专利名称：双管悬挂器的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式提供了用于井口(wellhead)的双管悬挂器。
背景技术：
在各种类型的井中，生产的流体流过管，该管是位于外壳内的一系列管道。可以使用管悬挂器将管支撑在井口处。在一些应用中，使用允许两种不同流体流动的双管悬挂器。 在一些情况下，这两种流体可能是从地下的不同位置取出的流体。在其它应用中，一种流体可被取出，而另一种流体被泵送到地下的洞腔以维持洞腔容积。图1中示出现有技术的双管悬挂器系统的一个示例，其总体上被指示为参考数字 100。图1示出双管悬挂器系统100的剖面侧视图。双管悬挂器系统100包括位于井口 102 内的双管悬挂器110。双管悬挂器110包括圆筒形悬挂器本体112，该圆筒形悬挂器本体 112安装在处于井口 102的中心孔104内的安装肩部106上。第一心轴和第二心轴114、116插装在圆筒形悬挂器本体112内。每个心轴114、 116分别具有中心孔115、117，其便于流体沿一个方向或沿另一方向的流动。每个心轴114、 116还具有为流体提供一个出口 /入口的开口 117、119。为了防止穿过开口 117的流体泄漏到处于中心孔104内的圆筒形悬挂器本体112上方的空间中，第一对密封件120位于开口 117上方的位置。第二对密封件122位于开口 117与开口 119之间以防止第一流体与第二流体混合。第三对密封件1 位于开口 119下方以防止穿过开口 119的流体泄漏到处于中心孔104内的圆筒形悬挂器本体112下方的空间中。每对密封件120、122、IM都相对于中心孔104垂直地定位。密封件120、122允许穿过心轴114的中心孔115的一部分流体进入悬挂器本体112与井口 102之间的空间130。 密封件120、122防止流体漏出。类似地，密封件122、IM允许穿过心轴116的中心孔117 的一部分流体进入悬挂器本体112与井口 102之间的空间132。密封件122防止第一流体
与第二流体混合。井口 102—般位于某种盖板(未示出)下方，所述盖板允许井操作员进入井口 102。与该系统100相关的一个问题是两个出口 117、119必须在井口 102的中心孔104内竖直地隔开，以允许足够的用于密封件122的空隙，从而有效地隔离两种液体。这可能在盖板与需要用于传送(rout)穿过开口的流体的各种连接140、142之间产生空隙问题。因此，如果能够开发出克服上述不足的一个或多个的系统，将是本领域中的改进。
发明内容
本发明的一方面提供了安装于井口中的双管悬挂器，该井口包括具有内径的圆柱形孔。双管悬挂器可包括圆筒形悬挂器本体，具有比圆柱形孔的内径小的外径；第一心轴，位于悬挂器本体内，第一心轴能够输送第一流体且具有在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体的第一出口 ；第二心轴，位于悬挂器本体内，第二心轴能够输送第二流体且具有第二出口，第二出口基本上在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体；以及密封装置，位于悬挂器本体与圆柱形孔之间；其中，密封装置能够将第一流体与第二流体隔离。在替代性实施方式中，密封装置可包括第一密封装置，该第一密封装置垂直于孔的横截面安装且位于第一出口和第二出口下方。密封装置还可包括第二密封装置，该第二密封装置垂直于孔的横截面安装且位于第一出口和第二出口上方。密封装置还可包括第三密封装置，第三密封装置相对于孔的横截面成角度地安装，使得第三密封装置从处于第一出口和第二出口下方的位置延伸至处于第一出口和第二出口上方的位置。所述第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置中的每一个还可包括一对0型环，0型环安装在位于圆筒形悬挂器本体中的相应的凹槽中。0型环可由腈制成。在这些实施方式中，第一流体可被密封在悬挂器本体、圆筒形孔、第一密封装置、和第三密封装置之间。