密封孔的设备、包括该设备的系统和使用该设备的方法与流程

本发明涉及用于对孔进行密封的设备、包括该设备的系统以及使用该设备的方法。更具体地，本发明涉及在井管中使用的密封设备，该设备包括：心轴，其围绕设备的中心轴线设置；可沿径向移动的夹持装置，其围绕心轴设置；可沿径向移动的封隔器元件，其围绕心轴设置；以及可沿轴向移动的启动装置，其被设计成产生轴向力，以便启动设备。本发明还包括在井管中使用该设备的方法。

背景技术：

插塞可以应用在例如石油工业中的许多设计方案中，用以隔离压力区域并密封管道。这种情况可能出现在例如与完成、维护以及暂时性或永久性地关闭井相关的操作期间。

根据公开文献US4671356A，已知一种密封设备包括插塞装置、锚固装置和对中器。插塞装置和对中器围绕管道设置。

根据公开文献US3912006A，已知一种锚固装置、对中器和封隔器组件的组件。锚固装置构造成：当封隔器组件启动时，防止封隔器组件沿轴向移动。

当将插塞配设在井管中时，确保插塞处于井管中的期望位置；插塞保持自身的完整性并夹持或附接在井管中，即，保持插塞在井管中的位置；并且，能够在使用之后容易地将插塞移除——这些都是具有挑战性的工作。

尤其在管道尺寸较大的情况下，在插塞如何附接在井管中的问题上，井管中的插塞的位置相对而言可能非常重要。

如果插塞座相对于井管的中心偏差或方向偏差过大，则插塞的密封性可能不可靠。如果插塞的外径与管道的内径之间的尺寸差异较大，则上述情况非常关键，这是因为尺寸差异可能导致歪斜的取向并由此形成不规则地启动的封隔器元件。如稍后将要提及的，上述情况还可能导致无法实现将插塞充分地锚固在管壁上，即便表面上收到了正确的指示——用于按顺序配设插塞的启动步骤运行正常。

一些插塞被设计成这样：如果由于封隔器元件的轴向拉力减小的缘故而使插塞的张紧力减小，则插塞抵靠井管的夹持力减小。例如，在井中的热诱导力和各种类型的破坏力(例如，由化学或机械破坏导致的破坏力)的作用下，可能发生上述情况。

显然，已经松弛并暴露在相当大的压力差下的插塞可能造成许多破坏。在最坏的情况下，插塞可能在相对于井的取向从下方朝着地表的高压力差的作用下松弛，并进一步表现得像抛射体一般，进而对位于插塞的配设区域与用于井设备进入的井管入口之间的强制性安全部件造成破坏。

另外已知的是，可能很难移除插塞。一些插塞没有被设计成允许容易地移除的样式，而另一些插塞可能已经暴露在对这种插塞具有破坏作用和/或松弛机制的工况中。巧合的是，必须将插塞从井管钻出并移除。尽管已知主要由复合材料制成的插塞，但与本发明相比，应用范围有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于消除或减小现有技术的至少一个缺点。

根据以下说明和随附的权利要求书所描述本发明的特征，实现了上述目的。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定本发明的优选实施例。

根据本发明的第一方面，提供一种在井管中使用的密封设备，该设备包括：

-心轴，其围绕贯穿设备的中心轴线设置；

-可沿径向移动的夹持装置，其围绕心轴设置；

-可沿径向移动的封隔器元件，其围绕心轴设置；以及

-可沿轴向移动的启动装置，其被设计成产生轴向力，用以启动设备。

设备的特征在于，还包括可沿径向移动的对中器，用以将设备对中，并且

-启动装置可操作地连接至夹持装置、封隔器元件和对中器，以便利用轴向力的动力传递来执行这些部件各自的启动以及相对于设备的中心轴线沿径向在回缩/待命位置与扩展/启动位置之间移动。

关于设备在井管中的移动，术语“可沿径向移动”和“可沿轴向移动”是指相对于上述中心轴线的移动。因此，设备的轴向移动平行于中心轴线，径向移动则垂直于中心轴线。径向移动的模式也可以包括轴向移动的分量。相应地，轴向移动的模式可以包括径向移动的分量。

根据本发明的第二方面，还提供一种包括密封设备和井管的系统，其中，设备设置在井管中并且包括：

-心轴，其围绕贯穿设备的中心轴线设置；

-可沿径向移动的夹持装置，其围绕心轴设置，用以将设备配设在井管的内侧；

-可沿径向移动的封隔器元件，其围绕心轴设置，用以密封井管的内侧和所述心轴；以及

-可沿轴向移动的启动装置，其被设计成产生轴向力，用以在井管中启动设备。该系统的特征在于，设备还包括可沿径向移动的对中器，对中器围绕心轴设置，用以将设备对中在井管中，并且

-启动装置可操作地连接至夹持装置、封隔器元件和对中器，以便利用轴向力的动力传递来执行这些部件各自的启动以及相对于设备的中心轴线沿径向在回缩/待命位置与扩展/启动位置之间移动。

在这方面，术语“井管”包括位于井中(例如，位于油井中)的任何类型的管子，并且井可以处于开采过程和使用寿命中的任何阶段中可能希望设置插塞的阶段。

对中器设置成：当对中器处于它的启动/扩展位置时，使设备的至少一部分移动至井管中的大致中心位置。在配设操作期间，对中器与设备的其他装置一起(尤其与夹持装置一起)，还可以将设备的中心轴线设置成与井管的中心轴线大致共轴。

无论地下的井管的角度位置如何，都能实现插塞在井管中这种相对精确的配设，因而在将设备配设在井管的内侧时，确保了封隔器元件相对于井管具有期望的形状和密封面。对中器还可以使夹持装置具有最适宜的管道面以便于夹持，从而使所有区段具有大致相同的锚固力。

另外，封隔器元件可以设置在夹持装置与对中器之间。

此外，对中器可以设置成在夹持装置和封隔器元件二者启动之前启动。

后两个特征有利于在封隔器元件启动并配设在井管的内侧之前，改善井管中设备的调整操作。

在对中器至少部分地启动之前，也可以阻止夹持装置和封隔器元件启动。此外，这种阻止机制能确保在设备启动并配设之前，设备处于井管中的期望位置。

启动装置还可以包括启动器，启动器能够围绕设备的中心轴线旋转并利用螺纹与贯穿设备的心轴卡合。心轴相对于设备的壳体的张紧作用具有启动设备的效果。因此，可以通过使启动器围绕设备的中心轴线旋转来进行启动。在正常配设和拉拽操作期间，无需向设备施加冲击力或压力。

在另一个实施例中，启动装置可以包括本身公知的其他技术方案，用以在心轴中提供张紧力。

另外，设备可以包括解锁装置，解锁装置可操作地连接至心轴、夹持装置、封隔器元件和对中器；解锁装置设置成：在给定状态下，利用可能在一方面心轴与另一方面夹持装置、封隔器元件及对中器之间产生的任何轴向启动力，在未启动/回缩位置与启动/配设位置之间选择性地解锁。在开始上述工作之前的常规处理是对可能存在的贯穿密封设备的压力差进行平衡，例如，在启动解锁装置之前，沿向上或向下的方向施加冲击力。

