專(zhuān)利名稱(chēng)：防噴器監(jiān)控系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及用于進(jìn)行井場(chǎng)作業(yè)的技術(shù)。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于監(jiān)控例如包括確定閘板塊位置的防噴器(BOP)操作的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常進(jìn)行油田作業(yè)以定位和收集有價(jià)值的井下流體。石油鉆塔定位于井場(chǎng)，比如鉆具之類(lèi)的井下工具布置進(jìn)入地面，以到達(dá)地下儲(chǔ)層。當(dāng)井下工具形成井眼，以到達(dá)期望的儲(chǔ)層時(shí)，套管便在井眼中粘結(jié)到位，井眼完成以開(kāi)始從儲(chǔ)層開(kāi)采流體。管道或管子通常定位在井眼中，以獲得地下流體到地面的通道。如果地下流體從井眼釋放時(shí)泄漏，那么會(huì)造成重大的環(huán)境威脅。比如防噴器(BOP)的器材通常定位在井眼附近，以在井眼中的管子周?chē)纬擅芊猓员惝?dāng)流體被帶到地面時(shí)，防止流體泄漏。在一些情況下，防噴器采用密封井眼的閘板(ram)和/或閘板塊(ram block)。美國(guó)專(zhuān)利 / 申請(qǐng) 4647002、6173770、5025708、7051989、5575452、6374925、2008/0265188、5735502、5897094、7234530 和 2009/0056132 提供了 閘板防噴器和 / 或閘板塊的一些例子。防噴器的閘板和/或閘板塊的位置可通過(guò)可視地察看閘板塊的尾軸而測(cè)量。可提供例如美國(guó)專(zhuān)利/ 申請(qǐng) 2008/0197306、4922423、5320325、5407172 和 7274989所述的閘板位置傳感器。盡管關(guān)于防噴器和/或閘板塊的技術(shù)得到發(fā)展，但是仍需要提供用于監(jiān)控防噴器操作的先進(jìn)技術(shù)。本發(fā)明旨在完成本領(lǐng)域的這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
至少一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于密封井眼的管道的防噴器。所述井眼穿透地下構(gòu)造。所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過(guò)其中的、用于容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(每個(gè)閘板具有用于密封地接合在管道周?chē)拈l板塊)；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)閘板塊(所述致動(dòng)器具有可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)在其中的活塞。所述監(jiān)控器包括位于所述氣缸外部上的視覺(jué)指示器。所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接(operatively coupled)到所述活塞，以用于當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)顯示所述活塞的位置，由此，可以確定所述閘板的位置。所述視覺(jué)指示器可具有活動(dòng)地連接到所述活塞的電纜。所述電纜可經(jīng)由滑輪活動(dòng)地連接到標(biāo)度盤(pán)，并當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)。所述視覺(jué)指示器還可具有用于將所述滑輪活動(dòng)地聯(lián)接至標(biāo)度盤(pán)的至少一個(gè)齒輪。所述視覺(jué)指示器可具有用于將標(biāo)度盤(pán)聯(lián)接至滑輪的磁性聯(lián)接器。所述視覺(jué)指示器可具有與氣缸結(jié)合為一體的殼體。所述視覺(jué)指示器還可具有定位在標(biāo)志桿上的多個(gè)標(biāo)志。當(dāng)所述活塞鄰近多個(gè)標(biāo)志通過(guò)時(shí)，所述多個(gè)標(biāo)志可選擇地豎立。所述視覺(jué)指示器可具有磁體，該磁體響應(yīng)鄰近經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體而可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上。所述視覺(jué)指示器具有透明罩，該透明罩具有對(duì)鄰近經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)而可移動(dòng)地定位在其中的多個(gè)金屬銼屑。所述視覺(jué)指示器可具有透明罩，該透明罩可具有對(duì)鄰近經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)而可移動(dòng)地定位在其中的磁性指示器。所述防噴器還可具有用于檢測(cè)視覺(jué)指示器的視覺(jué)指示器傳感器。所述防噴器還可具有用于檢測(cè)活塞的位置的電子指示器。所述電子指示器可具有磁體和至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器，該磁體對(duì)鄰近經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)而可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上，該霍爾效應(yīng)傳感器用于檢測(cè)引導(dǎo)件上的磁體的位置。所述電子指示器可以是感應(yīng)電阻傳感器，其包括布置在氣缸周?chē)木€圈。所述電子指示器可具有位于氣缸頂端的頂端超聲波傳感器和位于氣缸底端的底端超聲波傳感器，以當(dāng)活塞鄰近時(shí)檢測(cè)活塞。所述電子指示器可具有超聲波限位傳感器。所述電子指示器可以是激光傳感器。所述電子指示器可具有電容式位移傳感器。所述電子指示器可以是聲納傳感器，以發(fā)射聲納波并感測(cè)由活塞反彈的波。所述電子指示器可具有至少一個(gè)近距離傳感器(proximity sensor) 0所述電子傳感器可具有流量傳感器，以當(dāng)活塞通過(guò)其中時(shí)，檢測(cè)流過(guò)氣缸室的流體流量。另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于密封井眼的管道的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)具有防噴器和用于檢查視覺(jué)指示器的檢查員。所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過(guò)其中、用于容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(每個(gè)所述閘板具有閘板塊，以密封地接合在管道周?chē)?；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊(所述致動(dòng)器具有可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)在其中的活塞。所述監(jiān)控器包括位于氣缸外部上的視覺(jué)指示器。所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至活塞，以當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)顯示活塞的位置，由此可以確定閘板的位置。所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過(guò)其中、用于容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(每個(gè)所述閘板具有閘板塊，以密封地接合在管道周?chē)?；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊(所述致動(dòng)器具有可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)在其中的活塞。所述監(jiān)控器包括位于所述氣缸外部上的視覺(jué)指示器。所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至活塞，以當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)顯示活塞的位置，由此可以確定閘板的位置。