类似地，第二流体可被密封在悬挂器本体、圆筒形孔、第二密封装置、和第三密封装置之间。在一些实施方式中，第一流体和第二流体可以是原油、水、和水溶液中任一个。在替代性实施方式中，井口还可包括允许第一液体通过的第一开口、以及允许第二液体通过的第二开口。本发明的替代性方面提供了在安装于井口中的双管悬挂器中将第一流体与第二流体隔离的方法，该井口包括具有内径的圆柱形孔。该方法可包括以下步骤提供圆筒形悬挂器本体，该圆筒形悬挂器本体具有比圆柱形孔的内径小的外径；提供位于悬挂器本体内的第一心轴，第一心轴能够输送第一流体且具有在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体的第一出口 ；提供位于悬挂器本体内的第二心轴，第二心轴能够输送第二流体且具有第二出口，第二出口基本上在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体；以及提供位于悬挂器本体与圆柱形孔之间的密封装置；其中，密封装置能够将第一流体与第二流体隔离。
根据下面仅通过示例的方式的书面说明并且结合附图，本发明的实施方式对于本领域的普通技术人员而言将更好理解且更容易明白，其中图1是安装在井口中的一个现有技术的双管悬挂器的剖面侧视图；图2是根据本发明的双管悬挂器的一个实施方式的剖切立体图；图3是图2的双管悬挂器的剖面侧视图；以及图4是安装在井口中的图2和图3的双管悬挂器的剖面侧视图。
具体实施例方式图2是根据本发明的总体上被指示为参考数字200的双管悬挂器的一个实施方式的剖切立体图。图3是双管悬挂器200的剖面侧视图。图4是安装在井口 300中的双管悬挂器200的剖面侧视图。虽然在下文中参照安装在井口 300内的双管悬挂器200来讨论本发明的实施方式，但是可以理解，双管悬挂器的其它应用也是可能的。连续参照图2至图4，双管悬挂器200包括包围第一心轴220和第二心轴240的悬挂器本体202。每个心轴220,240分别包括包围中心孔224,244的心轴本体222J42。每个心轴220、240还分别包括流体开口 226J46，流体开口 226、246为穿过中心孔224、244的流体提供一个入口 /出口。每个流体开口 2沈、246与位于悬挂器本体202中的相应的开口228、248对准。在本实施方式中，流体开口 2沈、246位于相似的水平高度。心轴220、240可通过使用锁定环210和插销组件211而被紧固在悬挂器本体202内。可以理解，还可使用用于将心轴220、240紧固在悬挂器本体202内的其它机构。一个或多个S型密封件250a、250b可设在每个心轴本体222、242的位于流体开口 226,246上方的相应的凹槽内。类似地，一个或多个S型密封件25^i、252b可设在每个心轴本体222J42的位于流体开口 2沈、246下方的相应的凹槽内。S型密封件250、252辅助防止穿过中心孔224、244和/或流体开口 2沈、246的流体泄漏到密封区域的外部。可以理解，还可使用附加的密封件或其它类型及其它数量的密封件。悬挂器本体202可包括锁定套管204、开口环206和止动销208，所述锁定套管 204、开口环206和止动销208被组合使用以将双管悬挂器200紧固在井口 300的孔304的内表面302内。悬挂器本体202还可包括用于在井口 300的孔304内密封悬挂器本体202 的各种装置，从而将穿过孔2M和流体开口 2 的流体与穿过孔244和流体开口 246的流体隔离。在一个实施方式中，密封装置可包括位于流体开口 2沈、246上方的第一密封装置沈0、位于流体开口 226、246下方的第二密封装置270、以及位于第一密封装置260与第二密封装置270之间的第三密封装置观0。第一密封装置260可包括上部0型环沈2，其紧固在位于悬挂器本体202外侧的相应的上部0型环凹槽沈4中；以及下部0型环沈6，其紧固在位于悬挂器本体202外侧的相应的下部0型环凹槽沈8中。在本实施方式中，0型环凹槽沈4、268可以与井口 300的孔304基本上垂直地以及与第一和第二心轴220、240的孔224、244基本垂直地定位在悬挂器本体202上。