如果启动器被破坏，或者没有适当的控制设备可用，则这种解锁装置可能很有价值。可以将本身公知类型的拉拽工具连接至设备的打捞颈。然后，当拉拽设备时，由于作用在夹持装置、封隔器元件和对中器上的轴向启动力消除，所以夹持装置、封隔器元件和对中器沿径向朝设备的中心轴线收缩，由此解除设备与井管之间的卡合。

此外，设备可以包括阀，阀与贯穿心轴的轴向孔流体连通，阀设置成选择性地打开和关闭流经阀进而流经心轴的轴向孔的流体的流动。

这种阀可以用于控制流经设备的流体。阀的优点可以在于能够进行调节。

通常，在设备进入并配设的过程中，阀保持关闭。这样，避免了在井管中下行的设备被存在于井管中的任何污染物堵塞。一个重要特征是，在存在交叉流动的风险的区域中，阀从关闭状态操作至打开状态的可能性。然而，利用这种交叉流动，有利的是，安装具有打开的阀的设备，并且在设备良好地锚接并配设在井管中之后将阀关闭。这样，设备周围保持大致相等的压力，直至设备完全地配设在井管中。然后，可以阻挡流经设备的流体。

根据本发明的第三方面，提供一种在井管中使用根据本发明的第一方面的设备的方法，该方法包括以下步骤：

-将设备设置成至少使得可沿径向移动的夹持装置和封隔器元件位于回缩/待命位置；

-将设备放置在井管中的期望位置；以及

-利用启动装置来启动设备，以使设备移动至它的启动位置，其中，在启动位置，对中器、夹持装置和封隔器元件都移动至它们的扩展/启动位置；位于启动位置的对中器与井管的内侧接触，由此将设备对中在井管中。

在夹持装置和封隔器元件朝它们的启动位置启动之前，对中器可以朝它的启动位置启动。这样，对中器、夹持装置和封隔器元件可以朝它们各自的启动位置依次启动，其中，对中器首先启动。

在一个实施例中，在设备进入井管中之前，对中器已经至少部分地启动至它的启动位置。可选地，对中器仅在设备已被放置在井管中的期望位置之后启动。

在设备在井管中再次沿轴向移动(例如，将设备从井管中拉出)之前，使设备从它的启动位置移动至待命位置。在优选的实施例中，在夹持装置和对中器移动至它们的待命位置之前，封隔器元件移动至它的待命位置；优选而非必要地，在对中器移动至它的待命位置之前，夹持装置移动至它的待命位置。

根据现有技术，在下文中将更详细地描述上述夹持装置、对中器、解锁装置和阀的创造性特征。

<夹持装置>

夹持装置包括多个夹持体，这些夹持体围绕夹持装置的中心轴线设置并且抵靠在支座和楔形元件上；楔形元件设置成：通过使楔形元件朝支座移动，使得夹持体从待命位置移动至启动位置，其中，在启动位置，夹持体被设置成与井管卡合。

夹持体的抵接面优选地、互补性地适应支座和楔形元件的表面。

在一个实施例中，支座形成为楔形元件，从而夹持装置包括两个楔形元件——在下文中称为第一楔形元件和第二楔形元件。

这种类型的夹持装置能够用于将设备固定在管道(例如井管)中。这种设备可以例如是但不限于井插塞、管悬架和要悬挂的传感器等。通常，存在以下问题：即使设备要承受来自设备上方或下方的相当大的液压或机械轴向力，也要保持该设备固定在井管中的轴向位置。这种力还可能来源于坠落部件或机械操作所造成的冲击。通过将夹持装置附接在管状体的内侧并启动夹持装置，这种夹持装置还可以用于取回管状体。然后，将夹持装置安装在打捞工具上，利用钢缆、钻杆或挠性管将打捞工具放入管道中或从管道中抽出。

因此，在钻井完成和压力隔离中，夹持装置被应用到相当大范围上。在下文中，参考用于压力隔离的密封设备来解释夹持装置的操作，其中，密封设备包括密封体——在下文中也称为插塞。然而，这并非将本发明的范围限制为仅适用于上述密封设备。

通常，这种类型的夹持装置形成有多个夹持体，这些夹持体围绕夹持装置的中心轴线设置并设置成可沿径向向外朝井管移动。这种移动经常受到夹持体所抵靠的两个楔形元件的影响；当楔形元件彼此相向和反向移动时，夹持体发生径向移动。典型地，楔形元件可以呈楔形锥体的形状。

夹持装置经常与其他部件(例如插塞中的密封体)卡合在一起。然后，通常通过施加轴向力来使下方的楔形锥体朝上方的楔形锥体移动，从而使夹持元件朝管壁扩展；同时，轴向力将蓄积在典型地由弹性体构成的密封体中。如果元件的某些部分被破坏，或者在最坏的情况下不存在了，则蓄积在封隔器元件中的张紧力将消失，进而导致用于启动夹持装置的张紧力消失。结果，夹持装置可能在井管中松动。以下因素可能对密封体造成破坏：例如，热结构力、机械破坏或化学降解使密封体负荷过重。

根据公开文献US4078606，已知压力响应保持装置，该装置用于保持第一圆筒状元件固定，以防止第一元件相对于第一元件周围的第二元件发生液压诱导纵向移动。该装置包括夹持装置；夹持装置由第一元件支承，并响应两个元件之间的液压而移动至与第二元件锚固卡合，从而利用随着液压增大而增大的力来保持第一元件相对于第二元件固定。

根据公开文献US5146993，已知用于实现与井中的孔密封卡合的井下封隔机构。该机构包括能够定位在井中的心轴。管组件包围心轴，并能够利用卡爪和相关的引导槽而连接到进入井中的心轴上。

根据公开文献US4131160,已知设置有由弹簧加载的夹持体的井工具。

尽管不是如此众所周知的，但与夹持体相关的其他挑战可能是：当去除设备的一侧的压力并向设备的相反侧施加压力时，设备中发生内部移动。尤其对将要经受质检过程的井插塞而言，这是很重要的；质检过程典型地包括：使插塞从两侧以任意顺序经受一次或多次压力。来自下方的压力将典型地沿轴向朝夹持体拉拽下方楔形锥体，而上方楔形锥体将趋向于沿轴向远离夹持体。利用来自上方的压力，将产生相反的效果；下方楔形锥体将趋向于沿轴向远离夹持体，而上方楔形锥体将趋向于沿轴向远离夹持体。这在最坏的情况下可能导致如下状况：在某个时间点，由于抵接面之间分离的缘故，设备没有充分地配设，致使朝向管壁的径向固定力减小，由此使得整个设备可能在井管中沿轴向移动。设备的移动可能对设置在管道中的其他设备(例如强制安全部件)造成破坏，并且在最坏的情况下对人员造成伤害。

已知的夹持体通常设置在楔形元件中相对复杂的引导部中，以便在配设在井管期间停留就位。这样也确保了：如果要将夹持装置复原到非启动状态，则夹持体沿径向向内移动。其他已知的夹持体还可以附接有例如片簧或压缩弹簧，片簧安装在夹持体的中心上方，压缩弹簧在夹持体的中心作业，由此防止夹持体从夹持装置掉出并确保夹持体在向非启动状态复原时沿径向向内移动。