所述檢查員可以是人或遙控潛水器(ROV)。所述系統(tǒng)還可具有接收來(lái)自監(jiān)控器的數(shù)據(jù)的地面單元、檢測(cè)活塞的位置的電子指示器、與電子指示器傳遞信號(hào)的接收器和/或檢測(cè)井場(chǎng)參數(shù)的至少一個(gè)傳感器。又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種監(jiān)控防噴器的方法。所述方法包括將防噴器定位在管道周?chē)?；?dāng)活塞鄰近經(jīng)過(guò)時(shí)，啟動(dòng)監(jiān)控器的視覺(jué)指示器的至少一個(gè)；以及檢查視覺(jué)指示器。所述防噴器具有殼體，所述殼體具有通過(guò)其中、用于容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(每個(gè)所述閘板具有閘板塊，以密封地接合在管道周?chē)?；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊(所述致動(dòng)器具有可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)在其中的活塞。所述監(jiān)控器包括位于氣缸外部上的視覺(jué)指示器。所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至活塞，以當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)顯示活塞的位置，由此可以確定閘板的位置。所述方法還可包括通過(guò)電子指示器感測(cè)活塞的位置；人工觀察視覺(jué)指示器；感測(cè)用于啟動(dòng)的視覺(jué)指示器和/或?qū)?lái)自監(jiān)控器的數(shù)據(jù)傳送給地面單元。最后，另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于密封井眼的管道的防噴器。所述防噴器包括殼體，所述殼體具有通過(guò)其中、用于容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(所述至少一個(gè)閘板中的每個(gè)具有閘板塊，以密封地接合在管道周?chē)?；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊(所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)活塞。所述監(jiān)控器包括在其中具有電纜的殼體。所述電纜可活動(dòng)地連接至活塞，并可隨著活塞移動(dòng)，以啟動(dòng)位于殼體外部上的視覺(jué)指示器，由此顯示閘板的位置。所述監(jiān)控器還可具有活動(dòng)地連接的傳感器，以檢測(cè)電纜和/或通信鏈路的移動(dòng)，以便將來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)傳送給地面單元。所述視覺(jué)指示器可具有通過(guò)電纜可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)的標(biāo)度盤(pán)。所述監(jiān)控器在殼體內(nèi)部還可具有用于將電纜聯(lián)接至標(biāo)度盤(pán)的磁性聯(lián)接器。所述監(jiān)控器還可具有用于將電纜活動(dòng)地聯(lián)接至標(biāo)度盤(pán)的至少一個(gè)齒輪。所述監(jiān)控器還可具有至少一個(gè)滑輪。所述殼體可與氣缸結(jié)合為一體。


參考本發(fā)明的在附圖中所示的實(shí)施來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明上面簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明，從而詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出本發(fā)明的示例實(shí)施例，因此，并不認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明可包括其它同樣有效的實(shí)施例。附圖未必按比例繪制，并且為了清楚簡(jiǎn)明，附圖的某些特征和某些視圖顯示成依比例示意性地?cái)U(kuò)大。圖1示出具有用于密封管道的防噴器(BOP)的近海井場(chǎng)的示意圖。圖2示出圖1的防噴器的示意性透視圖。圖3示出圖2的具有一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器的防噴器和防噴器監(jiān)控系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。圖4A-4N示出致動(dòng)器的一部分和活動(dòng)地連接到致動(dòng)器的監(jiān)控系統(tǒng)的不同變體的示意性截面圖。圖5A- 示出致動(dòng)器和活動(dòng)地連接到致動(dòng)器的監(jiān)控系統(tǒng)的其它變體的示意性截面圖。圖6示出監(jiān)控防噴器的方法。
具體實(shí)施例方式以下說(shuō)明包括示例性設(shè)備、方法、技術(shù)和體現(xiàn)本發(fā)明主題的技術(shù)的指令序列。然而，應(yīng)理解的是，可在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施所述實(shí)施例。本發(fā)明涉及用于更有效地監(jiān)控和/或測(cè)量防噴器(BOP)的操作的技術(shù)。該防噴器可具有監(jiān)控器以檢測(cè)例如防噴器的閘板的位置(或定位)。這些技術(shù)可用于比如當(dāng)在海床上使用防噴器時(shí)，從地面提供對(duì)防噴器的監(jiān)控，比如可視或電子監(jiān)控。這樣的監(jiān)控技術(shù)涉及下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)，其中確定防噴器功能、確定閘板位置、確定密封位置、持續(xù)監(jiān)控防噴器內(nèi)的閘板位置、適應(yīng)井場(chǎng)器材(例如各種管子直徑)。圖1示出近海井場(chǎng)100，其具有構(gòu)造成密封延伸進(jìn)海床107中的井眼105的密封件組件102。如所示，密封件組件102定位在防噴器(BOP) 108中，該防噴器是定位在海床107上的水下系統(tǒng)106的一部分。水下系統(tǒng)106還可包括從井眼105延伸的管子(或管道)104、圍繞井眼105的井口 110、從井眼105延伸的導(dǎo)管112以及其它水下設(shè)備，比如沖孔模板(stripper)和輸送系統(tǒng)(未示出)。防噴器108可具有用于監(jiān)控防噴器108的操作的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103。雖然井場(chǎng)100顯示為海底作業(yè)，但是應(yīng)當(dāng)明白的是，井場(chǎng)100可基于陸地或水，密封件組件102可用于任何井場(chǎng)環(huán)境。地面系統(tǒng)120可用于使在近海井場(chǎng)100處的操作便利。地面系統(tǒng)120可包括鉆塔122、平臺(tái)124(或船舶)和地面控制器126。此外，還存在一個(gè)或多個(gè)水下控制器128。雖然地面控制器126顯示為位于地面位置的地面系統(tǒng)120的一部分，水下控制器128顯示為位于水下位置的水下系統(tǒng)106的一部分，但是應(yīng)當(dāng)明白的是，一個(gè)或多個(gè)控制器可位于不同位置，以控制地面和/或水下系統(tǒng)。為了操作一個(gè)或多個(gè)密封件組件102和監(jiān)控防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103和/或其它與井場(chǎng)100有關(guān)的設(shè)備，地面控制器126和/或水下控制器128可彼此連通地放置。位于井場(chǎng)100的地面控制器126、水下控制器128和/或任何設(shè)備可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信鏈路134而連通。通信鏈路134可以是任何合適的通信裝置，比如液壓線路、氣動(dòng)線路、接線、光纖、遙測(cè)通信、聲通信、無(wú)線通信、任何它們的組合等。