状態の第1のセットのせん断顎部の平面図である。 せん断顎部が閉じた状態のときの、第2のセットのせん断顎部の係合された縁部の側断面図である。 せん断顎部が閉じた状態のときの、第3のセットのせん断顎部の縁部の側断面図である。 せん断顎部が配管を介してせん断するときの、第4のセットのせん断顎部の側面図である。 せん断顎部が配管を介してせん断するときの、第4のセットのせん断顎部の側面図である。
発明をより完全に理解し、且つ実践できるようにするために、好ましい実施形態は、ここで添付の図面を参照しながら説明される。
図面において、様々な好ましい実施形態の同様の特徴は、同様の参照番号で参照される。
図1を参照すると、例えば、海底油井等の油井からの石油やガスの流れを制御するためのバルブ装置100の第1の好ましい実施形態が示されており、このバルブ装置100はバルブ本体101と、バルブ部材102と、バルブ部材用キャップ103とを備えている。モックアップのフランジ付き配管流出口104に装着されたバルブ100が示されている。
バルブ本体101と、バルブ部材102と、キャップ103とは各々、互いに固定する別個の複数の部品を備えている。他の好ましい実施形態では、バルブ本体101、バルブ部材102、又はキャップ103は、単一部品として形成することができる。例えばバルブ本体101、バルブ部材102、又はキャップ103は、単一の部品として鋳造することができる。
図2を参照するとバルブ本体101は、第1の部分110を含む。第1の部分110は、配管111を有する。配管111の壁112は、配管111の穴113(図4参照)を規定する。壁112は、第1の円筒部114と、切頭円錐部115と、第2の円筒部116と、第3の円筒部117とを含む。第2の円筒部116は、第1の円筒部114の直径未満の直径を有する。第3の円筒部117は、第2の円筒部116の直径未満の直径を有する。複数の第4の流路/孔118は、壁112の第1の円筒部114を貫通して穴113に延びている。複数の溝119は、第3の円筒部117の周囲に延びている。それぞれのOリングシール(図示せず)が、各溝119に装着されている。
第1の部分110は、先細り管又は円錐管120も含む。円錐管120の壁121は、円錐管120の穴122を規定する。円錐管120の狭められた端部が、配管111の穴113の端部に挿入される。溶接部123によって、配管111と円錐管120とが互いに固定されるとともに、流体が配管111と円錐管120との間から漏出することを防止できるようなシールも形成される。
円形のフランジ125は、このフランジ125が円錐管120の幅広端部に隣接して位置するように円錐管120に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔126は、フランジ125を貫通して延びている。
図3を参照すると、バルブ本体は、第2の部分130も含む。第2の部分130は、配管131を備える。配管131の壁132は、配管131の穴133(図4参照)を規定する。壁132は、円筒部134と、切頭円錐部135とを含む。
図4を参照すると、複数の流入開口部/孔136及び137は、壁132の円筒部134を貫通して延びている。孔136は孔137よりも大きい。孔136,137は、円周方向に等間隔に配置された3つのグループ138として配置されている。各グループ138は、6つの孔136と、孔136の両側に5つの孔137とを有している。
円形のフランジ150は、このフランジ150が配管131の下端に隣接して位置するように配管131に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔151は、フランジ150を貫通して延びている。
円形のフランジ160は、このフランジ160が配管131の上端に隣接して位置するように配管131に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔161(図5参照)は、フランジ160を貫通して延びている。
3つの中空ハウジング170は、管壁132に溶接されている。各ハウジング170は、横方向に離間した配置された三角形の対をなす側壁171と、側壁171同士の間に延びる矩形状の前壁172と、側壁171同士の間にさらに延在する端壁173と有している。各ハウジング170は、孔グループ138のそれぞれに対して位置決めされ、その後、ハウジング170の側壁171と、前壁172と、端壁173とのそれぞれの縁部に沿って壁132に溶接され、それによって、端壁132と同様にハウジング170も、チャンバ174(図5参照)を規定する。流体は、穴133から流出するとともに、流入開口部/孔136,137を通じて各チャンバ174内に流入することができる。
各ハウジング170は、そのハウジング170に溶接された短い長さの配管175を有する。各配管175は、流出開口部/穴177を規定する壁176を含む。配管175は、流体がチャンバ174から流出するとともに、配管175を流通することができるようにハウジング170に溶接される。
それぞれの円形のフランジ180は、このフランジ180が配管175の上端に隣接して位置するように各配管175に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔181は、各フランジ180を貫通して延びている。
図1を再び参照すると、バルブ本体101は、第1の部分110と第2の部分130とから構成されており、配管111の第1の部分110が、配管131の穴133の下端に挿入されるように、第2の部分130が第1の部分110上に装着される。第2の円筒部116の直径は、穴133の直径より僅かに小さく、それによって、第2の円筒部116と第3の円筒部117とを、穴133に挿入させることができる。配管111の第1の円筒部114の直径は、穴133の直径よりも大きく、それによって、第1の円筒部114が、穴133に挿入できなくなるとともに、第2の部分130の下端が、配管111の切頭円錐部115に対して載置される。穴133に挿入した後に、配管111は、流体がフランジ150と管壁112との間のバルブ本体101から漏出できないように、第2の部分130に溶接される。
図4を再び参照すると、配管111の穴113と、円錐管120の穴122と、配管131の穴133とはバルブ本体101の中央の第1の流路190を集合的に形成する。第1の流路190は、バルブ本体101を貫通して延びるとともに、流体が流出口104から流出できる第1の端部191と、流体が第1の流路190とバルブ本体101とから流出できる第2の端部192とを有する。
図1をもう一度参照すると、バルブ本体101は、第1の流路190の側面から/第1の流路190の横方向からバルブ本体101を貫通して延びるような複数の第2の横方向流路193も含み、それによって、第1の流路190に流入する流体は、第1の流路190から第2の流路193内に流入できる。各第2の流路193は、孔グループ138のそれぞれの流入開口部/孔136,137と、それらの流入開口部/孔136,137のそれぞれに接続されたチャンバ174のそれぞれと、チャンバ174に接続された流出開口部/穴177のそれぞれとによって形成される/とを含む。流体は、第1の流路190から流出するとともに、流入開口部/孔136,137を通じて各第2の流路193内に流入することができ、その後、流出開口部/穴177を通じて第2の流路193とバルブ本体101とから流出することができる。
図4を再び参照すると、バルブ本体101は、バルブ部材102と係合するためのバルブ・シート194も備える。このバルブ・シート194は、第3の円筒管壁部117の外面195と、第2の円筒管壁部116の端面196とを含む。外面195は、管壁132から環状ギャップ197だけ離間して配置されている。外面195は、管壁132の内面198に平行である。端面196は、内面198に対して垂直である。
図6を参照すると、バルブ部材102は、配管200を備える。配管200の壁201は、配管200の穴/第3の流路202を規定する。穴202は、第1の端部203と、第2の端部204とを含む。壁201は、円筒部205と、切頭円錐部206とを含む。複数の溝207が、円筒部205の周囲に延びている。それぞれのOリングシール(図示せず)が、各溝207に装着されている。
円形のフランジ210が、管壁201の円筒部205に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔211が、フランジ210を貫通して延びている。
円形のフランジ220が、管壁201の切頭円錐部206に溶接される。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔221(図7参照)が、フランジ220を貫通して延びている。
円筒壁部205の直径は、配管131の穴133の直径よりも僅かに小さく、それによって、円筒部205を、第1の流路190の第2の端部192を通じて穴133に挿入することができるとともに、配管200、従ってバルブ部材102は、穴133、従って第1の流路190に沿ってそのバルブ部材102を前後に移動させることによってバルブ本体101に対して移動することができる。
流体は、バルブ本体101の第1の流路190からバルブ部材の第3の流路202の第1の端部203内に流入することができ、その後、バルブ部材の第3の流路202の第2の端部204から流出することができる。
管壁201の溝207に装着されたOリングシールは、壁201の外面と管壁132の内面198との間にシールを形成し、それによって、流体が、配管200と配管131との間のバルブ装置100から漏出することを防止する。
バルブ部材102は、シールがバルブ部材102とバルブ・シート194との間に形成できるような範囲にまでバルブ本体101の第1の流路190に沿って移動させることができる。具体的には、シールは、管壁201の内面と、第3の円筒管壁部117の溝119に装着されたOリングシールとの間に形成することができるとともに、管壁201の端部と、配管111に装着された別のOリングシール(図示せず)との間にも形成することができ、それによって、Oリングシールが端面196の上部に載置される。バルブ部材102とバルブ・シート194との間にこのように形成されるシールによって、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入することを防止することができる。
流体を第1の流路190から各第2の流路193内に流入させことができる流量は、配管200が穴133に挿入される範囲を調整することによって変更することができる。配管200が、穴133にさらに挿入されると、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入して、その後、第2の流路193から由来してバルブ本体101から流出できる流量は、より小さくなる。逆に、配管200が、穴133からさらに引き抜かれると、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入して、その後、第2の流路193から由来してバルブ本体101から流出できる流量は、より大きくなる。配管200を穴133に挿入する又は穴133から引き抜く範囲を変化させることによって第1の流路190から各第2の流路193内に流入する流体の流量を変化させることができる理由は、そのように抜き差しすることによって、流体が流通できる各グループ138における孔136,137の数が変化するためである。流体が流通できる各グループ138の孔136,137の数を増やすと、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入することができる流量が増加する。流体が流通できる各グループ138の孔136,137の数を減らすと、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入することができる流量が減少する。
バルブ部材102は、このバルブ部材102がバルブ・シート194と係合するように第1の流路190に完全に挿入されると、流体が第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入することが防止される。その結果、全ての流体は、第1の流路190だけを流通する。
バルブ装置100は、バルブ本体101の第1の流路190に沿ってバルブ部材102を前後に移動させるための複数の油圧ラム(ram)/油圧シリンダ(図示せず)も有することができる。油圧シリンダは、配管200が穴133に挿入される範囲を制御することができ、従って、流体が第1の流路190から各第2の流路193内に流入して、その後、第2の流路193から由来してバルブ本体101から流出できる流量を制御することができる。
孔118に接続されている細い遮断タップ/バルブ(図示せず)によって、孔118から流出する流体の流れを制御するように動作させることができる。タップ/バルブは、流体が第1の流路190から孔118内に流入して、その後、孔118から流出させることが可能となるように開かれてもよい。あるいはまた、タップ/バルブは、第1の流路190からの流体が孔118から流出することを防止するために閉じられてもよい。
図7を参照すると、キャップ103は、円形のフランジ231を有しているか、又はこの円形のフランジ231を提供するプレート230を有している。円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔232は、フランジ231を貫通して延びている。配管233は、プレート230に溶接されている。配管233の円筒壁234は、配管233の穴/流路(図示せず)を規定する。複数の溝235は、壁234の周囲に延びている。それぞれのOリングシール(図示せず)は、各溝235に装着されている。
配管233は、バルブ部材の穴/流路202の直径未満の直径を有しており、それによって、配管233を流路202に挿入することができる。配管233が流路202に完全に挿入された後に、キャップ103は、フランジ220の孔221をフランジ231の孔232と整列させる;それぞれのボルト(図示せず)を整列した孔の各対に挿入する;それぞれのナット(図示せず)を各ボルトにねじ込む;次に各ナットを締め付けることによって、バルブ部材102に固定することができる。管壁234の溝235に装着されたOリングシールが、管壁201の内面と管壁234の外面との間にシールを形成して、それによって、流体が、流路202の第2の端部204から漏出することが防止される。このように、キャップ103は、バルブ部材の流路202の第2の端部204をシールすることができる。
図8を参照すると、モックアップの流出口104は、複数の開口部241を有するベースプレート240を備えている。さらに、流出口104は、配管242を備えている。配管242は、穴244を規定する壁243を含む。配管242の下端は、ベースプレート240に溶接されている。フランジ245は、このフランジ245が配管242の上端に隣接して位置するように、管壁243に溶接されている。フランジ245は、円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔246を有している。
バルブ本体101は、バルブ本体のフランジ125を流出口フランジ245の上部に載置する;フランジ125の孔126をフランジ245の孔246と整列させる;それぞれのボルト247(図1参照)を整列した孔126,246の各対に挿入する;それぞれのナット(図示せず)を各ボルト247のねじ切り部分にねじ込む;その後、各ナットを締め付ける;ことによってモックアップの流出口104に装着される。
モックアップの流出口104は、例えば海底油井及び/又はガス井等の油井及び/又は天然ガス井の油井頭部(wellhead)として表すことができる。バルブ装置100は、今説明したように、まず、流出口104に対してバルブ本体101を固定することによって、油井からの石油及び/又は天然ガスの流れを制御するために使用することができ、それによって、石油及び/又はガスをバルブ本体101の第1の流路190の第1の端部191内に流入させることができる。バルブ部材102は、その後、バルブ本体101の第1の流路190から各第2の流路193内への石油及び/又はガスの流れを制御するために、第1の流路190に沿って移動させることができる。
バルブ部材の流路202の第2の端部204が、キャップ103によってシールされておらず、バルブ部材102が、開いた位置にある場合に、バルブ本体101の第1の流路190に入る原油及び/又は天然ガスの少なくとも一部は、第1の流路190から第2の流路193内に流入して、その後、バルブ本体101の第2の流路193から流出するように分流される。第1の流路190から第2の流路193内に流入するように分流される原油及び/又は天然ガスの量は、バルブ装置100が開いている程度(範囲)に依存する。
