[發明專利]一種深水氣田專用水下井口裝置

在審

• 申請號: 201811323331.3
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109611050A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 黃小龍;同武軍;田瑞瑞;關清濤;熊愛江;閆偉;陳杰
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: E21B33/035
• 分類號: E21B33/035
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發明公開了一種深水氣田專用水下井口裝置，包括高壓井口、低壓井口、連接于低壓井口的及延伸套管；在所述高壓井口的外側壁上設置有第一承重環，所述高壓井口通過第一承重環搭接在所述低壓井口內側壁的第一支撐部上；在所述第一承重環的上方設置有強制鎖緊環，所述強制鎖緊環的徑向外側壁上開設有凹槽，所述強制鎖緊環的徑向內側壁與所述高壓井口的外側壁之間存有間隙，一環形的鎖緊機構向下楔入所述間隙內。采用上述技術方案，能夠強行將高壓井口、低壓井口鎖緊到一起，以增強高壓井口、低壓井口之間的連接，改善載荷傳遞情況及應力分布情況，增加高壓井口、低壓井口的壽命。

技術領域

本發明涉及一種深水氣田專用水下井口裝置，屬于油氣勘探開發技術領域。

背景技術

水下井口系統與后續鉆完井作業密切相關，低壓井口或者水下井口系統中的其他任何一個部分發生意外，都會對整口井的開發造成不可逆的影響。目前水下井口系統完全依賴國外進口，水下井口生產及現場服務集中掌握在歐美國家的井口公司手中，主要包括美國的FMC公司、GE-VetcoGray公司、Cameron公司、Drill-Quip公司及挪威的AkerSolutions公司等，國外水下井口供應商存在供貨周期長(至少1年以上)、因供應量受限制等問題，制約著中國在深水領域的勘探開發，對水下井口及服務工具進行國產化研究已成當務之急。但進口水下井口系統的某些設計不適應國內海上作業要求，在鉆完井作業陸地準備及現場作業期間，導致陸地安裝困難、陸地運輸困難、現場作業困難、出現意外后無解決方案等問題。

目前，中國國內水深超過500米的深水作業，常用井口為壓力等級10000psi、15000psi的水下井口，高壓井口與低壓井口之間通過重力做掛、彈性鎖環限位等方式相連接，高壓井口和低壓井口之間存在一定間隙，在生產期間會發生輕微震動。一方面，中國深水海域多氣田，在開采期間水下井口震動較大、常規不帶剛性鎖緊機構的水下井口在震動作用下易疲勞，導致壽命降低，不滿足長期開采的需要；另一方面，在低油價的大環境下，對于動輒數百億的水下油氣田開采項目而言，成本控制的壓力巨大。通過前期勘探、鉆井作業已知，氣田產層壓力通常低于10000psi，10000psi的水下井口裝置就可以滿足開采需要。若采用壓力等級15000psi的水下井口系統、水下采油樹系統、水下管匯系統，雖可靠性更高，但價格昂貴，極不利于低油價下的深水開發現狀。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種適用于500-3000米水深的安全可靠的水下井口裝置。

為了實現上述目的，本發明的一種深水氣田專用水下井口裝置，包括高壓井口、低壓井口、連接于低壓井口的及延伸套管；在所述高壓井口的外側壁上設置有第一承重環，所述高壓井口通過第一承重環搭接在所述低壓井口內側壁的第一支撐部上；在所述第一承重環的上方設置有強制鎖緊環，所述強制鎖緊環的徑向外側壁上開設有凹槽，所述強制鎖緊環的徑向內側壁與所述高壓井口的外側壁之間存有間隙，一環形的鎖緊機構向下楔入所述間隙內從而能夠使所述強制鎖緊環向徑向外側膨脹，在所述低壓井口的內側壁上設置有與所述凹槽相配合的凸棱，當所述強制鎖緊環向徑向外側膨脹時所述凸棱能夠進入所述凹槽內。

在所述鎖緊機構的外側壁下端設置有楔形面。

在所述第一承重環的外側壁上設置有防氣竄墊環。

在所述高壓井口的下部外側壁上設置有扶正環，在所述低壓井口的內側壁上設置有導向肩，所述扶正環支撐于所述導向肩上。

所述深水氣田專用水下井口裝置還包括防氣竄泥墊，在所述延伸套管的外側壁上設置有第二承重環，所述第二承重環搭接在所述防氣竄泥墊的第二支撐部上。

在所述第二承重環上設置有第二防氣竄墊環。

采用上述技術方案，本發明的深水氣田專用水下井口裝置，其有益效果是：