夹持体与楔形体之间的引导部相对复杂，因而成本高。实践表明，在配设和拉拽期间，由于不平衡的载荷导致的自锁或者引导部中存在颗粒的缘故，这些引导部也可能卡死，结果可能使滑动表面之间的移动被锁止。燕尾槽或T形槽是可能容易发生卡死的引导部的实例。

如下文中描述的，夹持装置的目的在于消除或减小现有技术的至少一个缺点。

根据夹持装置的第一方面，夹持装置包括多个夹持体，这些夹持体围绕夹持装置的中心轴线设置，各个夹持体均抵靠在支座和楔形元件上，其中，楔形元件设置成：通过朝支座移动，使夹持体从待命位置移动至启动位置；在启动位置，夹持体设置成与井管卡合，并且夹持装置的特征在于设置有可解锁的夹持块。

夹持块的作用是：在配设夹持装置之后，确保夹持装置不能无故地丧失它的张紧力，也就是保持夹持装置的夹持体与井管沿径向卡合的力。

如上所述，夹持块是能够解锁的。夹持块设置有解锁机构，因而夹持块能够复原到非启动状态，然后，夹持装置可以脱离井管。

夹持块可以受弹簧压力而抵靠在心轴上，心轴形成夹持装置的启动装置的一部分。夹持块和心轴可以都设置有协作的锁定齿。锁定齿可以是锯齿状齿。在启动夹持装置之后，通过使心轴相对于夹持装置保持静止，即使在相邻的设备中发生意外事件(例如，上文所述类型的事件)，夹持装置也能保持启动状态。

夹持块可以具有至少一个倾斜槽，倾斜槽与中间环中的对应的倾斜引导部卡合，其中，中间环沿远离夹持体的方向的移动导致夹持块沿径向远离心轴，从而使夹持块在管壁上的径向夹持状态解除。例如，利用连接至夹持装置的壳体，中间环中的轴向力能够将夹持块从它的启动位置拉出。

中间环上的斜面可以直接或间接地抵靠在夹持块中或夹持块上的弹簧上；利用沿朝向夹持体的方向移动的中间环来保持受朝向心轴的夹持块的弹簧载荷，从而使沿径向机械地回缩的夹持块解锁。

为了在复原到非启动状态的过程中便于夹持体沿径向向内移动，可以将至少一个弹簧附接到至少一个夹持体上，其中，弹簧可以设置成沿夹持体的待命位置的方向对夹持体预先加载。弹簧可以附接至全部夹持体。

此外，提供一种使用上述夹持装置的方法，该方法包括：对夹持块预先加载，以使夹持块与启动装置的一部分卡合，启动装置设置成使夹持体与井管卡合，夹持块与启动装置的卡合防止了夹持体和井管意外地解除卡合。

该方法还可以包括：通过操作启动装置，使夹持体从启动位置移动至待命/回缩位置。

该方法还可以包括：通过向支承夹持装置的壳体施加轴向力，将夹持体解锁。

上述夹持装置和方法能够提高夹持装置的功能的可靠性。另外，能使构造简化，从而有利于节省空间并降低成本。

<对中器>

对中器包括多个连接臂，这些连接臂围绕对中器的中心轴线彼此隔开并且连接至连接锁定套筒和滑动套筒；连接锁定套筒和滑动套筒设置成：利用启动装置使连接锁定套筒和滑动套筒彼此相向移动，从而使连接臂从待命/回缩位置移动至径向上的扩展/启动位置；在扩展/启动位置，连接臂设置成直接或间接地与井管卡合；或者反之，使连接臂从启动位置移动至待命位置。

在井管或其他管道中作业期间，经常发生如下情况：工具和设备必须大致对中地设置在井管中，以便令人满意地发挥作用。例如，能够想到的是，与插入操作相关地，如果工具或设备与井管之间的环形区域的偏心程度过大，则封隔器不能实现密封，因而在径向上(环形区域在该方向上最大)相对于封隔器的弹性范围给出过大的扩展量。对中器的其他典型目的在于至少将工具的上部对中的能力，以便于执行例如使得拉拽和操作工具与上述工具卡合的操作。根据经验来看，在管道中的操作中，在工具上方会形成颗粒蓄积，因而有利的是使连接点在管道中对中。结果，与例如在井的水平剖面中连接点具有朝向管壁下侧的取向的情况相比，连接点不带异物的可能性更大。

在最简单的形式中，对中器可以包括多个纵向片簧；片簧向外张紧并围绕工具或设备彼此隔开，并且推压或弯曲抵靠在井管上。结果，这种类型的对中器经常不能充分地确保工具或设备真正地处于管道的中心位置，或者颗粒会沉积在片簧与工具之间并可能导致要从管道的束缚部中拉出的设备的直径过大。在这种实施例中，当对中器插入井管或从井管抽出时，对中器会一直刮擦管壁，从而导致不必要的摩擦，而且在最坏的情况下会导致在对中器插入井管或从井管抽出的过程中，对中器陷入管道的束缚部中。另外，在利用恒定不变的接触面抵靠管壁的情况下，对中器片簧逐渐磨损并且由于中心部分断裂的缘故而阻塞在设备与管壁之间，而且具有自锁效应，因而被阻止在井管中沿轴向移动，结果对中器被卡在管道中的风险增大。

已经开发出可启动的对中器，其中，例如，对中臂在沿径向回缩/待命位置与沿径向扩展/启动位置之间机械地移动；在扩展/启动位置，对中臂设置成相对于设备的中心轴线沿径向向外移动而与井管卡合。优选地，对中器在它的收缩状态下的外部尺寸与设备自身的外部尺寸相同。

根据公开文献US5358040A，已知在井管中使用的对中器。对中器包括连接臂，连接臂连接至上部套筒和下部套筒。利用启动装置，连接臂可以沿轴向彼此相向移动，从而使连接臂从回缩位置移动至扩展位置。

根据公开文献US2003/0024710A1，已知用于在管道中进行工具输送的装置，其中，装置可以保持固定在管道的内壁上或者脱离管道的内壁。装置包括连接臂。

根据公开文献US4790381A，已知在井中使用的对中器，对中器用于相对于装置的角度取向独立地保持传感器或某些其他工具，以便将它们精确地对中在钻孔中。

根据公开文献WO2010/096861A1，已知如下对中工具：该对中工具包括两个沿轴向彼此隔开的对中器。利用弹簧来偏压各个对中器，对中器沿径向向外扩展并与管道的内侧表面接触。对中器最初被锁定在回缩位置。

当利用启动装置来启动现有的对中器(启动装置也启动工具或设备中的其他部件)时，可能发生以下情况：这些部件和对中器按照不恰当的顺序启动。

如果由于启动装置意外地丧失启动力的缘故而使对中器复原到非启动状态，则可能产生令人遗憾的后果。

另外已知的是，对中器由一个或多个独立的部件构成，这些部件附接在设备的外部。这种类型的对中器还可以是对中环，对中环停靠并固定在要对中的设备的适当位置。利用这样的方案，不能实现彻底地对中，这是因为管壁与对中器之间必须存在一些间隙，以便对中器能够进入管道和从管道移出。当要穿过井中的束缚部或狭窄部时，这是非常具有挑战性的。因此，这种类型的对中器的应用范围有限，因而通常被用于减小插入管道或从管道抽出的设备上的摩擦力，而不被用于对中。