バルブ部材102が、閉じた位置にあり、バルブ部材の流路202の第2の端部204がキャップ103よってシールされていない状態の場合に、バルブ本体101の第1の流路190に入る石油及び/又はガスは全く、第1の流路190から第2の流路193内に流入するために分流することができない。代わりに、流出口104から第1の流路190に入る石油及び/又はガスの全てについて、第1の流路190を流通することが継続され、次にバルブ装置100が流路202の第2の端部204から抜け出る前にバルブ部材の流路202を流通する。
バルブ部材の流路202の第2の端部204が、キャップ103によってシールされており、バルブ部材102が、開いた位置にある場合に、バルブ本体101の第1の流路190に入る原油及び/又は天然ガスの大部分は、第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入して、その後、流路193を通ってバルブ本体101から流出されるように分流される。第1の流路190から第2の流路193内に流入しない任意の原油及び/又はガスは、キャップ103によってバルブ部材の流路204から流出することが防止される。第1の流路190から第2の流路193に入る原油及び/又は天然ガスの量は、バルブ装置100が開かれた範囲に依存する。
バルブ部材102が閉じた位置にあり、バルブ部材の流路202の第2の端部204がキャップ103によってシールされる場合に、バルブ本体101の第1の流路190に入るいかなる石油及び/又はガスも、流出口104からの石油及び/又はガスの流れが装置100によって効果的に遮断されるように、バルブ装置100から流出されない。
第2の流路193は、ホースや配管によって、タンク又はタンカー等の貯蔵装置に接続することができ、それによって、第2の流路193から流出する石油及び/又はガスは、貯蔵するためにホースや配管によってタンク又はタンカーに移送される。
第2の流路193からの石油及び/又はガス等の流体の流れは、これらの第2の流路193に接続されたバルブによってさらに制御することができる。例えば、図9に例示されたボールバルブ250等のバルブは、バルブ本体101のフランジ180の各々に固定することができ、それによって、バルブ250は、第2の流路193を通じてバルブ本体101から流出する石油及び/又はガスの流れを制御するために使用することができる。
ボールバルブ250は、バルブ本体251の両端に位置する一対のフランジ252を有するバルブ本体251を備えている。各フランジ252は、円周方向に間隔を置いて配置された複数の孔253を有する。さらに、バルブ250は、バルブ本体251の内部に位置するバルブ部材又はディスク(図示せず)の動作を制御するためのレバー254を有する。バルブ部材又はディスクは、バルブ本体251に対してレバー254を好適に旋回させることにより、開いた位置と閉じた位置との間で移動させることができる。バルブ部材が開いた位置に移動されたときに、流体は、バルブ本体251を通じてバルブ本体251の一端から、流体がバルブ本体251から流出されるバルブ本体251の他端に流通することが許可される。バルブ部材を閉じた位置に移動させたときに、流体は、バルブ本体251を流通することが許されない。
ボールバルブ250は、ボールバルブのフランジ252の一方をフランジ180の一方に載置する;そのフランジ252の孔253の各々を、このフランジ252が載置されるフランジ180のそれぞれの孔181と整列させる;それぞれのボルトを整列された穴181,253の各々に挿入する;それぞれのナットを各ボルトのねじ切り部分にねじ込む;その後、各々のナットを締め付ける;ことによってバルブ本体101に固定することができる。
バルブ装置100は、装置100によって突然遮断された後に、圧力が急変するスパイクの影響を受ける、例えば油井の結果として、油井及び/又はガス井に何らかの損傷があったかどうかを試験するために使用することができる。装置100は、油井の流出口104からこぼれる又は制御不能に流れるいかなる石油及び/又はガスを生じさせることなしにこの試験を行うことができる。この試験を行うには、バルブ装置100は、石油及び/又はガスが装置100から全く流出することがないように閉じられる。油井が存在する油井又は地層は、石油及び/又はガスが装置100をバイパスして油井から漏出するように、何らかの形で損傷を受けたと判断された場合に、装置100は、その後、石油及び/又はガスが第1の流路190から第2の流路193に分流するように開かれ、それによって、石油及び/又はガスが、第2の流路193から由来して装置100のから流出される。第2の流路193から流出する石油及び/又はガスは、バルブ本体101に接続された配管及び/又はホースによってタンク又はタンカーに移送される。こうして、油井及び/又は地層へのさらなる損傷を防止することができる一方、同時に、油井の外部の環境に流れる原油及び/又は天然ガスの結果としての環境被害を防止する。
バルブ装置100は、スタンドアロン型噴出防止装置として使用することもでき、或いは、噴出防止装置の一部のみ(例えば、噴出防止装置スタックの一部である)を形成してもよい。装置100が、スタンドアロン型噴出防止装置として使用される場合に、バルブ部材102は、油井の通常の動作の間に、開いた位置に移動され、前述のようにバルブ本体101固定される複数のボールバルブ250等のバルブが、開いた位置にあり、それによって、油井からの石油及び/又は天然ガスが、回収及び貯蔵のために流路193を介して装置100から流出することができる。噴出が生じる可能性の状況が検出されると、装置100の油圧ラム/シリンダが、バルブ部材102を閉じた位置に自動的に移動させることによって、油井からの石油及び/又はガスが流路193を介してバルブ装置100から流出することを防止するように動作する。装置100がスタンドアロン型噴出防止装置というよりも噴出防止装置の一部であった場合に、この装置100は、同様の方法で操作されるであろう。
バルブ装置100が、別の噴出防止装置等の他の機器を介して直接的又は間接的のいずれかによって油井流出口104に装着されていない場合でも、このバルブ装置は、噴出した後に、依然として油井を正常な状態に戻すために使用することができる。必要であれば、故障した噴出防止装置等の何らかの損傷を受けた機器は、まずバルブ本体101が流出口104に固定することができるように油井流出口104から取り外される。バルブ部材102は、流出口104から流出する石油及び/又はガスが、回収して貯蔵することができるように流路193を通じて装置100から流出するように開いた位置になるであろう。次に、バルブ部材102は、さらなる石油及び/又はガスが装置100から流出することを防止するために閉じた位置に移動される、すなわち、油井が遮断される。油井を遮断した後に、油井及び/又はこの油井が存在する地層が損傷しており、且つ石油及び/又はガスが油井からの圧力下で漏出していると判断された場合に、油井の圧力は、単にバルブ部材102を開いた位置に移動させることによって緩和することができ、それによって、石油及び/又はガスは、再び流出口104から、装置100を通じて、流路193の外側に流出して、環境を汚染することなく貯蔵施設に流される。油井が修復されるまで、この圧力緩和を継続することができまる。
バルブ装置100の代替のバルブ部材102と代替のバルブ部材用キャップ103とが、図10に例示されている。代替バルブ部材102は、前述したバルブ部材102と同様であるとともに、複数のOリングシール260を含んでおり、各Oリングシールが、バルブ部材260の円筒管壁部205の外周の周りに延びるようなそれぞれの溝(図示せず)に装着されている。Oリングシール260のうちの第1のOリングシールは、管壁部205の下端から20ミリメートル(mm)の距離だけ離間され、Oリングシール260のうちの第2のOリングシールは、Oリングシール260の第1のOリングシールから50mmだけ離間している。Oリングシール260は、バルブ本体101とバルブ部材102との間にシールを形成することができる。
さらに、代替のバルブ部材102は、複数の3mm厚のOリングシール261を備えており、各Oリングシールは、円筒管壁部205の内周の周りに延びるようなそれぞれの溝(図示せず)に装着されている。Oリングシール261の少なくとも一部は、フランジ210のように管壁部205の長さに沿って同様の距離に位置している。
代替のバルブ部材102の円筒管壁部205は、油圧用鋼製配管から作製され、147mmの外部の径/外径、125mmの内径、及び22mmの壁厚を有している。他の好ましい実施形態では、円筒管壁部205は、35mm,220mm,335mm、又は360mmの配管であってもよい。ある特定の好ましい実施形態では、管壁部205は、11.7mmの壁厚を有する120mmの配管である。
図10に示される代替のキャップ103は、前述したキャップ103と同様である。代替のキャップ103の配管233は、円筒部270とテーパ付き円錐部271とを有する壁234を含む。円筒部270は、油圧用鋼から作製され、124mmの外径を有している。複数の3mm厚のOリングシール272は各々、円筒部270の外周の周りに延びるそれぞれの溝(図示せず)に装着される。Oリングシール272は、キャップ103の配管233が、バルブ部材の配管200の穴202に挿入されたときに、円筒部270とバルブ部材102の管壁201との間にシールを形成するために存在している。Oリングシール272の第1のOリングシールは、配管233の下端から40mmだけ離間している。Oリングシール272の第2のOリングシールは、配管233の下端から70mmだけ離間している。Oリングシール272の第3のOリングシールは、配管233の下端から90mmだけ離間している。管壁234のテーパ付き円錐部271に装着されたOリングシールは存在しない。
図10に例示されるバルブ部材102とキャップ103とは、任意の適切なサイズの配管とフランジとから構成することができる。配管とフランジとは、好ましくは、クラス150〜2000プラスから選択される。それら配管とフランジとはまた、ステンレス鋼の適切な等級から作製される。さらに、配管とフランジとは、ユーザのニーズや要求に合わせて試験することができる。
キャップ103の最上部のOリングシール272と、そのOリングシールが装着される溝とは、円筒管部270の雄ねじ280に置き換えられてもよく、バルブ部材の配管200は、雌ねじ281を有してもよく、それによって、キャップ103は、雌ねじ281と雄ねじ280とをねじ係合して、その後に、キャップ103をバルブ部材102の上にねじ込むことによってバルブ部材102に固定することができる。図11は、キャップの配管233がバルブ部材の配管200にねじ込まれた後の、バルブ部材102とキャップ103とのこの変形形態を示している。バルブ部材202は、キャップの配管233をバルブ部材の配管200内にねじ込むことにより、キャップ103によってシールすることができる。キャップの配管233は、キャップの配管233がバルブ部材の穴202に可能な限りねじ込まれた後に、バルブ部材の穴202内に190mmだけ延びている。
図11には、バルブ部材102のフランジ210に固定されたピストンロッド290も示されている。このピストンロッド290は、バルブ本体101の第1の流路190から第2の流路193内に流入する流体の流れを制御するために、バルブ本体101の第1の流路190に沿ってバルブ部材102を前後に移動させるように動作可能である油圧シリンダの一部である。
ピストンロッド290は、フランジ210の上部に載置される本体292と、本体292から下方に延びるとともにフランジ孔211のうちの1つを通じて延びるピン293とを含む支持体291に対して固定されている。横方向流路(図示せず)は、この横方向流路が本体292に対してフランジ210の反対側に位置するようにピン293を通じて延びている。Rクリップ294は、ピン293の横方向流路を通じて挿入され、それによって、このRクリップ294は、ピン293がフランジ孔211から不意に引き抜かれることを防止することができる。ピン295は、支持体291とピストンロッド290とを貫通して延びており、それによって、ピストンロッド290は、支持部材291に固定される。
バルブ本体101の代替の第2の部分130と、バルブ部材102が穴133に沿って前後に移動させることができるような第2の部分130の管穴133に受容された代替のバルブ部材102と、バルブ部材102を穴133に沿って前後に移動させるように動作可能である3つの油圧ラム/シリンダ300とを示す図12を参照する。
図12に示される第2の部分130は、前述の第2の部分130と実質的に同一である。最初に述べた第2の部分130は、チャンバ174も有している。チャンバ174は、アンチ・スパイクガス膨張チャンバとして機能することができる。また、第2の部分102の穴133は、吸収チャンバとして機能することができる。
各油圧シリンダ300は、4トンの負荷容量を有しており、油圧シリンダ300は、各シリンダ300が、第2の部分130の3つのハウジング170の各対の間に位置するように位置決めされている。各シリンダ300は、穴(図示せず)を含むバレル310を備えている。ピストン(図示せず)は、このピストンがバレル穴に沿って前後に移動することができるようにバレル穴内に受容されている。ピストンロッド290は、ピストンの移動によってバレル310に対してロッド290を伸縮させることができるように、ピストンに固定されている。ピストンロッド290の先端は、ロッド290から延びるとともに、フランジ210に固定されるそれぞれのフランジ314のそれぞれの孔313によって受容された一対のロッド/ピン312によって、バルブ部材102のフランジ210に固定されている。バレル310の先端は、一対のフランジ321の貫通孔(図示せず)を延在するピン320によってバルブ本体の第2の部分130のフランジ150に固定され、このフランジ321は、バレル310から延びるとともに、フランジ150に固定され且つ2つのフランジ321の間に延在するフランジ322の孔(図示せず)を貫通して延びている。ピン320は、一端において拡大ヘッド323と、他端において横方向に延びる通路(図示せず)とを有している。Rクリップ324は、ピン320がフランジ321,322の孔から引き抜かれることを防止するために、横方向に延びる通路を通じて挿入される。
シリンダ300は、シリンダ300を動作させるために、独自のパワーパック(図示せず)を有してもよい。このパワーパックは、バレル310のポート325に接続される。
第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入する流体の流れを防止するために(すなわち、バルブ装置100が閉じられている)、一旦、シリンダ300が、バルブ部材102を移動するように動作されると、フランジ160,210は、ボルトで固定される又は他の方法で一緒に固定される。
油圧シリンダ300は、必要に応じて、バルブ装置100を開閉するように作動させることができる。装置100が、海底油井及び/又はガス井の流出口に装着され、且つバルブ装置100が閉じられたときに、石油及び/又はガスの漏出の問題が、海/海床において及び/又は油井シャフトの周りに表出した場合に、油井の圧力は、バルブ装置100を開けるために油圧シリンダ300を単に作動することによって緩和することができ、それによって、油井からの石油及び/又はガスは、第2の流路193を通じて装置100から流出して、制御された方法で格納することができる。石油及び/又はガスが、第2の流路193を通じて装置100から流出するときに、低圧領域は、バルブ部材の穴202がシールされていない場合に、第1の流路190内に形成され、この低圧領域によって、穴202に「吸引される」海水を生じさせ、石油及び/又は天然ガスが穴202を通じて装置100から流出することを防止する又は少なくとも阻害する。
このように、装置100は、海底油井からの石油及び/又はガスの制御不能な漏出から海/大洋を含む環境を安全に維持することができる一方、同時に、石油及び/又はガスが油井から回収できるようにしている。
図12に示される第2の本体部130と、バルブ部材102と、油圧シリンダ300を有するバルブ装置100は、スケジュール(schedule)150ISAのスモールユニットである。しかしながら、必要に応じて、バルブ装置100は、1500まで及びこれを超える配管及びフランジを使用して構築される。