經(jīng)由地面和水下控制器126和/或128可分別自動(dòng)地、手動(dòng)地和/或選擇性地操作位于井場(chǎng)100的密封件組件102、防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103、防噴器108和/或其它設(shè)備?？蛇x擇地提供遙控潛水器(ROV) 121，以在地面下方行進(jìn)，并檢查防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103。遙控潛水器121可具有攝像機(jī)135以顯示防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103和/或用于聯(lián)接到防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103的電子連通器(例如，通信鏈路134)的圖像。遙控潛水器121可經(jīng)由通信鏈路134與地面單元126連通。在一些情況下，潛水員或其它檢查員可以視覺(jué)上檢查防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103。圖2示出可用作圖1的防噴器108的防噴器108的示意圖。防噴器108示意性地顯示為立方體形設(shè)備，該立方體形設(shè)備具有穿過(guò)其中的用于接收管子104的孔(或溝道)220。防噴器108還具有穿過(guò)其中的用于接收密封件組件102的溝道222。雖然防噴器108顯示為具有特定的構(gòu)造，但是應(yīng)當(dāng)明白的是，防噴器108可具有多種形狀，并可具有其它設(shè)備，比如傳感器(未示出)。美國(guó)專(zhuān)利5735502描述了可以使用的防噴器的例子，該美國(guó)專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容在此通過(guò)引入并入本文。密封件組件102包括用于密封防噴器108的一個(gè)或多個(gè)閘板202。閘板202可以是用于密封防噴器108的內(nèi)部和/或切割管子104的任何合適設(shè)備，比如閘板、閘板塊和/或剪切刀。在密封件組件102的閘板202致動(dòng)時(shí)，閘板202可沿溝道222朝向管子104移動(dòng)。密封件組件102可密封位于防噴器108內(nèi)的管子104，因此防止比如井眼流體和/或海水的流體穿過(guò)防噴器108。此外，如果密封件組件102具有剪切刀，密封件組件102可切割管子104。圖3示出圖2的具有與每個(gè)閘板202聯(lián)接的致動(dòng)器300的防噴器108的示意性側(cè)視圖。致動(dòng)器300可構(gòu)造成使閘板202在非致動(dòng)位置和致動(dòng)位置(如圖3所示)之間移動(dòng)，在非致動(dòng)位置，閘板202未與管子104接合，而在致動(dòng)位置，閘板202與管子104接合。在非致動(dòng)位置，管子104可移動(dòng)通過(guò)防噴器108，并進(jìn)入和/或移出井眼105 (見(jiàn)例如圖1)。在致動(dòng)位置，管子104和/或防噴器108的中心孔220可通過(guò)閘板202密封在管子104周?chē)?。所示致?dòng)器300是構(gòu)造成使用供應(yīng)到致動(dòng)器300的液壓液來(lái)使活塞304在氣缸306內(nèi)移動(dòng)的液壓致動(dòng)器。氣缸306具有側(cè)部307、頭部309和后部311。活塞304可通過(guò)例如選擇性地施加到其上的液壓而在氣缸306內(nèi)滑動(dòng)地移動(dòng)?；钊?04可聯(lián)接到構(gòu)造成當(dāng)活塞304移動(dòng)時(shí)使閘板202移動(dòng)的桿308 (或動(dòng)力油缸活塞桿)。盡管致動(dòng)器300顯示為液壓活塞和氣缸，但是致動(dòng)器300可以是用于使閘板202在致動(dòng)位置和非致動(dòng)位置之間移動(dòng)的任何合適的致動(dòng)器。當(dāng)活塞304在氣缸306中移動(dòng)時(shí)，防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103可監(jiān)控活塞304的位置。通過(guò)確定活塞304的位置，可以確定閘板202在防噴器108內(nèi)的位置。由防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103收集的數(shù)據(jù)可經(jīng)由通信鏈路134而發(fā)送到地面和水下控制器126/128，以例如確定防噴器108如何操作。防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103可以是用于確定活塞304、桿308和/或閘板202在防噴器108內(nèi)的位置的任何合適系統(tǒng)。優(yōu)選地，監(jiān)控系統(tǒng)103還能夠確定防噴器108的其它井下參數(shù)、其部件和/或相關(guān)井下?tīng)顩r。圖4A-4N示出具有監(jiān)控系統(tǒng)103a_m的不同變體的致動(dòng)器300a_m的一部分的截面視圖，它們可用作圖3的致動(dòng)器300和防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103。如這些附圖的每個(gè)所示，活塞304在氣缸306內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)。監(jiān)控系統(tǒng)103a-m各自均可關(guān)于氣缸306定位，并具有用于檢測(cè)活塞304在氣缸中的位置的裝置。每個(gè)活塞304可活動(dòng)地連接到閘板202(見(jiàn)圖2和3)，因此，還可以確定閘板202 (和/或其部件)的位置。視覺(jué)指示器傳感器S可選擇地定位在監(jiān)控系統(tǒng)附近，以檢測(cè)井場(chǎng)和/或比如監(jiān)控系統(tǒng)103a-m之類(lèi)部件的啟動(dòng)、位置或其它參數(shù)。圖4A示出致動(dòng)器300a和作為感應(yīng)電阻傳感器400的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103a。感應(yīng)電阻傳感器400可具有在氣缸306的側(cè)部307的外部卷繞的一個(gè)或多個(gè)線圈402。在致動(dòng)器300a操作期間，電流可供應(yīng)到線圈402，可測(cè)量線圈402的電阻?；钊?04在氣缸306內(nèi)在防噴器108的氣缸頭部309和氣缸后部311之間行進(jìn)。線圈402的電阻作為活塞304的位置的函數(shù)而改變。當(dāng)活塞304經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，線圈402可單獨(dú)地改變，因此指示出活塞304鄰近某一線圈402。電阻的變化可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。通過(guò)ROV 121和/或地面單元126(圖1)可測(cè)量和接收線圈的電感，以電子指示活塞304和閘板202的位置。可提供傳感器S以將信號(hào)從線圈402傳到定位在井場(chǎng)100周?chē)慕邮掌?。視覺(jué)指示器，比如這里所提供的，還可選擇地聯(lián)接到監(jiān)控系統(tǒng)103a，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103a啟動(dòng)時(shí)提供對(duì)位置的可見(jiàn)指示。圖4B示出致動(dòng)器300b和作為磁性標(biāo)志傳感器410的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103b。磁性標(biāo)志傳感器410可具有位于氣缸306的側(cè)部307的外部的一個(gè)或多個(gè)磁性標(biāo)志412。每個(gè)磁性標(biāo)志412可在軸414上固定到氣缸306，軸414允許磁性標(biāo)志412對(duì)經(jīng)過(guò)的活塞磁體416做出響應(yīng)而繞軸414旋轉(zhuǎn)。每具磁性標(biāo)志412可以是磁性的或在其上具有磁體。每個(gè)磁性標(biāo)志412可位于重力的向下位置，并當(dāng)活塞磁體416經(jīng)過(guò)時(shí)豎立?；钊朋w416可以是任何固定到或鄰近活塞304的磁體。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，活塞磁體416使鄰近活塞304的磁性標(biāo)志412豎立。豎立的磁性標(biāo)志412可用于提供對(duì)活塞304和桿308的位置的可見(jiàn)指示。因此，還可指示閘板202 (如圖3所示)的位置。