CN102808590B - 用于固定到海底套管悬挂器上的桥接悬挂器及相关方法 - Google Patents
用于固定到海底套管悬挂器上的桥接悬挂器及相关方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102808590B CN102808590B CN201110354590.4A CN201110354590A CN102808590B CN 102808590 B CN102808590 B CN 102808590B CN 201110354590 A CN201110354590 A CN 201110354590A CN 102808590 B CN102808590 B CN 102808590B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hanger
- tubular body
- bridge joint
- seal sleeve
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 6
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000001145 finger joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Dowels (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
本发明涉及可扩张的锚定机构。带有可扩张锚定机构的桥接悬挂器(M)搭接在海底井口(32)中的套管悬挂器(36)上并促动以锚定到套管悬挂器上。锚定机构包括管状主体(40)和管状密封套筒(42)。管状密封套筒(42)与管状主体(40)的外径部分共轴并且安装在其上。主体(40)能够相对于密封套筒(42)从上部插入位置移动到下部设置位置。锚定机构还包括第一和第二锁定环(44，46)，二者都由密封套筒携带。第一锁定环(44)响应主体(40)从插入位置到设置位置的移动而接合套管悬挂器(36)内部内的轮廓(37)。第二锁定环(46)响应主体(40)从插入位置到设置位置的移动而将管状主体(40)锁定在设置位置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年10月25日提交的、名称为“Expandable AnchoringMechanism”的共同未决的美国临时申请No.61/406,191的优先权和权益，该临时申请因此通过引用结合在本文中。
技术领域
本发明大体上涉及在井口组件内的桥接悬挂器支承，并且更具体地涉及用以提高桥接悬挂器密封能力的结构。
背景技术
海底井组件包括固定到大直径导管上的井口外罩(housing)，该导管延伸至井中的第一深度。在经由导管钻到第二深度后，套管柱(string)降入井中并且通过套管悬挂器而悬置在井口外罩中。封隔装置(packoff)在套管悬挂器的外径部分与井口外罩的内孔之间密封。一些井具有两个或多个套管柱，各套管柱均由井口外罩中的套管悬挂器支承。
在一种类型的完井(completion)中，生产管道柱降入最末的套管柱中。管道悬挂器搭接并密封到上部套管悬挂器上。生产管道柱从管道悬挂器悬置并且井然后通过管道生产。在运行管道和管道悬挂器之前，作业者将对套管悬挂器封隔装置进行压力测试。封隔装置可能未能通过压力测试，这可能归因于在井口外罩内壁上的损害。如果这样的话，一种补救是在井口外罩中安装应急或桥接悬挂器。桥接悬挂器不支承套管柱，但具有与上部套管悬挂器中的轮廓通常相同的内部轮廓。作业者搭接并且密封桥接悬挂器的下部到套管悬挂器上。作业者在桥接悬挂器的上部外部部分与套管悬挂器上方的井口外罩之间安装封隔装置。作业者然后运行管道并且在桥接悬挂器中搭接和密封管道悬挂器。
随着井眼深度增大，在井眼内的压力增加，从而对悬挂器的悬置套管和衬垫柱施加越来越高的负荷。在需要桥接悬挂器以补充套管悬挂器封隔装置的情况下，这些压力可大于桥接悬挂器的最大压力定额。结果，在搭接和设置桥接悬挂器之后，井眼压力可导致将桥接悬挂器密封到井眼上的封隔装置失效，使得桥接悬挂器不适合用于搭接随后的管道悬挂器。因此，需要装置和方法来提高桥接悬挂器及其对应密封件的压力定额。
发明内容
通过提供可扩张的锚定系统及其使用方法的本发明的优选实施例，大体解决或规避了这些及其它问题，并且通常取得了技术优点。