図13は、装置100と同様のバルブ装置330を示す。バルブ装置330のバルブ本体101の第1の部分110は、溶接部123によってテーパ付き円錐管120に固定された配管111を有している。配管111は、配管111の穴を規定する壁112を含む。壁112は、第1の切頭円錐部331、第1の円筒部332、第2の円筒部333と、第2の切頭円錐部334とを有している。第2の円筒部333の直径と、第2の切頭円錐部334の直径とは、第2の部分130の穴133の直径よりも僅かに小さいので、第2の円筒部333と第2の切頭円錐部334とは両方とも、穴133の下端に挿入することができる。また、第1の円筒部332の直径は、第1の円筒部332が穴133に挿入できないように、穴133の直径よりも大きくされている。第1の部分110は、管壁112の第1の円筒部332に固定されたフランジ335も有している。フランジ335は、円周方向に間隔を置いて配置された複数の穴336を含む。第2の切頭円錐部334は、バルブ装置330のバルブ・シート194として機能する外面337を有する。フランジ150,335は、一緒にボルトで固定されており、それによって、バルブ本体101の第1の部分110と第2の部分130とは、互いに固定される。
カップの形態であるゴム製シール340は、バルブ部材102の下端に固定されるとともに、バルブ・シート194とシール係合可能である。図14に示されるように、具体的には、シール340は、バルブ部材の配管200の下端に固定されている。シール340は、油圧シリンダ300の作動によってバルブ・シート194に押し付けられたときに、バルブ部材102と、第1の流路190から流出して第2の流路193内に流入する流体を防止するバルブ・シート194との間に形成されたシールをもたらす。
各油圧シリンダ300は、図11を参照して前述したものと同様な方法で、バルブ部材102に対して固定される。しかしながら、各油圧シリンダ300のフランジ321は各々、フランジ321の穴と支持体350の穴とを貫通して延びる係止ピン351によってそれぞれの支持350固定されている。各支持体350は、複数の六角ボルト353によって一緒に保持された本体352を備えている。支持体352に対して固定されたピン354は、フランジ150,335の整列した孔151,336を貫通して延びている。ピン354は、ピン354が孔151,336から引き抜かれることを防止するために、別のピン355が挿通されるような横方向に延びる通路を備えている。図15を参照すると、油圧シリンダ300を支持体291,350に固定するピン295,351とは、取り外すことができる。
図13に例示されたバルブ装置330の油圧シリンダ300は、流体が第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入することを防止するために、装置330を閉じるように作動させた後に、フランジ160と210とを、一緒にボルト固定することができる。
図13に示された油圧シリンダ300を含むバルブ装置330は、水中環境での使用に適している。このバルブ装置330は、例えば、海底環境での使用に適している。
図13に例示されるバルブ装置330のバルブ本体101は、680mmの長さを有する。バルブ部材102は、540mmの長さである。装置330のキャップ103(図示せず)は、200mmの長さである。バルブ装置330が閉じられたときに、装置330は、全体で880mmの長さを有する。装置330が完全に開かれたときに、そのバルブ装置330は、全体で1490mmの長さを有する。バルブ装置330の他の変形形態では、それらの長さがさらに長くなるようにすることができる。例えば、それらバルブ装置が完全に開かれたときに、それらバルブ装置は、2〜5メートルの間の全体の長さを有するように作製することができる。特定の状況で使用する必要がある装置330の大きさは、装置330が処理するために必要とする石油の量又は体積及び/又は石油の流量を含む多数の要因に依存する。
また、バルブ装置100と同様のバルブ装置360が、図16に示されている。装置360は、テーパ付き円錐管120に固定された配管111を有するバルブ本体の第1の部分110を含む。配管111は、管111の穴を規定する壁112を含む。壁112は、第1の円筒部370と、第1の円錐部371と、第2の円筒部372と、第3の円筒部373と、第2の円錐部374とを含む。
第2の円錐部374の直径と第3の円筒部373の直径とは両方とも、第2の円錐部374と第3の円筒部373との両方が穴202に挿入することができるように、バルブ部材102の穴202の直径未満とされている。複数の溝(図示せず)が、第3の円筒部373の周囲に延び、それぞれのゴム製のOリングシール375が、各溝内に装着されている。第2の円筒部372の端面と、第3の円筒部373の表面378とを含むバルブ本体101のバルブ・シート部194はまた、端面377に対して載置する10mm厚のゴム製の圧搾Oリングシール376を備えている。バルブ部材102は、バルブ部材102の下端がOリングシール376に対して押し下げるようにバルブ本体101内で下降されるときに、シールが、バルブ部材102の底部とバルブ・シート194との間に形成される。第1の流路190内の流体の背圧によって、Oリングシール376を所定の位置に維持している。
第2の円筒部372と、第3の円筒部373と、第2の円錐部374とは、バルブ本体の第2の部分130の穴202に挿入され、溶接部379は、第1の部分110を第2の部分130に固定している。
複数の細い遮断タップやバルブ380が、バルブ本体101に接続されており、それによって、バルブ380は、バルブ本体101の第1の流路190と流体連通する。バルブ380が開いているとき、流体は、第1の流路190から流出するとともに、バルブ380を流通できる。バルブ380が閉じられたとき、第1の流路190からの流体は、バルブ380を流通することができない。
バルブ装置360は、3つの第2の流路193を有しているが、この数を有する第2の流路193に必ずしも限定されない。バルブ装置360又は本明細書に開示される他のバルブ装置のいずれかは、任意の数の第2の流路193を有することができる。例えば、バルブ装置360は、特に、装置360のサイズに依存して4つ、6つ、又は8つの第2の流路193を有することができる。
図17に示されるバルブ装置390は、バルブ装置360と同様である。しかしながら、装置390のバルブ本体の第1の部分110は、端面377に隣接する位置において第2の部分130に溶接される。
また、バルブ装置390のバルブ本体101は、フランジ150を含まない。
ボルト391とナット392とは、バルブ本体101のフランジ160をバルブ部材102のフランジ210に固定するように示されている。
キャップ103のフランジ231は、複数のボルト393とナット394とによって、バルブ部材102のフランジ220に固定されている。
バルブ装置390のゴム製のOリングシール375の上側のOリングシールは、円錐管壁部374の上端から20mmだけ離間している。他のOリングシール375は、第2の円錐部374の上端から40mmだけ離間している。
第1の流路190を含む安全平衡チャンバ395が、バルブ装置390内で規定される。
中空ハウジング170の側壁171、前壁172と、端壁173とは、好ましくは10〜15mmの厚さの鋼板から作製される。
フランジ180は、任意の適切なタイプとすることができる。また、フランジ180に装着されるいかなるバルブも、任意の適切なタイプとすることができる。フランジ180とバルブとは、通常、ユーザの要件に適合するように選択される。
一般に、バルブ装置390の構成で使用されているフランジサイズ及び配管が、例えば、68.04〜680.39kg(150〜1500ポンド)を超える範囲にある。
バルブ装置390の設計は、ボルト、バルブ、又は吸引継手を装置390に嵌合させるために十分な余裕があるように、必要に応じて伸ばされ又は延伸することができる。
図10及び図11に関連して前述したように、キャップ/止め栓(kill bung)103は、配管233をバルブ部材102内にねじ込むことによって、キャップ103がバルブ部材102に固定されるような、雄ねじ280を含むことができ、それによって、雄ねじ280は、バルブ部材102の雌ねじ281と係合する。
例えば、バルブ装置390が海底環境に設置される場合であって、吸引(すなわち、より低い圧力)が第2の流路193内のチャンバ174に適用されるときに、海水は、第2の流路193を通る流体の流れによって第1の流路190内に形成された負の/低い圧力の結果として、バルブ部材102の開放上部を通じて第1の流路190内に流入することができる。この構成によって、任意の大規模なガススパイクがバルブ装置390の上部から外側に出ることができる。装置390が設置された油井の圧力遮断試験を行うために安全とみなされるまで、バルブ装置390は、キャップ103を設置せずに、このような開放状態を維持することができる。
図18を参照すると、バルブ装置400は、装置400のバルブ本体101がバルブ本体101の下端においてフランジ150を含むこと以外は、バルブ装置390と同様である。
また、バルブ装置400のキャップ103は、ねじ込まれる又はその反対にねじ切りされたロッド403を取り付けるようなTバー、ナット、又は六角ボルトナットの頭402を収容するキャビティ401を含んでおり、それによって、ねじ切りされたロッド403がキャップ103に固く固定される。ねじ切りされたロッド403は、ロッド404の端部の雌ねじにねじ込まれる。フランジ405は、このフランジ405がロッド404に固定されるとともに、ねじ切りされたシャンク403に対してロッド404の反対側の端部に隣接して位置するように、ロッド404に溶接される。中空円形ゴムシール406が、フランジ405に隣接するロッド404に装着されている。このシール406は、サークリップ407によってロッド404上の所定の位置に保持される。
管壁円錐部374の端壁410は、ロッド404の隣接端部のために鋼座部として機能することができる円形凹部411を含む。
キャップ103は、このキャップ103がバルブ部材102に対して回転できるように、バルブ部材102に固く固定されていない場合は、キャップ103の回転は、キャップ103が回転される方向に依存して、ねじ切りされたシャンク403に対してロッド404が伸縮されることになる。キャップ103は、ねじ切りされたシャンク403に対してロッド404が延長されるように回転され、キャップ103が十分な量だけその方向に回転されたときに、ロッド404の下端は、バルブ・シート194とのシールを形成するために、凹部411の底壁に接触させて最終的に押し上げるとともに、ゴムシール406と管壁132との間にシールを形成するために下向きの圧力をゴムシール406に作用させ、それによって、流体が、第1の流路190と第2の流路193との間を流れることができなくなる。
バルブ装置420の一部が図19に示されている。バルブ装置420は、バルブ装置360とさらにバルブ装置390と同様である。装置420は、これらの前述したバルブ装置の雄ねじ280を含む。しかしながら、それらの前述したバルブ装置の雌ねじ281を含む代わりに、バルブ装置420のバルブ本体101は、バルブ本体用キャップである装置420のキャップ103がバルブ本体101にねじ込むことができるような雌ねじ421を有する。同様のシール配列は、バルブ装置420の底部に実装されてもよい。例えば、装置420のバルブ本体の第1の部分110は、雄ねじ(図示せず)を有することができ、装置420のバルブ本体の第2の部分130は、雌ねじ(図示せず)を有することができ、それによって、第1の部分110は、第2の部分130にねじ込むことによって第2の部分130に固定することができる。
バルブ装置420のバルブ部材102は、キャップ103がバルブ本体101にねじ込まれるときに、装置420を流通する流体の流れを閉止/停止させるためにバルブ本体101内の下方に移動される。
流体がバルブ装置420を流通することを防止するために、Oリングシール260は、バルブ本体101の最下部の孔136,137の下に、さらにOリングシール375の下に位置決めされる必要がある。Oリングシール260がこのように位置決めされるときに、バルブ装置420は、流体が装置420を流通できないように、閉じられる。Oリングシール260,375は、それらOリングシールがこの位置で往復移動させるように互いに妨害又は干渉しない。装置420が閉じられたとき、バルブ装置420内の流体の背圧はまた、Oリングシール260,375に支障をきたさず、また、Oリング376を妨害することはない。
管壁201の下端は、鋼シールに対して鋼の両側にテーパを有している。鋼シールに対するこの鋼は、Oリングシール260の少なくとも最下部のOリングシールを取り外すことによって達成することができる一方、同時に、管壁201と管壁112との鋼の面がきれいに一緒にシールすることができOリングシールがほこりや汚れを抑えることができるように、Oリングシール375を所定の位置に留める。
フランジ150は、フランジ150が配管131を支持するように、配管131上にはめ込まれる。装置420のバルブ本体101に対して装置420のバルブ部材102を移動させるために使用される油圧ラム/シリンダ(図示せず)が、フランジ150上にクリップ留めすることができる。
図20は、バルブ本体のフランジ150に対して油圧ラム/シリンダ300を固定するための代替の支持体350を示す図である。支持体350は、六角ボルト353とナットとを用いて互いに固定される一対の本体352を備えている。各本体352は、ボルト用凹部430を含む。ピン351が、シリンダ300を支持体350に固定するために使用される。Rクリップ431が、ピン351を所定の位置に保持するために使用される。
図21には、バルブ本体101に対して固定された一対の支持体350が示されている。本体352を互いに対して固定するために使用される六角ナット432が、同図21に示されている。
図22及び図23には、油圧ラム/シリンダ300を支持するための代替の支持体291が示されている。各支持体291は、バルブ部材102に対して固定された第1の部分440と第2の部分441とを含む本体292を備えている。第1の部分440と第2の部分441とは、第1の部分440と第2の部分441とによって規定された開口部442内に位置決めされた油圧ラム/シリンダ300の上端と互いに嵌合又はスリーブ合わせがされる。第1の部分440と第2の部分441とは両方とも、一対の対開口部/孔443を有している。第1の部分440の各孔443は、第2の部分441の孔443のそれぞれと整列する。拡大された頭部445を含むそれぞれのピン444は、整列された開口部443の各対に挿入され、それぞれのRクリップ446は、ピン444が整列された開口部443から取り外され又は引き抜かれることを防止ために、各ピン444の横方向の開口部を通じて挿入される。このようにして、油圧シリンダ300は、支持体291の第1の部分440と第2の部分441との間でクランプすることができる。
図24には、バルブ装置390のキャップ103を含まないことを除いて、バルブ装置390と同様のバルブ装置450が示されている。
例えば油井ライザー/ライザー・ストリング等の配管451は、海底油井及び/又はガス井から延びている。配管451は、バルブ装置450のバルブ本体101とバルブ部材102とを貫通して延びている。具体的には、配管451は、バルブ本体101の第1の流路190を通じて延びており、また、バルブ部材102の穴/流路202を通じて延びている。
油井の通常の動作時には、油井からの石油及び/又は天然ガスが、配管451を通って上方に流れ、バルブ装置450を通過して流れる。
噴出防止装置が配管451に装着されている場合には、バルブ装置450を取り外して交換することができる。バルブ装置450は、油井の底を掘削することなく、油井を遮断するために使用することができる。
配管451を流通する石油及び/又は天然ガスは、第2の流路193を通じて装置450から流出するように分流され、石油及び/又は天然ガスがその後捕捉され且つ貯蔵されるようにバルブ装置450を開く必要がある場合に、バルブ本体101の下端に位置する装置450の特別な配管カッター452が、配管451を横方向に切り裂く。配管451は、結果的に切断部の下方に位置する下部453と、切断部の上方に位置する上部454とに分離される。
バルブ装置450の取手ラム455は、カッター452が配管451を切り裂いた後に、配管451の下部453が油井から落下することを防止するために、配管451の下部453を所定の位置に保持する。バルブ装置450は、単一の取手ラム455を有することができるが、又はそのバルブ装置は、2つ、3つ又はそれ以上の取手ラム455を有することができる。
取手ラム456は、カッター452が配管451を切り裂いた後に、配管451の上部454が油井から落下することを防止するために、配管451の上部454を所定の位置に保持する。バルブ装置450は、単一の取手ラム456を有することができるが、又はそのバルブ装置は、2つ、3つ又はそれ以上の取手ラム456を有することができる。
バルブ装置450は、配管451を曲げる代わりに、配管451を開くようにせん断するように変更された1つ以上のせん断ラム(図示せず)を有することができる。せん断ラムは、例えば四方向のせん断とすることができる。