第二密封装置270可包括上部0型环272，其紧固在位于悬挂器本体202外侧的相应的上部0型环凹槽274中；以及下部0型环276，其紧固在位于悬挂器本体202外侧的相应的下部0型环凹槽278中。在本实施方式中，0型环凹槽274、278可以与井口 300的孔304基本上垂直地以及与第一和第二心轴220、240的孔224、244基本上垂直地定位在悬挂器本体202上。第三密封装置280可包括上部0型环观2，其紧固在位于悬挂器本体202外侧的相应的椭圆形上部0型环凹槽观4中；以及下部0型环观6，其紧固在位于悬挂器本体202 外侧的相应的椭圆形下部0型环凹槽288中。在本实施方式中，椭圆形0型环凹槽观4、观8 可相对于直立方向成角度地定位在悬挂器本体202上，使得0型环282、286将第一流体与第二流体分离。因此，0型环观2、286呈现基本上为椭圆的形状。在上述的用于密封装置洸0、270、沘0的配置中，穿过流体开口 2洸、2沘的第一流体可暂停在小间隙310中，该小间隙310由孔304的内表面302、悬挂器本体202的外表面、 第三密封装置280的上部0型环282、以及第一密封装置沈0的下部0型环266所限定。然后，第一流体可穿过井口 300中的开口 316，在该开口 316处可使用各种传送设备和/或泵送设备(未示出)以将第一流体传输至任何期望的位置。类似地，穿过流体开口 246、248的第二流体可暂停在小间隙312中，该小间隙312 由孔304的内表面302、悬挂器本体202的外表面、第二密封装置270的上部0型环272、以及第三密封装置观0的下部0型环286所限定。然后，第二流体可穿过井口 300中的开口318，在该开口 318处可使用各种传送设备和/或泵送设备(未示出)以将第一流体传送至任何期望的位置。上述的密封布置将第一流体与第二流体隔离，即使流体开口 2沈、246位于基本上相同的水平。可以理解，流体开口 2沈、246彼此不必精确地在同一水平，而仅需要基本上在同一水平，使得上述的密封布置在第一流体与第二流体之间提供期望的流体隔离。在上述的实施方式中，在至少每平方英寸5000磅的压强下(约35，000千帕 (KPa))，密封装置260、270、280能够提供紧密的密封。在一些实施方式中，0型环沈2、沈6、 272、276、观2、286可由腈制成。可以理解，如本领域技术人员已知的那样，也可使用其它材料。根据具体应用，第一流体和第二流体每一个都可以是来自不同来源或深度的原油、淡水、盐水或其它水基溶液。类似地，这两种流体不必沿相同的方向行进。在一些实施方式中，油可能通过一个中心孔被向上泵送，而水则通过另一个中心孔被向下泵送。可替代地，来自不同深度的或来自位于地下的不同油槽的油可能通过不同的中心孔被向上泵送。 所述的实施方式还可用在水井应用中，其中水可能自不同的地下位置被泵送。双管悬挂器200被设计为紧密装配在井口 300的孔304内。在一些实施方式中，位于悬挂器本体202的底部处的S型密封件211可抵靠在位于孔304内的安装肩部320上。 一旦将双管悬挂器200安装在孔304中，则心轴220、240与相应的立管(未示出)接合以有效地传输第一流体和第二流体。可以理解，上面的说明仅是通过示例的方式提供的。存在能够与本发明的实施方式一起使用的用于在井口内连接双管悬挂器的许多方法和具体配置。还可以理解，可将各种传送设备和/或泵送设备连接至井口 300，以根据需要提供离开心轴和进入心轴的流体输送。本发明的实施方式提供了超越现有技术的双管悬挂器的明显的优点。这些实施方式允许来自两个心轴的流体在基本上相同的水平进入/离开。这简化了与其它传送设备/ 泵送设备的连接。由于传送设备/泵送设备无需设在单独的水平，因此在井口顶部的上方还提供了更大的空隙。本领域技术人员可以理解，可以对如在具体的实施方式中所示出的本发明进行许多变化和/或修改，而不会偏离如所概括描述的本发明的精神或范围。因此，当前的实施方式被认为在各方面均是说明性的而不是限制性的。
权利要求
