本发明涉及一种用于烃井眼的安全阀(17)。所述安全阀包括：阀壳体(100)；管状阀构件(102、104)，所述管状阀构件具有轴向延伸的管壁；和操作机构(105)，所述操作机构用于操作阀构件。壳体设置有从下开口延伸到上开口的通路(101、103)。管壁设置有穿过所述管壁的一个或多个径向入口孔(108、109)。管壁的下端部部分闭合。阀构件相对于壳体在通路中在流动位置与堵挡位置之间可运动。在堵挡位置中，阀构件缩回到壳体中，以使得入口孔位于壳体内部并且通过阀构件的闭合的下端部部分(111)防止下开口和上开口之间的流体流动。在流动位置中，阀构件伸出到壳体下方，使得一个或多个径向入口孔位于壳体外部。本发明还涉及一种具有这种阀组件的采油树(16)、具有这种阀组件的改装组件、这种阀组件的地下应用、具有这种组件的烃井和一种用这种阀组件改装生产流安全阀的方法。
1.一种用于烃井眼的采油树，所述井眼包括：生产管道，所述生产管道从井口沿着井眼的井下端部的方向延伸；和布置到所述井口的树；其中，所述采油树设置有阀；
管状阀构件，所述管状阀构件具有轴向延伸的管壁，所述管壁设置有穿过所述管壁的径向出口孔；
其中，所述阀壳体具有下端部，并且设置有从下通路开口延伸到上通路开口的通路，所述下通路开口设置在所述阀壳体的所述下端部中并且沿着向下方向开口；
其中，所述径向口具有通到所述通路中的一个端部和背离所述通路以用于连接到另一流动通道的另一个端部；以及其中，当所述管状阀构件处于其流动位置中时，所述径向出口孔和所述径向口径向对准；
其中，所述管壁设置有穿过所述管壁的一个或多个径向入口孔；
其中，所述管状阀构件的下端部部分被限定为管状阀构件的从所述管状阀构件的所述下端部延伸到所述一个或多个径向入口孔的一部分；
其中，所述管状阀构件在所述通路中延伸，并且通过所述操作机构使得所述管状阀构件相对于所述阀壳体在流动位置与堵挡位置之间能沿轴向运动；
其中，在所述堵挡位置中，所述管状阀构件缩回到所述阀壳体中，使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体内部，并且通过所述管状阀构件的闭合的下端部部分防止流体在所述下通路开口与所述上通路开口之间流动；以及其中，在所述流动位置中，所述管状阀构件从所述阀壳体的所述下端部伸出的程度使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体外部，从而允许流体从所述管状阀构件外部经由穿过所述管状阀构件的所述一个或多个径向入口孔流动；
其中，所述通路的第一通路的所述上通路端口流动连接到所述采油树的流翼端口；以及其中，所述第一通路和伴随阀构件限定了生产流安全阀。
2.根据权利要求1所述的采油树，其中，所述上通路端口与所述采油树的所述流翼端口水平地对准。
3.根据权利要求1所述的采油树，其中，所述通路设置有至少一个内密封件，所述至少一个内密封件附接到所述通路的内部，围绕所述管状阀构件沿着圆周延伸并且沿圆周密封抵靠所述管状阀构件，以防止流体在所述管状阀构件的外部与所述通路的内部之间绕开所述管状阀构件而经旁路流动。
4.根据权利要求3所述的采油树，其中，当在所述管状阀构件的所述堵挡位置中观察时，第一所述内密封件位于所述一个或多个径向入口孔上方，而第二所述内密封件位于所述一个或多个径向入口孔下方。
5.根据权利要求1-4中的一项所述的采油树，其中，所述阀壳体设置有压力平衡管路，所述压力平衡管路一方面通到位于所述阀壳体下方的空间中，而另一方面在一场所处通到所述通路中，所述场所在所述管状阀构件处于其堵挡位置中时位于所述一个或多个径向入口孔下方。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，其中，当所述阀构件处于其堵挡位置中时，所述径向出口孔由所述通路的内壁闭合。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，其中，第三所述内密封件设置在所述径向口上方，第四所述内密封件设置在所述径向口下方。
8.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，所述管状阀构件或通路在位于所述径向出口孔和所述径向口上方的区域中闭合。
其中，所述管状阀构件运动到所述流动位置的运动限定了打开方向，所述管状阀构件运动到所述堵挡位置中的运动限定了闭合方向；
弹簧，所述弹簧沿着所述闭合方向偏压所述管状阀构件；
压力室，所述压力室毗邻所述活塞构件的面向所述闭合方向的侧部；
其中，所述压力室设置有入口出口阀构件，用于将液压流体供给到所述压力室以使得所述管状阀构件沿着所述打开方向运动，以及相应地用于从所述压力室排放所述液压流体以用于通过所述弹簧的作用使得所述管状阀构件沿着所述闭合方向运动；和/或其中，挡板阀设置在所述通路的一部段上，所述挡板阀被弹簧偏压到堵挡所述通路的闭合位置；所述通路、所述管状阀构件和所述挡板阀布置成：当使得所述管状阀构件通过所述通路的所述部段时打开所述挡板阀，以及当从所述通路的所述部段退回所述管状阀构件时闭合所述挡板阀。
10.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，其中，所述阀壳体设置有圆周的悬挂器肋状件，用于支撑在围绕所述阀壳体延伸的悬挂器座部上。
11.根据权利要求10所述的采油树，所述悬挂器座部是坐放短节。
12.根据权利要求10所述的采油树，其中，所述悬挂器肋状件包括：连续的肋状件，所述连续的肋状件完全围绕所述阀壳体连续延伸；和/或多个肋状件部段，所述多个肋状件部段围绕所述阀壳体沿圆周间隔开地布置。
13.根据权利要求12所述的采油树，所述多个肋状件部段是止动爪。
14.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，其中，所述阀壳体包括下插入件部分和上插入件部分；
其中，所述下插入件部分包括所述通路并且适于以塞的形式插入到所述生产管道中；
其中，所述操作机构设置在所述上插入件部分中，所述管状阀构件从所述上插入件部分上悬垂下来而伸入到所述下插入件部分的所述通路中。
15.根据权利要求1-4中的任一项所述的采油树，其中，所述阀是生产流安全阀。
16.根据权利要求15所述的采油树，其中，所述生产流安全阀是地下安全阀或者地面安全阀。
17.一种用于烃井的采油树的改装组件，其中，所述改装组件包括：短管，所述短管安装在烃井的采油树的顶部上，其中，所述短管的纵向轴线与所述采油树的竖直轴线沿轴向对齐；和阀，所述阀包括：
管状阀构件，所述管状阀构件具有轴向延伸的管壁，所述管壁设置有穿过所述管壁的径向出口孔；
其中，所述阀壳体具有下端部，并且设置有从下通路开口延伸到上通路开口的通路，所述下通路开口设置在所述阀壳体的所述下端部中并且沿着向下方向开口；