根据本发明的实施例，公开了用于固定到海底套管悬挂器上的桥接悬挂器。桥接悬挂器包括管状主体和管状密封套筒。管状密封套筒与管状主体的外径部分共轴并且安装到该外径部分上。管状主体能够相对于密封套筒从上部插入位置移动到下部设置位置。桥接悬挂器包括第一锁定环，第一锁定环由密封套筒携带并且适合于响应主体从插入位置到设置位置的移动而接合套管悬挂器的内部内的轮廓。桥接悬挂器还包括第二锁定环，第二锁定环由密封套筒携带以响应主体从插入位置到设置位置的移动而将管状主体锁定在设置位置中。
根据本发明的另一实施例，公开了海底井口组件。海底井口组件包括套管悬挂器、桥接悬挂器和锚定机构。套管悬挂器适合于搭接并设置在井口中。桥接悬挂器搭接并设置在井口中与套管悬挂器相接合。锚定机构与搭接在套管悬挂器上的桥接悬挂器相结合。锚定机构响应施加到桥接悬挂器上的重量而促动以将桥接悬挂器锁定到套管悬挂器上。
根据本发明的又一实施例，公开了用于锚定桥接悬挂器到布置在海底井口中的套管悬挂器上的方法。该方法安装锚定机构组件到桥接悬挂器的主体上。该方法然后将锚定机构和桥接悬挂器搭接在套管悬挂器上，以及然后通过施加重量到桥接悬挂器组件上而促动锚定机构以将桥接悬挂器锁定到套管悬挂器上。
优选实施例的优点在于可提高桥接悬挂器的加压能力。这不需要将要求额外两个井下分离机构(trip)来搭接和设置的锁住套筒或悬挂器便可实现。因而，当前实施例减少了为提高桥接悬挂器的加压能力到井眼内需要的水平所必需的分离机构的总数。
附图说明
图1是根据本发明的带有安装的可扩张锚定机构的井口组件的一部分的竖直截面视图。
图2是根据本发明的可扩张锚定机构的透视图。
图3是图2的结构的竖直截面视图。
图4是图2的结构的可扩张锚定机构的密封套筒构件的透视图。
图5是图4的密封套筒的竖直截面视图。
图6是图2的结构的可扩张锚定机构的下部锁定环构件的透视图。
图7是图2的可扩张锚定机构的管状主体构件的正视图。
图8是沿图7的线8-8截取的截面视图。
图9是沿图1的线9-9截取的可扩张锚定机构的局部截面视图。
图10是示出本发明的操作的图1的结构的部分的示意剖视图。
图10A是通过图10中的参考标记10A环绕和标识的结构的一部分的放大视图。
图11是示出本发明的操作的图1的结构的部分的示意剖视图。
图11A是通过图11中的参考标记11A环绕和标识的结构的一部分的放大视图。
图12是示出本发明的操作的图1的结构的部分的示意剖视图。
图12A是通过图12中的参考标记12A环绕和标识的结构的一部分的放大视图。
图12B是通过图12中的参考标记12B环绕和标识的结构的一部分的放大视图。
图13是示出本发明的操作的图1的结构的部分的示意剖视图。
图13A是通过图13中的参考标记13A环绕和标识的结构的一部分的放大视图。
图14是示意地示出本发明的操作的图1的结构的部分的剖视图。
图15是示意地示出本发明的操作的图1的结构的部分的剖视图。
具体实施方式
现在将参考示出本发明的实施例的附图在下文中更充分地描述本发明。然而，本发明可以许多不同的形式实施并且不应当解释为受限于在本文中陈述的所示实施例。确切而言，这些实施例提供为使得本公开内容将是全面和完整的，并且将对本领域技术人员充分传达本发明的范围。全文中相同数字指代相同元件，并且上标注释(如果使用的话)表示在可选实施例中的类似元件。
在下文的讨论中，陈述大量的具体细节以提供对本发明的全面理解。然而，对本领域技术人员而言将显然可实践本发明而无需这些具体细节。此外，在很大程度上，与钻机操作、套管悬挂器和套管操作、结构、安装等有关的细节已经省略，因为这些细节不认为是为获得本发明的完整理解所必需的，并且被认为是在相关领域技术人员的技能之内。
参考图1，锚定机构M作为位于海床的海底井口组件的构件进行搭接和设置。锚定机构M安装在海底井口组件中的常规井口外罩32中的套管悬挂器36中。导管柱(未示出)安装在井口外罩32中并且延伸到井中的第一深度。套管悬挂器36提供成用以固定到胶凝就位的套管柱(未示出)上。在海底井口组件中的井口外罩32及其连接的进一步细节在共同所有的美国专利No.7,073,591中陈述，该专利通过引用结合在本文中。
参考图2，锚定机构M包括主体40，密封套筒42安装到主体40上。锚定机构M包括周向延伸的C形第一或上部锁定环44。上部锁定环44装配到处在密封套筒42中邻近密封套筒42的弓形(或弧形，arcuate)凸轮外罩槽口76的周向延伸的环形槽或槽口88(图5)中。上部锁定环44提供成用于在密封套筒42与套管悬挂器36之间密封和锁定，如下所述。
参考图2，锚定机构M包括安装在密封套筒42中的径向延伸端口或通道60中的多个剪切销58。剪切销58延伸到形成在主体40中的径向延伸承座62(图10)中。如图2所示，锚定机构M还包括通过连接螺钉或销66而安装到密封套筒42上的内部防旋转键64和固定在内部防旋转键64的保持槽或槽口70内的外部防旋转键68，如图9所示。柱形组装螺母50安装到主体40的下端上。