如下文中描述的，对中器的目的在于消除或减小现有技术的至少一个缺点。

根据对中器的第一方面，对中器包括多个连接臂，这些连接臂以彼此隔开的方式围绕中心轴线设置并且连接至连接锁定套筒和滑动套筒；连接锁定套筒和滑动套筒设置成：利用启动装置使连接锁定套筒和滑动套筒彼此相向移动，并使连接臂从待命/沿径向回缩位置移动至扩展/沿径向启动位置；在沿径向扩展/启动位置，连接臂设置成直接或间接地与井管卡合；对中器的特征在于，设置有至少一个连接锁定体，连接锁定体直接或间接地与启动装置有条件地、防松地卡合。

在优选的实施例中，连接锁定体利用贯穿对中器的心轴与启动装置有条件地、防松地卡合。通过将连接锁定体设置成与启动装置有条件地、防松地卡合，能够对控制由相同的启动装置启动的对中器和任何其他部件的启动顺序进行控制。这些其他部件可以包括但不限于例如封隔器元件、夹持装置和/或阀，这些部件可以应用在包括根据本发明的对中器的设备中。例如，在对中器启动并进而解除与心轴有条件地、防松地卡合之前，相对于启动装置位于对中器的相反侧的其他部件可以不利用心轴和启动机构来启动。

连接锁定体可以在连接锁定套筒中沿径向移动。在其他示例性实施例中，连接锁定体可以例如是铰接的。

连接锁定体的功能是确保连接锁定套筒在轴向上要么连接至心轴，要么连接至壳体。实现上述功能的适当方式是使得连接锁定体在径向上的长度比连接锁定套筒的径向厚度大。因此，连接锁定体和连接锁定套筒必然要么与心轴锁定卡合，要么与连接至对中器的壳体的一部分锁定卡合。典型地，滑动套筒沿轴向弹性地抵靠在壳体上。这反过来会导致如下结果：如果连接锁定体与心轴有条件地卡合，则对中器整体沿轴向的移动将被锁止；然而，如果连接锁定体与壳体有条件地卡合，则上述有条件地卡合将使滑动套筒和连接锁定套筒相互锁定，而对中器能够沿轴向移动并进而启动其他设备部件。

这样确保了：在壳体相对于连接锁定套筒移动至期望位置之前，启动装置的心轴与连接锁定套筒之间仅能产生有限的相对移动。连接锁定套筒与壳体之间的这种相对移动具有以下效果：利用弹簧加载的滑动套筒，使连接臂移动至它们的启动位置。然后，心轴相对于连接锁定套筒自由地进一步移动，并依次启动由相同的启动装置启动的任何其他部件。

这样，在连接锁定套筒和滑动套筒彼此充分靠近以使连接臂到达它们各自的启动位置之前，可以防止连接锁定体与壳体锁定卡合。

此外，在心轴的环形槽再次对准连接锁定体之前，可以防止连接臂离开它们的启动位置。

可以利用偏压装置沿连接臂的启动位置的方向偏压连接臂。偏压装置可以典型地是一个或多个弹簧。

另外，提供一种在井管中使用对中器的方法，对中器包括多个连接臂，这些连接臂围绕中心轴线设置并且连接至连接锁定套筒和滑动套筒，连接锁定套筒和滑动套筒设置成利用启动装置而彼此相向移动，以使连接臂从待命/回缩位置移动至启动位置；在启动位置，连接臂设置成与井管卡合，该方法的特征在于包括：

-提供具有连接锁定体的对中器；

-使连接锁定体直接或间接地与启动装置有条件地卡合。

该方法还可以包括：

-使对中器的壳体相对于连接锁定体充分地移动，直到连接锁定体对准壳体中的解锁槽；以及

-解除连接锁定体与启动装置的锁定卡合。

上述对中器和方法能够实现：当对中器与其他部件协作时，以期望的顺序配设对中器。另外，防止了对中器意外地解锁。

<解锁装置>

解锁装置用于如下设备：该设备设置成应用在井管中，其中，启动装置设计成沿不同的方向向多个互连的设备部件施加轴向力。解锁装置包括悬挂部分，用以传递设备部件之间的轴向力。通过沿不同的方向向互连的设备部件施加轴向力，设备部件之间可能产生或诱发轴向力。

当在井管中使用例如呈工具或结构的形式的设备时，经常需要在将设备放置在井管中的期望位置之后启动设备。

所要固定的设备可能是例如井插塞、管悬架、或其他扩展设备、或已经预装在管道中的设备(例如阀)。这种类型的设备的启动通常包括：使设备部件之间产生轴向压力，从而使固定和密封装置沿径向扩展。在阀的启动中，这种轴向移动将被用于将阀从打开状态操作到关闭状态，反之反是。

已知的是，利用可以由电力、液压力或机械力操作的各种致动器产生的例如张紧力、压力、旋转或冲击来启动设备。当使用启动装置时，常见的是在将设备向非启动状态复原时颠倒启动装置的操作。例如，电力致动器必须沿与启动操作期间所采用的旋转方向相反的旋转方向运转。在许多情况下，启动机构是不可倒转的，这预示着，在期望在将设备解锁或复原到非启动状态的情况下，能有独立的解锁装置可用。常见的是，不可倒转的启动机构以如下方式作业：需要施加足够大的力来使具有削弱部(典型地，具有横截面减小部)的轴杆断裂，轴杆是配设工具与要被启动的设备之间的附接点。当该轴杆断裂时，配设工具脱离设备。此外，常见的是，为设备设置内部锁定机构，内部锁定机构由例如棘轮构成，棘轮构造成：在轴杆断裂时，蓄积从配设工具传递至设备的力。为了将锁定机构复原到非启动状态，必须使用独立的拉拽工具，这是本领域的技术人员知道的。

根据公开文献US2002/170710，已知用于井下封隔器的解锁系统。解锁系统包括解锁环，解锁环由解锁工具来启动，解锁工具包括可以相对于彼此移动的筒夹指和圆锥形元件。解锁环具有交替的切口和内置的沿径向向外的斜纹。解锁环由扎带保持在锁定位置，解锁工具的动作使扎带断裂。

根据公开文献US2006/131011，已知用于井工具的解锁装置。利用锁定环的径向移动来启动解锁机构。

并非未知的是，在一段时间或遭受破坏之后，启动装置失效。失效和破坏的原因可能是：由于暴露在化学物质中而造成材料的腐蚀或物理特性的常规弱化，不期望的材料贴附或挤入启动装置中，以及在极端情况下可能存在部件冷焊的情况。结果，为了清理井管，仅有的解决方案可能是代价高昂地将设备或设备的一部分钻开。在最坏的情况下，不得不将井遗弃或关闭，结果造成巨大的经济损失。