其中，所述径向口具有通到所述通路中的一个端部和背离所述通路以用于连接到另一流动通道的另一个端部；以及其中，当所述管状阀构件处于其流动位置中时，所述径向出口孔和所述径向口径向对准；
其中，所述管壁设置有穿过所述管壁的一个或多个径向入口孔；
其中，所述管状阀构件的下端部部分被限定为管状阀构件的从所述管状阀构件的所述下端部延伸到所述一个或多个径向入口孔的一部分；
其中，所述管状阀构件在所述通路中延伸，并且通过所述操作机构使得所述管状阀构件相对于所述阀壳体在流动位置与堵挡位置之间能沿轴向运动；
其中，在所述堵挡位置中，所述管状阀构件缩回到所述阀壳体中，使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体内部，并且通过所述管状阀构件的闭合的下端部部分防止流体在所述下通路开口与所述上通路开口之间流动；以及其中，在所述流动位置中，所述管状阀构件从所述阀壳体的所述下端部伸出的程度使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体外部，从而允许流体从所述管状阀构件外部经由穿过所述管状阀构件的所述一个或多个径向入口孔流动；
其中，所述上通路开口流动连接到所述采油树的流翼端口；所述通路和所述管状阀构件限定了用于生产流的地面安全阀；
其中，所述短管在内部设置有面朝上的圆周坐放表面，并且所述阀壳体在外部设置有面朝下的匹配的圆周支撑表面。
18.根据权利要求17所述的改装组件，其中，所述上通路开口与所述采油树的所述流翼端口水平地对准。
19.根据权利要求17或18所述的改装组件，其中，所述阀壳体设置有压力平衡管路，所述压力平衡管路一方面通到位于所述阀壳体下方的空间中，而另一方面在一场所处通到所述通路中，所述场所在所述管状阀构件处于其堵挡位置中时位于所述一个或多个径向入口孔下方。
其中，所述管状阀构件运动到所述流动位置的运动限定了打开方向，所述管状阀构件运动到所述堵挡位置中的运动限定了闭合方向；
弹簧，所述弹簧沿着所述闭合方向偏压所述管状阀构件；
压力室，所述压力室毗邻所述活塞构件的面向所述闭合方向的侧部；
其中，所述压力室设置有入口出口阀构件，用于将液压流体供给到所述压力室以使得所述管状阀构件沿着所述打开方向运动，以及相应地用于从所述压力室排放所述液压流体以用于通过所述弹簧的作用使得所述管状阀构件沿着所述闭合方向运动；和/或其中，挡板阀设置在所述通路的一部段上，所述挡板阀被弹簧偏压到堵挡所述通路的闭合位置；所述通路、所述管状阀构件和所述挡板阀布置成：当使得所述管状阀构件通过所述通路的所述部段时打开所述挡板阀，以及当从所述通路的所述部段退回所述管状阀构件时闭合所述挡板阀。
21.一种改装烃井的已安装阀的方法，所述烃井包括生产管道，所述方法包括以下步骤：从烃井移出待改装的已安装阀；
通过将改装阀的阀壳体以塞的方式插入到所述生产管道中而将包括阀壳体的改装阀放置到所述烃井中，所述阀壳体包括径向口；所述改装阀还包括：管状阀构件，所述管状阀构件具有轴向延伸的管壁，所述管壁设置有穿过所述管壁的径向出口孔；
其中，所述阀壳体具有下端部，并且设置有从下通路开口延伸到上通路开口的通路，所述下通路开口设置在所述阀壳体的所述下端部中并且沿着向下方向开口；
其中，所述径向口具有通到所述通路中的一个端部和背离所述通路以用于连接到另一流动通道的另一个端部；以及其中，当所述管状阀构件处于其流动位置中时，所述径向出口孔和所述径向口径向对准；
其中，所述管壁设置有穿过所述管壁的一个或多个径向入口孔；
其中，所述管状阀构件的下端部部分被限定为管状阀构件的从所述管状阀构件的所述下端部延伸到所述一个或多个径向入口孔的一部分；
其中，所述管状阀构件在所述通路中延伸，并且通过所述操作机构使得所述管状阀构件相对于所述阀壳体在流动位置与堵挡位置之间能沿轴向运动；
其中，在所述堵挡位置中，所述管状阀构件缩回到所述阀壳体中，使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体内部，并且通过所述管状阀构件的闭合的下端部部分防止流体在所述下通路开口与所述上通路开口之间流动；以及其中，在所述流动位置中，所述管状阀构件从所述阀壳体的所述下端部伸出的程度使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体外部，从而允许流体从所述管状阀构件外部经由穿过所述管状阀构件的所述一个或多个径向入口孔流动；
将所述通路和所述管状阀构件布置成使得：当所述管状阀构件处于其流动位置中时，在所述生产管道的内部与所述管状阀构件的内部之间提供流动连通。
22.根据权利要求21所述的方法，所述阀是生产流安全阀。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述阀壳体设置有压力平衡管路，所述压力平衡管路一方面通到位于所述阀壳体下方的空间中，而另一方面在一场所处通到所述通路中，所述场所在所述管状阀构件处于其堵挡位置中时位于所述一个或多个径向入口孔下方。
其中，所述管状阀构件运动到所述流动位置的运动限定了打开方向，所述管状阀构件运动到所述堵挡位置中的运动限定了闭合方向；
弹簧，所述弹簧沿着所述闭合方向偏压所述管状阀构件；
压力室，所述压力室毗邻所述活塞构件的面向所述闭合方向的侧部；
其中，所述压力室设置有入口出口阀构件，用于将液压流体供给到所述压力室以使得所述管状阀构件沿着所述打开方向运动，以及相应地用于从所述压力室排放所述液压流体以用于通过所述弹簧的作用使得所述管状阀构件沿着所述闭合方向运动；和/或其中，挡板阀设置在所述通路的一部段上，所述挡板阀被弹簧偏压到堵挡所述通路的闭合位置；所述通路、所述管状阀构件和所述挡板阀布置成：当使得所述管状阀构件通过所述通路的所述部段时打开所述挡板阀，以及当从所述通路的所述部段退回所述管状阀构件时闭合所述挡板阀。
用于烃井的阀，设置有该阀的烃井以及该阀的应用
技术领域
[0001] 本发明属于烃生产领域(进一步称作本领域)。更加具体地，本发明涉及一种用于烃井的阀(诸如安全阀)、包括这种阀的采油树、井和改装组件以及一种改装诸如生产流安全阀的阀的方法。
背景技术
[0002] 在烃井中，通常使用一个或多个安全阀，以在紧急情况下或者出于如维护或维修的其它原因而关闭生产管道。这种安全阀可设置在井口上方或者下方。
[0003] 在安全阀设置在井口上方的情况中，安全阀在实践中通常安装在所谓的采油树(在本领域中还称作井口装置，简写为XMT)内部。因为通常采油树布置在地平面上方(所述地平面在离岸的情况下指的是海底而在岸上的情况下指的是地表)，这种安全阀在本领域中通常称为地面安全阀(简写为SSV)。地面安全阀通常是球阀(所述球阀具有带孔的可旋转球)，所述球阀被手动、液压或者气动操作。在本文献中，地面安全阀有时也被称作地面上安全阀。在这一方面中术语“上方”并不只具有字面意思，而是仅仅旨在与众所周知的术语“地下安全阀”区分开。