如图3所示，上部锁定环44包括具有外径轮廓的C形环，该外径轮廓适应于匹配套管悬挂器36中的内径轮廓或槽37(图10A)。参考图3，上部锁定环44具有处在上部锁定环44的内径上端上的促动斜面(bevel)55。促动斜面55可接合主体40上的匹配斜面57以促使第一或上部锁定环44沿径向朝外，如下文关于图10和10A所述。如图3所示，柱形组装螺母50具有螺纹内表面52以接合和安装在对应的螺纹外表面54上，该螺纹外表面54沿轴向在密封套筒42下方形成在主体40的下部或颈部56上。柱形组装螺母50可允许密封套筒42在主体40上沿轴向滑动，如下所述，同时将密封套筒42固定到主体40上。锚定机构M还包括安装在位于密封套筒42的内部下部中的下部锁定环环形槽48中的C形第二或下部锁定环46。下部锁定环46将在下文关于图6更详细地描述。
现在参考图4和图5，密封套筒42可为限定密封套筒中央通道43的管状体。下部锁定环环形槽48形成在密封套筒42的下端中并从密封套筒42的内径表面沿径向朝外地延伸。上部锁定环环形槽88形成在密封套筒42的上端中并从密封套筒42的外径表面沿径向朝内地延伸。密封套筒中央通道43具有处于密封套筒42下端的第一直径并且朝外渐缩至处于密封套筒42上端在面朝上的渐缩肩部45处的第二直径。
密封套筒弓形凸轮外罩槽口76形成在密封套筒42的内径部分中并从面向上的渐缩肩部45沿轴向向下延伸以搭接在面向上的槽口肩部47处。密封套筒肋状物51将各个密封套筒弓形凸轮外罩槽口76与相邻的密封套筒弓形凸轮外罩槽口76相分离。如图4所示，密封套筒42通过密封套筒42的侧壁限定倒T形防旋转开口53。如下文更详细地描述，内部和外部防旋转键64、68将安装到密封套筒42上处于防旋转开口53中。端口60经由密封套筒42从密封套筒42的外径表面延伸到密封套筒中央通道43。密封套筒42还限定处在密封套筒42外径部分上的面朝下的肩部41。面朝下的肩部41可搭接在如下文更详述地描述的套管悬挂器36的缘边上。
如图6所示，下部锁定环46具有适当数目的径向间隔的、朝内延伸的锁定指状物80，这些指状物80围绕锁定环46的内表面形成在间隔位置处。一组周向布置的槽口84存在于锁定指状物80之间。槽口84相对于下文更详细描述的主体40上的指状件72(图8)具有可比较的弓形12°尺寸。
现在参考图7和图8，主体40具有多个径向间隔的朝外延伸的键或指状件72(图8)，其围绕外部柱形表面74形成。指状件72如图8所示那样延伸12°的弓形尺寸并且位于主体40的表面上。指状件72彼此等距地间隔，但除开如78处所示，在该处间距提供成用以接收和容纳密封套筒42的防旋转键64和68。如图9所示，密封套筒42的弓形凸轮外罩槽口76形成为用以延伸24°的弓形尺寸，两倍于主体40的指状件72的延伸程度。指状件72延伸过主体40的轴向长度的一部分并且包括位于各指状件72的下端上的斜面57。如下文更详细地描述，密封套筒42将在主体40上滑动使得主体40的指状件72将置于对应弓形凸轮外罩槽口76内。
参考图7，主体40还包括形成在主体40的下部外部部分上的下部锁定环促动部件81。下部锁定环促动部件81为与指状件72沿轴向对准的突出体并且其宽度大致等于指状件72的宽度。此外，下部锁定环促动部件81的宽度使得下部锁定环促动部件81可穿过下部锁定环46的槽口84。
在操作期间，当第二或下部锁定环46接合时，指状件80可装配到环形凹部82(图3和图12A)中以在主体40和密封套筒42之间形成承载连接(图12和图12A)，其中，环形凹部82形成为围绕主体40的下部外部部分沿轴向处在指状件72下方。
如图9所示，外部防旋转键68装配在内部防旋转键64的朝下延伸槽口70内。如图所示，内部防旋转键64的槽口70具有T形径向轮廓，其中T形的杆部紧邻内部防旋转键64的内径。外部防旋转键68包括外部防旋转键肋状物69，该肋状物69适合于插入内部防旋转键64的槽口70的T形径向轮廓的杆部中。优选的是，槽口70的杆部具有径向深度大于肋状物69的径向深度；因而，外部防旋转键68可在径向朝内的位置与径向朝外的位置之间移动。内部防旋转键64包括内孔以接收连接件66，该连接件66然后可将内部防旋转键64固定到密封套筒42上。外部防旋转键68可通过来自槽口70中的弹簧(未示出)的弹性力而促使朝外。外部防旋转键68能够响应该弹性力朝外和朝内接合和移动以便紧急解锁，如下文将陈述的那样。
当锚定机构M初始搭接在套管悬挂器36上时，外部旋转键68搭接套管悬挂器36的内部表面并由套管悬挂器36的内部表面径向朝内按压。外部防旋转键68在如将要描述的那样搭接在槽口86(图15)内之后能够朝外移动，其中，若干槽口86可提供在沿周向间隔的位置处，形成为沿套管悬挂器36的内表面纵向地延伸。