1.一种安装于井口中的双管悬挂器，所述井口包括具有内径的圆柱形孔，所述双管悬挂器包括圆筒形悬挂器本体，具有比所述圆柱形孔的内径小的外径；第一心轴，位于悬挂器本体内，所述第一心轴能够输送第一流体且具有在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体的第一出口；第二心轴，位于悬挂器本体内，所述第二心轴能够输送第二流体且具有第二出口，所述第二出口基本上在所述第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体；以及密封装置，位于悬挂器本体与所述圆柱形孔之间；其中，所述密封装置能够将所述第一流体与所述第二流体隔离。
2.如权利要求1所述的双管悬挂器，其中，所述密封装置包括第一密封装置，所述第一密封装置垂直于孔的横截面安装且位于所述第一出口和第二出口下方。
3.如权利要求1或2所述的双管悬挂器，其中，所述密封装置包括第二密封装置，所述第二密封装置垂直于所述孔的横截面安装且位于所述第一出口和第二出口 上方。
4.如前述权利要求任一项所述的双管悬挂器，其中，所述密封装置包括第三密封装置， 所述第三密封装置相对于孔的横截面成角度地安装，使得所述第三密封装置从处于所述第一出口和第二出口下方的位置延伸至处于所述第一出口和第二出口上方的位置。
5.如权利要求2-4任一项所述的双管悬挂器，其中，所述第一密封装置、第二密封装置和第三密封装置中每一个还包括一对0型环，0型环安装在位于圆筒形悬挂器本体中的相应的凹槽中。
6.如权利要求5所述的双管悬挂器，其中0型环包括腈。
7.如权利要求4-6任一项所述的双管悬挂器，其中，所述第一流体被密封在悬挂器本体、所述圆柱形孔、所述第一密封装置、和所述第三密封装置之间。
8.如权利要求4-7任一项所述的双管悬挂器，其中，所述第二流体被密封在悬挂器本体、所述圆柱形孔、所述第二密封装置、和所述第三密封装置之间。
9.如前述权利要求任一项所述的双管悬挂器，其中，所述第一流体和第二流体包括原油、水、以及水溶液中的任一个。
10.如前述权利要求任一项所述的双管悬挂器，其中，所述井口还包括允许所述第一液体通过的第一开口、以及允许所述第二液体通过的第二开口。
11.一种在安装于井口中的双管悬挂器中将第一流体与第二流体隔离的方法，所述井口包括具有内径的圆柱形孔，所述方法包括以下步骤提供圆筒形悬挂器本体，所述圆筒形悬挂器本体具有比所述圆柱形孔的内径小的外径；提供位于悬挂器本体内的第一心轴，所述第一心轴能够输送第一流体且具有在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体的第一出口；提供位于悬挂器本体内的第二心轴，所述第二心轴能够输送第二流体且具有第二出口，所述第二出口基本上在所述第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体；以及提供位于悬挂器本体与所述圆柱形孔之间的密封装置；其中，所述密封装置能够将所述第一流体与所述第二流体隔离。
全文摘要
本发明的实施方式提供了安装于井口中的双管悬挂器，该井口包括具有内径的圆柱形孔。双管悬挂器可包括圆筒形悬挂器本体，其具有比圆柱形孔的内径小的外径；位于悬挂器本体内的第一心轴，第一心轴能够输送第一流体且具有在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体的第一出口；位于悬挂器本体内的第二心轴，第二心轴能够输送第二流体且具有第二出口，该第二出口基本上在第一高度处延伸穿过圆筒形悬挂器本体；以及位于悬挂器本体与圆柱形孔之间的密封装置；其中，密封装置能够将第一流体与第二流体隔离。
文档编号E21B33/047GK102171410SQ200880130111
公开日2011年8月31日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者刘光鸿, 施德杰, 罗伯特·菲利普·希尔, 艾德波特·布迪·普尔万图, 艾科·库斯万万图罗, 陈容顺 申请人:阿科尔溶液新加坡有限公司