[0004] 布置在井口下方的安全阀通常布置在地平面下方100-150米的深度处，所述地平面如上所述在离岸的情况下指的是海底而在岸上的情况下指的是地表。这些安全阀在本领域中经常被称作地下安全阀(简写为SSSV)。已知的地下安全阀设置为插入生产管道中的细长的管状部件，可被管收回的或者可被金属绳收回。在可被管收回的情况下，该管状部件的其上端部和下端部处分别设置有用于附接到生产管道的上部部分和下部部分的如螺纹的连接装置，以使得生产管道下部部分、管状部件和生产管道上部部分形成连续柱。为了收回可被管收回的部件，必须从井眼中向上取回整根管直到部件表面为止。在可被金属绳收回的情况下，该管状部件作为塞被插入到生产管道中，并且例如通过坐放短节和闭锁芯轴而固定到生产管道的内壁，所述坐放短节设置在生产管道内部，所述闭锁芯轴具有设置在管状部件的外部上的键。为了收回可被金属绳收回的部件，将设置有所谓的震击器(jar)的金属绳下放到生产管道中，金属绳/震击器要被联接到所述部件，所述部件将与生产管道分离并且随后通过从生产管道取回金属绳连同已连接的部件来实现收回。
[0005] 已知的地下安全阀的阀机构包括控制套筒。这种控制套筒在两个纵向端部处是开口的，并且被故障安全弹簧沿着向上方向预偏压。通过作用在围绕控制套筒附接的肋状件或者凸缘上的液压压力可向下推动控制套筒。当处于其向上位置中时，套筒的下端部被挡板闭合。挡板实际上是板，所述板可围绕水平枢转轴线在水平位置和竖直位置之间枢转，在所述水平位置中，控制套筒的下端部闭合，在所述竖直位置中，挡板搁置成抵靠套筒壁的外侧。通过用液压压力向下推动控制套筒，挡板从其水平位置枢转至其竖直位置，从而允许生产流流过控制套筒。
[0006] 在烃生产中，诸如SSV和SSSV的安全阀发挥可靠作用是至关重要的。从安全规程的角度来看，至关重要的是在紧急情况下安全阀在其闭合作用中是高度可靠的，或者生产井的安全阀应当防止气态烃和/或液态烃喷出到外界环境中。从经济的角度来看，也非常重要的是可在闭合之后再次打开安全阀。在这一方面中，应当注意的是在实践上还因紧急情况之外的其它原因而闭合安全阀。安全阀例如可以因维护或者维修目的而闭合，或者仅仅是由于因经济或者其它原因暂时关闭生产井而闭合安全阀。在闭合之后不能再次打开SSV或者SSSV的情况中，这在烃生产领域中导致花费巨大成本，原因在于更换操作需要拆卸井的XMT和/或上部部分。
[0007] 在烃井中，沉积物沉淀到与气态烃和/或液态烃相接触的表面上，而且与气态烃和/或液态烃相接触的表面易于遭受腐蚀和其它可能导致沉积物沉淀的化学反应。这些现象也发生在安全阀中。在具有挡板和/或用于操作挡板的控制套筒的阀中，该阀在SSSV中频繁使用，沉积物沉淀在挡板的座部以及挡板自身上。这在挡板闭合时由于沉积物和/或化学反应产物影响挡板和座部的密封表面而导致泄漏。此外，沉积物和/或化学反应产物可能导致控制套筒被卡在其取回位置中，使得不能向下推动控制套筒来再次打开挡板。在具有球的阀中，该阀在SSV中频繁使用，沉积物和/或化学反应产物可能导致球被卡在其闭合或者打开位置中或者可能阻碍完全打开球阀。
发明内容
[0008] 本发明的目的是提供了一种针对与引入向下延伸到井中的附加管道有关的上述问题中的至少一些的解决方案。更加具体地，本发明的目的是提供一种用于烃井的诸如安全阀的阀，所述阀非常可靠，所述阀优选与用于烃井的现有技术已知的安全阀相比更为可靠，所述阀在其闭合作用及其打开作用的操作中都非常可靠。
[0009] 根据本发明的第一方面，通过提供一种用于烃井的阀来实现此目的，所述阀诸如是安全阀，所述烃井包括生产管道，所述生产管道从井口沿着烃井下端部的方向延伸；
[0010] 其中，所述阀包括：
[0011] 阀壳体：
[0012] 管状阀构件，所述管状阀构件具有轴向延伸的管壁；
[0013] 操作机构，所述操作机构用于操作管状阀构件；
[0014] 其中，阀壳体具有下端部并且设置有从下通路开口延伸到上通道开口的通路，所述下通路开口设置在阀壳体的下端部中并且沿着向下方向开口；
[0015] 其中，管壁设置有穿过所述管壁的一个或者多个径向入口孔；
[0016] 其中，管状阀构件的下端部部分限定为管状阀构件的从管状阀构件的下端部延伸到所述一个或多个径向入口孔的部分；
[0017] 其中，所述下端部部分是闭合的；
[0018] 其中，管状阀构件在通路中延伸，并且通过操作机构相对于阀壳体在流动位置与堵挡位置之间可沿轴向运动；
[0019] 其中，在堵挡位置中，管状阀构件缩回到阀壳体中，以使所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体内部，并且通过管状阀构件的闭合的下端部部分防止流体在下通路开口与上通路开口之间的流动；以及
[0020] 其中，在流动位置中，管状阀构件从阀壳体的下端部伸出的程度使得所述一个或多个径向入口孔位于阀壳体外部，以允许流体从管状阀构件外部经由所述一个或多个径向入口孔流过管状阀构件。
[0021] 由于管状阀构件的下端部部分闭合，因此该下端部部分不允许如气态烃或者液态烃的流体从管状阀构件外部抵达管状阀构件内部(反之亦然)。结果，当将该下端部部分退回到通路内时，还因为所述一个或多个径向入口孔位于通道内部并且被通路的径向内壁封闭，因阀闭合将堵挡通路并且防止流流动通过通路。当下端部部分从通路向下伸出时，如果所述一个或多个径向入口孔位于通路内部，因阀闭合还防止流流动通过通路。当管状阀构件的所述一个或多个径向入口孔中的至少一部分位于通路/阀壳体外部时，允许流流动通过通路以及通过该通路中的管状阀构件。闭合的下端部部分(当沿着管状阀构件的轴向方向观察时)的“闭合段”被定义为从管状阀构件的下端部至所述一个或多个径向口的下端部的一段，这意味着：对于根据本发明的阀处于打开位置中(称作流动位置)，管状阀构件应当在阀壳体的下端部下方(或者在下通路开口下方)延伸至少一“闭合段”的距离。
[0022] 在根据本发明的阀的管状阀构件处于闭合位置的情况中，用于操作管状阀构件的调节操作结构(如从具有控制套筒和挡板的传统安全阀已知的作用在从外部附接在管状阀构件的凸缘上的液压压力)，可能因管状阀构件卡在通路中或其它原因而不能使得管状构件轴向运动到其流动位置。如果发生这种情况，则根据本发明的阀允许以其它方式强制打开根据本发明的阀。这归功于管状阀构件的闭合的下端部部分。这种闭合的下端部部分允许通过简单地用如水的液压流体对连接到阀的上通路开口的管道加压而将向下的液压压力施加到管状阀中。