锚定机构M通过首先将上部锁定环44、下部锁定环46和防旋转键64和68组装到密封套筒42上而组装。上部锁定环44将装配到上部锁定环环形槽88中，使得促动斜面55的一部分将在弓形凸轮外罩槽口76处暴露在密封套筒中央通道43中。第二或下部锁定环46将装配到下部锁定环环形槽48中使得指状件80面向密封套筒中央通道43。主体40然后装配到密封套筒42中，其中在主体40与密封套筒42之间提供间隙配合。如在操作之前的组装那样，各指状件72下端上的斜面57将经由如图3所示的弓形凸轮外罩槽口76抵接上部锁定环44上的促动斜面55。第二或下部锁定环46的指状件80将沿轴向在主体40的下部锁定环促动部件81下方外接主体40，其中促动部件81沿轴向位于环形凹部82下方。下部锁定环46的槽口84将与主体40的各指状件72之间的空间对齐，如图9中的虚线所示。参考图2，剪切销58然后通过密封套筒42中的端口60插入并进入主体40中的承座62。组装螺母50然后安装在主体40上并使其螺纹表面52和54(图3)形成接合以便柱形组装螺母50的上部缘边抵接第二或下部锁定环46的下表面，将密封套筒42保持在主体40上。
组装的锚定机构M因而以柱形密封套筒42的形式间隙配合到主体40上，以便柱形密封套筒42相对于主体40的轴向移动通过剪切销58的存在而受到约束。C形锁定环44和46当受到外力时能够关于密封套筒42相对朝内和朝外径向移动，但相对于密封套筒42的轴向移动分别通过环形槽88、48而受到抑制。组装的锚定机构M可以朝下移动并以常规方式搭接到套管悬挂器36上以便锁定就位。
操作中，密封套筒42的面朝下的肩部41搭接在套管悬挂器36的上部坐置表面上，如图1中示出且在图11A中以100示意地示出。同时，在密封套筒42与套管悬挂器46的表面之间的外部金属对金属密封如在图11A中102处所示那样形成。为此目的，第一水平的负荷，例如大约60,000磅，施加到锚定机构M上以施力于外部金属对金属密封102。
其后，额外的更大负荷，例如大约80,000磅，施加到锚定机构M上以剪切剪切销58。当剪切销58断裂，如图10中104处所示，在主体40与密封套筒42之间的连接破坏，且主体40提供相对于密封套筒42的轴向移动自由度。主体40然后能够关于密封套筒42和套管悬挂器36沿轴向朝下移动。
当主体40开始朝下移动时，上部锁定环44和下部锁定环46二者都通过如图10A所示那样在位置106和108处的凸轮轮廓表面受力。各指状件72的斜面57接触第一或上部锁定环44的促动斜面55。当主体40持续相对于密封套筒42沿轴向朝下移动时，随着促动斜面55沿斜面57滑动，各指状件72的斜面57将促使第一或上部锁定环44沿径向朝外。当第一或上部锁定环44沿径向朝外移动时，它将搭接在套管悬挂器36上的匹配轮廓中。在示出的实施例中，套管悬挂器36将包括面朝下的肩部37，第一或上部锁定环44将抵接该肩部37以阻止密封套筒42相对于套管悬挂器36的朝上轴向移动。
同时，第二或下部锁定环46的指状件80和下部锁定环促动部件81的匹配斜面轮廓将彼此滑过，迫使第二或下部锁定环46沿径向进入环形槽48中。当主体40相对于密封套筒42沿轴向朝下持续移动时，环形凹部82将紧邻第二或下部锁定环46移动。第二或下部锁定环46然后将沿径向朝内移动到环形凹部82中，使得第二或下部锁定环46的斜面轮廓将在环形凹部82内抵接主体40。
如图12所示，在主体40朝下移动的终点，主体40维持上部锁定环44受力以便牵拉来自套管悬挂器36的一定程度的锚定，如图12A中110处所示。下部锁定环46朝内收缩其直径到环形凹部82中以便如图12A中在112处所示那样设置在主体40的下部锁定环促动部件81上并且抵靠主体40的下部锁定环促动部件81装配，并且因而将密封套筒42和主体40锁定在一起。另外，在密封套筒42的上部与主体40的内部周向表面之间的内部金属对金属密封如图12B在114处所示那样受力。密封套筒42和主体40然后锁定就位并且形成金属对金属密封接合。
一旦接合并且锁定在一起，为了从密封套筒42将主体40解锁，对主体40执行沿顺时针方向旋转12°。这通过密封套筒42的弓形凸轮外罩槽口76而移动主体40的指状件72。继而，这将移动主体40的下部锁定环促动部件81从抵接下部锁定环46的指状件80到与第二或下部锁定环46的槽口84对准。密封套筒42的弓形凸轮外罩槽口76相比于主体40的指状件72的凸轮轮廓的宽度(图9)具有两倍的宽度以允许该12°的旋转。。