如下文中描述的，解锁装置的目的在于消除或减小现有技术的至少一个缺点。

根据解锁装置的第一方面，解锁装置包括悬挂部分，用以将轴向力传递至各设备部件；解锁装置的特征在于，悬挂部分支撑在启动器上并构造成与启动装置一起工作，悬挂部分可解锁地附接在设备部件中的一者上。

在一个实施例中，启动器可旋转地围绕解锁装置的中心轴线设置。

悬挂部分形成启动装置的支撑元件。因此，当悬挂部分解锁时，启动装置将被释放。

一个设备部件可以由壳体构成，第二设备部件为插塞致动器，以及第三设备部件为对应的拉拽螺母。上述壳体包括第三壳体部和第四壳体部。

悬挂部分可以由轴承衬构成。

利用相互隔开地围绕轴承衬设置的多个解锁块，轴承衬可以沿轴向保持在启动位置。解锁块可沿径向移动地与壳体的第三壳体部卡合，并且可以利用壳体的第四壳体部来防止解锁块从它们沿径向与轴承衬卡合的状态开始移动。

第三壳体部和第四壳体部可以利用剪切销(也称为解锁螺栓)沿轴向互连。

剪切销构造成：当向第三壳体部或第四壳体部施加比预定值大的轴向力时剪切销断裂，并且分别由第三壳体部或第四壳体部保留。在解锁螺栓断裂之后，第三壳体与第四壳体之间发生轴向移动，与此同时，允许解锁块沿径向向外移动，从而解锁块从与轴承衬卡合的状态移动到设置在第四壳体中的解锁槽中的状态。

具有肩部的可解锁的止动件可以附接至第四壳体部，其中，在解锁时，可解锁的止动件设置成抵靠在第三壳体部中对应的肩部上。因此，防止了在解锁时第三壳体部与第四壳体部彻底分离。在一个实施例中，止动件是环形螺母。

插塞致动器的轴承凸缘可以与轴承衬中的轴承面卡合。另外，插塞致动器与启动装置中的花键螺母卡合，以便吸收旋转力——将在本说明书的特定部分对此进行描述。

此外，提供一种使用在井管中使用的解锁装置的方法，启动装置被设计成沿不同的方向向多个互连的设备部件施加轴向力，并且解锁装置包括悬挂部分，用以传递各设备部件之间的轴向力，该方法包括：

-使悬挂部分支撑在启动器上并与一个设备部件协作，并保持悬挂部分与另一个设备部件卡合；以及

-使悬挂部分脱离后一个设备部件。

可以使第三壳体部相对于第四壳体部沿轴向移动，从而使悬挂部分沿轴向解锁，由此消除轴向张紧力。当进行解锁时，典型地将工具连接至打捞颈，然后沿轴向对壳体加载，直至起初将第三壳体部连接至第四壳体部的解锁螺栓断裂。

根据以上描述，可以理解的是，即使启动装置损坏或者由于其他原因而无法正常使用，上述解锁装置和方法仍然能使启动装置解锁。

<阀>

阀设置成应用在密封设备中，阀包括阀壳和阀滑块，阀滑块能够在阀壳中沿轴向移动并且设置成：随着阀滑块中的至少一个阀开口设置成在关闭位置和打开位置之间移动，阀滑块打开(以实现压力平衡)或关闭；其中，在上述打开位置，阀滑块与阀壳的至少一个阀开口连通。

进入井管中的设备中的阀有时承受来自相邻的部件的意外应变。例如，这种类型的阀偶尔被井管中坠落的物体破坏。另外，偶尔可能由于颗粒蓄积，导致没有通向阀机构的入口。另外，例如偶尔由于腐蚀或者异物意外地进入机构，导致机构卡死。经常发生的第三种情况是，在预计会蓄积大量异物颗粒(通常称为碎屑)的井管中，在压力测试期间，异物颗粒滞留在阀机构中。这会经常导致阀机构变慢或者彻底锁死。无论如何，都阻止了以优选的方式操作阀。

已知的是，利用各种致动器来启动阀。当使用机械启动装置时，通常在将阀向非启动状态复原时颠倒启动装置的操作顺序。例如，在向非启动状态复原期间，电力致动器必须沿与启动操作期间的旋转方向相反的旋转方向运转。由于各种原因，可能不能以预期的方式操作阀。

根据公开文献US2012/0119125，已知具有阀壳和阀滑块的阀，阀滑块能够在阀壳中沿轴向移动并且设置成打开的(以实现压力平衡)或关闭的。关于装配或调整，螺母螺杆连接部能够脱离阀壳。

根据公开文献WO2012/088008，已知用于操作阀的组件，阀用于控制流经通道的流体。阀包括关闭元件，关闭元件能够在关闭位置(在该位置，基本上阻止物体通过)与打开位置之间移动。组件包括能够移动的杆，杆具有相反端部，其中，第一端能够与关闭元件相连，杆的移动使得关闭元件在打开位置和关闭位置之间移动。

根据公开文献US5046376，已知如下手动操作装置：手动操作装置与阀或其他类型的装置一起使用，以便要么沿一个方向提供阀的手动控制，要么形成防止阀远离它的极限位置之一的止动件。

通常，与井插塞一起使用的阀是利用线缆进行操作的类型的阀，并且阀在进入井中时是关闭的。阀保持关闭，直至井插塞要被拉出；最重要的是，例如，使井插塞两侧的压力平衡。然后，正常操作是向下或者向上施力，以使可能存在于阀两侧的压力差平衡。通常，这是在井插塞能够被拉出之前唯一的确保压力平衡的方式。这种机构的问题可能导致更大的挑战以及意外的、高成本的操作。

例如，由于损坏而不能以预期的方式打开的阀可能导致实质性的、高成本的操作紊乱。这尤其与安装在井插塞中的阀相关，其中，必须向上施加机械冲击力以将阀打开，并在同一动作中拉拽插塞。在线缆操作中，尤其在使用机械力的情况下，关于实际施加到设备上的轴向力的大小，难以说出任何信息。这是因为利用了线缆的拉伸以及重量与机械重锤的组合。结果，存在如下潜在风险：在一次动作中将阀打开并将插塞拉出。结果，如果一侧的压力更大，则可能导致如上所述的操作紊乱。

如下文中描述的，阀的目的在于消除或减小现有技术的至少一个缺点。

根据阀的第一方面，阀设置成应用在密封设备中，阀包括阀壳和阀滑块；阀滑块能够在阀壳中沿轴向移动并且设置成可以打开或关闭，以实现压力平衡；阀滑块中的至少一个阀开口设置成在关闭位置和打开位置之间移动，其中，在上述打开位置，它与阀壳中的至少一个阀开口连通；并且，阀的特征在于，阀滑块连接至螺母螺杆连接部，螺母螺杆连接部可沿轴向解锁地连接至阀壳。

利用设置在螺母螺杆连接部的一部分的开口中的可沿径向移动的卡合装置，螺母螺杆连接部可以以能够沿轴向解锁的方式连接至阀壳其中，在启动位置，卡合装置被阀启动器的一部分保持成与阀壳中的槽可旋转地卡合；卡合装置设置成：利用施加在阀启动器上的轴向力，将卡合装置从启动位置驱动至未启动位置；在启动位置，螺母螺杆连接部与阀壳卡合；在未启动位置，卡合装置脱离阀壳。