[0023] 在根据本发明的管状阀构件处于流动位置的情况中，可以想到的是，沉积物可能沉淀到管状阀构件上，但是没有(如在挡板阀的情况)座部，所述座部受到影响使得在闭合之后依然发生泄漏。根据本发明，通过简单地将管状阀构件退回到通路/阀壳体中来实施闭合行为。当为了闭合将管状阀构件退回到通路中时，通过下通路开口的边缘刮擦掉可能沉淀在管壁外部上的沉积物。
[0024] 根据本发明的阀可布置并且构造成为可被管道收回或者可被金属绳收回的阀。根据本发明的阀还可按与可由金属绳收回方式或者可由管道收回方式不同的其它方式装配在烃井中。此外，根据本发明的阀可用作地面安全阀(SSV)和/或地下安全阀(SSSV)。
[0025] 就术语“烃井”而言，应指出的是，在本申请中，该术语不仅包括“烃流体所穿过而到达地表的生产井”，而且包括“为了迫使烃流体压到达地表而对地下地层加压的注入井”和“用于地下存储烃流体的存储井”。此外，应当注意的是，根据本发明的阀尤其旨在布置在生产流的路径中，以便能够中断该生产流。布置在生产流的路径中的阀还被称作生产流安全阀。
[0026] 根据本发明的阀的其它实施例。
[0027] 通道设置有至少一个内密封件，所述内密封件附接到通路的内部，沿圆周围绕管状阀构件延伸并且沿圆周密封抵靠管状阀构件，以防止流体在管状阀构件的外部与通路的内部之间绕过管状阀构件经旁路流动。例如，当管状阀构件处于堵挡位置中时，一个或多个这样的内密封件可能有助于减小或者防止沿着管状阀构件的外部通过通路发生泄漏。
[0028] 根据本发明的阀的另一个实施例，当在管状阀构件的堵挡位置中观察时，第一所述内密封件位于所述一个或多个径向入口孔的上方，而第二所述内密封件位于所述一个或多个径向入口孔的下方。在管状构件处于堵挡位置的情况中，这些密封件在所述一个或多个径向入口孔的位置中防止介质围绕管沿着向上方向(即，从下通路开口至上通路开口的方向)和向下方向(即，从上通路开口至下通路开口的方向)经旁路流动。
[0029] 根据本发明的阀的另一个实施例。阀壳体设置有压力平衡管路，所述压力平衡管路一方面通到位于阀壳体下方的空间中，而另一方面在一场所处通到通路中，所述场所在管状阀构件处于其堵挡位置中时位于所述一个或多个径向入口孔的下方。在位于阀下方的通道相对于管状阀构件的内部处于超压的情况中，这极大地减小了使得管状阀构件从堵挡位置运动到流动位置所需的力。在本实施例的情况中，可选地，密封抵靠管状阀构件的密封件可设置在通路内部上方以及压力平衡管路通到通路的场所的下方或者恰好附近。
[0030] 根据本发明的阀的另一个实施例，管壁设置有穿过所述管壁的径向出口孔；其中，阀壳体包括径向口；其中，径向口具有通到通路中的一个端部和背离通路的用于连接到其它流动通道的另一个端部；并且其中，所述径向出口孔和所述径向口在管状阀构件处于其流动位置中时径向对准。这种径向口和径向出口孔提供了连接到流动通道的连接，所述流动通道相对于通路的轴向方向径向延伸。这允许根据本发明的阀布置在位于两条通道横向于彼此延伸的场所处。这可能在根据本发明的阀安装在XMT中的情况下尤为实用。就术语“口”而言，应当注意的是，横截面形状(即，横向于流通过孔的方向的形状)可能是圆形，但是不必须是圆形的。横截面形状可以是椭圆形、正方形、矩形或者任何其它形状。
[0031] 根据本发明的阀的另一个实施例，当阀构件处于其堵挡位置中时，径向出口孔被通路的内壁闭合。这种布置在堵挡位置中提供了阀的双重闭合，这是因为阀构件的径向入口孔以及阀构件的径向出口孔皆闭合。
[0032] 根据本发明的阀的另一个实施例，第三所述内密封件设置在径向口上方并且优选地还靠近或者毗邻径向口，第四所述内密封件设置在径向口下方并且优选地还靠近或者毗邻径向口。这些密封件在径向口位于管的堵挡位置以及流动位置的场所处防止介质围绕管沿着向上方向(即，从下通路开口至上通路开口的方向)和向下方向(即，从上通路开口至下通路开口的方向)经旁路流动。
[0033] 根据本发明的阀的具有径向口的另一个实施例，在位于径向出口孔和径向口上方的区域中，管状阀构件或者通路闭合。
[0034] 根据本发明的阀的另一个实施例，其中，管状阀构件运动到流动位置的运动限定了打开方向，而阀构件运动到堵挡位置的运动限定了闭合方向，所述操作机构包括：
[0035] 弹簧，所述弹簧沿着闭合方向偏压管状阀构件；
[0036] 活塞构件，所述活塞构件固定到管状阀构件；
[0037] 压力室，所述压力室毗邻活塞构件的面向闭合方向的侧部；
[0038] 其中，压力室设置有入口/出口阀，所述入口/出口阀用于将液压流体供给到压力室中，以使得阀构件相应地沿着打开方向运动，以从压力室排放所述液压流体，用于通过弹簧的作用使得阀构件沿着闭合方向运动。这种类型的操作机构在根据本发明的阀中非常有用，所述这种类型的操作机构对于地下安全阀(SSV)而言在烃井领域中为已被证实的可靠机构，而且根据本发明其可以既应用于SSV又应用于SSSV。
[0039] 根据本发明的阀的另一个实施例，挡板阀设置在通路的一部段中，所述挡板阀是偏压到堵挡通路的闭合位置中的弹簧；并且其中，该通路、管状阀构件和挡板阀布置成：当使得管状阀构件通过该通路的部段时打开挡板阀；以及当从该通路的部段退回管状阀构件时闭合挡板阀。根据本发明，该挡板阀可以作为根据本发明的阀组件的第二阀构件，在这种情况中，管状阀构件作为用于操作挡板阀的致动构件。在这种情况中，当管状阀构件处于其堵挡位置中时获得双重闭合。这是因为挡板阀还堵挡了流动通过通路的流。然而，还可能将管状阀构件仅仅用作下述阀构件：所述阀构件可在流动位置与堵挡位置之间运动，而通过管状阀构件保持挡板阀永久打开。在后一种情况中，在例如出于维护或者维修的目的移除管状阀构件但尚未安装的情况中，挡板阀可以作为闭合机构(人们还可称作同一条通路中的第二阀构件)。这例如允许移除管状阀构件以从所述管状阀构件上移除沉积物。
[0040] 根据本发明的阀的另一个实施例，阀壳体设置有用于支撑到悬挂器座部(诸如坐放短节)上的圆周悬挂器肋状件，所述悬挂器座部围绕阀壳体延伸。搁置在如坐放短节的悬挂器座部上的悬挂器肋状件在烃井领域中是一项用于将部件安装在管道(如生产管道)内部的公知技术。这些已知技术以及其还未知的变型方案非常适于与根据本发明的阀组合使用。就本实施例而言，悬挂器肋状件可以包括：
[0041] 连续的肋状件，所述连续的肋状件沿着完全围绕阀壳体连续延伸；和/或[0042] 如键或者止动爪的多个肋状件部段，所述多个肋状件部段沿着圆周围绕阀壳体间隔开地布置。
[0043] 坐放短节可以布置在管状壁的内部并且通常包括形成在管状元件的内壁表面中的一条、两条或者更多条圆周槽。在这些一条、两条或者更多条圆周槽下方，内壁表面提供了密封区域。此外，如烃井领域中众所周知的那样，这种坐放短节常常与具有所谓的闭锁芯轴的部件组合使用。闭锁芯轴通常包括打捞颈，以允许收回所述部件和在围绕所述部件的圆周在外部布置的多个键。通常，这些键是加载弹簧并且可假定三个位置：