バルブ装置450の油圧ラム/シリンダ(図示せず)は、配管451がカッター452によって切断された後に、バルブ本体101に対してバルブ部材102を上昇させる。取手ラム456は、配管451の上部454が、バルブ部材102と共に上昇するように配管451上に保持し続ける。バルブ部材102と上部454とは、開口部136,137が、バルブ部材102と上部454との両方によって覆われていないように十分に上昇され、それによって、配管451を通じて油井から流出する石油及び/又はガスが、第1の流路190から第2の流路193に流入して、次にバルブ本体101から流出し、次に、環境を汚染することなく、石油及び/ガスを回収して、貯蔵することができる。
バルブ装置450は、配管451の上部をキャップするために折畳みせん断部(fold shear)を含むことができる。配管451の上部がキャップされ、バルブ装置450が開かれるようにバルブ部材102が動作された場合に、油井からの石油及び/又は天然ガスは、依然として第1の流路190から第2の流路193内に流入して、次に、バルブ装置450から流出することができる。
図25には、バルブ装置390と同様のバルブ装置470が示されており、また同図25には、各孔グループ138が、様々な数、サイズ、孔の形状でどの様に構成することができるかが例示されている。例えば、各孔グループ138は、逆三角形の配置471又は直線状配列472内に複数の孔を含むことができる。各孔グループ138は、任意の組み合わせとすることができ、又は第1の部分110又は他のグループ138から任意の距離や高さとすることができる。
図26〜28を参照すると、例えば海底油井等の石油やガスの流れを制御するバルブ装置500の第9の好ましい実施形態が示されており、このバルブ装置500は、第1の部分110と円筒の第2の部分130とを含むバルブ本体101を備える。中央の第1の流路190は、第1の部分110と第2の部分130との両方を貫通して延びており、複数の横方向の第2の流路193は、第1の流路190から第2の部分130の円筒壁32を横方向に貫通して延びている。
各第2の流路193は、内面198から壁132内に延びる細長い円錐形又はピラミッド形状のキャビティ又は凹部501を含む。各流出口孔/開口部/穴177は、凹部501の各々から壁132を貫通して延びている。壁132の外面502は、複数の凹部503を有している。各凹部503は、機械加工された平坦な下面504を含む。各穴177は、凹部503のそれぞれの凹部の平坦な下面504から壁132を貫通して延びている。各面504は、RTJ BXガスケットシートを備えている。複数の孔181が、穴177の周囲に位置決めされるとともに、平坦面504から壁132内に延びている。孔181は、フランジ、配管、又は他の継手をバルブ本体101に固定するためのボルト(図示せず)が、穴181にねじ込むことができるようにドリル加工及びタップ加工されている。1つ以上の細長い又は丸い流入孔/通気口/開口部136を含むような管壁又は管状壁505は、各凹部501がチャンバ174を形成するように、凹部501と第1の流路190との間に位置しており、それによって、流体が、第1の流路190から開口部136を通じてチャンバ174内に流入して、その後、穴/開口部177を通じてチャンバ174から流出することができる。開口部136は、壁505を適切に機械加工することによって形成することができる。例えば、キャビティ/凹部501が機械加工されてもよく、開口部136は、流路190内に挿入する前に、壁505内でドリル加工又は他の機械加工をしてもよい。
以前に説明した好ましい実施形態の場合と同様に、石油又はガス等の流体は、第1の流路190を通じてバルブ装置500のバルブ本体101の底部に流入することができる。
第1の部分110のフランジ125を含むようなバルブ本体101の第1の部分110は、一体に成形され、その後、第2の部分130に溶接又は他の方法で取り付けることができる。あるいはまた、全体のバルブ本体101は、機械加工された金属の一体物から形成することができる。
バルブ本体101の第2の部分130は、機械加工された鋼の一体物、型成形/鋳造鋼の一体物、又は後者の組み合わせ(すなわち、型成形及び鋳造された鋼の一体物)であってもよい。
装置200のバルブ部材102は、装置500の1つ以上の油圧シリンダ300を適切に作動させることによって、第1の流路190内で上下に移動させることができるような中央閉止管/配管200を備えている。流体は、シリンダ・バレル310に対してシリンダ300のピストンロッド290を十分に伸張させることにより、第1の流路190から第2の流路193内に流入することができ、それによって、バルブ部材102は、流体が第1の流路190から流出して、開口部136を流通して流れることを阻止しないようにする。流体は、バレル310に対してピストンロッド290後退させることによって、第1の流路190から流出して、第2の流路193内に流入することを防止することができ、それによって、バルブ部材102は、開口部136を覆うとともに、第2の部分130の座部(シート)506に対して載置される。
バルブ本体101の第2の部分130の上端は、RTJ BXガスケットシートを備えている。壁132内に延びる複数の孔161は、第1の流路190の上端の周りに位置決めされている。孔161は、バルブ本体101に対してフランジ、配管、又は他の継手を固定するためのボルト(図示せず)が、孔161にねじ込むことができるように、ドリル加工とタップ加工とがされている。
図29は、凹部501と、穴177と、及び細長い開口部136を含む壁505とのうちのいずれかを含む、壁132の内面198を示している。前述したように、いくつかの好ましい実施形態では、壁505は、流体が第1の流路190からキャビティ又は凹部501内に直接流入させることができるように、存在しなくてもよい。
図30〜32を参照すると、バルブ装置520の第10の好ましい実施形態は、バルブ装置100と同様である。しかし、装置100と異なり、装置520は、流出口104に固定された下部フレーム521と、装置520のバルブ本体101に固定された上部フレーム522とを備えている。
下部フレーム521は、4つの直立支柱523を備えており、それら支柱が矩形の角部を形成するように配置されている。複数のフレーム部材524が、支柱523に固定されるように支柱の間に延びており、且つ一対のフレーム部材525が、複数のフレーム部材524のうちの2つのフレーム部材の間に延びている。プレート526が、フレーム部材525と流出口104とに固定されている。
使用に際しては、下部フレーム521は、支持面に着座又は載置される。例えば、流出口104が、海底油井やガス井の流出口である場合に、下部フレーム521は、流出口104に隣接する海底又は海床の表面上に載置されるだろう。
上部フレーム522は、4つのカラー527を含み、それらカラーが、矩形の角部を形成するように配置されている。各カラー527は、それぞれの支柱523を摺動自在に受容する。複数のフレーム部材528が、カラー527に固定されるようにカラーの間に延びており、且つ複数の対角線フレーム部材529が、カラー527から延びている。対角線フレーム部材529は、対角線フレーム部材529とフレーム部材528との間に延びる対角線フレーム部材530によって補強されている。
バルブ装置520のバルブ本体101は、フレーム部材529に対して固定されている。バルブ本体101は、フランジ531を備えており、複数の支持プレート532は、対角線フレーム部材529とフランジ531とに固定されている。装置520のバルブ部材102は、流体がバルブ本体101の第1の流路190からバルブ本体101の第2の流路193内に流入すれることができるときに、第1の流路190をずっと通過する流量が最小化される又は排除されることをより確実にするために、装置100のバルブ部材102よりも長くされている。
バルブ装置520は、バルブ本体101に対してバルブ部材102を伸縮させるための3つの油圧シリンダ300を備えている。図33を参照すると、各シリンダ300は、シリンダ・バレル310と、バレル310に対して伸縮させることができるピストンロッド290とを備えている。図30〜32に示されるように、ピストンロッド290がバレル310に対して後退すると、バルブ部材102は、流体が第1の流路190から流出及び通過し、第2の流路193に流入することを防止する。図33に示されるように、ピストンロッド290が、バレル310に対して伸張されるときに、流体は、第1の流路から第2の流路193内に流入する又は通過することができる。
バルブ装置520の下部フレーム521と上部フレーム522とが両方とも、バルブ本体101をバルブ流出口104と整列させ、バルブ本体101をバルブ流出口104に装着させることを補助する。
図34〜38を参照すると、バルブ装置550の第11の好ましい実施形態は、この装置550が、バルブ本体101と、バルブ部材102と、バルブ本体101に対してバルブ部材102を伸縮させるための複数の油圧ラム300とを備えている点において装置520と同様である。
バルブ装置550はまた、自動開閉バルブ551と手動式安全用無効化(override)取手ラム552とを備えている。自動開閉バルブ551は、ハウジング554内に収容されるとともに、シリンダ556のバレルに対して油圧ラム/シリンダ556のピストンロッドを伸縮させることによって、旋回点555を中心に旋回させることができるような、旋回可能なバルブ部材553を備えている。バルブ部材553は、アーム部分559の一端に隣接して位置するドーム状部分558のベースの周りに延びるOリングシール557を有する。シリンダ556のピストンロッドが、シリンダ556のバレルに対して後退されるときに、バルブ551は、流体が、バルブ本体の第1の流路190とバルブ部材102の第3の流路202とを流通できるように開いている。ピストンロッドが、シリンダ556のバレルに対して伸張されるときに、バルブ部材553は、Oリングシール557が、バルブ・シート560に対してシールを形成するとともに、流体が第1の流路190を流通してバルブ551を通過することを防止するために、バルブ551のバルブ・シート560に対して載置されている。バルブ551はまた、バルブ部材553を開ける又は開いたままにするための油圧電化手動式無効化の一部を形成するピン又はロッド561と、バルブ551を開けるための手動式支援機構の一部を形成するピン又はロッド562とを有している。ハウジング554は、旋回点555を内部に収容するピン又は旋回ハウジング部563を含む。旋回点555は、スロット穴が形成されるとともに、保持ピン564によって旋回ハウジング部563に保持又は固定されている。
第1の流路190が他の手段によって閉じることができない場合には、バルブ装置550は、バルブ551等の手動式バックアップ用バルブを有してもよい。多くの状況では、少なくともいくつかのこのような無効化システム又は最終安全システムを使用する状況に陥らないことが最善である。複数のそのようなシステムは、一般に安全な制御を可能にする。あるいはまた、このようなシステムを使用するのではなく、前述したバルブ部材用キャップ103等のキャップは、流体が第1の流路190から第2の流路193内に流入することを防止するためにバルブ本体101内にバルブ部材102が後退されたときに、流体がバルブ部材102の上部から流出することを防止するために、バルブ部材102の上部に固定されてもよい。一旦、キャップ又は配管がその流路から取り外されると、流体の流れは、バルブ部材553遮断するように引張る又は吸引し、流体圧力は、そのバルブ部材553を閉じた状態に保持する。
流路190の上部に挿入される新たなドリル・ストリングは、バルブ551を開けるとともに、流体が流路190とドリル・ストリングとを流通できるように、バルブ部材553を押し下げる。
ハウジング554は、このハウジング554が、バルブ部材102に固定される配管565の周りに形成されるようなブッシュ(bush)のくり抜きがある。
バルブ551は、慎重に制御する必要がある。バルブ装置550の側方通気口/第2の流路193は、バルブ551が閉じられる前に、開けておく必要がある。取手ラム552は、配管565にも固定される。油井をシールするために、上述したようなキャップ103等のキャップは、配管565のフランジ566の上部に置かれる。
バルブ装置の様々な好ましい実施形態の様々なフランジの全ては、特に油井ヘッド用途に設計且つ製造されRTJ BXフランジである。
このシステムは、クレーン等によって油井上に下降された後に、有人システムを必要とせず、火がついた油井を吹き消すために使用することができる。
待機システムとして、このシステムは、油井の噴出防止装置に置かれるとともに、炎を点火することなく、且つ致命的な水硫化ガスの過剰な量を大気中に放出せずに、油井を制御下に置くために使用することができる。
バルブ装置の全ての構成要素は、装置が実行する必要のあるタスクに適している材料から構成される。例えばバルブ本体101と、バルブ部材102と、キャップ103との場合に、適当な鋼等の材料は、それら構成要素に使用することができる。Oリングの場合には、それらOリングは、例えばゴム等の、適切なシール材料から作製される。
説明されたバルブ装置の様々な好ましい実施形態では、第2の流路193の合計サイズは、バルブ装置が取り付けられ又は固定される油井の流出口の大きさと少なくとも同じ大きさである。
バルブ部材102は、第1の流路190を流通する流体が、第1の流路190から流出して各第2の流路193を流通するように分流させることができるように、各バルブ本体101に対して移動させることができる。例えば、バルブ部材102は、第1の流路190を流通する流体が、第1の流路190から流出して各第2の流路193内に流入するように分流させることができるように、第1の流路190に沿って移動させることができる。
あるいはまた、バルブ部材102は、第1の流路190を流通する流体が、第1の流路190から流出して各第2の流路193を流通するように分流させることができるようにバルブ本体101に対してバルブ部材102を回転させることにより、バルブ本体101に対して移動させることができる。例えば、バルブ部材102の配管200の壁に1つ以上の開口部があってもよい。これらの開口部は、バルブ本体101に対してバルブ部材102を回転させることにより、バルブ本体101の第2の流路193と選択的に整列させることができる。管壁の開口部が、第2の流路193と整列されるときに、流体は、第1の流路190から流出するとともに、配管壁の開口部を介して第2の流路193内に流入することが許される。管壁の開口部が、第2の流路193と整列していないときに、流体は、第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入することが許されない。
図39を参照すると、バルブ装置570の第12の好ましい実施形態が示されている。
バルブ装置570は、バルブ本体101を貫通して延びる第1の流路190と、バルブ本体101を貫通して延びるとともに、第1の流路190から横方向に延びる複数の第2の流路(図示せず)とを含むバルブ本体101を備えている。
バルブ本体101は、第2の端部192に隣接してその第1の流路190に位置する雌ねじ421を有する。
さらにバルブ本体101は、第2の端部192に隣接して位置する複数のねじ切りされたボルト孔161を含み、ある構成要素が、この構成要素を貫通して延びるとともにボルト孔161にねじ込まれる複数のボルトによって、第2の端部192に隣接するバルブ本体101に固定することができる。
バルブ装置570は、バルブ部材102を貫通して延びる第3の流路202を含むバルブ部材102も備えている。このバルブ部材102は、バルブ本体101の第1の流路190内に挿入可能であるとともに、バルブ本体101に対して移動させることができる。
バルブ本体101は、第1の流路190の第1の端部191に隣接して位置するバルブ・シート194を備えている。第3の流路202の第1の端部203に隣接して位置するバルブ部材102の端部571は、バルブ部材102が第1の流路190に完全に挿入されたときに、端部571がバルブ・シート194とシール係合することができるようなプロファイルである。
複数のOリングシール260は、このシール260が、バルブ部材102とバルブ本体101との間にシールを形成することができるように、バルブ部材102に装着される。
バルブ本体101の第2の流路を流通する流体の流れを制御するためのバルブ250又はポンプ573のいずれかがバルブ本体101に取り付けられる。ポンプ573は、例えば油圧ポンプに関して電気的/電磁的なポンプとすることができる。
図39に示されるようにバルブ本体101は、このバルブ本体101が油井575の油井頭部として機能することができるように、油井575のケーシング574に固定されている。バルブ本体101は、バルブ本体101が海底576に載置されるように、ケーシング574に固定されている。