当主体40上的指状件72移动到它们的各自凸轮外罩槽口76(图9)的相对侧时，主体40上的指状件72和下部锁定环促动部件81如图14中在120处示意性所示地那样对准，其中，指状件80之间的槽口84处在下部锁定环46中。主体40的下部锁定环促动部件81然后能够关于密封套筒42沿纵向移动，通过从图12A中所示位置到图13A中所示位置的朝上轴向移动而将主体40与密封套筒42解锁。在该移动的终点，组装螺母50的上表面116(图13A)搭接在第二或下部锁定环46的指状件80的朝内延伸部分之下，从而通过主体40提供提升支承。主体40可因此朝上移动，并且现在通过主体40支承的密封套筒42可从套管悬挂器36移出。
为了应急程序并且为了确保解锁，主体40、密封套筒42和套管悬挂器36由于金属对金属密封的效果，通常不仅受到轴向而且受到转动抑制。通常，在主体40抵靠密封套筒42之间的内部金属对金属密封114(图12A)的强度小于在密封套筒42和套管悬挂器36之间以100和102(图11A)所示的外部连接力。因此，在上文所述的正常解锁过程期间发生的旋转运动在主体40与密封套筒42之间发生。
然而，如果旋转发生在密封套筒42与套管悬挂器36之间，则安装的锚定机构M可能未解锁。然而，在这种事件中，密封套筒42在套管悬挂器36内旋转至其中外部防旋转键68通过弹性力而促使朝外的位置。外部防旋转键68在朝外移动中装配在形成于套管悬挂器36(图15)中的槽口86的其中一个内并与其接合。密封套筒42和套管悬挂器36然后互连以便共同地旋转运动。然后给予到主体40上的旋转运动导致在主体40和套管悬挂器36之间发生旋转。锚定机构M然后可解锁并且与套管悬挂器36和井口外罩32分离。
因此，所公开的实施例提供了许多优点。例如，通过使桥接悬挂器接合套管悬挂器以从套管悬挂器和悬挂的套管柱牵拉额外负荷能力，可利用所公开的实施例而提高桥接悬挂器的加压能力。这无需将要求额外的两个井下分离结构来搭接和设置的单独锁住套筒或悬挂器便可实现。因而，当前实施例减少了为提高桥接悬挂器的加压能力至井眼内需要的水平所必需的分离结构的总数。
应当理解的是，本发明可采用许多形式和实施例。因此，可不脱离本发明的精神或范围在上文中做出若干变型。尽管因此已参照本发明优选实施例中的一些描述了本发明，但注意的是所公开的实施例实际上为示意而非限制的，并且在上文的公开内容中构思出大量变型、修改、改变和替代物，以及在一些情况下，可使用本发明的一些特征而无需相应地利用其它特征。在阅读上文描述的优选实施例的基础上，本领域技术人员可容易和合乎需要地想到许多此类变型和修改。因此，适当的是，所附权利要求应宽泛且以与本发明的范围相一致的方式予以解释。
Claims (12)
1.一种用于固定到海底套管悬挂器(36)上的桥接悬挂器(M)，包括：
管状主体(40)；
管状密封套筒(42)，其与所述管状主体(40)的外径部分共轴并且安装在所述管状主体(40)的外径部分上，所述管状主体(40)能够相对于所述密封套筒(42)从上部插入位置移动到下部设置位置；
位于所述密封套筒的内部部分的内部金属密封表面，其响应于所述管状主体向设置位置的移动在所述管状主体和所述密封套筒之间形成金属对金属密封；
位于所述密封套筒的外部部分的外部金属密封表面，其响应于所述管状主体向设置位置的移动在所述密封套筒和所述套管悬挂器之间形成金属对金属密封；
第一锁定环(44)，其由所述密封套筒(42)携带并且适合于响应所述管状主体(40)从插入位置到设置位置的移动而接合处于所述套管悬挂器(36)的内部内的轮廓(37)；以及
第二锁定环(46)，其由所述密封套筒(42)携带以响应所述管状主体(40)从所述插入位置到所述设置位置的移动而将所述管状主体(40)锁定在所述设置位置。
2.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述桥接悬挂器(M)还包括柱形组装螺母(50)，所述柱形组装螺母(50)安装到所述管状主体(40)的末端沿轴向处于所述密封套筒(42)下方，并且具有与所述管状主体(40)的对应螺纹外表面(54)相配合以将所述密封套筒(42)固定到所述管状主体(40)上的螺纹内表面(52)。
3.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述第二锁定环(46)包括：
C形环，其安装在由所述密封套筒(42)的内径下部所限定的环形槽(48)中；
至少一个径向间隔的朝内延伸的锁定指状件(80)，其形成在所述C形环的内径表面中；以及
所述锁定指状件(80)适合于装配到围绕所述管状主体(40)的外径部分形成的环形凹部(82)中，由此形成承载连接。