傳感器S還可活動(dòng)聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志，以提供對(duì)給定標(biāo)志的啟動(dòng)的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。圖4C示出致動(dòng)器300c和作為滑動(dòng)磁性傳感器418的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103c?；瑒?dòng)磁性傳感器418可具有固定到弓I導(dǎo)桿422的一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)磁體420，引導(dǎo)桿422位于氣缸306的側(cè)部307的外部。每個(gè)滑動(dòng)磁體420可固定到引導(dǎo)桿422，使得允許滑動(dòng)磁體420對(duì)活塞磁體416的移動(dòng)做出響應(yīng)而沿引導(dǎo)桿422平移。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，在其上具有磁體416的活塞304使鄰近活塞304的滑動(dòng)磁體420平移?；瑒?dòng)磁體420的位置可提供活塞304的視覺(jué)指示器。限位開(kāi)關(guān)或其它設(shè)備，比如傳感器S還可用于檢測(cè)和/或傳遞滑動(dòng)磁體420沿引導(dǎo)桿422的位置?；瑒?dòng)磁體420位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。圖4D示出致動(dòng)器300d和作為超聲波傳感器424的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103d。超聲波傳感器424可具有圍繞氣缸306的側(cè)部307的外部布置的一個(gè)或多個(gè)超聲誘導(dǎo)器426。每個(gè)超聲誘導(dǎo)器426產(chǎn)生超聲波428，超聲波被導(dǎo)入氣缸306的內(nèi)部，然后被接收器429檢測(cè)。如所示，接收器429定位于防噴器108中。超聲波428的變化可指示與一個(gè)或多個(gè)超聲誘導(dǎo)器426鄰近的活塞304的位置。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，超聲波428中檢測(cè)到的變化可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。由接收器429檢測(cè)的超聲波可被傳送給ROV 121和/或地面單元126 (圖1)，以提供對(duì)活塞304和閘板202的位置的指示。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)超聲誘導(dǎo)器426，以提供對(duì)給定超聲誘導(dǎo)器的啟動(dòng)的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送給用于傳遞活塞304的位置的不同部件，比如接收器429。比如這里提供的視覺(jué)指示器還可選擇地聯(lián)接到監(jiān)控系統(tǒng)103d，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103d啟動(dòng)時(shí)提供位置的可見(jiàn)指示。圖4E示出致動(dòng)器300e和作為超聲波限位傳感器430的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103e。超聲波限位傳感器430可具有兩個(gè)超聲誘導(dǎo)器426、427，每個(gè)鄰近活塞304在氣缸306內(nèi)的行進(jìn)界限而布置。例如，超聲誘導(dǎo)器426之一可鄰近氣缸后部311布置，第二超聲誘導(dǎo)器427可鄰近氣缸306的側(cè)部307布置。位于側(cè)部307上的第二超聲誘導(dǎo)器427可鄰近與活塞304的氣缸頭部309相鄰的行進(jìn)界限而布置。每個(gè)超聲誘導(dǎo)器426、427產(chǎn)生超聲波428，超聲波被引入氣缸306的內(nèi)部，然后由接收器429檢測(cè)。超聲波428的變化可指示緊鄰超聲誘導(dǎo)器426、427的活塞304的位置。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，超聲波428中檢測(cè)到的變化指示何時(shí)活塞304到達(dá)位于非致動(dòng)位置或致動(dòng)位置的行進(jìn)界限。因此，超聲波428中檢測(cè)到的變化可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。由接收器429檢測(cè)的超聲波可被傳送給ROV 121和/或地面單元126 (圖1)，以提供活塞304和閘板202的位置的指示。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)超聲誘導(dǎo)器426、427，以提供對(duì)給定超聲誘導(dǎo)器的啟動(dòng)的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件，比如接收器429。比如這里提供的視覺(jué)指示器還可選擇地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103e，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103e啟動(dòng)時(shí)提供位置的可見(jiàn)指示。
圖4F示出致動(dòng)器300f和作為激光傳感器432的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103f。激光傳感器432可具有緊鄰致動(dòng)器300f的端部布置的一個(gè)或多個(gè)激光誘導(dǎo)器434。如所示，激光誘導(dǎo)器434緊鄰氣缸后部311布置。激光誘導(dǎo)器434可將激光436引導(dǎo)通過(guò)氣缸306的孔438。激光436可接合活塞304的一部分。激光436可具有常規(guī)的測(cè)距能力，該測(cè)距能力可用于當(dāng)活塞在氣缸306內(nèi)行進(jìn)時(shí)，確定氣缸后部311和活塞304之間的距離。如由激光傳感器432確定的活塞304的位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。由激光傳感器432檢測(cè)的位置被傳送給ROV 121和/或地面單元126 (圖1)，以提供活塞304和閘板202的位置的指示。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103f，以提供由激光436檢測(cè)的位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。比如這里提供的視覺(jué)指示器還可選擇地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103f，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103f啟動(dòng)時(shí)提供位置的可見(jiàn)指示。圖4G示出致動(dòng)器300g和作為線性磁性傳感器440的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103g。線性磁性傳感器440可具有聯(lián)接到氣缸后部311的傳感器磁體442。傳感器磁體442可聯(lián)接至線性傳感器444，線性傳感器經(jīng)由氣缸后部311中的孔438而放置在氣缸306中。當(dāng)活塞304移動(dòng)時(shí)，線性傳感器444可檢測(cè)活塞磁體416的移動(dòng)。如所示，活塞304可具有空腔446，用于允許活塞304在不接合線性傳感器444的情況下通過(guò)線性傳感器444。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，線性傳感器444檢測(cè)活塞磁體416的位置。活塞磁體416的位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。由線性傳感器444檢測(cè)的位置被傳送給ROV 121和/或地面單元126 (圖1)，以提供對(duì)活塞304和閘板202的位置的指示。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103g，以提供由線性傳感器444檢測(cè)的位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。