[發(fā)明專利]具有活塞驅(qū)動(dòng)套筒的井場(chǎng)連接器及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380024829.9
• 申請(qǐng)日: 2013-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN104334823B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D.A.揚(yáng)克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國民油井華高公司
• 主分類號(hào): E21B33/038
• 分類號(hào): E21B33/038;F16L37/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 曲瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及在井場(chǎng)作業(yè)中使用的連接器。更具體地，本公開涉及用于連接井場(chǎng)部件的井場(chǎng)連接器，諸如井口和/或海底連接器。

背景技術(shù)

可執(zhí)行各種油田作業(yè)來定位和收集有價(jià)值的井下流體。石油鉆機(jī)定位在井場(chǎng)處，并且井下工具，諸如鉆井工具，調(diào)配到地面以到達(dá)地下儲(chǔ)層。一旦井下工具形成井眼(或井孔)以到達(dá)期望的儲(chǔ)層，則套管可膠合到井眼內(nèi)的合適位置，并且完成的井眼開始生產(chǎn)來自儲(chǔ)層的流體。管材(或管柱)可設(shè)置用于使地下流體通向水面。

井口可設(shè)置在井眼頂部周圍，用于將套管和/或管材支撐在井眼中。井口連接器可設(shè)置用于將井口連接到水面部件，諸如防噴器(BOP)和/或圣誕樹。在一些井里，管狀井口定位在海床處。在鉆井作業(yè)期間，立管從水面上的船只向下延伸到井口。井口連接器將立管的下端部連接到井口。井口連接器還可用于將海底采油樹連接到井口。

連接器可用在海底應(yīng)用中。海底連接器用于將海底裝置結(jié)合到海底管組(subsea?stack)中。如果來自海底的氣體運(yùn)移到海底連接器中，則在合適的條件下，氣體可以在連接器內(nèi)部形成水合物，為固態(tài)的烴類氣體和水。水合物可積聚在連接器中，并干擾了連接器閂鎖機(jī)構(gòu)的操作。為了避免或控制水合物積聚在連接器中，可使用水合物密封件來防止或控制氣體運(yùn)移到連接器中。連接器的一些示例提供于美國專利/申請(qǐng)4,557,508；8,016,042；7,614,453；4,902,044；2010/0006298；4606555；4606555和5332043中。

發(fā)明內(nèi)容

在至少一個(gè)方面，本文中的技術(shù)可涉及一種用于連接井場(chǎng)的各部件的井場(chǎng)連接器。所述井場(chǎng)具有延伸到地下地層中的井眼。所述井場(chǎng)連接器包括連接器主體、活塞和多個(gè)套筒。所述連接器主體具有適于聯(lián)接到第一部件的端部和接收第二部件的空腔。所述活塞可在所述連接器主體中軸向移動(dòng)，所述活塞具有沿著其內(nèi)表面的活塞輪廓。所述套筒可定位在鄰近所述活塞的所述連接器主體周圍并且可在其周圍徑向移動(dòng)。所述套筒還具有沿著其外表面與所述活塞的活塞輪廓對(duì)應(yīng)的套筒輪廓，以及沿著其內(nèi)表面可與所述第二部件選擇性地接合的夾持輪廓，由此所述套筒可選擇性地閂鎖在所述第二部件周圍。

所述井場(chǎng)連接器還可包括可漂浮密封構(gòu)件，所述可漂浮密封構(gòu)件包括柔性環(huán)，所述柔性環(huán)具有從中穿過的孔洞，以密封地接收所述第二部件。所述密封構(gòu)件可橫向于所述連接器主體的軸線在所述連接器主體的袋中可滑動(dòng)地移動(dòng)，由此所述第二部件可對(duì)準(zhǔn)到所述第一部件以在其間進(jìn)行連接。所述連接器主體包括可活動(dòng)地連接到所述第一部件的蓋和具有從中穿過的孔洞以接收所述第二部件的接頭。所述蓋具有蓋位置，在蓋位置上可與所述套筒的套筒輪廓接合。所述連接器主體進(jìn)一步包括主體環(huán)，所述主體環(huán)活動(dòng)地聯(lián)接在所述蓋與所述接頭之間。

所述套筒具有主體輪廓，所述主體輪廓可與所述連接器主體選擇性地接合。所述連接器主體限定出套筒空腔，用于接收所述套筒。所述套筒可從所述蓋的接收器移動(dòng)一段距離，并且在其間限定出間隙。所述連接器主體具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定出空腔，以滑動(dòng)地接收所述活塞。所述活塞在其內(nèi)表面上包括支撐環(huán)，所述支撐環(huán)限定所述活塞輪廓的一部分，以在所述縮回位置將所述多個(gè)套筒支撐在上面。所述活塞在其內(nèi)表面上包括閂鎖環(huán)。所述閂鎖環(huán)限定所述活塞輪廓的一部分，以在所述接合位置支撐所述套筒。所述活塞包括可與所述套筒接合的主活塞和支撐所述主活塞的副活塞。當(dāng)所述主活塞超過最大的力時(shí)，所述副活塞可在所述連接器主體中可滑動(dòng)地移動(dòng)。

所述活塞將所述連接器主體中的空腔分離成第一可變?nèi)莘e腔室和第二可變?nèi)莘e腔室。所述第一可變?nèi)莘e腔室和所述第二可變?nèi)莘e腔室可活動(dòng)地連接到流體源，以在其中選擇性地轉(zhuǎn)移流體，由此所述活塞可在上行程位置和下行程位置之間在所述主體中移動(dòng)。所述部件包括管材、套管、立管、井口、防噴器、低海立管泵及其組合中的至少兩個(gè)。

在另一方面，本公開可涉及一種連接井場(chǎng)的部件的方法。所述井場(chǎng)具有延伸到地下地層中的井眼。所述方法包括：提供井場(chǎng)連接器；將連接器主體的端部活動(dòng)地連接到第一部件；將第二部件接收在連接器主體的空腔中；以及通過選擇性地接合多個(gè)套筒的套筒輪廓與活塞的活塞輪廓和套筒的夾持輪廓至第二部件將套筒選擇性地閂鎖在第二部件周圍。