バルブ装置570はまた、挿入されたバルブ部材102をバルブ本体101に取り外し可能に固定するためのクランプ571を備える。このクランプ571は、バルブ本体101の第1の流路190に位置するとともに、H4ロックシステム572を含む。
例えば、油井575から流出する石油及び/又はガス等の流体は、バルブ部材102が開いており、且つ第2の流路が第1の流路190からシール又は遮断されていない場合に、バルブ本体101の第1の流路190に流入して、その後、バルブ本体の第2の流路101内に流入するように分流させることができる。
バルブ部材102が、このバルブ部材102が第2の流路を第1の流路190からシールするように閉じられたときに、流体は、バルブ本体101の第1の流路190を流通して、バルブ装置570から離れる前に、バルブ部材102の第3の流路202を流通する。
バルブ装置570がバルブ250を含み、且つバルブ250が開いている場合に、第2の流路内に流入する流体は、第2の流路とバルブ250とを流通できる。バルブ250が閉じている場合には、第2の流路内に流入する流体は、それらの流路を乗り越えて流れない。
バルブ装置570がポンプ573を含み、ポンプ573が動作している場合に、第2の流路内に流入する流体が、ポンプ573によってそれら第2の流路から排出される。逆に、ポンプ573が動作していない場合は、それら流体は、第2の流路から流体を排出されない。
バルブ部材102は、例えばバルブ本体101によって支持されている噴出防止装置又はスタックの一部であってもよい。バルブ装置570は、装置570、特に装置570のバルブ本体101が、噴出防止装置又はスタックの重量を支えることができるように支持又は補強されてもよい。
バルブ装置570は、まずバルブ部材102をバルブ本体101の第1の流路190から取り外し、その後、分流装置580のキャップ(図示せず)を分流装置580のバルブ本体101に固定することによって、分流装置580になるように変換することができ、それによって、キャップが、第1の流路190の第2の端部192をシールするとともに、油井575からの流体が第1の流路190を流通してバルブ本体101から流出することを防止する。
バルブ250が開いているか、又はポンプ573が動作している場合に、油井575から分流装置580の第1の流路190内に流入する流体が、第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入するように分流することができる。
図40を参照すると、バルブ装置600の第13の好ましい実施形態は、バルブ装置570と同様である。バルブ装置600のバルブ本体101は、海底576に載置されるとともに、油井から流出する流体がバルブ本体101の第1の流路190内に流入することができるように油井(図示せず)に固定又は接続される。バルブ本体101は、このバルブ本体101が、油井の油井頭部として機能又は役割を提供することができるように、油井に接続されている。
油井装置600のバルブ部材102は、バルブ本体101の第1の流路190に挿入可能であり、このバルブ部材102は、バルブ部材102の下端がバルブ本体101のバルブ・シート194とシール係合するとともに、油井からの流体が第1の流路から分流されて、バルブ本体101を貫通して延び且つ第1の流路190から横方向に延びる第2の流路(図示せず)内に流入することを防止するように、第1の流路190に沿って移動させることができる。
バルブ部材102がバルブ・シート194とシール係合しないように、バルブ部材102を第1の流路190に沿って移動させることによって、油井から第1の流路190内に流入する流体が、第1の流路190から流出するとともに、各第2の流路内に流入することが可能になる。バルブ本体101の第2の流路を流通する流れは、バルブ本体101に接続されるバルブ250によって制御することができる。
バルブ装置600は、図40に確認されるように、バルブ部材102の一部である噴出防止装置601も含む。この図から分かるように、バルブ部材102は、噴出防止装置601の底部に位置している。
また、バルブ装置600は、噴出防止装置601に接続されたライザー・パッケージ602と、このライザー・パッケージ602に接続されたライザー・ストリング603とを有する。ライザー・ストリング603は、第1のライザー604と、この第1のライザー604に接続された第2のライザー605とを有する。また、ライザー・ストリング603は、下部ヒンジ付きクランプ606を備えている。
噴出防止装置601と下部ライザー・パッケージ602とが故障した場合に、バルブ部材102は、噴出防止装置601と、下部ライザー・パッケージ602と、ライザー・ストリング603とを含むスタックを持ち上げることによって、且つ油井から第1の流路190内に流入する流体が、第1の流路190から流出して第2の流路とバルブ250とを流通するように分流されるようにバルブ250開けることによって、第1の流路190から取り外すことができる。バルブ250に接続されたホース又は配管(図示せず)は、流体が周囲環境に漏出しないように、流体を貯蔵タンク(図示せず)に安全に移送することができる。
噴出防止装置601及び/又はライザー・パッケージ602が故障していない場合でも、バルブ装置600は、周囲環境に漏出させることなく、油井からの流体の流れを他の場所に分流させるように、上述した方法で依然として動作させることができる。
第1の代替形態では、バルブ部材102は、ライザー・パッケージ602の一部であり、バルブ本体101は、噴出防止装置601に接続されるか又は固定することができる。
第2の代替形態では、バルブ部材は、ライザー604の一部であり、バルブ本体101は、ライザー・パッケージ602に接続されるか又は固定することができる。
第3の代替形態では、バルブ部材102は、ライザー605の一部とすることができ、バルブ本体101は、ライザー604に接続されるか又は固定することができる。
バルブ装置600は、複数のバルブ本体101と、複数のバルブ部材102とを含むことが可能であり、それによって、上記の構成(配列)の一つ以上を同時に実現することができる。
図41を参照すると、バルブ装置610の第14の好ましい実施形態が示されている。
以前に説明した好ましい実施形態の場合と同様に、バルブ装置610は、バルブ本体101と、このバルブ本体101の第1の流路190に挿入されるバルブ部材102とを備えている。バルブ部材102は、バルブ本体101の第1の流路190から第2の流路193内に流入する流体の流れを制御するために、バルブ本体101に対して移動させることができる。
複数のOリングシール260は、シール260がバルブ本体101とバルブ部材102との間にシールを形成できるように、バルブ部材102に装着されている。あるいはまた、バルブ部材102は、Oリングシール260の代わりに複数の鋼製座部(シート)(図示せず)を有することができる。
バルブ装置610は、示されるようにバルブ本体101に内蔵された複数の油圧シリンダ300を備えており、それらの油圧シリンダ300は、バルブ本体101に効果的に固定されている。図から分かるように、バルブ本体101は、シリンダ300のシリンダ・バレル310を形成する。それぞれのピストン(図示せず)が、各バレル300に摺動自在に収容されており、各ピストンは、それぞれのピストンロッド290に接続されている。各シリンダ300のピストンロッド290は、増加した圧力の油圧をシリンダ300の下部ポート325に適用することによって、シリンダ300のバレル310に対して伸張させることができる。逆に、各シリンダ300のピストンロッド290は、増加した圧力の油圧をシリンダ300の上部ポート325に適用することによって、シリンダ300のバレル310に対して後退させることができる。各ピストンロッド290は、バルブ部材102に固定されている。
油圧シリンダ300のピストンロッド290は、せん断ピン611によってバルブ部材102に固定することができ、それによって、バルブ部材102は、このせん断ピン611を破断/せん断することによってバルブ本体101から解放することができる。
あるいはまた、バルブ装置610は、例えば遠隔操作車両やROV(図示せず)によって操作することができる解放機構(図示せず)を含むことができ、それによって、バルブ部材102が、バルブ装置610のバルブ本体101から解放される。
バルブ部材102は、各せん断ピン611が破断されるような範囲まで持ち上げることができ、こうして、バルブ部材102が、バルブ本体101から解放される。このようにバルブ部材102を持ち上げることは、多くの方法で達成することができる。例えば、バルブ装置610は、バルブ部材102に接続されるとともに、バルブ本体101に対してバルブ部材102を移動するように動作可能である油井リグ(掘削装置)又はコンテナ(図示せず)等のプラットフォームを含むことができる。バルブ部材102は、プラットフォームの浮力を変化させることによって、バルブ本体101に対して移動させることができる。
せん断ピン611が破断され且つバルブ部材102がバルブ本体101から解放されるように、バルブ部材102がバルブ本体101に対して持ち上げられる別の方法は、バルブ装置610の一部を形成するとともに、バルブ部材102に接続されるライザー・ストリングテンショナ等のテンショナを動作させることである。テンショナは、バルブ本体101に対してバルブ部材102を移動させるように動作可能である。
本明細書に説明される他のバルブ装置からなるバルブ部材102は、バルブ部材102をバルブ本体101から解放させるために、同一又は同様の方法で、それらのバルブ本体101から持ち上げられてもよい。
バルブ装置610の各第2の流路193は、流入凹部/開口部501と、流入凹部501に接続された流出開口部177とを有している。
バルブ部材102は、バルブ本体101のシート194と係合するための端部571のプロファイルを含む。
バルブ部材102はまた、バルブ部材102の下端に位置するとともに、バルブ本体101とバルブ部材102との少なくとも一方を摩耗から保護するようなディフユーザ612を備えている。このディフユーザ612は、バルブ装置610の内側スリーブ部分を摩耗から保護することができ、それによって、装置610が、それが接続された油井をキャップするように操作されるときに、バルブ装置610の様々なシール面の全てが保護される。
バルブ装置610は、バルブ部材102に装着されたOリングシール613を含み、それによって、シール613は、バルブ本体101とバルブ部材102との間にシールを形成することができる。バルブ部材102は、第1の肩部614を含み、バルブ本体は、第2の肩部615を含む。シール613は、バルブ部材102が第1の流路190に完全に挿入されるときに、第1の肩部614に支持されるとともに、第2の肩部615に係合することができ、それによって、シール613が、バルブ部材102とバルブ本体101との間にシールを形成する。
Oリングシール613を第1の肩部614に装着することによって、シール613がバルブ部材102として損傷することを防止するように補助され、こうして、シール613が、バルブ本体101の第2の流路193を通過する。
バルブ本体101は、バルブ・シート194を有する第1の部分110と、第2の部分130とを含む。第1の部分110は、複数の孔336を含むフランジ335を備えている。第2の部分130の端部は、複数のねじ切りされたボルト穴616を有している。第1の部分110と第2の部分130とは、孔336をボルト孔616と整列させること、ボルト617を孔336を通じて挿入すること、挿入されたボルト617をボルト孔616にねじ込むこと、次にボルト617を締め付けることによって、互いに固定される。
バルブ本体101は、各第2の流路の流出開口部177を取り囲むそれぞれのRTJフランジ618を備えている。各フランジ618は、複数のねじ切りされたボルト孔619を有する。ボルト孔619は、石油及びガス業界で使用されているボルトや、固定コネクタを受容することができる。
バルブ装置570,600と同様に、バルブ装置610のバルブ部材102は、噴出防止装置、ライザー・パッケージ、ライザー、又はスタックのいくつかの他の構成要素の一部を形成してもよい。また、バルブ本体101は、バルブ本体101が油井頭部として機能することができ、又はバルブ本体101が噴出防止装置、ライザー・パッケージ、ライザー、又はスタックのいくつかの他の構成要素に接続することができるように、油井に直接接続することができる。
図42を参照すると、第15の好ましい実施形態によるバルブ装置630が示されている。
バルブ装置630のバルブ本体101は、バルブ本体101の第1の流路190から流出するとともに、各第2の流路193内に流入するように分流される流体632を補助するために、バルブ本体101の第1の流路190を流通する流体632の流動力学を変更することができるような流動変更領域631を含む。
この領域631は、高圧域及び低圧域だけでなく、流体632に乱流633を誘導することができる。
バルブ部材102は、バルブ部材102に接続された例えば海上船舶によってバルブ本体101から持ち上げられてもよい。バルブ部材102が、油井頭部として機能するバルブ本体101から持ち上げられるときに、バルブ部材102とバルブ本体101とが、互いに完全に切断される。
図43を参照すると、バルブ装置640の第16の好ましい実施形態が示されている。
バルブ装置640は、バルブ本体101を含み、このバルブ本体101が、バルブ本体101を貫通して延びる第1の流路190と、バルブ本体101を貫通して延びるとともに第1の流路190から横方向に延びる複数の第2の流路193とを含む。
バルブ本体101は、第1の部分110と、第1の部分110に固定された第2の部分130とを含む。第1の部分110は、第1の部分110を貫通して延びる複数の孔336を有する。第2の部分130は、複数のねじ切りされたボルト孔616を有する。複数のボルト617は、孔336に挿入されるとともに、ボルト孔616にねじ込まれ、それによって、第1の部分110は、第2の部分130に固定される。
また、バルブ装置640は、バルブ本体101の第1の流路190に挿入されたバルブ部材102を含む。バルブ部材102は、バルブ本体に内蔵されるとともに、バルブ装置610のシリンダ300と同様の構成である複数の油圧シリンダ300によって、第1の流路190内で前後に移動することができる。
油圧シリンダ300のピストンロッド290は、十分なせん断力がせん断ピン611に適用される場合に、破断することができるせん断ピン611によってバルブ部材102に固定されている。あるいはまた、ピストンロッド290は、犠牲接続スタッド(図示せず)によって、バルブ部材に固定することができる。
油圧シリンダ300は、バルブ部材105がバルブ本体101のバルブ・シート194とシール係合するように、第1の流路190に沿ってバルブ部材102を移動させることができる。バルブ部材105とバルブ・シート194とが、互いにシール係合するときに、第1の流路190に入る油井からの流体が、バルブ部材102によって第1の流路190から第2の流路193内に流入することが防止される。
油圧シリンダ300はまた、バルブ部材105が、バルブ・シート194とシール係合しないように、第1の流路190に沿ってバルブ部材102を移動させることができる。バルブ部材102がこのように移動するときに、第1の流路190に入る油井からの流体は、第1の流路190から第2の流路93内に流入することができる。
バルブ部材102は、油圧シリンダ300のピストンロッド290に固定される上部641と、複数のせん断ピン643によって上部641に固定される下部642とを含む。せん断ピン643は、十分なせん断力が適用される場合に破断させることが可能である。バルブ部材102の下部642は、各せん断ピン643を破断することによってバルブ部材102の上部641から解放することができる。
バルブ装置640はまた、バルブ本体101に内蔵された油圧シリンダ300のような、複数の油圧シリンダポンプ644を備えている。各ポンプ644は、バルブ本体101の一部であるバレル645と、バレル645によって受容されるピストン646とを備えており、ピストン646は、バレル645内で前後に摺動することができる。各ポンプ644はまた、ピストン646に固定されるとともに、ピストン646をバレル645内で前後に摺動させることによって、バレル645に対して伸縮させることができるようなピストンロッド647を含む。
バルブ部材102の下部642は、シリンダ300が、バルブ部材102を第1の流路190から所定の距離だけ引き抜いた後に、ピストンロッド647が動作可能に係合することができるフランジ648を備えている。この距離は、バルブ装置640が、流体が第1の流路190から流出するとともに、第2の流路193内に流入することを許可又は防止するように正常に動作するバルブ部材102の移動の安全な動作範囲に対応する。