視覺(jué)指示器(比如這里所提供的)還可選擇地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103g，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103g啟動(dòng)時(shí)提供位置的可見(jiàn)指示。圖4H示出致動(dòng)器300h和作為霍耳效應(yīng)傳感器448的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103h。霍耳效應(yīng)傳感器448可具有固定到引導(dǎo)桿422的一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)磁體420,引導(dǎo)桿位于氣缸306的側(cè)部307的外側(cè)。每個(gè)滑動(dòng)磁體420可固定到引導(dǎo)桿422，使得允許滑動(dòng)磁體420對(duì)活塞304上的活塞磁體416的移動(dòng)做出響應(yīng)而沿引導(dǎo)桿422平移。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，活塞磁體416使緊鄰活塞304的滑動(dòng)磁體420平移。近距離傳感器421可定位于滑動(dòng)磁體420的任一側(cè)，以檢測(cè)滑動(dòng)磁體的位置。當(dāng)磁體420接近時(shí)，近距離傳感器421檢測(cè)磁體420，因此指示活塞304的位置。因此，霍耳效應(yīng)傳感器448可提供活塞304和桿308的定位或位置的特定電子和/或可見(jiàn)指示。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。由霍耳效應(yīng)傳感器448檢測(cè)的位置可被傳送給ROV 121和/或地面單元126 (圖1)，以提供活塞304和閘板202的位置的指示。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103h，以提供由線性傳感器444檢測(cè)的位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞霍耳效應(yīng)傳感器448的位置的不同部件。圖41示出致動(dòng)器300i和作為動(dòng)磁式傳感器450的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103i。動(dòng)磁式傳感器450可具有位于透明罩454內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)磁性指示器(或銼屑)452。透明罩454可以是例如位于氣缸306的側(cè)部307的外部的管。每個(gè)磁性指示器452可固定在鄰近氣缸306的透明罩454的內(nèi)部，使得允許磁性指示器452對(duì)活塞磁體416的移動(dòng)做出響應(yīng)而在透明罩454內(nèi)平移。如圖41所示，磁性指示器452是多個(gè)磁屑。然而，磁性指示器452可以是任何合適的指示器，比如一個(gè)或多個(gè)磁性球(如圖4J所示)。透明罩454可具有用于允許磁性指示器452行進(jìn)的任何合適的形式。透明罩454可以是透明的，以當(dāng)磁性指示器452在透明罩454內(nèi)行進(jìn)時(shí)，允許可視地檢查磁性指示器452的位置。磁性指示器452可用于提供活塞304和桿308的位置的可見(jiàn)指示。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，活塞304上的活塞磁體416使磁性指示器452向鄰近活塞304的位置平移通過(guò)透明罩454。磁性指示器452的位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接到監(jiān)控系統(tǒng)103i，以提供由磁性指示器452檢測(cè)的位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。圖4J示出致動(dòng)器300j和作為另一種動(dòng)磁式傳感器453的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103j。監(jiān)控系統(tǒng)103j與監(jiān)控系統(tǒng)103i相似，除了圖4J所示的透明罩454可以是透明滾道(或管)，用于容納磁性指示器453并允許磁性指示器在其中平移。磁性傳感器453可以是例如球，其當(dāng)活塞在氣缸306內(nèi)移動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)通過(guò)透明滾道。當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)在防噴器108的氣缸后部311和氣缸頭部309之間行進(jìn)時(shí)，活塞磁體416使鄰近活塞304的磁性指示器453平移。位于透明管內(nèi)的磁性指示器453可用于提供活塞304和桿308的位置的可見(jiàn)指示。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。磁性指示器453的位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103j，以提供由磁性指示器453檢測(cè)的位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。圖4K-4N示出滑輪監(jiān)控器103k、1031、1031’的不同構(gòu)造。圖4K-4M示出致動(dòng)器300k、3001、3001’的縱向截面圖，圖4N示出其端部視圖。圖4K示出致動(dòng)器300k和作為齒輪傳動(dòng)傳感器456的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103k。齒輪傳動(dòng)傳感器456可具有聯(lián)接到氣缸后部311的齒輪傳動(dòng)殼體458。齒輪傳動(dòng)殼體458可具有電纜(或柔性構(gòu)件)460，電纜經(jīng)由氣缸中的孔438布置在氣缸306中。電纜460可聯(lián)接至活塞304，并當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)行進(jìn)時(shí)隨其行進(jìn)?？梢蕴峁┗?69以當(dāng)電纜460隨活塞304移動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)齒輪462。當(dāng)活塞304從非致動(dòng)位置向致動(dòng)位置移動(dòng)時(shí)，電纜460可由活塞304拖拉。電纜460的移動(dòng)可使位于齒輪傳動(dòng)殼體458內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)齒輪462旋轉(zhuǎn)。齒輪462之一可聯(lián)接至位于齒輪傳動(dòng)殼體458內(nèi)的磁性聯(lián)接器464的第一部分和/或使該磁性聯(lián)接器464的第一部分旋轉(zhuǎn)。磁性聯(lián)接器464的第一部分可磁性地聯(lián)接至位于齒輪傳動(dòng)殼體458外部的磁性聯(lián)接器466的第二部分。磁性聯(lián)接器466的第二部分的旋轉(zhuǎn)可被測(cè)量，并用于當(dāng)活塞在氣缸306內(nèi)行進(jìn)時(shí)確定活塞304的位置。指示箭頭467可定位于磁性聯(lián)接器466上，并隨其旋轉(zhuǎn)。指示箭頭467的位置可用作指示活塞304的位置的電子和/或視覺(jué)指示器。如圖4N所示，指示箭頭可沿磁性聯(lián)接器466的第二部分旋轉(zhuǎn)到一位置。指示箭頭467的旋轉(zhuǎn)位置可與活塞在氣缸306中的位置有關(guān)。齒輪462可以是卷繞的彈簧，以當(dāng)活塞304從致動(dòng)位置向非致動(dòng)位置行進(jìn)時(shí)收回電纜460。如由指示箭頭467可見(jiàn)地指示的活塞304的位置可用于確定活塞304和桿308的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。圖4L示出致動(dòng)器3001和作為滑輪傳動(dòng)的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)1031。在圖4L所示的系統(tǒng)1031中，電纜460纏繞位于滑輪殼體458內(nèi)的第一滑輪469和第二滑輪468。