[發明專利]包括內鎖定環和可移除的銷的用于組裝兩個立管部段的連接件

有效

• 申請號: 201680074471.4
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108368733B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: E·佩爾森特;G·帕彭;E·洛蓋特;N·薩伊地
• 申請（專利權）人: IFP新能源公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08;E21B17/046;F16L37/107;F16L37/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

本發明涉及連接件，包括在兩個公連接件(9)和母連接件(8)任一側上通過使用具有相同角度范圍的凸柱而可用于卡口連接的外鎖定環(11)。此外，連接件包括至少一個可移除的銷(12)，用于尤其是在鎖定和解鎖期間止動鎖定環(11)的平移運動。

技術領域

本發明涉及深水石油鉆井和儲層開發領域。它涉及一種立管連接件。

背景技術

鉆井立管(riser)由長度范圍在15至27m(50至90英尺)之間的管狀元件的組件組成，這些管狀元件通過連接件組裝。管狀元件通常由在每個端部處設置有連接件的主管組成。管狀輔助管線、也稱作外周管線平行于主管設置，管狀輔助管線通常被稱為“壓井管線”、“節流管線”、“增壓管線”和“液壓管線”，其允許工藝流體的循環。在鉆井現場從漂浮件組裝管狀元件。隨著管狀元件被組裝，立管下降到一定的水深，直到其到達位于海底的井口為止。

從可達到3500m或更多的水深處的鉆井的角度來看，立管的重量變得尤為不利。該現象由于以下事實而加重，考慮到限制壓降的必要性，對于相同的最大工作壓力，立管的長度需要輔助管線的更大的內直徑。

此外，由于水深度以及因此立管長度大，因而減少立管組裝時間的需求總是更加關鍵。

用于其他應用、尤其是生產、完井(completion)或修井(work-over)的立管(riser)還包括由連接件組裝的管狀元件組件。

文獻FR 2925105、FR 2956693和FR 2956694描述了各種方案，尤其用于使輔助管線與主管一起吸收施加到立管的縱向應力。然而，對于這些專利中描述的系統，輔助管線相對于主管的緊固導致輔助管線中的拉伸應力。為了承受這些拉伸應力，輔助管線具有大的厚度值，這引起漂浮件的質量和尺寸的增加，并且因此增加了立管的成本。這些連接件的另一問題涉及鎖定環的檢查和保養。實際上，前述專利中的鎖定環不是完全可移除的。因而，不可能檢查整個鎖定環。

為了克服該問題，專利申請WO 2015/071411和WO 2015/169560涉及設置有可借助兩個卡口連接而移除的鎖定環的連接件。然而，這兩個連接件需要特別的凸柱布置，以防止環與兩個立管區段同時斷開。

本發明描述了一種方案，提供了緊湊的連接件設計，其中，鎖定環圍繞主管元件。根據本發明的連接件包括鎖定環，鎖定環允許借由具有相同角度范圍的凸柱在任一側上與兩個立管區段的卡口類型連接。此外，連接件包括至少一個可移除的銷，用于尤其是在鎖定和解鎖時在平移上止動鎖定環(止動鎖定環的平移)。因而，根據本發明的連接件是可移除的，且防止了同時移除兩個立管區段的環。此外，環的尺寸(內直徑幾乎等于主管元件的外直徑)允許鎖定環定位得盡可能靠近主管元件，從而提供連接件的緊湊性。

發明內容

本發明涉及一種用于組裝兩個立管區段的連接件，包括通過公連接元件延伸的第一主管元件、由母連接元件延伸的第二主管元件，公連接元件裝配入所述母連接元件中，從而連接所述兩個主管元件，所述連接件包括用于鎖定所述組件的鎖定裝置，該鎖定裝置包括圍繞所述主管元件布置的鎖定環，所述鎖定環并置于所述公連接元件裝配入所述母連接元件處的區域，所述鎖定環在其內表面上包括第一凸柱系列和第二凸柱系列，且所述公連接元件和母連接元件分別在其外表面上包括分別與所述第一凸柱系列和第二凸柱系列協配的第三凸柱系列和第四凸柱系列。所述鎖定裝置還包括至少一個可移除的銷，至少一個可移除的銷布置在所述鎖定環中且與所述第三凸柱系列或所述第四凸柱系列的凸柱(tenon，榫頭)協配，從而在平移上相對于所述公連接元件或母連接元件止動所述鎖定環，且第一凸柱系列和第二凸柱系列的凸柱以相同的角度范圍突出。

根據本發明的一個實施例，每個凸柱系列包括至少一個凸柱排，優選地包括兩個凸柱排。

有利地，所述可移除的銷布置在所述第三凸柱系列或第四凸柱系列的凸柱排中的每個凸柱之間。