ポンプ644は、バルブ部材102を第1の流路190からさらに引き抜くことによって動作させることができる。バルブ部材102のさらなる引き抜きは、バルブ部材102に接続されるとともに、バルブ部材102を持ち上げるのに十分な強度を有するような、コンテナ、油井リグ(掘削装置)、テンショナ、又はいくつかの他の昇降装置を使用してバルブ部材102を持ち上げることによって達成することができる。バルブ部材102が、バルブ部材102の上部641の上面に固定される可撓性接合部(図示せず)、及び可撓性接合部と昇降装置とに接続されるライザー(これも図示せず)によって、昇降装置(それが何であれ)に接続することができる。
昇降装置が、ストリング・テンショナである場合には、テンショナは、おそらくせん断ピン611,643をせん断するのに必要な力を扱うことができ、且つバルブ部材102がバルブ本体101をクリアするように、バルブ部材102を第1の流路190の外側に持ち上げることが可能な強度を有する必要がある。
ポンプ644は、ピストンロッド647をシリンダ・バレル645に押し込むように下部642のフランジ648によって作動される。ピストンロッド647が、バレル645内に押し込まれるときに、ピストン646は、油圧流体をポート649を通じてバレル645から流出させる。ピストンロッド647は、ピストン646が、バレル645に沿ってそれ以上移動することができなくなるまで(すなわち、ピストン646とピストンロッド647とが、このストロークの上死点に到達する)、さらに押し込まれ、さらにバレル645挿入される。一旦、この上死点に達すると、第1の流路190からさらにそのピストンを引き抜こうとするバルブ部材102を引っ張ることが継続され、せん断ピン643を破断又はせん断して、それによって、下部642は、上部641から解放されることになる。一旦、せん断ピン643とせん断ピン611とが破断すると、上部641はバルブ本体101から完全に解放され、昇降装置によってバルブ本体101から完全に取り外すことができる。
バルブ装置640はまた、バルブ本体101に対して引き抜かれ且つ解放された下部642の位置を実質的に維持するために、ポンプ644によって動作可能にされる複数の油圧作動式ロック645を備えており、それによって、バルブ本体101が、流路190の下部に落下せず、且つ流体が第1の流路から第2の流路193内に流入することが阻止される。具体的には、油圧作動式ロック645は、ポンプ644によって動作可能にされる係止ピン651を含んでおり、この係止ピン651が、下部642と係合する。油圧作動式ロック645は、一旦バルブ部材102の上部641がバルブ本体101から解放されると、係止ピン651が、下部642のフランジ648と係合するように単に動作される。
ブラインドせん断ラム652は、このブラインドせん断ラム652が、バルブ装置640が接続される油井の坑井をシールするようにポンプ644によって動作され、それによって、流体が、坑井からバルブ本体101の第1の流路190内に流入することが防止される。ブラインドせん断ラム652は、複数のボルト654によってバルブ本体101の第1の部分110に固定される接合アダプタ653によってバルブ本体101に接続されており、ボルト654は、第1の部分110のねじ切りされたボルト孔(図示せず)内にねじ込まれている。
T字型配管接合部655は、ブラインドせん断ラム652を介してバルブ本体101に油井を接続する。坑井がブラインドせん断ラム652によってシールされる前に、油井からの流体は、接合部655を流通してラム652を通過し、バルブ本体101の第1の流路190内に流入することができる。さらに、流体は、配管接合部655の複数の横方向流路656内に流入することができ、それによって、坑井がブラインドせん断ラム652によってシールされた後に、流体は、それらの横方向流路656を流通して、配管接合部655から流出するように分流することができる。
油圧作動式の第1のバルブ(図示せず)が、第2の流路193に接続されており、油圧作動式の第2のバルブ(図示せず)が、配管接合部655の横方向流路656に接続されている。ポンプ644は、流体が配管接合部655の横方向流路656を流通するように分流させることができるように、第1のバルブを閉じるとともに、第2のバルブを開ける動作を行う。このように同時に、第1のバルブを閉じるとともに、第2のバルブを開けることによって、油井及び/又はこの油井を貫通して延びる地層を損傷させ、且つ流体(例えば、石油及び/又はガス)が油井及び/又は地層から制御不能に漏出するような、油井が過剰な圧力を受けることを防止することができる。
横方向流路に接続された配管又はホース(図示せず)は、流体が周辺の環境へ漏出することなく油井から継続して流れることができるように貯蔵タンク656に接続されている。
バルブ装置640は、緊急時(例えば、油井の噴出)に単にバルブ部材102を引き上げることによって、油井から切断されるような装置640によって、油井の上方に浮いるとともに油井に接続されている例えばコンテナ又は油井リグ(掘削装置)等のプラットフォームが可能になる。
バルブ装置640は、ポンプ644と、フランジ648と、ブラインドせん断ラム652とを省くとともに、第1の流路190と第3の流路202とを通じて延びる配管ストリングをせん断するように動作可能である内部せん断ラム(図示せず)を追加することによって、変更される。バルブ部材が第1の流路190から引き抜かれるときに、内部せん断ラム652は、配管ストリングをせん断するように動作可能である。この変形例は、ブラインドせん断ラム652の必要性を排除するだけでなく、それはまた、特定のガスケット、H4コネクタ/係止システム、及び他の構成要素を有する必要性を排除する。
バルブ装置670の第17の好ましい実施形態が、図44に例示されている。装置670は、装置640と同様である。
油圧作動式の第1のバルブ671が、バルブ本体101の第2の流路193に接続されるように示されている。また、油圧作動式の第2のバルブ672が、配管接合部655の横方向流路656に接続されるように示されている。第1のバルブ671と第2のバルブ672とは、ポンプ644によって動作させることが可能である。
装置670は、油圧ポンプ644を各油圧作動式ロック650に接続する高圧停止及び係止(ロック)バルブ673も含み、それによって、ポンプ644は、ロック650を動作させることができる。
さらに、装置670は、ポンプ644を各第1のバルブ671と第2のバルブ672とに接続するようなインライン圧力停止バルブ674を含み、それによって、ポンプ644は、第1のバルブ671と第2のバルブ672とを動作させることができる。バルブ674は、設定圧力を解放し、必要に応じて開閉するように接続されているバルブを保持する。
バルブ673,674によって、油圧作動式ロック650と、第1のバルブ671と、第2のバルブ672とが、ブラインドせん断ラム652を動作させるために十分であるポンプ644の出力圧力に耐えることが可能になる。ロック650と、第1のバルブと、第2のバルブ672とは、バルブ673,674なしでこの出力圧力に耐えることができる場合に、バルブ673,674を省くことができる。
装置670の一変形形態では、ポンプ644を、油圧作動式ロック650と、ブラインドせん断ラム652と、バルブ671,672とに接続する油圧式アキュムレータ675のバンクがある。このアキュムレータ675を用いることによって、テンショナ(又は他の昇降装置)が、バルブ部材102をバルブ本体101から解放するとともに、バルブ部材102をバルブ本体101から持ち上げてクリアするために、バルブ部材102に適用しなければならない力を低減することができる。この力を低減する別のオプションは、より容易に破断/せん断することが可能であるせん断ピン611,643等の犠牲コネクタを使用することである。
装置670の別の変形形態では、アキュムレータ675は、全く存在しておらず、それのためには、バルブ673,674(存在する場合)を駆動するとともに、油圧作動式ロック650を動作させるためのポンプ644を含む油圧回路内の油圧流体の十分な量が存在しなければならない。
装置640と同様に、ブラインドせん断ラム652が、油井の坑井をシールするために動作される前に、第1のバルブ671が閉じられ、且つ第2のバルブ672が開かれる。
装置670はまた、4方向のせん断ラム(図示せず)と、配管接合部655の真下に位置する取手ラム(図示せず)とを有することができる。
図45を参照すると、バルブ装置680の第18の好ましい実施形態が示されている。このバルブ装置680は、噴出防止装置として機能するように構成されている。
バルブ装置680は、バルブ本体101aを貫通して延びる第1の流路190aを含む第1のバルブ本体101aを備えている。バルブ本体101aはまた、バルブ本体101aを貫通して延びるとともに第1の流路190aから横方向に延びる複数の第2の流路193aを含み、それによって、第1の流路190a内に流入する流体が、第1の流路190aから流出するとともに、第2の流路193a内に流入することができる。
バルブ本体101aは、油井から流出する流体が、第1の流路190a内に流入することができるように油井に接続することができる。バルブ本体101aは、このバルブ本体101aが、油井の油井頭部として機能することができるよう油井に接続することができる。
バルブ本体101aに加えて、バルブ装置680は、バルブ本体101aの第1の流路190aに挿入することができる第1のバルブ部材102aを備えている。挿入されたバルブ部材102aは、第1の流路190aに対して移動させることができる。具体的には、バルブ部材102aは、第1の流路190aに沿って前後に移動させることができ、それによって、第1の流路190aから流出するとともに第2の流路193a内に流入する流体の流れを、制御することが可能になる。
バルブ部材102aの下端は、このバルブ部材102aが第1の流路190a内に完全に挿入されたときに、バルブ本体101aのバルブ・シート194aと係合することができる。この構成によって、流体が、第1の流路190aから流出するとともに、各第2の流路193a内に流入することが防止される。その結果、流体は、第1の流路190aから流出して、バルブ部材102aの第3の流路202aを流通することになる。
バルブ部材102aの下端が、バルブ・シート194aに係合されない場合に、流体は、第1の流路190aから流出するとともに、各第2の流路193a内に流入することができ、こうして、第1の流路190aと第3の流路202aとを流通する流体の流れが、分流される。
バルブ装置680はまた、バルブ本体101aに対してバルブ部材102aを固定するためのクランプ577を備えている。このクランプ577は、H4ロックシステムを含む。
バルブ本体101aは、バルブ本体キャップ(図示せず)が、第1の流路190aの端部をシールするためにバルブ本体101aに固定されるような雌ねじ421aを有しており、それによって、流体が、第1の流路190aを流通するとともに、バルブ本体101aから流出することを防止することができる。バルブ本体用キャップは、バルブ本体101aの雌ねじ421aとねじ係合することができる雄ねじを含み、それによって、バルブ本体用キャップは、そのバルブ本体用キャップをバルブ本体101aにねじ込むことによって、バルブ本体101aに固定することができる。
バルブ本体101aはまた、バルブ本体101aの外側と第2の流路193aの周りとに位置するねじ切りされたボルト孔619を有する。ボルト孔619aは、例えばバルブ、ポンプ、ホース、配管等の取り付け具が、ボルト孔619aにねじ込まれる複数のボルトを用いてバルブ本体101aに固定することが可能になる。
バルブ装置680はまた、第2のバルブ本体101bを備えている。第2のバルブ本体101bは、第1のバルブ部材102aに固定された又はこの第1のバルブ部材102aと一体的に成形された第1の部分110を含む。また、第2のバルブ本体101bは、第1の部分110の皿頭孔336に挿入されるとともに、第2の部分130の複数の雌ねじボルト孔(図示せず)内にねじ込まれる複数のボルト617によって、第1の部分110に固定されるような第2の部分130を含む。
第1の流路190bは、第1の部分110と第2のバルブ本体101bの第2の部分130との両方を貫通して延びている。複数の第2の流路193bは、第2のバルブ本体101bの第2の部分130を貫通して延びるとともに第1の流路190bから横方向に延びており、それによって、第1の流路190bに流入する流体は、第1の流路190bから流出するとともに、第2の流路193b内に流入するように分流することができる。
第2のバルブ部材102bが、第1の流路190bに挿入されるとともに、第2のバルブ部材102bを第1の流路190bに沿って前後に移動させることによって、第2のバルブ本体101bに対して移動させることができる。
第2のバルブ部材102bの下端は、第2のバルブ本体101bのバルブ・シート194bとシール係合することができ、それによって、第1の流路190b内に流入する流体は、第1の流路190bから流出するとともに、各第2の流路193b内に流入することが防止される。
第2のバルブ部材102bは、第2のバルブ部材102bが、もはやバルブ・シート194bとシール係合しないように第2のバルブ本体101bに対して上昇又は持ち上げられる場合に、第1の流路190bに入る流体は、第1の流路190bから第2の流路193b内に流入することができる。
バルブ本体101bはまた、バルブ本体101bの外側と第2の流路193bの周りとに位置する複数のねじ切りされたボルト孔619bを有している。ボルト孔619bは、例えばバルブ、ポンプ、ホース、配管等の取り付け具が、ボルト孔619bにねじ込まれる複数のボルトを用いてバルブ本体101bに固定することが可能になる。
第2のバルブ部材102bの第2の部分130は、旋回/てこの支点683に位置する旋回軸によって、第2の部分130にヒンジ連結された複数のせん断顎部682を収容する1つ以上のチャンバ681を規定する。このチャンバ681は、せん断顎部682(の鋭利部)が鈍くなることを保護できるように適切な液体(例えば、油)で充填されている。
チャンバ681は、2つ以上のせん断顎部682である任意の適切な数のせん断顎部682を含むことができる。
複数の係止クリップ/歯止め684は、それらせん断顎部682が、第2のバルブ部材102bの第3の流路202bを貫通して延びるとともに第1の流路190bを貫通して延びる配管を介してせん断することが必要になるまで、せん断顎部682を図45に示すように開いた位置に維持するためのリテーナ(保持具)として機能することができる。
複数の油圧シリンダ300は、第2のバルブ本体101bの第2の部分130に内蔵されている。各油圧シリンダ300のピストンロッド290は、複数のせん断ピン611によって、第2のバルブ部材102bに固定される。第2のバルブ部材102bは、せん断ピン611が破断/せん断するまで第2のバルブ部材102bを持ち上げることにより、第2のバルブ本体101bから解放することができる。
油圧シリンダ300は、第1の流路190bから第2の流路193b内に流入する流体の流れを制御するために、第2のバルブ本体101bに対して第2のバルブ部材102bを所定の範囲又は距離内に昇降させるために使用される。第2のバルブ部材102bは、せん断ピン611をせん断することなく、このように昇降させることができる。第2のバルブ部材102bは、油圧シリンダ300の下部ポート325での油圧の圧力を増加させることによって、第2のバルブ本体101bに対して上昇させることができ、それによって、それらの下部ポートでの油圧が、油圧シリンダ300の上部ポート325での油圧を超過する。第2のバルブ部材102bは、上部ポート325での油圧の圧力を増加させることによって、第2のバルブ本体101bに対して下降させることができ、それによって、それらの上部ポートでの油圧が、油圧シリンダ300の下部ポート325での油圧を超過する。
第2のバルブ本体101bの第2の部分130は、第2のバルブ部材102bが取り外される際に、バルブ本体用キャップ(図示せず)が、第1の流路190bの端部をシールするために、第2のバルブ部材102bに固定することができるような雌ねじ421bを有している。バルブ本体用キャップは、バルブ本体用キャップが、第2のバルブ部材102bにねじ込むことができるように、雌ねじ421bとねじ係合することができる雄ねじを含み、それによって、バルブ本体用キャップが、第2のバルブ部材102bに固定され、且つバルブ本体用キャップが、第1の流路190bの端部をシールする。
第1のバルブ部材102aは、その第1のバルブ部材102aに装着された複数のOリングシール685aを有しており、このシール685aは、第1のバルブ部材102aと第1のバルブ本体101aとの間にシールを形成することができる。同様に、第2のバルブ部材102bは、その第2のバルブ部材102bに装着された複数のOリングシール685bを有しており、このシール685bは、第2のバルブ部材102bと第2のバルブバルブ本体101bとの間にシールを形成することができる。