因此，當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)移動(dòng)時(shí)，滑輪468旋轉(zhuǎn)?；?68可聯(lián)接至位于滑輪殼體458內(nèi)的磁性聯(lián)接器464的第一部分。磁性聯(lián)接器464的第一部分可磁性地聯(lián)接至位于滑輪殼體458外部的磁性聯(lián)接器466的第二部分。磁性聯(lián)接器466的第二部分的旋轉(zhuǎn)可被測(cè)量,并用于當(dāng)活塞在氣缸306內(nèi)移動(dòng)時(shí)，以與圖4K所述方式類(lèi)似的方式確定活塞304和桿308的位置。參見(jiàn)圖4J所示，指示箭頭467可用于提供活塞304的電子和/或可見(jiàn)指示。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。圖4M示出致動(dòng)器300m和作為滑輪傳動(dòng)的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)1031’。致動(dòng)器300m與致動(dòng)器3001類(lèi)似，除了滑輪殼體458及其容納物旋轉(zhuǎn)了 90度，以及滑輪殼體458與氣缸306結(jié)合為一體。如圖4M所示，視覺(jué)指示器(或監(jiān)控器)在這里可定位在氣缸306周?chē)牟煌恢茫员阌谟^察。如圖4M所示，視覺(jué)指示器(或監(jiān)控器)可定位在與氣缸306結(jié)合為一體的殼體中(或與氣缸分開(kāi)，如圖4K和4L所不)。磁性聯(lián)接器466的第二部分的旋轉(zhuǎn)可被測(cè)量，并用于當(dāng)活塞在氣缸306內(nèi)行進(jìn)時(shí)，以與圖4K所述的方式類(lèi)似的方式確定活塞304和桿308的位置。參見(jiàn)圖4J所示，指示箭頭467可用于提供活塞304的可見(jiàn)指示。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。箭頭467的移動(dòng)可由傳感器S檢測(cè)。傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103k_m，以提供箭頭467的位置的電子或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。圖5A- 示出具有監(jiān)控系統(tǒng)103m-p的不同變體、示出其操作的致動(dòng)器300m_p的替代示意性截面圖，它們可用作圖3的致動(dòng)器300和防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103。如這些附圖任一所示，活塞304在氣缸306內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)。在這些附圖中，為了簡(jiǎn)便，桿308未示出。監(jiān)控系統(tǒng)103m-p各自均可關(guān)于氣缸306定位，并具有用于檢測(cè)活塞304在氣缸中的位置的裝置。每個(gè)活塞304均可活動(dòng)地連接至閘板202 (見(jiàn)圖2和3)，因此，還可以確定閘板202 (和/或其部件)的位置。在這些監(jiān)控系統(tǒng)103m-p的任一中，傳感器S還可活動(dòng)地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103m-p，以提供活塞304的所檢測(cè)位置的電子和/或可見(jiàn)指示。傳感器S可將信號(hào)傳送至用于傳遞活塞304的位置的不同部件。視覺(jué)指示器，如這里所提供的，還可選擇地聯(lián)接至監(jiān)控系統(tǒng)103m-p，以在通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)103g啟動(dòng)時(shí)提供位置的可見(jiàn)指示。圖5A示出致動(dòng)器300m和作為電容式位移傳感器506的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103m。電容式位移傳感器506可使電流502在氣缸306內(nèi)流動(dòng)。電流502可通過(guò)聯(lián)接到氣缸后部311的一個(gè)或多個(gè)源極504而發(fā)送進(jìn)入氣缸306。
傳感器電極506可在電流已接合活塞304之后檢測(cè)電流。由傳感器電極506檢測(cè)到的電流的變化可用于確定活塞304距氣缸后部311的距離。活塞304位置可用于確定活塞304 (以及未示出的桿308)的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。圖5B示出致動(dòng)器300η和作為聲納傳感器508的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103η。聲納傳感器508可在氣缸306內(nèi)產(chǎn)生聲納波510。聲納波510可傳播進(jìn)入氣缸306，并在活塞304上反射。反射的聲納波510可由接收器512檢測(cè)。檢測(cè)的聲納波510的變化可用于確定活塞304距氣缸后部311的距離。活塞304位置可用于確定活塞304(以及未示出的桿308)的位置。因此，還可以確定閘板202(如圖3所示)的位置。
圖5C示出致動(dòng)器300ο和作為一個(gè)或多個(gè)近距離傳感器514的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103ο。近距離傳感器514可以是確定活塞304在氣缸306內(nèi)的位置的任何合適的檢測(cè)傳感器。例如，近距離傳感器514可以是比如按鈕或開(kāi)關(guān)的機(jī)械傳感器、比如應(yīng)變儀的電子傳感器、聲納傳感器等。近距離傳感器514可聯(lián)接至例如ROV 121或地面單元126。當(dāng)活塞304處于致動(dòng)和/或非致動(dòng)位置時(shí)，近距離傳感器514可檢測(cè)活塞304的位置。沿氣缸306還存在多個(gè)近距離傳感器514，以當(dāng)活塞304在氣缸306內(nèi)平移時(shí)提供活塞304的位置?；钊?04位置可用于確定活塞306(以及未示出的桿308)的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。圖示出致動(dòng)器300p和作為流量傳感器516的防噴器監(jiān)控系統(tǒng)103p。流量傳感器516可以是例如累加機(jī)械流量計(jì)，其構(gòu)造成當(dāng)活塞304延伸和縮回時(shí)，測(cè)量流入和/或流出氣缸306的流量。流量傳感器516可聯(lián)接至流體源，比如箱(未示出)。可以提供泵、流動(dòng)管線或其它流體設(shè)備，以幫助控制通過(guò)流量傳感器516的流體流量。已知?dú)飧椎膬?nèi)容積的情況下，進(jìn)入氣缸的液壓流量可用于計(jì)算活塞304在氣缸306內(nèi)的位置?；蛘?，當(dāng)活塞304向非致動(dòng)位置收回時(shí)，機(jī)械流量計(jì)可重置為零而不是測(cè)量流出量?；钊?04位置可用于確定活塞304(以及未示出的桿308)的位置。因此，還可以確定閘板202 (如圖3所示)的位置。圖4A-4N，圖5A- 所示的每個(gè)監(jiān)控器103a_p可用于指示活塞304的位置。這些監(jiān)控器103a-p可經(jīng)由通信鏈路(例如圖1的134)聯(lián)接至ROV 121和/或地面單元126，以在其間傳送信號(hào)。這樣的信號(hào)可包含指示(或加以分析以指示)活塞304的位置的數(shù)據(jù)。監(jiān)控器103a-p中的一些可提供視覺(jué)指示器(例如監(jiān)控器103b-c，i_l)，比如圖4B的標(biāo)志412、圖4C和4H的磁體420、圖41和4J的磁性指示器452、453，這些視覺(jué)指示器可由操作者、R0V、攝像機(jī)或其它設(shè)備可視地檢查，以確定活塞的位置。視覺(jué)指示器還可具有視覺(jué)指示器傳感器，以電子地指示傳感器的位置。監(jiān)控器103a-p中的一些可提供具有電子指示器的監(jiān)控器傳感器(例如監(jiān)控器103a，d-h，m-p)，這些監(jiān)控器傳感器可向指示活塞位置的地面單元發(fā)送信號(hào)。防噴器108的一個(gè)或多個(gè)氣缸306可具有位于不同位置的一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器 103a-p。圖6是示出用于監(jiān)控防噴器的方法(600)的流程圖。