[發(fā)明專利]一種液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置及對接鎖緊方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410161376.0
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103967454A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張浩楠;張鵬舉;施佳;李博;涂再君
• 申請（專利權(quán)）人: 美鉆能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: E21B43/013
• 分類號: E21B43/013
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11301
• 代理人: 張俊閣

1.一種液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其包括：一個鎖緊機構(gòu)、一個推進機構(gòu)和一個支架機構(gòu)；該推進機構(gòu)用于將一個管接頭向該鎖緊機構(gòu)推進；其中：

該鎖緊機構(gòu)包括一個連接本體和一個鎖緊裝置，該連接本體中央為石油管道，該鎖緊裝置設(shè)于該連接本體外側(cè)，該鎖緊裝置受液壓控制，能夠?qū)⑴c該連接本體形成對接的管接頭鎖緊或松開；

該推進機構(gòu)包括：一個管接頭和一個管接頭外筒體，該管接頭外筒體套設(shè)于該管接頭外部，在該管接頭外壁與該外筒體內(nèi)壁之間能夠形成至少兩個密封腔，所述密封腔連接有液壓通道；當向其中一個密封腔內(nèi)加液壓時，能推動該管接頭相對該管接頭外筒體向該鎖緊機構(gòu)一側(cè)移動，使該管接頭的對接端接近該連接本體；反之，向另一個密封腔加液壓時，能推動該管接頭相對該管接頭外筒體相反于該鎖緊機構(gòu)一側(cè)移動，使該管接頭的對接端遠離該連接本體；

該支架機構(gòu)包括：一個支架和一個卡托座，該支架與該鎖緊機構(gòu)相對位置固定，該卡托座設(shè)于該支架上，當該推進機構(gòu)被下放降落時，該推進機構(gòu)能夠?qū)ξ徊⒔Y(jié)合于該卡托座上，使該推進機構(gòu)連同其上的管接頭被下放至準確的對接位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該卡托座設(shè)有呈圓錐形的容腔，且容腔頂面具有開口，該容腔的直徑自上而下為漸小；

該推進機構(gòu)還包括一個導向圓錐體，該導向圓錐體的頂部與該管接頭外筒體固定結(jié)合，該導向圓錐體能與該卡托座的容腔相匹配結(jié)合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該導向圓錐體包括一個結(jié)合部和一個導向部，該結(jié)合部位于該導向部上方，用于結(jié)合該管接頭外筒體，該導向部是由該結(jié)合部向下延伸出的圓錐體，該圓錐體結(jié)合于該卡托座。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外壁凸設(shè)形成環(huán)形肋，該管接頭外筒體的兩端分別與該管接頭的外壁形成密封，借助該外凸的環(huán)形肋，使該管接頭外筒體的兩端及該外凸的環(huán)形肋之間形成所述密封腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外筒體朝向該鎖緊機構(gòu)的一端為首端，該首端通過一個環(huán)體與該管接頭外壁密封，該環(huán)體與該管接頭外筒體為一體結(jié)構(gòu)；該管接頭外筒體遠離該鎖緊機構(gòu)的一端為尾端，該尾端內(nèi)側(cè)裝配一個螺紋密封環(huán)，借助該螺紋密封環(huán)與該管接頭外壁密封。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該管接頭外凸的環(huán)形肋與該管接頭外筒體內(nèi)壁之間裝有O型密封圈，且該管接頭朝向該鎖緊機構(gòu)的端部凹設(shè)有供該鎖緊機構(gòu)的鎖緊裝置卡緊結(jié)合的環(huán)槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該鎖緊機構(gòu)的連接本體，其中央的石油管道連通至采油樹連接本體的石油管道，該連接本體朝向該推進機構(gòu)的一端凹設(shè)一內(nèi)腔，該內(nèi)腔中裝配有金屬密封鋼圈，該金屬密封鋼圈供與該管接頭密封對接；

該鎖緊裝置包括一個外筒體、一個活塞及一個卡牙裝置；其中該卡牙裝置裝配在該連接本體朝向該推進機構(gòu)的一端；該外筒體套設(shè)于該連接本體的外側(cè)，在該外筒體內(nèi)壁、該肩部及該連接本體外壁之間形成一個滑動腔；該活塞設(shè)于該滑動腔內(nèi)部，且能夠緊貼于該連接本體的外壁來回滑動，當該活塞移動至該卡牙裝置的外側(cè)時，可對卡牙裝置施加擠壓作用，使該卡牙裝置的各卡牙向中央收攏，實現(xiàn)對該管接頭的鎖緊；反之，當活塞遠離該卡牙裝置的外側(cè)時，卡牙呈自然的外擴狀態(tài)，實現(xiàn)對該管接頭的解鎖；其中該活塞與該滑動腔之間可形成至少兩個密封腔，其中一個密封腔連接一個鎖緊液壓通道，而另一個密封腔連接一個解鎖液壓通道。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓控制水下管道水平對接鎖緊裝置，其特征在于，該鎖緊機構(gòu)的鎖緊裝置還包括一個支撐環(huán)，該支撐環(huán)套設(shè)于該外筒體內(nèi)部且與該外筒體固定結(jié)合，將該卡牙裝置夾持于該連接本體與該支撐環(huán)之間，該支撐環(huán)與該外筒體為旋轉(zhuǎn)結(jié)合，該支撐環(huán)的內(nèi)壁面與該卡牙裝置的內(nèi)側(cè)面共同形成一個供該管接頭精確對位的喇叭形導向結(jié)構(gòu)。

9.一種液壓控制水下管道水平對接鎖緊方法，其包括:

步驟(1)：將一個含有管接頭的推進機構(gòu)整體吊裝下放，直至與位于水下的一個支架機構(gòu)上設(shè)置的卡托座達成對位結(jié)合，該推進機構(gòu)下方設(shè)有導向圓錐體，而該卡托座設(shè)有圓錐狀容腔，二者可形成準確導向與結(jié)合定位，該支架機構(gòu)與一個包含有連接本體的鎖緊機構(gòu)之間的相對位置固定；

步驟（2）：向該推進機構(gòu)提供液壓，使該推進機構(gòu)推動該管接頭沿該管接頭外筒體的內(nèi)壁定向地朝該鎖緊機構(gòu)推進，并與該鎖緊機構(gòu)的連接本體對接；

步驟（3）：向該鎖緊機構(gòu)提供液壓，使該鎖緊機構(gòu)的一鎖緊裝置開始工作，將該對接完成的管接頭鎖緊在預定位置。