[0044] 缩回位置，在所述缩回位置中，将键沿径向缩回在所述部件内；伸出；
[0045] 弹簧加载位置，在所述弹簧加载位置中，键从所述部件径向伸出并且抵抗弹簧的作用可径向运动；和
[0046] 锁定位置，在所述锁定位置中，键从所述部件中径向伸出并且由锁定结构保持相对于部件不可运动。
[0047] 使用坐放短节和锁闭芯轴的技术适于将根据本发明的阀组件安装到烃井中。
[0048] 根据本发明的阀组件的另一个实施例，插入件组件包括下插入件部分和上插入件部分；其中，下插入件部分包括通路并且适合于以所述塞的形式插入到生产管道中；并且其中，操作机构设置在上插入件部分中，并且管从上插入件部分上悬吊下来以伸入到下插入件部分的通路中。这种多部分构造(插入件组件可以由多于指定的两个部分构成)允许分部地安装插入件组件。不仅仅对于地下应用而言这尤为受到关注，而且其还可以应用在地面(地上)应用的情况。若必要的话，可替换或者暂时移除具有操作机构的上插入件部分和管而无需移除下插入件部分。在这个实施例中，先前提到的挡板阀或者其它类型的阀可以布置在下部部分的每条通路内部，以在(暂时)移除上插入件部分时闭合下插入件部分的通路。
[0049] 根据本发明的阀的另一个实施例，阀壳体布置和/或构造成用于以塞的形式插入到生产管道中。术语以“塞的形式插入”指的是阀壳体如塞一样装配到生产管道中，即，当插入到生产管道中时，阀壳体堵挡生产管道的基本整个横截面(当然，当打开时，通路允许介质通过)。在地下安全阀(SSSV)构造的情况中，阀壳体将完全插入到生产管道中。在地面安全阀(SSV)构造的情况中，阀壳体的至少下部部分将插入到生产管道的上端部中。然而，在地面安全阀(SSV)构造的情况中，还可以想到的是阀壳体完全插入到生产管道中。
[0050] 根据本发明的阀组件的另一个实施例，阀壳体设置有外密封件，所述外密封件附接到阀壳体的外部并且围绕阀壳体沿圆周延伸，而且当阀壳体插入到生产管道中时，圆周密封抵靠生产管道的内部，以防止流体在阀壳体的外部与生产管道的内部之间绕过阀壳体经旁路流动。
[0051] 根据第二方面，通过设置以下装置实现本发明的目的：
[0052] 用于烃井的采油树，所述烃井包括生产管道，所述生产管道从井口沿着井的下端部的方向延伸，并且所述采油树布置到井口上；其中，采油树设置有根据本发明的第一方面的阀。
[0053] 根据本发明的第二方面的另一个实施例，第一所述通路的上通路端口流动连接采油树的流翼端口，并且优选地与采油树的流翼端口水平对准；并且其中，第一通路和伴随阀构件限定了生产流安全阀。
[0054] 根据第三方面，通过提供一种用于烃井的采油树的改装组件来实现本发明的目的，其中，所述改装组件包括：
[0055] -短管，所述短管安装在烃井中已经存在的采油树的顶部上，其中，短管的纵向轴线与采油树的竖直轴线轴向对准；和
[0056] 根据本发明的第一方面的阀，其中，上通路开口流动连接到采油树的流翼端口，并且优选地与采油树的流翼端口水平对准；并且其中，通路和管状阀构件限定了用于生产流的(地上)地面安全阀，诸如上主阀或者下主阀；
[0057] 其中，短管在内部设置有圆周坐放表面，所述圆周坐放表面面朝上，并且其中，阀壳体在外部设置有面朝下的匹配的圆周支撑表面。
[0058] 根据第四方面，通过将根据本发明的第一方面的阀应用在烃井中的应用来实现本发明的目的，所述烃井包括生产管道，所述生产管道从井口沿着井的下端部的方向延伸，并且在内部设置有至少一个短节，诸如坐放短节；其中，阀壳体适于完全插入到生产管道中并且在外部设置有锁定装置，诸如止动爪，所述锁定装置适于接合到所述止动爪中；并且其中，通路和管状阀构件限定了生产流安全阀。
[0059] 根据第五方面，通过设置烃井来实现本发明的目的，所述烃井包括选择下述组中的一个或多个，所述组包括：
[0060] 根据本发明的第一方面的阀；
[0061] 根据本发明的第二方面的采油树；
[0062] 根据本发明的第三方面的改装组件；
[0063] 根据本发明的第四方面的阀的应用。
[0064] 根据第六方面，通过提供一种改装烃井的诸如生产流安全阀的阀的方法来实现本发明的目的，所述烃井包括生产管道，所述方法包括以下步骤：
[0065] 从烃井中移除待改装的诸如生产流安全阀的阀；
[0066] 通过将阀壳体以塞的方式插入到生产管道中来将根据本发明的第一方面的阀放置到井中；
[0067] 布置通路和管状阀构件，以使得当管状阀构件处于其流动位置中时，在生产管道的内部与管状阀构件的内部之间提供流动连通。
附图说明
[0068] 现在，参照附图仅仅以举例的方式来解释本发明。
[0069] 图1示意性示出了示例性烃井的剖视图，在这个示例中，烃井为烃生产井，所述烃井设置有一种用于将处理流体注入到根据本发明的烃井的生产区域中的系统；
[0070] 图2示意性示出了根据本发明的诸如烃生产井的烃井的采油树；
[0071] 图3示意性示出了根据本发明的地下安全阀的视图；图3a示出了处于堵挡位置中的安全阀；图3b示出了处于流动位置中的安全阀。
具体实施方式
[0072] 图1示意性示出了根据本发明的烃井，在这种情况中，该烃井为烃生产井1。烃井1包括井眼或者钻孔4，已经从地表3穿过多个地层5、6、7、8直到生产层9钻出所述井眼或者钻孔4。生产层9包括烃，例如油和/或气。井眼4嵌衬有套管12和衬管15，所述衬管15通过衬管悬挂器13从位于最下方的套管12上悬挂下来。衬管15从位于最下方的套管12延伸到生产层9，并且包括用于允许生产层9与烃井1的生产区域10流体连通的穿孔11。
[0073] 生产管道14设置在井眼4的套管12和衬管15内。可以以多种方式构造生产管道14。例如，生产管道14包括标准生产管道的各部段，所述部段通过螺纹连接在一起。生产管道14从烃井1的井口2延伸到生产区域10。诸如油和/或气的生产流体可以穿过生产管道14的内部运送到地表3处的井口2。采油树16安装在井口2上，以控制流体流入井眼4以及从井眼4中流出。
[0074] 根据本发明的地下安全阀17(也称作井下安全阀17)安装在生产管道14内。在这个示例性实施例中，地下安全阀17构造成地表控制的地下安全阀。安全阀17位于大于50m的深度处，例如位于约100m的深度处。安全阀17在紧急情况中紧急闭合生产管道14。安全阀17设计成故障安全阀，即，在地面生产控制设备发生故障或者损坏时隔离井眼4。在生产管道14的外径向表面与套管12之间限定有环形空间25。液压控制管路18在环形空间25内从地面3延伸到安全阀17，以控制安全阀。
[0075] 封隔器构件24布置在生产管道14与衬管15之间，以将生产管道14的下部部分固定在合适位置中，以及将环形空间25与生产管道14的内部基本隔离开。例如，封隔器构件24包括：固定装置，所述固定装置用于将封隔器构件24固定成抵靠衬管15的壁，诸如滑动设备；和密封装置，所述密封装置用于典型地通过可膨胀的弹性体元件建立用于隔离环形空间25的可靠液压密封。生产管道14的位于封隔器构件24下方的部分通常称作尾部。
