[實用新型]輸油立管的觸地段保護結(jié)構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420251194.8
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN203925331U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 魏東澤;顧恩凱
• 申請（專利權）人: 浙江海洋學院
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B43/01
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及海上油氣開發(fā)技術領域，尤其是涉及一種用于隔離觸地段立管與海床，降低觸地段立管的磨損率，有效提高觸地段立管及整個輸油立管的使用壽命的輸油立管的觸地段保護結(jié)構。

背景技術

隨著海上油氣資源開發(fā)向深海發(fā)展，作為連接鉆井平臺與海底井口的重要設備，立管系統(tǒng)在深海開發(fā)中扮演著較為重要的角色。輸油立管觸地點是立管最初接觸到海床的部位，隨著立管的運動，立管與海底土體的接觸位置會不斷改變，形成新的觸地點，立管與海底土體的接觸由點變?yōu)榫哂幸欢ㄩL度的區(qū)域，稱為“觸地段立管”。

立管的疲勞破壞是立管被破壞的主要形式，立管的觸地點同時受到平臺運動和環(huán)境荷載的作用，是立管中最容易受到疲勞損傷的部位，直接影響輸油立管的使用壽命。

目前，輸油立管通常直接與海底土體接觸，缺少足夠的保護，特別是對于剛度較大的海底，觸地點的疲勞損傷非常嚴重。

中國專利授權公開號：CN00219373.6，授權公開日2000年2月3日，公開了一種外鋼內(nèi)塑石油管保護外環(huán)，由塑料螺紋內(nèi)膽層和鋼板外套層組成，塑料螺紋內(nèi)膽層外壁面上置有固定插塊，鋼板外套層上相應位置處置有固定插孔，塑料螺紋內(nèi)膽層和鋼板外套層間通過插塊和插孔固定。該實用新型的不足之處是，功能單一，不能用于對輸油立管的觸地段立管進行保護。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術中輸油立管的觸地段立管磨損嚴重的不足，提供了一種用于隔離觸地段立管與海床，降低觸地段立管的磨損率，有效提高觸地段立管及整個輸油立管的使用壽命的輸油立管的觸地段保護結(jié)構。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種輸油立管的觸地段保護結(jié)構，所述輸油立管包括與海底油井的出油口相連接的水平段立管、與鉆井平臺相連接的懸垂段立管和位于水平段立管和懸垂段立管之間的觸地段立管；所述觸地段保護結(jié)構包括設于觸地段立管外部的套管、設于套管和觸地段立管之間的橫截面呈環(huán)形的空腔和位于觸地段立管外部并與套管內(nèi)表面相接觸的軸向支撐彈簧；套管和觸地段立管之間設有若干個沿觸地段立管的軸向分布的徑向彈簧組，每個徑向彈簧組包括若干個呈輻射狀分布的徑向彈簧，徑向彈簧兩端分別與觸地段立管和套管相連接。

本實用新型的套管用于保護觸地段立管，避免觸地段立管與海底土體直接接觸，并且為支撐彈簧和徑向彈簧組提供空間，并將觸地段立管與外部水體和海底土體隔開，構成一個保護觸地段立管的空間。

支撐彈簧為觸地段立管提供一定的預張力，使觸地段立管的剛度增加，達到減少疲勞破壞的作用；同時，鉆井平臺結(jié)構的運動會對觸地點形成豎向的拉力，使觸地點的彎曲應力達到峰值，通過軸向延伸的支撐彈簧可以將拉力均勻的傳遞給觸地段立管，減少瞬間的過大應力對觸地段立管的破壞。

沿立管長度方向布置的徑向彈簧組，一方面減少立管在徑向的運動幅度，防止觸地段立管與套管的碰撞破壞，另一方面形成一個具有一定剛度的“立體海床”，觸地段立管不再直接與海床土體接觸，徑向彈簧形成了一個“柔性的海床”，海床對觸地段立管的“觸地點”的疲勞傷害將大大降低。

因此，本實用新型具有避免了輸油立管與海床土體的直接接觸，提高了觸地段立管及整個輸油立管的使用壽命；結(jié)構簡單，易于改造安裝，成本低廉的特點。

作為優(yōu)選，所述套管的管壁上設有若干個交錯排列的容納腔，容納腔垂直于套管外周面；容納腔內(nèi)設有管壁彈簧和滾珠，管壁彈簧外端與滾珠相接觸；滾珠一端露出套管外周面之外。

容納腔、管壁彈簧和滾珠的設置使套管在海床上的摩擦移動變?yōu)闈L動移動，進一步降低了施加在觸地段立管上的應力。

作為優(yōu)選，所述套管的外周面上設有若干塊間隔設置的螺旋列板。

螺旋列板具有擾亂作用于套管上的水流的作用，使套管周圍難以形成漩渦，減少套管的渦激振動，同時抑制漩渦的形成，減少觸底區(qū)的沖刷，并減少沖刷形成的溝槽對立管觸地點的不利影響，提高觸地段立管及整個輸油立管的使用壽命。

作為優(yōu)選，所述徑向彈簧組中的徑向彈簧的數(shù)量為4至8個，徑向彈簧沿觸地段立管的橫截面的圓周方向均勻分布。

作為優(yōu)選，所述套管包括設于套管兩端的喇叭形管，喇叭形管通過法蘭與觸地段立管相連接。

作為優(yōu)選，每個徑向彈簧組通過設于觸地段立管外周面上的立管套環(huán)與觸地段立管相連接，通過設于套管內(nèi)周面上的套管套環(huán)與套管相連接。