当使用多个阀开口时，这些阀开口可以沿阀的轴向和/或周向相互隔开。

可以利用阀启动器来实现上述打开或关闭，以使压力平衡；阀启动器与防松螺母旋转卡合，防松螺母形成上述螺母螺杆连接部的一部分，并且相对于插塞启动器旋转——将在说明书的特定部分对此进行详细论述。基于阀启动器的旋转方向，阀可以反复地打开和关闭。

在给定情况下，如果利用通常用于反复地打开和关闭阀的螺母螺杆连接部不能将阀打开，或者由于其他原因而难以实现将阀打开，则可以利用能够旋转的阀启动器向阀滑块施加轴向力而使其移动，从而螺母螺杆连接部相对于阀壳沿轴向解锁，由此使阀滑块沿轴向移动以便打开。

阀启动器具有第一端部和第二端部，第一端部被插塞启动器包围，第二端沿径向从插塞启动器伸出。

在下文中，将阀启动器的第一端部称为阀启动器的沿轴向向内突出部或者仅称为向内突出部。

螺母螺杆连接部的螺母可以由防松螺母构成。如上所述，防松螺母可以利用卡合装置相对于阀壳保持轴向就位，卡合装置可以包括至少一个阀止动块。上述槽可以是防松槽。可以在防松螺母中设置开口。在它的启动状态下，可以利用阀启动器的沿轴向向内突出部(参见下文)将阀止动块保持径向就位。

阀启动器可以利用穿过轴承衬的至少一个剪切销支撑在轴承衬中，并在阀壳中保持轴向就位，从而，当阀关闭时，不受压力差影响的轴承衬和剪切销将产生轴向力。

在一个实施例中，防松螺母的外部形成有多个环形防松槽；在本实施例中，防松螺母周围的防松环设置成能够沿防松螺母单向移动。防松环沿轴向锁定在阀壳上。

能够单向移动的防松环可以设置成沿防松螺母不可回退，从而在阀朝打开位置移动的过程中，即使在打开阀的过程中在阀的两侧存在试图将阀关闭的压力差，防松环也能够防止防松螺母和阀滑块朝关闭位置移动。

阀启动器的沿轴向向内突出部设计成：当阀启动器进一步移动至防松螺母中时，阀启动器与至少一个阀止动块解除卡合。

当至少一个阀止动块不再沿径向与防松槽卡合时，防松螺母和阀滑块可以沿轴向朝阀壳中的打开位置移动。

此外，提供一种打开和关闭根据上述第一方面的阀的方法，该方法包括：通过施加轴向力，使可旋转的阀启动器在阀壳中沿轴向移动，从而使阀滑块从它的关闭位置移动至它的打开位置。

该方法还可以包括：

-首先使阀启动器沿轴向充分地移动，以使设置在阀中的阀止动块解除它们与防松槽在径向上的卡合；然后，

-使阀启动器和阀滑块一起沿轴向进一步移动至阀滑块的打开位置。

这样，能够如下所述地将阀打开：仅通过沿打开阀的方向向阀启动器施加足够大的轴向力以使设置在阀中的剪切销断裂(剪切销将阀启动器保持轴向就位)，然后施加足够大的力，以使阀壳中的阀滑块克服可能存在于阀两侧的与推动方向相反的压力差而移动。

根据以上描述，可以理解的是，上述阀和方法能够实现：即使螺母螺杆连接部被破坏或者不能正常使用，也能以简单的方式将阀解锁。

根据以上描述，可以理解的是，根据本发明的设备、系统和方法能够改善井管中的封隔器元件或所谓的插塞的配设情况。利用本发明，还能提供如下方案：该方案确保了这种插塞在使用之后能够容易地解锁和移除。

附图说明

在下文中，描述附图所示的根据本发明的密封设备、系统和方法的示例性实施例，其中：

图1示出正在井管中移动的根据本发明的密封设备；

图2示出已启动并配设在井管中的设备；

图3示出设备的处于回缩或待命位置的夹持装置的纵剖视图；

图4示出与图3相同的视图，但夹持装置处于启动/扩展位置；

图5示出夹持装置的细节；

图6示出沿图3所示的剖面线Ⅲ-Ⅲ截取的透视剖视图；

图7示出设备的封隔器元件的纵剖视图；

图8示出设备的处于待命位置的对中器的纵剖视图；

图9示出与图8相同的视图，但对中器正在启动；

图10示出与图8相同的视图，但对中器已启动并处于启动位置；

图11示出设备的处于初始位置的启动装置和解锁装置的纵剖视图；

图12示出与图11相同的视图，但解锁装置已启动并且启动装置已张紧；

图13示出沿图11所示的剖面线Ⅺ-Ⅺ截取的透视剖视图；

图14示出沿图15所示的剖面线XV-XV截取的透视剖视图；

图15示出设备的处于关闭位置的阀的纵剖视图；

图16示出与图15相同的视图，但阀正在打开；

图17示出与图15相同的视图，但阀已打开；以及

图18示出图15中的阀，但阀已以可选的方式打开。

具体实施方式

在附图中，附图标记1表示定位在井管2中的根据本发明的密封设备。

根据本发明的设备1包括：可沿径向移动的夹持装置4、可沿径向移动的封隔器元件6、可沿径向移动的对中(定心)器8、可沿轴向移动的启动装置10、解锁装置12和阀14。启动装置10、解锁装置12和阀14位于设备1的壳体16中，因而未在图1或图2中示出。在下文中，将对这些部件的设计和操作进行描述。夹持装置4、封隔器元件6和对中器8中的每一个能够相对于设备1的中心轴线22沿径向在待命/回缩位置与启动/扩展位置之间移动。

壳体16由多个部件构成，在下文中详细地描述这些部件。壳体16设置有支撑元件(即，抗力锚固装置)18，支撑元件18设置成吸收扭力和轴向力二者。支撑元件18形成有本身为公知设计的打捞颈20。启动器24能够围绕设备1的中心轴线22旋转，并且从支撑元件18的中心沿轴向伸出；另外，阀启动器能够围绕中心轴线22旋转，并且从启动器24的中心沿轴向伸出。

在图1中，配设装置28连接至支撑元件18。配设装置28包括致动器30，致动器30设置成：使启动器24围绕中心轴线22沿任意旋转方向旋转，以使启动器24能够沿中心轴线22轴向地移动。

在利用配设装置28将设备1沿轴向移入井管2期间，设备1在井管2中可能处于未对中的位置，如图1所示。

当要配设设备1时，在封隔器元件6移动到它的启动/扩展位置之前，夹持装置4和对中器8朝它们的启动/扩展位置移动。这可以通过沿对应的旋转方向旋转启动器24来实现。在它们的启动/扩展位置，夹持装置4、封隔器元件6和对中器8接触井管2的内侧。这样，设备1对中在井管2中，因而确保了：当启动器24沿同一插塞配设方向进一步旋转时，封隔器元件6处于井管2中的正确位置，参见图2。

有益的是，在启动夹持装置4之前至少部分地启动对中器8。这样做的原因在于，当夹持装置4启动并固定在井管2的内侧时，夹持装置4能够防止对中器8将设备1移动至井管2中的对中位置。