第2のバルブ部材102bの上部686は、石油及びガス産業で使用される様々な標準シール、コネクタ、及び他の構成要素を受容することができるように、機械加工又は他の方法で構成されている。
環状の噴出防止装置687は、第2のバルブ部材102bの上部686に接続されている。可撓性接合部688は、ライザー689を環状の噴出防止装置687に接続している。
第2のバルブ部材102bは、図45に示されるようにせん断顎部682と係合するローラ691を有するような複数のカム690を備えており、それによって、第2のバルブ部材102bが、カム690に対して移動するように、カム690とせん断顎部682との間の摩擦を低減している。
また、せん断顎部682は、図45に示されるように第2のバルブ部材102bと係合するローラ692を含み、それによって、第2のバルブ部材102bが、せん断顎部682に対して移動するように、せん断顎部682と第2のバルブ部材102bとの間の摩擦を低減している。
通常の使用では、バルブ装置680は、油井及び、第2のバルブ部材102bに接続されているコンテナ又は油井リグ(掘削装置)に接続される。緊急事態(例えば、油井噴出)が発生し、コンテナ又は油井リグが結果的に油井から切断する必要がある場合に、第2のバルブ部材102bは、せん断ピン611がせん断されるように上向きに引っ張られ、それによって、第2のバルブ部材102bは、第2のバルブ本体101bから解放される。第2のバルブ部材102bは、この第2のバルブ部材102bに接続されたテンショナによって、上方に引っ張ることができ、及び/又はコンテナ/油井リグ(掘削装置)の浮力は、コンテナ/油井リグが、全体として、第2のバルブ部材102bで上方に引っ張られるように増加させることができる。
第2のバルブ部材102bが、第1の流路190bから引き抜かれるときに、カム690は、このカム690がせん断顎部682の上端に近づくまで、せん断顎部682を旋回させることなく、せん断顎部682に沿って移動する。この時点で、カム690は、せん断顎部682と動作可能なように係合し、それによって、第2のバルブ部材102bを第1の流路190bからさらに引き抜くことによって、カム690が、それらの旋回点683を中心にしてせん断顎部682を旋回させる。せん断顎部682の上端を旋回するせん断顎部682が、互いにさらに離間するように移動するときに、せん断顎部682の下端が、互いに向かって移動する。せん断顎部682の下端は、互いに向かって移動し、それによって、それらせん断顎部682の下端は、第2のバルブ部材102bの第3の流路と第2のバルブ本体101bの第1の流路190bとを貫通して延びる配管を介してせん断される。
せん断顎部682が旋回するときに、せん断顎部682から延びるピン693が、油圧シリンダ696のバレル695から延びるピストンロッド694の端部と最終的に係合しており、このシリンダ696は、第2のバルブ本体101bに固定されるとともに、チャンバ681の内部に位置している。ピン693は、ピストンロッド694を押し戻すとともにそれらピストンロッド694をバレル695に押し込む。ピストンロッド694が、バレル695内に押し込まれるときに、ピストンロッド694に作用する反対向きの油圧の圧力が増加する。一旦、第2のバルブ部材102bが、第1の流路190bが引き抜かれると、もはやせん断顎部682と係合することがなく、ピストンロッド694に作用する反対向きの/復元させる油圧の圧力、従ってピン693に作用するロッド694は、歯止め684をノッチ697及びせん断顎部682から係合が外れるように押し込み、せん断顎部682がそれらの元の位置に戻るまで反対方向に旋回させ、係止クリップ/歯止め684によってその位置に再度固定する。
一旦、せん断顎部682は、歯止め684がせん断顎部682のノッチ697と係合する範囲まで旋回すると、歯止め684は、せん断顎部682をさらに旋回させることを抑制する。
せん断顎部682は、第2のバルブ部材102bの下端が、せん断顎部682の下端をクリアするまでカム690によって旋回されることはなく、それによって、せん断顎部682は、第2のバルブ部材102bを通過/せん断によって妨害されることなく、配管を介してせん断することができる。これにより、第2のバルブ部材102bは、第1の流路190bから所定の距離だけ引き抜かれる必要があり、それによって、第2のバルブ部材102bのさらなる引き抜きによって、せん断顎部682が配管を介してせん断するように、カム690がせん断顎部682を旋回させる。
一旦、第2のバルブ部材102bは、油井からの流体が、第1の流路190bから出て第2の流路193b内に入ることがもはや阻止されないように持ち上げられると、流体は、第1の流路190bから流出するとともに、第2の流路193b内に流入することができる。図45に示されていないが、配管及び/又はホースは、第2の流路193から流出する流体が、周辺環境に漏出しないように貯蔵タンクに配管/ホースを通じて移送できるように第2の流路193bに接続することができる。
必要であれば、第2のバルブ部材102bと、第2のバルブ本体101bと、第1のバルブ本体101aとは、クランプ577が、第1のバルブ部材101aを第1のバルブ本体部101aから解放するために開かれた後に、第1のバルブ本体部101aを外側に持ち上げることができる。一旦、第1のバルブ部材101aが、第1のバルブ本体101aから十分に持ち上げられると、第1のバルブ本体101aの第1の流路190aに流入する流体が、第1の流路190aから第1のバルブ本体101aの第2の流路193内に流入するように分流させることができる。第2の流路193aに接続されるホース及び/又は配管は、流体が周辺環境に漏出しないように、第2の流路193aから流出する流体を貯蔵タンクに移送することができる。
解放された第2のバルブ部材102bとせん断された配管の上部とは、第2のバルブ部材102bが、もはや油井に接続されないように、第2のバルブ本体101bから完全に取り外すことができる。
上述したように、バルブ装置680は、2又は3つ以上のせん断顎部682である任意の適切な数のせん断顎部682を用いることができる。図48は、バルブ装置680に用いられる4つのせん断顎部682のセットを示す図である。同図48に例示されるせん断顎部682は、閉じた位置で示されている。
せん断顎部682は、様々な縁部構成を有することができる。図47は、第1のせん断顎部682の縁部700のプロファイルと、第1のせん断顎部682の縁部700と係合する第2のせん断顎部682の縁部701のプロファイルとを示している。縁部700,701は、せん断顎部682が閉じられたときに、図47に示されるように、互いに係合する鋼製座部(シート)として機能する。
図48には、第1のせん断顎部682の縁部700のプロファイルと、縁部700と係合する第2のせん断顎部682の縁部701のプロファイルとが示されている。縁部700,701は、図47に示されるそれらプロファイルと同様なプロファイルを有する。図47に示されるように、ゴム製シール702は、縁部700に沿って延びている。せん断顎部682が閉じられたとき、縁部700,701は、シール702が、縁部700,701との間で圧搾されるとともに、縁部700,701との間でシールを形成するように、互いに係合する。
図49には、油井ストリングの配管703を介してせん断される一対のせん断顎部682が示されている。せん断顎部682の一方が、縁部700を有しており、せん断顎部682の他方が、縁部701を有している。縁部700,701は、せん断顎部682が配管703を介してせん断されるときに、示されるように、互いに重複するような鋼の縁部を有する。ゴム製シール704は、示されるように、せん断顎部682の一方に固定されており、ゴム製シール705は、示されるように、せん断顎部682の他方に固定されている。シール704,705は、縁部700がシール705と係合するとともに、せん断顎部682が互いに重複する配管703と縁部700,701とを介してせん断されるときに、縁部701が、シール704と係合するように、せん断顎部682に固定されている。このように、シール704,705は、せん断顎部682の重複部分の間にシールを形成する。
図50には、油井ストリング配管703を介してせん断される一対のせん断顎部682が示されている。せん断顎部682の鋼の縁部700,701は、せん断顎部682が配管703を介してせん断するときに、最終的に接触する。縁部700,701が接触するときに、それら縁部は、互いにシール係合する。
なお、本明細書に説明された本発明の変形形態及び変更が、本明細書における精神及び範囲から逸脱することなく明らかになることは、当業者には理解されるであろう。当業者には明らかとなるような変形形態及び変更が、本明細書に説明される本発明の広範な範囲及び領域内に入ると見なされる。
明細書及び特許請求の範囲を通じて、文脈が他の解釈を必要としない限り、用語「備える、含む、有する(comprise)」、又はこれらの活用形は、説明した整数又は整数のグループを含むものとして理解されるが、任意の他の整数又は他の整数のグループの排除を意味するものではない。
明細書及び特許請求の範囲を通じて、文脈が他の解釈を必要としない限り、用語「実質的に(substantially)」又は「約(about)」は、これらの用語によって修飾される範囲の値に限定されるものではないことが理解されるであろう。
先行技術文献が本明細書で参照される場合に、その参照は、出版物がオーストラリア国や他の国における共通の一般知識の一部を形成することを容認するものではないことが明らかに理解されるであろう。
本発明の広範な第1の態様によれば、油井用バルブ装置が提供される。この装置は、バルブ本体とバルブ部材とを備える。バルブ本体は、このバルブ本体を貫通して延びる第1の流路であって、配管ストリングが貫通することが可能な第1の流路と、バルブ本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを有する。バルブ本体は、油井の流出口から流出する流体が、第1の流路内に流入するとともに、第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように油井の流出口に接続可能である。バルブ部材は、第1の流路内に挿入可能であるとともに、バルブ本体に対して移動可能であり、それによって、第1の流路から各第2の流路内への流体の流れを制御する。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材の第3の流路をシールするように動作可能なバルブも有する。
好ましくは、バルブ装置は、バルブ部材に接続されるとともに、バルブ本体に対してバルブ部材を移動させるように動作可能であるような油井の上方のプラットフォームも含む。好ましい一形態では、プラットフォームがコンテナである。別の好ましい形態では、プラットフォームは、油井用リグ(掘削装置)である。なお、バルブ部材は、プラットフォームの浮力を変化させることにより、バルブ本体に対して移動させることができることが好ましい。
本発明の第2の広範な態様によれば、油井から流出する流体を制御するための方法が提供され、本方法が、以下のステップを含み、それは、
本発明の第1の広範な態様による装置のバルブ本体を油井の流出口に接続して、それによって、油井の流出口から流出する流体が、バルブ本体の第1の流路内に流入するとともに、第1の流路からバルブ本体の各第2の流路内に流入することができるようにする、接続ステップと;
第1の流路から各第2の流路内に流入する流体の流れを制御するために、バルブ本体に対してバルブ装置のバルブ部材を移動させる移動ステップと;を含む。
本発明の第3の広範な態様によれば、油井用分流装置であって、当該装置が、本体であって、この本体が、同本体を貫通して延びる第1の流路であって配管ストリングが貫通することが可能な第1の流路と、本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを含む本体と、本体に固定するためのキャップであって、第1の流路の端部がキャップによってシールされるキャップとを含み、本体は、油井の流出口から流出する流体が第1の流路内に流入するとともに第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように、油井の流出口に接続可能である。

Claims (68)

  1. 油井用バルブ装置であって、当該バルブ装置が、バルブ本体とバルブ部材とを備えており、前記バルブ本体は、該バルブ本体を貫通して延びる第1の流路と、前記バルブ本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを有しており、前記バルブ本体は、油井から流出する流体が、第1の流路内に流入するとともに、第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように油井に接続可能であり、前記バルブ部材は、第1の流路内に挿入可能であるとともに、前記バルブ本体に対して移動可能であり、それによって、第1の流路から各第2の流路内への流体の流れを制御する、
    バルブ装置。
  2. 第2の流路は、第1の流路に対して傾斜している、
    請求項1に記載のバルブ装置。
  3. 前記バルブ本体は、前記バルブ部材と係合するバルブ・シートも有する、
    請求項1又は2に記載のバルブ装置。
  4. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材に装着されたOリングシールも有し、それによって、該Oリングシールは、前記バルブ本体と前記バルブ部材との間にシールを形成することができる、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  5. 前記バルブ部材は、第1の肩部を含み、前記バルブ本体は、第2の肩部を含み、前記Oリングシールは、前記バルブ部材が第1の流路に挿入されたときに、第1の肩部上に支持されるとともに第2の肩部に係合することができ、それによって、前記Oリングシールが、前記バルブ部材と前記バルブ本体との間にシールを形成することができる、
    請求項4に記載のバルブ装置。
  6. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材の下端に固定されるシール部材も有し、それによって、該シール部材は、前記バルブ部材と前記バルブ・シートとの間にシールを形成することができる、
    請求項3に記載のバルブ装置。
  7. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体に装着されたOリングシールも有し、それによって、該Oリングシールが、前記バルブ部材の下端とバルブ本体との間にシールを形成することができる、
    請求項1〜6のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  8. 前記バルブ部材は、前記バルブ・シートと係合するようにプロファイルされた端部を含む、
    請求項3に記載のバルブ装置。
  9. 前記バルブ部材は、該バルブ部材を第1の流路に沿って移動させることにより、前記バルブ本体に対して移動させることができる、
    請求項1〜8のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  10. 前記バルブ部材は、前記バルブ部材を貫通して延びる第3の流路を含み、それによって、流体が、第1の流路から流出するとともに、第3の流路内に流入させることができる、
    請求項1〜9のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  11. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材に固定するためのバルブ部材用キャップも含み、それによって、第3の流路の端部が、前記バルブ部材用キャップによってシールされる、
    請求項10に記載のバルブ装置。
  12. 請求項3に記載のバルブ装置を含むバルブ装置であって、該バルブ装置はまた、前記バルブ部材用キャップに固く固定されたねじ切りされたシャンクと、該ねじ切りされたシャンクがねじ込まれるような端部に雌ねじを含むロッドであって、該ロッドが、同ロッドに対して前記シャンクを回転させることによって、前記シャフトに対して伸縮することができるロッドと、前記ロッドに固定されるとともに、前記シャフトに対して前記ロッドの反対側の端部に隣接して位置するフランジと、該フランジによって支持されたシール部材とを含み、前記バルブ・シートが、前記ロッドの反対側の端部を受容するための凹部を含み、前記バルブ部材用キャップは、前記シール部材が、前記バルブ部材と前記バルブ・シートとをシール係合させることができるとともに、前記ロッドの反対側の端部が、前記凹部とシール係合することができように、前記バルブ部材に対して回転可能であり、それによって、第1の流路内に流入する流体が、前記バルブ・シートを越えて流れることを防止することができる、