[0076] 根据图1的烃井1包括附加管道19。这种附加管道可以例如是一种用于将处理流体注入到生产区域10中的系统。用于将处理流体注入到生产区域10中的系统包括处理流体注入管道19，所述处理流体注入管道19具有上供应端部20和下排放端部21。上供应端部20安装在采油树16中。
[0077] 处理流体注入管道19布置在生产管道14的上部部分的内部中，所述上部部分从采油树16延伸至安全阀17。处理流体注入管道19通过安全阀17并且进一步向下行进穿过生产管道14的下部部分的内部直到处于生产区域10中的下排放端部21。因此，处理流体注入管道19延伸至安全阀17下方和封隔器构件24下方。处理流体注入管道19可以有数千米长。
[0078] 处理流体注入管道19包括：上部管，所述上部管从井口2行进到安全阀17；通路导管，所述通路导管通过安全阀17；和下部管，所述下部管从安全阀17延伸到生产区域10。如现有技术已知的那样，管的内径可以小于1cm，优选地小于0.5cm。然而，管道19的内径还可以远远大于1cm，例如为2.5cm或者更大。此外，附加管道19可以是硬的或者刚性的。处理流体注入管道19的下端部可以包括处理流体注入阀22。
[0079] 在本发明的范围内，附加管道19也可以不存在。对于本发明来说，所讨论的附加管道19并不是必需的管道。然而，结合本发明可以应用附加管道19。在存在附加管道的情况下，应当指出的是：尽管附加管道19如上文描述为一种用于将处理流体注入到生产区域10中的系统，但是其仅仅是可在烃井中使用的附加管道的一个示例。用于其它目的的附加管道19也是极其可能想到的。附加管道19还可以用作引导件，所述引导件将测量装置、工具、检测装置(如照相机)或者任何其它物体带入至位于井口与生产区域之间的任何高度处。此外，附加管道可以用于从位于井口与生产区域之间的任意高度处取回采样。
[0080] 图2示出了用于根据本发明的烃井的根据本发明的采油树16。采油树16包括原始树16a和位于原始树16a顶部上的附加短管16b。附加短管16b是包括该短管16b和阀组件40改装组件的一部分。阀组件40包括阀，在这个情况中为根据本发明的安全阀51、54、72、88、90。短管16b用于通过悬挂技术将阀组件40安装在采油树16中，所述悬挂技术是烃井领域中的常规技术。
[0081] 术语“原始树”表示其是已经存在于烃井中的采油树，诸如已经存在于烃生产井中的采油树。在改装之前，这种原始树16a包含所谓的抽汲阀、所谓的上主阀和所谓的下主阀。附图标记31表示抽汲阀所处于的位置，附图标记32表示上主阀所处于的位置，附图标记33表示下主阀所处于的位置。此外，附图标记34表示安装在断路器翼端口38上的断路器翼阀所处于的位置，附图标记35表示安装在用于排放生产流的流翼端口39上的所谓的流翼阀所处的位置。原始树16a的下端部安装在井口2上，并且生产管道14的上端部悬挂在原始树的下端部中或者悬挂在井口2中(未示出)。
[0082] 短管16b安装在原始树16a的上端部上。该安装可以用本领域技术人员所熟知的方式来完成，如类似于用于将原始树16a安装到井口2上的方式。由盖36闭合短管16b的上端部，所述盖36设置有压力计37。具有压力计37的盖36先前安装在原始树16a的顶部上。
[0083] 短管16b设置有所谓的悬挂器短节、上悬挂器短节41和下悬挂器短节42。这些悬挂器短节是形成在短管16b的内壁中的大体圆周凹陷部。在其下侧处，短管16b在内部设置有坐放表面43，所述坐放表面43面朝上并且沿圆周方向延伸。
[0084] 此外，短管16b设置有侧端口45和阀44，以允许流体流流出或者流入短管16b。液压端口46设置用于使得液压流体进入和/或离开短管16b，以允许控制短管内部的由液压操作的装置。附图标记47表示可选的其它液压端口。
[0085] 如图2所示的阀组件40包括由三个部分构成的插入件组件：下插入件部分51、上插入件部分52和所谓的管堵53。为了使附图清楚，示出了处于拆卸状态中的这些部分51、52和53，这些部分相对于短管16b和原始树16a处于竖直高度与它们处于安装状态中的竖直高度相同。关于“相同的竖直高度”应当指出的是，止动爪79(locking dogs)因附图中的小误差，显示为较之将与止动爪相接合的坐放短节42位于略低的竖直高度处。止动爪79和坐放短节
42应当处于同一水平线上。
[0086] 在这个示例中，下插入件部分51由大的钢本体形成，所述下插入件部分51具有两条纵向通路：具有大直径的第一通路54和具有较小直径的第二通路55。通路54和55都具有敞口的下端部56、57和敞口的上端部58、59。弹簧偏压的挡板阀60、61设置在两条通路中。这些挡板阀60、61显示为处于(竖直)打开位置中。在闭合位置中，这些挡板阀60、61将水平延伸，从而完全切断通路54和55，以防止流流动通过通路54和55。径向口62提供了第一通路54中的侧端口。
[0087] 下插入件部分51可选地设置有液压管路92。当安装到短管16a、16b中时，这个液压管路92将与液压端口47连接。液压管路92可用于宽范围的装置的操作。其例如可用于操作挡板阀60或者挡板阀61。然而，其还可用于操作布置在管道14内部、位于第一插入件部分51下方的装置。例如，可想到的是，借助于液压管路92操作的装置布置在井的底部处。
[0088] 为了提供密封，下插入件部分51设置有：一个或多个外密封件65，其沿着下插入件部分的下端部的整个圆周延伸；一个或多个外密封件91，其沿着下插入件部分的上端部的整个圆周延伸；一个或多个内密封件66，其设置在第二通路中；一个或多个内密封件67，其设置在第一通路中、在孔62上方；一个或多个内密封件68，其设置在第一通路中、在孔下方；和一个或多个内密封件93，其设置在第一通路中、在第一通路的下端部处。
[0089] 为了将下插入件部分51安装在采油树16中，在存在盖36时，则移除盖36，并且仅仅将下插入件部分51下放到短管16b中，直到面朝下的支撑表面63搁置在匹配的坐放表面43上为止。系紧螺栓69可以用于将下插入件部分51固定在短管16b中。当支撑表面63搁置在匹配的坐放表面43上时，下插入件部分51的下端部伸入到生产管道的上端部中。下插入件部分51的下端部如塞一样装配在生产管道14的上端部中。外密封件65沿着圆周密封抵靠生产管道14的内部，以防止流体在插入件组件的外部和生产管道的内部之间经旁路流动。附加管道84可以以密封方式安装到第二通路55的下端口57。