4.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述第一锁定环(44)包括：
C形环，其安装在由所述密封套筒(42)的外径上部所限定的圆形凹部(88)中；以及
所述C形环具有凸轮轮廓(57)，所述凸轮轮廓(57)构造成用以接合所述管状主体(40)的匹配轮廓(55)以便所述管状主体(40)当处在所述设置位置时将促使所述C形环朝外以接合所述套管悬挂器(36)。
5.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述管状密封套筒(42)通过剪切销(58)而安装到所述管状主体(40)上，所述剪切销(58)延伸通过位于所述密封套筒(42)中的孔口(60)并且进入处在所述管状主体(40)中的对应孔口(62)以将所述管状主体(40)保持在所述插入位置直到施加到所述管状主体(40)上的重量剪切所述剪切销(58)。
6.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述桥接悬挂器(M)还包括多个指状件(72)，所述指状件(72)形成在所述管状主体(40)的外表面中紧邻形成在所述密封套筒(42)的内表面中的对应指状槽口(76)，所述指状件(72)和槽口(76)围绕所述管状主体(40)的直径沿周向放置，以及所述指状槽口(76)具有两倍于所述指状件(72)的弓形宽度，以便所述指状件(72)可插入到所述指状槽口(76)中并从第一位置旋转到第二位置以将所述桥接悬挂器(M)从所述设置位置移动到收回位置。
7.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述桥接悬挂器(M)还包括：
位于所述管状本体上的与所述第一锁定环接合的第一凸轮表面；
位于所述管状本体上的与所述第二锁定环接合的第二凸轮表面；
其中所述管状本体朝向设置位置的移动能够导致所述第一凸轮表面和所述第二凸轮表面同时地将所述第一锁定环和所述第二锁定环移动到分别与所述套管悬挂器和所述管状本体接合，以及同时地将所述内部金属密封表面和所述外部金属密封表面移动到与所述管状本体和所述套管悬挂器密封接合。
8.根据权利要求1所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述桥接悬挂器(M)还包括设于所述密封套筒上的面朝下的肩部，且所述肩部适用于搭接在所述套管悬挂器的缘边上。
9.一种用于固定到海底套管悬挂器(36)上的桥接悬挂器(M)，包括：
管状主体(40)；
管状密封套筒(42)，其与所述管状主体(40)的外径部分共轴并且安装在所述管状主体(40)的外径部分上，所述管状主体(40)能够相对于所述密封套筒(42)从上部插入位置移动到下部设置位置；
第一锁定环(44)，其由所述密封套筒(42)携带并且适合于响应所述管状主体(40)从插入位置到设置位置的移动而接合处于所述套管悬挂器(36)的内部内的轮廓(37)；以及
第二锁定环(46)，其由所述密封套筒(42)携带以响应所述管状主体(40)从所述插入位置到所述设置位置的移动而将所述管状主体(40)锁定在所述设置位置；
所述桥接悬挂器(M)还包括内部防旋转键(64)，所述内部防旋转键(64)安装到所述密封套筒(42)上用于接合所述密封套筒(42)以阻止所述密封套筒(42)相对于所述套管悬挂器(36)旋转。
10.根据权利要求9所述的桥接悬挂器(M)，其特征在于，所述桥接悬挂器(M)还包括外部防旋转键(68)，所述外部防旋转键(68)安装到所述密封套筒(42)上用于接合所述套管悬挂器(36)以便通过由所述内部防旋转键(64)内部的弹簧所施加的弹簧力而促使所述外部防旋转键(68)朝外。
11.一种用于锚定桥接悬挂器(M)到布置在海底井口中的套管悬挂器(36)上的方法，所述方法包括：
(a)将锚定机构组件安装到桥接悬挂器(M)的主体(40)上；
(b)将所述锚定机构和桥接悬挂器(M)搭接到所述套管悬挂器(36)上；然后
(c)通过施加重量到所述桥接悬挂器(M)上而促动所述锚定机构以将所述桥接悬挂器(M)锁定到所述套管悬挂器(36)上；
其中步骤(c)包括使第一锁定环(44)从密封套筒(42)沿径向朝外扩张以锁定所述密封套筒(42)到所述套管悬挂器(36)上，以及使第二锁定环(46)沿径向朝内移动以锁定所述桥接悬挂器的主体(40)到所述密封套筒(42)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括相对于所述锚定机构的密封套筒(42)旋转所述锚定机构的管状主体(40)以使第一锁定环(44)与所述套管悬挂器(36)脱离接合，由此允许所述桥接悬挂器(M)收回。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US40619110P | 2010-10-25 | 2010-10-25 | |