方法(600)包括將防噴器定位在管道周?chē)?0);當(dāng)活塞鄰近視覺(jué)指示器經(jīng)過(guò)時(shí)，啟動(dòng)監(jiān)控器的視覺(jué)指示器的至少一個(gè)(682);檢查視覺(jué)指示器￠84);以及通過(guò)電子傳感器感測(cè)活塞的位置￠86)。檢查還可包括人工觀察視覺(jué)指示器和/或感測(cè)用于啟動(dòng)的視覺(jué)指示器。該方法還可包括額外的步驟，比如將數(shù)據(jù)從監(jiān)控器向地面單元傳送。這些步驟可順序進(jìn)行，如果需要可以重復(fù)進(jìn)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，這里所公開(kāi)的技術(shù)可經(jīng)由構(gòu)造有執(zhí)行期望功能的算法的軟件而實(shí)施用于自動(dòng)化/自發(fā)的應(yīng)用。這些方面可以通過(guò)對(duì)具有適當(dāng)硬件的一個(gè)或多個(gè)合適的一般目標(biāo)的計(jì)算機(jī)編程而實(shí)施。編程可通過(guò)使用由處理器可讀的一個(gè)或多個(gè)程序存儲(chǔ)裝置，以及通過(guò)對(duì)由計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)指令程序進(jìn)行編碼而完成，以執(zhí)行在這里所述的操作。程序存儲(chǔ)裝置可采用例如一個(gè)或多個(gè)軟盤(pán)、CD ROM或其它光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和其它本領(lǐng)域熟知或即將發(fā)展的形式。指令程序可以是“目標(biāo)碼”，即，可由計(jì)算機(jī)或多或少直接執(zhí)行的二進(jìn)制形式；可以是“源碼”，在執(zhí)行之前需要編碼或譯碼；或一些中間形式，比如部分編譯代碼。程序存儲(chǔ)裝置和指令的編碼的精確形式在這里是非物質(zhì)的。本發(fā)明的方面還構(gòu)造成原地單獨(dú)地和/或經(jīng)由延伸的通訊網(wǎng)絡(luò)(例如無(wú)線、因特網(wǎng)、衛(wèi)星等)遠(yuǎn)程控制地執(zhí)行(經(jīng)由合適的硬件/軟件)所述功能。
雖然參考許多實(shí)施方式和開(kāi)發(fā)形式描述實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施例是說(shuō)明性的，本發(fā)明主題的范圍并不局限于此?？梢赃M(jìn)行許多變化、修改、附加和改進(jìn)。例如，一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器可定位在防噴器的一個(gè)或多個(gè)氣缸的周?chē)?。此外，在此所述的監(jiān)控設(shè)備可檢測(cè)位于非致動(dòng)位置、致動(dòng)位置和/或其間所有其它位置的活塞304 (和閘板202的其它部分)的位置?？商峁?fù)數(shù)實(shí)例用于在此描述為單個(gè)實(shí)例的部件、操作或結(jié)構(gòu)。通常，在示例性構(gòu)造中呈現(xiàn)為獨(dú)立部件的結(jié)構(gòu)和功能可實(shí)施為組合結(jié)構(gòu)或部件。類(lèi)似地，呈現(xiàn)為單個(gè)部件的結(jié)構(gòu)和功能可實(shí)施為獨(dú)立部件。這些和其它變化、修改、附加和改進(jìn)在本發(fā)明主題的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于密封井眼的管道的防噴器，所述井眼穿入地下構(gòu)造，所述防噴器包括 殼體，具有通過(guò)所述殼體、用于容納所述管道的孔； 至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在所述殼體中，所述至少一個(gè)閘板中的每個(gè)具有用于密封地接合在所述管道周?chē)拈l板塊； 致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊，所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞；以及 監(jiān)控器，用于檢測(cè)在氣缸中的活塞，所述監(jiān)控器包括位于所述氣缸的外部上的視覺(jué)指示器，所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至所述活塞，以當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)，顯示所述活塞的位置，由此可以確定所述閘板的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括活動(dòng)地連接至所述活塞的電纜，所述電纜經(jīng)由滑輪可活動(dòng)地連接至標(biāo)度盤(pán)，并且當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)移動(dòng)時(shí)，所述電纜可由此旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器還包括用于將所述滑輪活動(dòng)地聯(lián)接至所述標(biāo)度盤(pán)的至少一個(gè)齒輪。
4.如權(quán)利要求2所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器還包括用于將所述標(biāo)度盤(pán)聯(lián)接至所述滑輪的磁性聯(lián)接器。
5.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括與所述氣缸結(jié)合為一體的殼體。
6.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括定位于標(biāo)志桿上的多個(gè)標(biāo)志，當(dāng)所述活塞鄰近所述多個(gè)標(biāo)志經(jīng)過(guò)時(shí)，所述多個(gè)標(biāo)志可選擇性地豎立。
7.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上的磁體，所述可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上的磁體對(duì)鄰近其經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括具有多個(gè)金屬銼屑的透明罩，所述多個(gè)金屬銼屑對(duì)鄰近其經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)，而可移動(dòng)地定位在所述透明罩中。
9.如權(quán)利要求1所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括具有磁性指示器的透明罩，所述磁性指示器對(duì)鄰近其經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)，而可移動(dòng)地定位在所述透明罩中。
10.如權(quán)利要求1所述的防噴器，還包括用于檢測(cè)視覺(jué)指示器的視覺(jué)指示器傳感器。
11.如權(quán)利要求1所述的防噴器，還包括用于檢測(cè)所述活塞的位置的電子指示器。
12.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上的磁體和至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器，所述可滑動(dòng)地定位在引導(dǎo)件上的磁體對(duì)鄰近其經(jīng)過(guò)的活塞上的磁體做出響應(yīng)，所述霍爾效應(yīng)傳感器用于檢測(cè)所述引導(dǎo)件上的磁體的位置。
13.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括感應(yīng)電阻傳感器，所述感應(yīng)電阻傳感器包括布置在所述氣缸周?chē)木€圈。
14.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括位于所述氣缸的頂端的頂端超聲波傳感器和位于所述氣缸的底端的底端超聲波傳感器，以當(dāng)所述活塞鄰近所述超聲波傳感器時(shí)，檢測(cè)所述活塞。
15.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括超聲波限位傳感器。
16.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括激光傳感器。
17.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括電容式位移傳感器。