[0090] 上插入件部分52包括本体部分71，所述本体部分71支撑第一管72和第二管73。为了以可滑动的方式将第一管和第二管容纳在上插入件部分中，上插入件部分设置的通路对应于下插入件部分中的通路。第一管72的直径小于(优选地大约为)第一通路54的直径，使得第一管可相对于第一通路竖直移动。对应地，第二管73的直径小于(优选地大约为)第二通路55的直径，使得第二管可相对于第二通路55竖直移动。两根管72和73都由共用活塞构件74承载并且固定到共用活塞构件74。第一管72具有上端部77，第二管73具有上端部78。第二管73的下端部是敞口的，而第一管72的下端部89是闭合的。活塞构件74相对于管72和73不能运动。弹簧76沿着向上方向、沿堵挡方向预先偏压活塞构件74。为了能够抵抗弹簧76的作用向下推动管72和73，液压室75设置在活塞构件74的上侧处。这个液压室可经由液压端口46填充液压介质以及从所述液压室中释放液压介质。
[0091] 为了将上插入件部分52安装在采油树16中，在存在盖36时，则移除盖36，并且仅仅将上插入件下放到短管16b中，直到止动爪79与下悬挂器短节42径向对准位置。止动爪79可以被弹簧偏压，以使得它们自动接合在下悬挂器短节中。为了防止止动爪79与下悬挂器短节脱开接合，可以固定止动爪，以防止沿着径向向内方向缩回所述止动爪。通过止动爪和悬挂器短节实施锁定的原理是一项本领域技术人员熟知的技术。当止动爪接合在下悬挂器短节中时，第一管72伸入到第一通路54中，第二管73伸入到第二通路55中。内密封件66沿着圆周密封抵靠第二管73的外部并且内密封件67和68沿着圆周密封抵靠第一管72，以防止流体在相应通路的内部与相应管的外部之间经旁路流动。在将上插入件部分52安装到采油树16中期间，第二管73将挡板阀61(所述挡板阀61初始处于闭合的水平位置中)推入到其竖直打开位置中。第一管72将打开挡板阀60。因此，在由于维护、维修或者其它原因可以移除插入件部分52的情况中，这些挡板阀60用作闭合通路的保持闭合件。
[0092] 在挡板阀60布置在下方和/或在第一管72较短的情况中，在将上插入件部分52安装在采油树中时不会打开挡板阀60。类似地，在挡板阀61已经布置在下方和/或在第二管73较长的情况中，在将上插入件部分安装在采油树中的情况中不会发生打开挡板阀61。在这种情况中，在操作期间，挡板阀中的一个或多个不仅用作保持闭合件，而且用作可控制的闭合件。在管是根据本发明的安全阀的管状阀构件的情况中，如在第一管72的情况一样，挡板阀60则用作附加的阀/可控闭合件。
[0093] 在安装状态中，外密封件85防止在短管壁与上插入件部分52外部之间出现旁路流动。
[0094] 图2示出了处于一种状态中的管72和73，在所述状态中，管72和73被完全向下推入到所谓的流动位置中。在这个流动位置中，第一管72的下端部从第一插入件部分51向下伸出并且在生产管道14中自由延伸，所述生产管道14布置在第一插入部分51的下方。当第一管72处于所谓的流动位置中时，第一管72中的径向孔80与口62和侧端口39径向对准。
[0095] 第一管72具有闭合的下端部89和一个或多个径向入口孔88。这些一个或多个径向入口孔88提供了管72的内部与管72周围环境之间的流动连接，使得流体可进入到管中(或者反之可离开管)。当第一管处于流动位置中时，一个或多个径向入口孔88中的至少一部分位于第一插入件部分51外部并且因此位于第一通路54外部。
[0096] 第一管72的从第一管72的闭合的下端部89延伸到一个或多个径向入口孔88的部分限定为第一管72的下端部部分90并且是闭合的，使得在第一管72的这个部段处，流体将不会进入管72中或者离开管72。
[0097] 当管处于所谓的流动位置中时，如用箭头81和82表示的生产流体可从生产管道14流经一个或多个径向入口孔88进入到第一管72的下端部、通过第一管72、通过径向孔80、通过口62进入到原始树16a的侧端口39。上插入件部分52中的第一通路54具有闭合的上端部，而第一管72在其上端部处优选是敞口的。可替代地，第一管72的上端部77可以是闭合的，在这种情况中，上插入件部分52中的第一通路54的上端部83优选地具有通风开口。
[0098] 在室75中不存在压力或者在释放压力室75中的压力时，弹簧76将活塞构件74和管72、73向上推动至堵挡位置。在这个堵挡位置中，一个或多个径向入口孔88缩回成位于第一插入件部分52内部并且因此位于第一通路54内部。结果，因为第一管72的闭合的下端部部分90堵挡从第一插入件部分51下方沿着向上方向流至例如径向口62的任意流，流不可能从生产管道14流入到第一管72或者第一通路54中。应当指出的是，在图2中，可发现的是，管72的上端部77与通路54的闭合的上端部83之间的距离小于通路54的下端部56与管72的下端部89之间的距离。根据这个示例性实施例，因此遵循的是：在堵挡位置、第一管72的闭合的下端部部分90可以部分或者完全地位于第一通路54外部。换言之，这个下端部部分90在堵挡位置中可以从第一插入件部分51向下伸出。
[0099] 在这个堵挡位置中，径向孔80将与第一通路54的提供了第二堵挡的闭合内壁相对，使得流不可能在第一管72的内部与流翼端口39之间流动。该第二堵挡是可选的。
[0100] 在上述阀组件40中，存在根据本发明的诸如安全阀的阀。就在上文关于阀组件40的描述中所使用术语的措辞而言，用于阀组件40的术语的措辞涉及如下在权利要求中所使用的术语的措辞：插入件部分51可选地与插入件部分52一起表示阀壳体；第一管72表示管状阀壳体；活塞构件74、弹簧76和压力室表示操作机构；第一通路54表示权利要求中的“通路”；第一通路54的敞口的下端部56表示下通路开口；径向口62表示上通路开口。
[0101] 关于根据本发明的阀，阀组件40可以可选地设置有已经讨论的通路55和第二管73。在不存在这些第二通路55和第二管73的情况中，例如，因为对于具体井况可能不必考虑它们的有用性，所以第一通路54和第一管72的直径可以制得更大。
[0102] 在设有第二通路55和第二管73的情况中，在管72、73的堵挡位置和流动位置中都可能存在通过第二通路55和第二管73的附属流体流。这是由于下述事实引起的：在这种构造中，挡板阀61一直是打开的，第二管在两个端部处都是敞口的，第二通路在端部57和84处都是敞口的。这种附属流可经由侧端口45离开或者进入采油树并且可由控制阀44控制所述附属流。考虑到第二管73和第二通路55一直允许流动，还可能使用第二管73和第二通路55来例如通过金属绳将器械、工具、传感器或者其它装置引入到井中。
[0103] 为了对通过短管16b的上端部的任何流体的泄露提供附加保护，可以提供管堵53。这种管堵53具有止动爪86和外密封件87，所述止动爪用于锁定接合在上坐放短节41中。