在一个实施例中(未示出)，在设备1进入井管2之前或者进入井管2的过程中，至少部分地启动对中器8。

参考图3至图6，夹持装置4包括围绕中心轴线22分布的多个可沿径向移动的楔形夹持体36，图6中示出5个夹持体36。在图示实施例中，夹持体36的外表面的一部分形成有齿38，齿38设置成在夹持体推压井管2的内侧时与井管2卡合。仅在图1和图2中示出井管2。在各夹持体36的径向内侧，夹持体36抵靠在支座40、42上(这里示出的是楔形锥体40、42)。在下文中，将楔形锥体40称为第一楔形锥体40，并且将楔形锥体42称为第二楔形锥体42。

利用引导螺母46将第一楔形锥体40附接在心轴44的前端部，心轴44(在设备1中)对中地设置。利用弹簧48(这里呈螺旋弹簧的形式)将夹持体36朝它们的待命位置偏压，参见图3和图6。心轴44和引导螺母46将启动装置10的轴向位移传递至夹持装置4等。因此，在本示例性实施例中，可以将心轴44和引导螺母46视为启动装置10的一部分。

第二楔形锥体42设置成能够沿心轴44移动并被限制为能够相对于第一壳体部50沿轴向移动，第一壳体部50形成壳体16的一部分。分段式中间环52附接至第一壳体部50并设置有内部环形槽54，第二楔形锥体42的凸缘状脊部56可移动地设置在环形槽54中。

中间环52具有多个斜面58，各斜面58分别抵靠在滚珠60上。利用弹簧62，各滚珠60推压可沿径向移动的夹持块64，从而使夹持块64抵靠在心轴44上。夹持块64设置有锯齿状锁定齿66，锁定齿66与心轴44上的锯齿状锁定齿68互补地配合。当心轴44移动至使得夹持块64的锁定齿66对准心轴44的锁定齿68的位置时，夹持块64与心轴44卡合。

在相反的两侧，夹持块64设置有倾斜凹槽70，用以与中间环52上的引导部72配合，参见图5。

为每个夹持体36分配4个返回臂74；返回臂74可枢转地附接至第一楔形锥体40和第二楔形锥体42，并且在夹持体36中的夹持槽76中延伸。返回臂74设置成拉拽夹持体36，从而使夹持体36与井管2解除卡合。

在各夹持体36之间，设置有细长段78；细长段78利用引导螺母46附接至第一楔形锥体40，并设置成能够相对于第一壳体部50移动。细长段78可以是例如片簧。在第一壳体部50上，细长段78利用段套筒80保持就位，并且段套筒80将分段式中间环52保持就位。段套筒80设置成将分段式中间环52在第一壳体部50上保持就位。

当沿第一壳体部50的方向移动心轴44时，中间环52首先移近第二楔形锥体42。利用斜面58使滚珠60沿径向向内移动，从而使夹持块64的偏压力增大。

当心轴44沿第一壳体部50的方向进一步移动时，第一楔形锥体40和第二楔形锥体42彼此相向移动，从而使夹持体36沿径向向外移动并与井管2卡合。同时，夹持块64的锁定齿66与心轴44的锁定齿68卡合。

这样，即使心轴44上的轴向力减小或消失，也能防止夹持装置4脱离井管2。原因在于，锯齿状锁定齿64、66只有在彼此脱离之后才能解锁。

另外，可以通过拉拽壳体16而使夹持装置4脱离井管2。典型地，将拉拽或打捞工具(未示出)附接至打捞颈20，然后向壳体16施加拉力，从而也向第一壳体部50施加拉力。

这样，中间环52将沿远离第二楔形锥体42的方向产生有限的位移。因此，抵靠在夹持块64的凹槽70中的中间环52的引导部72拉拽夹持块64，并使夹持块64与心轴44解除卡合。壳体16沿远离夹持装置4的方向的进一步移动具有以下效果：使返回臂74和弹簧48拉拽夹持体36，从而使夹持体36与井管2解除卡合并进一步回到它们的待命位置。

在图7中，示出封隔器元件6的纵剖视图。弹性密封元件86设置在封隔器套筒88上，封隔器套筒88附属于第一壳体部50。封隔器套筒88以能够移动的方式延伸到第二壳体部92的孔90中，并且由于螺母94抵靠在孔90中的肩部96上，所以防止了封隔器套筒88从第二壳体部92中滑出。

使第一壳体部50和第二壳体部92彼此相向移动，从而以本身公知的方式启动封隔器元件86——在这里利用了心轴44，心轴44设置有贯穿自身的轴向孔98。

对中器8包括多个双重铰链连接臂100，在本文中为5个连接臂100，各个连接臂设置成从它的待命位置(如图8所示)移动至它的扩展位置(如图10所示)。

每个连接臂100包括：第一连接臂102，其利用铰链接头附接至连接锁定套筒104；以及第二连接臂106，其利用铰链接头附接至滑动套筒108。

利用未示出的附接装置(在一个实施例中可以是螺栓)，将连接锁定套筒104固定地连接至第二壳体部92。滑动套筒108能够在第三壳体部112中的孔110中受限地移动。

虽然弹簧114(这里呈盘簧的形式)沿连接锁定套筒104的方向偏压滑动套筒108，但利用螺母116来防止滑动套筒108从孔110中滑出。

连接锁定套筒104形成有外部凸缘118。滑动套筒108能够相对于连接锁定套筒104受限地移动，并且设置有内部凸缘120。外部凸缘118和内部凸缘120设置成彼此抵靠在一起。连接锁定套筒104和滑动套筒108都以可移动的方式设置在心轴44上。

连接锁定体122能够在连接锁定套筒104中的引导口124中沿径向移动，并且在它的初始位置与心轴44中的环形槽126卡合，如图8所示。在连接锁定体122对准第三壳体部112的环形内部解锁槽128之前，连接锁定体122和围绕中心轴线22设置的其他连接锁定体(未示出)一起被阻止脱离心轴44。

在图9中，心轴44被拉拽并沿轴向抵靠在连接锁定体122上。尽管第二壳体部92和连接锁定套筒104沿滑动套筒108的方向稍有移动，但还不足以使连接锁定体122移动到解锁槽128中。第二壳体部92与第三壳体部112之间的这种移动具有以下效果：连接臂100朝它们的启动位置稍有移动。

心轴44相对于连接锁定套筒104的进一步移动被阻止，因而相对于第二壳体部92的进一步移动也被阻止。在本示例性实施例中，由此产生的效果是：在夹持装置4(参见图3和图4)和封隔器元件6(参见图7)能够朝它们各自的启动位置移动之前，必须使对中器8朝它的启动位置启动。

当心轴44移动至充分地远离第三壳体部112时，如图10所示，连接锁定体122沿径向向外移动到解锁槽128中。这样，心轴44脱离连接锁定体122，从而能够沿第三壳体部112的方向进一步移动。

在该位置，防止了连接锁定体122从解锁槽128中移出。因此，对中器8保持在它的启动/扩展位置。直到心轴44的环形槽125返回到连接锁定体122时，也就是当环形槽126沿径向对准连接锁定体122时，对中器8才能解锁。