| US13/109,783 | 2011-05-17 | ||
| US13/109783 | 2011-05-17 | ||
| US13/109,783 US8640777B2 (en) | 2010-10-25 | 2011-05-17 | Expandable anchoring mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102808590A CN102808590A (zh) | 2012-12-05 |
| CN102808590B true CN102808590B (zh) | 2017-03-01 |
Family
ID=45971988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110354590.4A Expired - Fee Related CN102808590B (zh) | 2010-10-25 | 2011-10-25 | 用于固定到海底套管悬挂器上的桥接悬挂器及相关方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8640777B2 (zh) |
| CN (1) | CN102808590B (zh) |
| AU (1) | AU2011239285B2 (zh) |
| BR (1) | BRPI1104366B1 (zh) |
| MY (1) | MY162650A (zh) |
| NO (1) | NO344448B1 (zh) |
| SG (1) | SG180123A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2479552B (en) * | 2010-04-14 | 2015-07-08 | Aker Subsea Ltd | Subsea wellhead providing controlled access to a casing annulus |
| GB2484298A (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-11 | Plexus Ocean Syst Ltd | Subsea wellhead with adjustable hanger forming an annular seal |
| CN103233694B (zh) * | 2013-04-17 | 2015-12-09 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 下放悬挂采动区地面煤层气井生产套管的方法及套管装置 |
| CN105164362B (zh) * | 2013-05-03 | 2018-10-02 | 石油工业（英国）有限公司 | 梅林钻井隔水管组合件 |
| US9556698B2 (en) * | 2014-12-31 | 2017-01-31 | Cameron International Corporation | Landing system |
| NO344391B1 (en) * | 2017-04-12 | 2019-11-25 | Aker Solutions As | A wellhead arrangement and installation method |
| CN112855062B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水下高压井口的锁紧机构 |
| CN118088091B (zh) * | 2024-04-24 | 2024-07-09 | 克拉玛依三盛有限责任公司 | 一种不动火井口套管修复的单向锚封器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759409A (en) * | 1987-04-30 | 1988-07-26 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Subsea wellhead seal assembly |
| US4949786A (en) * | 1989-04-07 | 1990-08-21 | Vecto Gray Inc. | Emergency casing hanger |
