[發明專利]一種隔水管懸掛裝置及懸掛方法

在審

• 申請號: 201811587778.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109505537A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 盛磊祥;許亮斌;韋紅術;劉正禮;蘇峰;劉健;李朝瑋;田波
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;中海石油深海開發有限公司
• 主分類號: E21B19/00
• 分類號: E21B19/00;E21B17/10;E21B17/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

本發明公開了一種隔水管懸掛裝置及懸掛方法。所述隔水管懸掛裝置包括一懸掛短節；所述懸掛短節包括中間段和設于其兩端的過渡段，所述過渡段的壁厚小于所述中間段的壁厚；所述懸掛短節的外壁上設有扶正器；由所述中間段至所述懸掛短節的兩端，所述過渡段的壁厚逐漸變薄。本發明通過加厚懸掛隔水管以及變截面的設計，提高了懸掛隔水管對環境條件的適應能力，在懸掛短節和常規隔水管之間安裝球接頭，避免了懸掛短節和隔水管之間的結構剛度差異可能產生的局部的應力集中，而且當懸掛隔水管在海流作用下發生傾斜時，彎矩在球接頭位置得以釋放，懸掛短節仍然能基本保持豎直的狀態，確保了系統的安全性。

技術領域

本發明涉及一種隔水管懸掛裝置及懸掛方法，屬于海洋石油鉆采技術領域。

背景技術

深水鉆井作業期間通過隔水管連接水下井口到浮式鉆井平臺，建立鉆井液在井筒內的循環通道，當遭遇惡劣海況時，浮式鉆井平臺可能被迫發生偏移離開既定水下井口位置的正上方，當偏離過大時，水下井口可能發生因平臺偏移造成的彎曲應力過大，導致水下井口結構的完整性遭到破壞，因此一旦遭遇惡劣海況，隔水管需要與水下井口解脫開來，這樣就保證了井口的安全，上千米(具體長度視水深而定)的隔水管以自由狀態懸掛在平臺上。一般情況下解脫后的隔水管通過隔水管的法蘭懸掛在隔水管懸掛卡盤上，這種懸掛方式存在一定的風險，第一，由于懸掛隔水管在惡劣海況下會發生傾斜，因此在分流器外殼部分容易發生碰撞，碰撞的沖擊載荷可能造成分流器外罩或者隔水管的破壞；第二，一般情況下，隔水管懸掛都是通過常規的隔水管單根實現的，但是由于常規的隔水管材料、規格參數都是基本一致的，但是懸掛期間，上部隔水管由于要承載整個懸掛隔水管的重量，因此上部的隔水管受到的載荷較大，由于沒有專門的加強措施，制約了懸掛隔水管對環境條件的適應能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種隔水管懸掛裝置及懸掛方法，所述隔水管懸掛裝置具有變截面的懸掛短節，能夠實現鉆井隔水管的懸掛。

本發明所提供的隔水管懸掛裝置，包括一懸掛短節；

所述懸掛短節包括中間段和設于其兩端的過渡段，所述過渡段的壁厚小于所述中間段的壁厚；

所述懸掛短節的外壁上設有扶正器。

上述的隔水管懸掛裝置中，由所述中間段至所述懸掛短節的兩端，所述過渡段的壁厚逐漸變??；

所述中間段的壁厚一致，即所述懸掛短節包括中間的加厚段和兩端的壁厚逐漸變薄的過渡段，過渡段的最薄處與常規隔水管的壁厚一致，即所述懸掛短節具有變截面的特點。如此設置，與常規的隔水管相比，本發明所述懸掛短節采用加強型壁厚設計，提高承載能力，同時在加厚段與隔水管之間設計過渡段，經過過渡段逐漸變化到近似常規隔水管的壁厚，這種設計可以避免由于懸掛短節壁厚增加之后，剛度過大導致其下的剛度較小的懸掛隔水管產生較大的變形載荷，解決了對應產生的如下風險：雖然常規隔水管通過壁厚可以提高強度和懸掛能力，但是由于其與懸掛的隔水管壁厚差異較大，由此造成的剛度的突變，導致了懸掛隔水管以下的隔水管發生較大的變形，從而產生應力過載，結構發生屈服破壞，這種情況下，即使懸掛隔水管的壁厚再強也沒有意義了，因為其下的懸掛隔水管已經發生了破壞。因此，本發明壁厚加過渡段設計的技術特征實現了不同剛度結構之間的平滑過渡，確保整個懸掛隔水管系統的應力風險點落在懸掛短節上，本發明的設計就能夠保證在懸掛短節發生破壞之前，其下的隔水管是安全的。

上述的隔水管懸掛裝置中，所述扶正器為扶正肋板；

本發明設置四個所述扶正器，每兩個所述扶正器對稱設置；

所述扶正器對懸掛隔水管進行扶正，減小了懸掛隔水管的彎曲載荷，避免了隔水管與分流器外殼之間發生碰撞的風險；惡劣環境條件下，懸掛隔水管會在海流作用下發生偏移，在所述扶正器的作用下，所述懸掛短節基本保持豎直的狀態。