如果阻止连接臂100能够完全地移动至它们的启动/扩展位置，则在滑动套筒108在孔110中稍有移动的同时，弹簧114张紧。

根据以上描述，能够理解的是，对中器8设置有连接锁定体122，连接锁定体122直接或间接地与启动装置10有条件地、防松地卡合；当连接锁定体122与心轴44有条件地卡合时，要依赖于它没有与壳体卡合，而在其他状态下它可以与壳体卡合。

设备1的启动装置10和解锁装置12如图11至图13所示。

花键螺母136可移动地设置在第三壳体部112中并设置有外部花键138，花键138互补地配合在第三壳体部112的内部键槽140中。花键螺母136固定地连接至心轴44。

启动器24伸入第三壳体部112中并设置有外螺纹142，外螺纹142与花键螺母136的内螺纹144配合。启动器24的圆筒部146可移动地并密封性地伸入心轴44的通孔98中。启动器24还形成有贯穿自身的中心孔148。

利用多个向外突出的轴承凸缘150将启动器24支撑在轴承衬152中。轴承衬152形成悬挂部分153并且在内部设置有环形轴承面154，轴承面154抵靠在轴承凸缘150上。

利用多个解锁块156(这里为8个解锁块156)将轴承衬152在第三壳体部112中保持轴向就位。各个解锁块156具有齿面158，齿面158面向轴承衬152并与轴承衬152的齿160配合。

第四壳体部162附接至支撑元件18并包围解锁装置12。壳体16和启动器24构成设备部件163。

8个解锁块156围绕中心轴线22设置，如图13所示，图13中未示出第四壳体部162。

当要启动设备1时，启动器24围绕中心轴线22旋转。启动器24支撑在轴承衬152中，并沿轴向朝启动器24拉拽花键螺母136和心轴44(花键螺母136在第三壳体部112中被阻止旋转)。如果启动器24沿相反的方向旋转，则花键螺母136和心轴44沿轴向远离启动器。

在启动器24相对于心轴44移动期间，圆筒部146在孔98中沿轴向移动。

利用剪力螺栓(在下文中称为解锁螺栓164)将第三壳体部112和第四壳体部162保持彼此固定。解锁螺栓164如图13所示，各解锁螺栓164在第三壳体部112中的轴向位置如图11和图12中的螺栓中心线166所示。

利用环形螺母168来防止第三壳体部112和第四壳体部162彼此完全分离；环形螺母168利用螺纹连接至第四壳体部162并且设置成抵靠在肩部170上，肩部170围绕着第三壳体部112，如图11和图12所示。

如果第三壳体部112和第四壳体部162沿轴向移动而远离彼此，则通常抵靠在第四壳体部162内侧的解锁块156可以沿径向向外移动至第四壳体部162中的解锁槽172中。然后，解锁块156与轴承衬152解除卡合，从而轴承衬152、启动器24和花键螺母136可以在第三壳体部112中沿轴向移动，而无需旋转启动器24。

如果需要以除了旋转启动器24之外的方式使设备1脱离，则可以将拉拽工具(未示出)连接至打捞颈20(打捞颈20附接在第四壳体部162上)，然后拉拽第四壳体部162，直至解锁螺栓164断裂。然后，可以使第三壳体部112与第四壳体部162之间发生上述轴向移动。

此外，壳体16由第一壳体部50、第二壳体部92、第三壳体部112和第四壳体部162构成。

参见图14至图18，阀14设置在启动器24内侧，然后启动器24形成阀壳173。

阀滑块180的外部设置有两个外侧封条182，用以提供阀滑块180和启动器24之间的密封性。中间封条184设计成用于控制通过阀14的流速。

当阀14处于它的关闭位置时，阀滑块180中的阀开口186相对于启动器24和第四壳体部162中的阀开口188是关闭的，如图15所示。

阀滑块180形成有螺纹杆190，螺纹杆190沿轴向延伸并沿远离阀孔178的方向在中心延伸。此外，螺纹杆190设置有纵向槽192，纵向槽192配合在外部设有花键的支撑板194内部。支撑板194设置成：防止螺纹杆190相对于启动器24旋转，并以可沿轴向移动的方式配合在启动器24的内部互补花键槽196中。

防松螺母198旋至螺纹杆190上。螺纹杆190和防松螺母198形成螺杆螺母连接部199。防松螺母198的外部设置有多个环形防松槽200。防松环202设置成与防松槽200卡合，以便防止或抵消防松螺母198沿远离支撑板194的方向的轴向移动。

阀启动器26支撑在启动器24中的轴承衬204中。利用轴承衬204将阀启动器26保持轴向就位，并利用多个剪切销206(呈剪切螺钉206的形式)将轴承衬204连接至启动器24，参见图14。

在阀启动器26的径向外侧端部(在下文中也称为内突部208)，阀启动器26和防松螺母198处于能够沿轴向移动的旋转卡合状态。在防松螺母198中相应的径向开口212中，设置有多个阀止动块210。利用阀启动器26的内突部208，将阀止动块210在启动器24中的防松槽214中保持就位。

通过使阀启动器26相对于启动器24旋转，能够反复地打开和关闭阀。阀止动块210停留在防松槽214中；并且，随着阀滑块180基于阀启动器26相对于启动器24的旋转方向而在启动器24中同步地沿轴向前后移动，阀止动块210在防松槽214中旋转。

在图16中，示出处于中间位置的阀14，其中，阀壳173中的中间封条184的相对位置确定通过阀14的流速。

在图17中，示出处于打开位置的阀14，其中，阀滑块180的开口186对准阀壳173中的开口188，从而使阀孔178与设备1的环境流体连通。

如果需要使阀14从关闭位置移动至打开位置而不旋转阀启动器26，则可以沿轴向朝阀14向阀启动器26施加压力，从而使剪切销或剪切螺钉206断裂。这样，阀启动器26和相关的内突部208可以稍微移动至防松螺母198中。因此，内突部208不再阻挡阀止动块210。阀止动块210沿径向从防松槽214移出，并进入阀启动器26的外表面上的凹槽209中，然后，阀滑动块180能够沿轴向移动至它的打开位置，参见图18。

即使阀滑块180的内侧超压，防松环202与防松螺母198的卡合也能防止阀滑块180沿轴向朝它的关闭位置移动。

如果相对于井的取向，阀14上方的压力最大，则该压力有利于朝阀滑块180的打开位置推动阀滑块180。这里，“上方”的意思是向上朝着地表并且朝着设备或插塞1的顶部。如果阀14下方的压力最大，则该压力趋向于朝阀滑块的关闭位置移动阀滑块。即使阀滑块180处于中间位置，防松环202也能防止阀滑块180朝它的关闭位置移动。防松环202还能防止相邻的部件(例如阀止动块210)掉落。

应该注意的是，尽管上述全部实施例示出了本发明，但不限制本发明；并且，本领域的技术人员可以在不脱离随附的权利要求书的范围的情况下构造许多可选的实施例。在权利要求书中，不应认为括号中的附图标记是限制性的。动词“包括”及其不同的形式不排除权利要求书中未提及的元件或步骤的存在。元件前面的不定冠词“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。