18.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括聲納傳感器，用于發(fā)射聲納波并感測(cè)由所述活塞反彈的波。
19.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括至少一個(gè)近距離傳感器。
20.如權(quán)利要求11所述的防噴器，其中，所述電子指示器包括流量傳感器，用于當(dāng)所述活塞在所述氣缸中通過(guò)時(shí)，檢測(cè)流過(guò)所述氣缸的室的流體流量。
21.一種用于密封井眼的管道的系統(tǒng)，所述井眼穿入地下構(gòu)造，所述系統(tǒng)包括 防噴器，包括 殼體，具有通過(guò)所述殼體、用于容納所述管道的孔； 至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在所述殼體中，所述至少一個(gè)閘板中的每個(gè)具有用于密封地接合在所述管道周?chē)拈l板塊； 致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊，所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞；以及 監(jiān)控器，用于檢測(cè)在氣缸中的活塞，所述監(jiān)控器包括位于所述氣缸的外部上的視覺(jué)指示器，所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至所述活塞，以當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)，顯示所述活塞的位置，由此可以確定所述閘板的位置；以及檢查員，用于檢查所述視覺(jué)指示器。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述檢查員是人。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述檢查員是遙控潛水器(ROV)。
24.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括用于接收來(lái)自所述監(jiān)控器的數(shù)據(jù)的地面單元。
25.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括用于檢測(cè)所述活塞的位置的電子指示器。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括用于與所述電子指示器傳遞信號(hào)的接收器。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括用于檢測(cè)井場(chǎng)參數(shù)的至少一個(gè)傳感器。
28.一種用于監(jiān)控防噴器的方法，所述方法包括 將所述防噴器定位在管道周?chē)?，所述防噴器包? 殼體，具有通過(guò)所述殼體、用于容納所述管道的孔； 至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在所述殼體中，所述至少一個(gè)閘板中的每個(gè)具有用于密封地接合在所述管道周?chē)拈l板塊； 致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊，所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞；以及 監(jiān)控器，用于檢測(cè)在氣缸中的活塞，所述監(jiān)控器包括位于所述氣缸的外部上的視覺(jué)指示器，所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至所述活塞，以當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)，顯示所述活塞的位置，由此可以確定所述閘板的位置； 當(dāng)所述活塞鄰近所述視覺(jué)指示器經(jīng)過(guò)時(shí)，啟動(dòng)所述監(jiān)控器的至少一個(gè)視覺(jué)指示器；以及 檢查所述視覺(jué)指示器。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括通過(guò)電子指示器感測(cè)所述活塞的位置。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，檢查的步驟包括人工觀察所述視覺(jué)指示器。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，檢測(cè)的步驟包括感測(cè)用于啟動(dòng)的所述視覺(jué)指示器。
32.如權(quán)利要求28所述的方法，還包括將來(lái)自所述監(jiān)控器的數(shù)據(jù)傳送給地面單元。
33.一種用于密封井眼的管道的防噴器，所述井眼穿入地下構(gòu)造，所述防噴器包括 殼體，具有通過(guò)所述殼體、用于容納所述管道的孔； 至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在所述殼體中，所述至少一個(gè)閘板中的每個(gè)具有用于密封地接合在所述管道周?chē)拈l板塊； 致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)所述閘板塊，所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞；以及 監(jiān)控器，用于檢測(cè)在氣缸中的活塞，所述監(jiān)控器包括殼體，所述殼體在其中具有電纜，所述電纜可活動(dòng)地連接至所述活塞并隨著所述活塞移動(dòng)，由此可以確定所述閘板的位置。
34.如權(quán)利要求33所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括活動(dòng)地連接的傳感器，用于檢測(cè)所述電纜的移動(dòng)。
35.如權(quán)利要求34所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括用于將來(lái)自所述傳感器的數(shù)據(jù)傳送給地面單元的通信鏈路。
36.如權(quán)利要求33所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括至少一個(gè)齒輪。
37.如權(quán)利要求33所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括至少一個(gè)滑輪。
38.如權(quán)利要求33所述的防噴器，其中，所述殼體與所述氣缸結(jié)合為一體。
39.如權(quán)利要求33所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括位于所述殼體的外部上的視覺(jué)指示器，所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接至所述電纜并可移動(dòng)，由此當(dāng)所述活塞在所述氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)，可視地指示所述活塞的位置。
40.如權(quán)利要求39所述的防噴器，其中，所述監(jiān)控器還包括位于所述殼體的內(nèi)部的磁性聯(lián)接器，用于將所述電纜聯(lián)接至所述視覺(jué)指示器。
41.如權(quán)利要求39所述的防噴器，其中，所述視覺(jué)指示器包括可由所述電纜啟動(dòng)的標(biāo)度盤(pán)
全文摘要
提供了一種用于密封井眼的管道的防噴器。該防噴器具有殼體，該殼體具有通過(guò)其中、容納管道的孔；至少一個(gè)閘板，可滑動(dòng)地定位在殼體中(每個(gè)閘板具有用于密封地接合在管道周?chē)拈l板塊)；致動(dòng)器，用于選擇性地驅(qū)動(dòng)閘板塊(所述致動(dòng)器包括可滑動(dòng)地定位在氣缸中的活塞)；以及監(jiān)控器，用于檢測(cè)在其中的活塞。所述監(jiān)控器具有位于氣缸外部上的視覺(jué)指示器。所述視覺(jué)指示器活動(dòng)地聯(lián)接到所述活塞，以用于當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)行進(jìn)時(shí)顯示活塞的位置，由此可以確定閘板的位置。
文檔編號(hào)E21B47/09GK103025995SQ201180029361
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者J.J.萊奧塔, E.T.恩斯利, C.D.約翰遜 申請(qǐng)人:國(guó)民油井華高公司