[發(fā)明專利]海洋石油鉆采立管系統(tǒng)伸縮接頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810232613.2
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101434288A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 王進全;陳才虎;任克忍;楊健武;吳健民
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44
• 代理公司: 寶雞市新發(fā)明專利事務所
• 代理人: 席樹文;茍紅東

技術領域

本發(fā)明屬于海洋石油鉆井和采油設備技術領域，是一種海洋石油 鉆修井平臺(或船)立管系統(tǒng)配套使用的重要設備。

背景技術

隨著油氣供求矛盾的突出，為提高對油氣資源的占有量，海洋石 油的開發(fā)已經成為我國實現能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略重點。海洋油氣資 源開發(fā)水平的高低是由海洋油氣開發(fā)裝備的先進性所決定。盡管我國 在一些比較先進的油氣工程裝備方面已實現國產化，但絕大部分關鍵 技術仍然掌握在發(fā)達國家手中，國內廠商基本停留在鉆采平臺的建造 上，相關配套技術滯后，設備絕大多數由國外企業(yè)制造配套，嚴重制 約了海洋油氣的規(guī)模開發(fā)，加速提高海洋石油開發(fā)裝備的國產化已迫 在眉睫。

伸縮接頭是保障海洋石油鉆采立管系統(tǒng)正常工作的重要設備。海 洋石油平臺在波浪作用下，除前后左右發(fā)生搖擺外，還將產生上下升 沉運動。這種隨波浪周期性的上下升沉運動將影響立管系統(tǒng)穩(wěn)定性及 井口裝置安全性，甚至帶來災難性后果。因而設計一種在平臺上下浮 動時，滿足長度調節(jié)，并能夠承受立管載荷的伸縮接頭，就成為必然 要求。

近年來，國外大公司在海洋石油鉆采立管系統(tǒng)伸縮接頭的設計、 制造技術方面發(fā)展迅速。雖然目前我國在淺海使用了一些立管及伸縮 接頭，但基本上全部為進口產品，而且這些立管和伸縮接頭最大適應 水深條件只有幾十米，且通徑小、行程小，密封能力低，操作麻煩， 也不具備大的承載能力，不能適應不同水深的拉力負荷及抵抗海洋 風、浪、流等環(huán)境的使用條件。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是設計一種海洋石油鉆采立管系統(tǒng)伸縮接頭，既能 滿足海洋石油鉆采立管系統(tǒng)的伸縮調節(jié)要求，又能承受較大的立管載 荷，具有可調節(jié)范圍寬、密封性能好、操作簡單等特點。

為實現上述目的，本發(fā)明的總體構思是采用內筒和外筒嵌套的模 式，有效增加了可調節(jié)長度，減少了運輸儲存長度；采用鎖緊機構有 效提高了其承載能力；在內外筒之間采用氣動、液動密封機構，提高 了立管內部泥漿的安全性。

具體地說，一種海洋石油鉆采立管系統(tǒng)伸縮接頭，具有連接井上 設備和井口鉆采立管的內筒，在內筒一端通過上連接件和井上設備分 流器下部連接法蘭或者上部撓性接頭下端連通；內筒另外一端通過下 連接件將套在內筒上的伸縮接頭外筒與鉆采立管相連；在內筒外部上 連接件和伸縮接頭外筒之間固定連接有相對內筒滑行的內外筒伸縮 機構、對內、外筒之間實現密封的密封機構以及實現內、外筒之間鎖 緊或解鎖的液壓鎖緊機構。

伸縮機構采用了可以相對滑行的內、外筒平衡系統(tǒng)，主要由作為 上連接件的上法蘭，內筒，雙法蘭接箍II，伸縮管外筒組成，上法蘭 和分流器下部連接法蘭或者上部撓性接頭下端連接同時將內筒用螺 栓I連接固定；雙法蘭接箍II通過張緊環(huán)支撐法蘭與伸縮管外筒相 連，而伸縮管外筒與鉆采立管相連；鎖緊機構主要由鎖緊套筒，鎖銷 驅動機構，鎖銷，上部連接筒體組成，鎖緊套筒和上法蘭用螺栓I連 接固定，上部連接筒體則通過上密封外筒、雙法蘭接箍I和伸縮管外 筒連接固定；密封機構采用兩組密封系統(tǒng)，上密封系統(tǒng)是主密封；下 密封系統(tǒng)為備用密封，且主要由上密封外筒，上部密封膠筒，雙法蘭 接箍I，下密封外筒，下部密封膠筒，雙法蘭接箍II組成，上部密封 膠筒和下部密封膠筒套在內筒上并且分別用上密封外筒和下密封外 筒定位。

本發(fā)明還包括為張緊環(huán)和輔助管線提供終端連接的支撐機構、輔 助機構以及輔助管線；支撐機構為張緊環(huán)支撐法蘭，輔助機構主要由 吊裝耳板，輔助管線安裝支架組成，雙法蘭接箍II配有吊裝耳板，并 通過雙頭螺柱與張緊環(huán)支撐法蘭連接；伸縮接頭外筒通過螺栓II與張 緊環(huán)支撐法蘭連接；伸縮接頭外筒配有輔助管線支架、輔助管線，配 有各種管線。

密封機構采用兩組氣動或/和液動密封機構，通過氣體或液壓促 動管線與氣體或液體動力機構連通；同時具有潤滑降溫系統(tǒng)，將潤滑 管線中的潤滑液通過上部連接筒體的進液孔，傳遞到上部密封膠筒與 內筒之間。

張緊環(huán)支撐法蘭外部圓周上的環(huán)形臺階為張緊環(huán)提供承載支撐 面；同時該法蘭上設計了系列液控、氣控的進壓孔和出壓孔，為鎖緊 機構、密封機構以及密封機構的潤滑降溫系統(tǒng)管線提供連接功能。

輔助管線兩端接頭采用可浮動的密封插裝連接形式；同時各輔助 管線在其公母接頭插接處還設計有滿足其伸縮量要求的間隙。

內筒上設計有系列壓力平衡孔。