[0104] 图3更详细地示意性示出了图1的安全阀组件17。图3a示出了处于堵挡位置中的组件(所述阀关闭)，图3b示出了处于流动位置中的组件(阀打开)。阀都是根据本发明的阀。阀中的一个(第一通路101中的第一管102)实际上用作生产流中的安全阀，其它阀(第二通路103中的第二管104)在这个示例性实施例中用作附属流中的阀(例如还出于安全原因)。
[0105] 图3的安全阀组件17用作地下安全阀组件。安全阀组件17构造成一个单元以使得：与图2的示例形成对比，其可作为一个单元安装到生产管道14中。这种安装方式可用烃井领域中的技术人员所已知的金属绳技术来完成。将安全阀组件17固定到生产管道内部还可用已知技术(未示出)来完成，该已知技术例如与关于图2中的示例描述那样的形成在生产管道内部的坐放短节和设置在安全阀组件的外部上的止动爪。参照图3，安全阀组件17包括布置在圆筒形壳体100(表示权利要求中的阀壳体)中的插入件组件，所述插入件组件除了通路之外被描述成在其上侧部121和下侧部122都闭合。圆筒形壳体100设置有两条通路：第一通路101和第二通路104。两条通路都从壳体100的下端面向上延伸直到壳体100的上端面。
管(表示权利要求中的管状阀组件)布置在每条通路中。第一管102布置在第一通路101中，第二管103布置在第二通路104中。
[0106] 控制隔室123(表示权利要求中的操作机构)设置在壳体100内部。该控制隔室包括弹簧106、活塞构件105和液压室107。第一管102和第二管104都固定到活塞构件105并且不能相对于活塞构件105运动。弹簧106沿着向上方向预先偏压活塞构件105。在压力足以克服预先偏压弹簧106的力的情况下，在用液压流体填充液压室107(由箭头124表示)时，液压室107将向下力施加到活塞构件105上。为了防止液压介质从压力室泄露到弹簧106，将密封件
114安装到活塞构件105，用于与控制隔室123的内壁密封接合。
[0107] 管102和104均分别设置有一个或多个径向入口孔108和109。两根管的下端部110和111闭合。两根管的上端部125和126(见图3b)均是敞口的。对于两根管，闭合的下端部部分140和141被定义为相应管102、104的从相应管102、104的相应下端部110、111延伸到相应管102、104的相应一个或多个径向入口孔108、109的部分。
[0108] 压力平衡管路119设置在壳体的下部部分中。该压力平衡管路119在其下端部通到生产管道的内部127。为了防止在弹簧106压缩时在容纳弹簧的隔室中累积压力，该压力平衡管路可以通到容纳弹簧106的隔室中。由于第一管的下端部110闭合，在生产管道内部127中的压力高的情况中，第一管可以承受大的向上力。结果，可能需要压力室107中的大液压力来向下推动管。通过提供具有平衡端口121的压力平衡管路119可以减小向下推动活塞构件105和管102、104所需的液压动力，所述平衡端口121在一场所处通到通路101中，该场所在第一管处于其堵挡位置中时位于径向通路108的下方。在平衡端口121上方或者下方，设置有圆周密封件117和圆周密封件118，以限定围绕第二管102的压力平衡空间。当向下推动第一管102时，径向孔108一通过上密封件117，平衡管路119就提供了生产管道的内部127与第一管102的内部之间的流体连通。结果，补偿了作用在第一管的闭合的下端部110上的向上压力。显然，图2的实施例可以设置有具有对应密封件117、118的对应平衡系统119、120、121。
[0109] 外密封件112和113设置在壳体100的外部上。这些密封件完全围绕壳体100延伸并且密封抵靠生产管道14的内壁，以防止液压流体(气体和/或液体)在插入件阀组件17周围经旁路流动。为了防止分别通过通路101和103在管102和104周围出现旁路流动，设置了若干内密封件115、116、117和118。
[0110] 第一通路101在两个端部处与生产管道14的内空间127、129连通。第二通路103在两个端部处密封连接到附加管道84，所述附加管道84延伸通过生产管道。第二管104的直径因此比附加管道84的直径小。应当注意的是，根据情况，第二管104也可能不存在或者第二管104具有敞口的底端部。第二管104不存在或者使得管104的底端部敞口允许更容易将附加管道用作引导通路，用于将器械、传感器、工具或者其它装置深深地带到井中。然而，注意的是，尽管由于径向通路109而不太容易，但是还可以在存在具有闭合的下端部111的第二管104和一条或多条径向入口/出口通路109的情况下提供这种引导功能。
[0111] 安全阀组件17如下实现功能。图3a示出了堵挡位置，在所述堵挡位置中，插入件组件的上端部和下端部流动连通。在这个堵挡状态中，弹簧沿着向上方向施加预先张力，以将将活塞构件和管保持在堵挡位置中。从这个堵挡位置开始，将液压流体供应(箭头124)到液压室107。这导致活塞构件105和管102和104向下运动到如图3b所示的流动位置。在这个流动位置中，允许液压流体(气体和/或液体)流动通过径向孔108进入到第一管102中，向上流动通过第一管102，在位于插入件组件100上方的场所处离开第一管102再次进入到生产管道14中。类似地，当活塞构件105和管102和104处于流动位置中时，处理流体或者其它流体可通过插入件组件。例如从地表供应的处理流体通过附加管道84到达插入件组件100的上端部。该流体通过第二管104的敞口上端部126进入到第二管104中，向下通过第二管104，通过一个或多个径向孔109离开第二管104，(这也落入本发明的范围中，在正常使用的情况下为出口孔，但是在紧急情况中可以作为用于流体自愿喷出的入口孔)，继续向下通过附加管道84的在插入件组件100下方延伸的一部分。为了将插入件组件100保持在其流动位置中，将保持压力室107中的高压。在要闭合安全阀组件17的情况中，出于紧急情况或者其它原因，释放(降低)压力室中的液压压力并且弹簧106将活塞构件105和管102、104推动至图3a的堵挡位置。这作为故障安全机构。
[0112] 将清楚的是，根据本发明的烃井可装配有根据本发明的阀的地面构造(例如图2所示)以及根据本发明的阀的地下构造(例如，如图3所示)。此外，将清楚的是，如图2所示出的并且参照图2所阐释的阀的构造还可应用为地下阀，以替代图3所示的安全阀组件17。类似地，将清楚的是，如图3所示并且参照图3所阐释的(地下)阀组件17的构造还可应用为地面(地上)阀组件以替代如图2所示的阀组件。
[0113] 出于阐释和解释的目的，在上文说明描述了本发明的示例性实施例。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的范围的前提下，对上文提到的示例性实施例可能进行多种修改和改变。应当指出的是，上文描述的特征可以以单独或者特征的任意组合的形式与权利要求中的特征中的一个或多个进行组合。