    請求項11に記載のバルブ装置。
  13. 前記バルブ本体は、前記バルブ本体を貫通して延びるとともに、第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第4の流路も含み、それによって、第1の流路内に流入する流体の少なくとも一部が、第1の流路から各第4の流路内に流れるように分流させることができ、前記バルブ装置は、各第4の流路からの流体の流れを制御するための少なくとも1つの細い遮断バルブも含有する、
    請求項1〜12のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  14. 前記バルブ装置は、各第2の流路から流出する流体の流れを制御するための少なくとも1つのバルブも有する、
    請求項1〜13のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  15. 前記バルブ装置は、バルブ本体に固定するためのバルブ本体用キャップも有し、それによって、第1の流路の端部が、前記バルブ本体用キャップによってシールされる、
    請求項1〜14のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  16. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体の第1の流路を通って延びるとともに、前記バルブ部材の第3の流路を通って延びるような配管を切断するための配管カッターも含み、それによって、前記配管は、各第2の流路の下の配管カッターで下部と上部とに切断することができ、少なくとも1つの下部取手ラムが、前記バルブ本体に対して切断された前記配管の下部を保持しており、少なくとも1つの上部取手ラムが、前記バルブ部材に対して切断された前記配管の上部を保持している、
    請求項1〜15のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  17. 前記バルブ装置は、前記配管をせん断するための少なくとも1つのせん断ラムも有する、
    請求項16に記載のバルブ装置。
  18. 前記バルブ装置は、前記配管をキャッピングするための折畳みせん断部も含む、
    請求項16又は17に記載のバルブ装置。
  19. 前記バルブ装置はまた、油井の流出口に固定するための下部フレームと、前記バルブ本体に固定するための上部フレームとを備えており、前記下部フレームは、複数の直立支柱を備え、前記上部フレームは、前記直立支柱を受容するための複数のカラーを備えており、それによって、前記バルブ本体が前記流出口と整列することができる、
    請求項1〜18のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  20. 前記バルブ装置は、前記配管が第3の流路から引き抜かれた後に、前記バルブ部材の第3の流路をシールするように動作可能なバルブも有する、
    請求項10に記載のバルブ装置。
  21. 前記バルブ本体は、前記バルブ本体が油井の油井頭部として機能することができるように油井に接続することができる、
    請求項1〜20のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  22. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材を前記バルブ本体に固定するためのクランプも有する、
    請求項1〜21のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  23. 前記バルブ装置は、各第2の流路に接続された少なくとも1つのポンプも有する、
    請求項1〜22のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  24. 前記バルブ装置は、噴出防止装置も備えており、前記バルブ部材は、前記噴出防止装置の一部である、
    請求項1〜23のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  25. 前記バルブ装置は、前記噴出防止装置に接続されたライザー・パッケージも有する、
    請求項24に記載のバルブ装置。
  26. 前記バルブ装置は、前記ライザー・パッケージに接続されたライザーも有する、
    請求項25に記載のバルブ装置。
  27. 前記バルブ装置は、ライザー・パッケージも有しており、前記バルブ部材は、前記ライザー・パッケージの一部である、
    請求項1〜23のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  28. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体に接続された噴出防止装置も備える、
    請求項27に記載のバルブ装置。
  29. 前記バルブ装置は、前記ライザー・パッケージに接続されたライザーも有する、
    請求項27又は28に記載のバルブ装置。
  30. 前記バルブ装置は、ライザーも有しており、前記バルブ部材は、前記ライザーの一部である、
    請求項1〜23のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  31. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体に接続されたライザー・パッケージを有する、
    請求項30に記載のバルブ装置。
  32. 前記バルブ装置は、前記ライザー・パッケージに接続された噴出防止装置も備えている、
    請求項31に記載のバルブ装置。
  33. 前記バルブ装置はまた、相互接続された複数のライザーを含むライザー・ストリングを有しており、前記バルブ部材は、複数のライザーのうちの1つのライザーの一部であり、前記バルブ本体は、複数のライザーのうちの別の1つのライザーに接続されている、
    請求項1〜23のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  34. 前記バルブ装置は、複数のライザーのうちの1つのライザーに接続されたライザー・パッケージも含む、
    請求項33に記載のバルブ装置。
  35. 前記バルブ装置は、前記ライザー・パッケージを前記ライザー・ストリングに接続するヒンジ付きクランプも含む、
    請求項34に記載のバルブ装置。
  36. 前記バルブ装置は、前記ライザー・パッケージに接続された噴出防止装置も備える、
    請求項34又は35に記載のバルブ装置。
  37. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体と前記バルブ部材とに固定された少なくとも1つの油圧シリンダも備えており、各油圧シリンダは、前記バルブ本体に対して前記バルブ部材を移動させるように動作可能である、
    請求項1〜36のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  38. 各油圧シリンダは、前記バルブ本体に内蔵されている、
    請求項37のバルブ装置。
  39. 各油圧シリンダは、犠牲コネクタによって前記バルブ本体と前記バルブ部材とのいずれかに固定されており、それによって、前記バルブ部材は、前記犠牲コネクタを破断することによって、前記バルブ本体から解放させることができる、
    請求項37又は38に記載のバルブ装置。
  40. 各油圧シリンダを前記バルブ本体と前記バルブ部材とのいずれかに固定するような前記犠牲コネクタは、せん断ピンある、
    請求項39に記載のバルブ装置。
  41. 各油圧シリンダを前記バルブ本体と前記バルブ部材とのいずれかに固定するような前記犠牲コネクタは、スタッドである、
    請求項39に記載のバルブ装置。
  42. 前記バルブ部材は、該バルブ部材の下端に位置するとともに、前記バルブ本体と前記バルブ部材とのうちの少なくとも一方を摩耗から保護できるようなディフユーザを備える、
    請求項1〜41のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  43. 前記バルブ本体は、第1の流路から流出するとともに、前記バルブ本体の各第2の流路内に流入させるように分流された流体を補助するために、流体の流動力学を変更することができるような流れを動的に変化させる少なくとも1つの領域を含む、
    請求項1〜42のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  44. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材に接続されるとともに、前記バルブ本体に対して前記バルブ部材を移動させるように動作可能であるようなプラットフォームも含む、
    請求項1〜43のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  45. 前記プラットフォームが、コンテナである、
    請求項44に記載のバルブ装置。
  46. 前記プラットフォームが、油井用リグである、
    請求項44に記載のバルブ装置。
  47. 前記バルブ部材は、前記プラットフォームの浮力を変化させることにより、前記バルブ本体に対して移動させることができる、
    請求項44〜46のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  48. 前記バルブ装置は、前記バルブ部材に接続されるとともに、前記バルブ本体に対して前記バルブ部材を移動させるように動作可能であるようなテンショナも含む、
    請求項1〜47のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  49. 前記バルブ部材は、上部と、少なくとも1つの犠牲コネクタによって前記上部に固定された下部と含んでおり、それによって、前記バルブ部材の前記下部が、各犠牲コネクタを破断させることによって前記バルブ部材の前記上部から解放させることができ、前記バルブ装置は、前記バルブ部材が前記バルブ本体の第1の流路から所定の距離だけ引き抜かれた後に、前記下部と動作可能に係合することができるとともに、前記バルブ本体を第1の流路からさらに引く抜くことによって動作できるような少なくとも1つの油圧ポンプを備えており、それによって、各犠牲コネクタが破断されるとともに、前記下部が前記上部から解放され、前記ポンプで作動される少なくとも1つの油圧作動式ロックが、前記バルブ本体に対して引き抜かれ且つ解放された前記下部の位置を実質的に維持し、ブラインドせん断ラムが、油井の坑井をシールするためにポンプで作動される、
    請求項1〜48のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  50. 前記下部を前記上部に固定する各犠牲コネクタが、せん断ピンである、
    請求項49に記載のバルブ装置。
  51. 各油圧ポンプが、油圧シリンダポンプである、
    請求項49又は50に記載のバルブ装置。
  52. 各油圧作動式ロックは、前記下部に係合する係止ピンを備えている、
    請求項49〜51のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  53. 前記バルブ装置は、坑井が前記ブラインドせん断ラムによってシールされた後に、油井から流出する流体を分流させるための配管接合部も含む、
    請求項49〜52のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  54. 前記バルブ装置はまた、前記バルブ部材に接続された可撓性継手と、該可撓性継手に接続されたライザーとを含む、
    請求項49〜53のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  55. 前記バルブ装置はまた、各第2の流路に接続されるとともに、各第2の流路から流出する流体の流れを制御するために前記ポンプによって動作可能にされるような油圧作動式の少なくとも1つの第1のバルブと、前記配管接合部に接続されるとともに、前記配管接合部の横方向流路から流出する流体の流れを制御するために前記ポンプによって動作可能にされるような油圧作動式の少なくとも1つの第2のバルブとを有する、
    請求項49〜54のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  56. 前記バルブ装置は、前記油圧ポンプを各油圧作動式ロックに接続するような少なくとも1つのバルブも有する、
    請求項49〜55のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  57. 前記バルブ装置はまた、各第1のバルブと各第2のバルブとに前記ポンプを接続するような少なくとも1つのバルブを有する、
    請求項49〜56のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  58. 前記バルブ装置はまた、前記ポンプと、前記ブラインドせん断ラムと、各油圧作動式ロックと、各第1のバルブと、各第2のバルブとに接続された少なくとも1つの油圧式アキュムレータを含む、
    請求項55に記載のバルブ装置。
  59. 前記バルブ装置は、前記バルブ本体にヒンジ連結されるとともに、油井に接続され且つ前記バルブ本体の第1の流路を通って延びる配管を介してせん断させるように動作可能であるような複数のせん断顎部も含み、前記バルブ部材は、該バルブ部材が前記バルブ本体の第1の流路から部分的に引き抜かれた後に、前記せん断顎部と動作可能に係合することができるような複数のカムを含んでおり、それによって、前記せん断顎部は、それらせん断顎部が前記バルブ部材を介してせん断することなく、前記配管を介してせん断させるように旋回させることができるとともに、前記バルブ部材のさらなる引き抜きによって、前記せん断顎部が前記配管を介してせん断させることができるように、前記カムによって前記せん断顎部を旋回させている、
    請求項1〜48のいずれか一項に記載のバルブ装置。
  60. 油井から流出する流体を制御するための方法であって、当該流体制御方法が:
    請求項1〜59のいずれか一項に記載の装置のバルブ本体を油井に接続して、それによって、油井から流出する流体が、前記バルブ本体の第1の流路内に流入するとともに、第1の流路から前記バルブ本体の各第2の流路内に流入することができるようにする、接続ステップと;
    第1の流路から各第2の流路内に流入する流体の流れを制御するために、前記バルブ本体に対して前記バルブ装置の前記バルブ部材を移動させる移動ステップと;を含む、
    流体制御方法。
  61. 前記移動ステップは、前記バルブ部材を第1の流路に沿って移動させるステップを含む、
    請求項60に記載の方法。
  62. 油井用分流装置であって、当該装置が、本体であって、該本体が、同本体を貫通して延びる第1の流路と、前記本体を貫通して延びるとともに第1の流路から横方向に延びる少なくとも1つの第2の流路とを含む本体と、本体に固定するためのキャップであって、第1の流路の端部が前記キャップによってシールされるキャップとを含み、前記本体は、油井から流出する流体が、第1の流路内に流入するとともに第1の流路から各第2の流路内に流入することができるように、油井に接続可能である、
    分流装置。
  63. 各第2の流路は、第1の流路に対して傾斜している、
    請求項62に記載の分流装置。
  64. 前記分流装置は、各第2の流路から流出する流体の流れを制御するための少なくとも1つのバルブも有する、
    請求項62又は63に記載の分流装置。
  65. 前記分流装置は、各第2の流路に接続された少なくとも1つのポンプも有する、
    請求項62又は63に記載の分流装置。
  66. 油井用バルブ装置であって、当該バルブ装置が、図面を参照しながら明細書に記載されるような実質的な構成である、バルブ装置。
  67. 油井から流出する流体を制御する方法であって、当該流体制御方法が、図面を参照しながら明細書に記載されるような実質的なステップを行う、流体制御方法。
  68. 油井用分流装置であって、当該分流装置が、図面を参照しながら明細書に記載されるような実質的な装置である。

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