| US5174376A (en) * | 1990-12-21 | 1992-12-29 | Fmc Corporation | Metal-to-metal annulus packoff for a subsea wellhead system |
| CN201778731U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-03-30 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 海洋水下卧式采油树用油管悬挂器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900041A (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-13 | Fmc Corporation | Subsea well casing hanger packoff system |
| US20030121667A1 (en) | 2001-12-28 | 2003-07-03 | Alfred Massie | Casing hanger annulus monitoring system |
| US7861789B2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-01-04 | Vetco Gray Inc. | Metal-to-metal seal for bridging hanger or tieback connection |
| US8276671B2 (en) | 2010-04-01 | 2012-10-02 | Vetco Gray Inc. | Bridging hanger and seal running tool |
-
2011
- 2011-05-17 US US13/109,783 patent/US8640777B2/en active Active
- 2011-10-18 MY MYPI2011005006A patent/MY162650A/en unknown
- 2011-10-19 SG SG2011076510A patent/SG180123A1/en unknown
- 2011-10-21 NO NO20111425A patent/NO344448B1/no not_active IP Right Cessation
- 2011-10-24 AU AU2011239285A patent/AU2011239285B2/en not_active Ceased
- 2011-10-24 BR BRPI1104366-0A patent/BRPI1104366B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-10-25 CN CN201110354590.4A patent/CN102808590B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759409A (en) * | 1987-04-30 | 1988-07-26 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Subsea wellhead seal assembly |
| US4949786A (en) * | 1989-04-07 | 1990-08-21 | Vecto Gray Inc. | Emergency casing hanger |
| US5174376A (en) * | 1990-12-21 | 1992-12-29 | Fmc Corporation | Metal-to-metal annulus packoff for a subsea wellhead system |
| CN201778731U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-03-30 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 海洋水下卧式采油树用油管悬挂器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI1104366B1 (pt) | 2020-06-02 |
| BRPI1104366A2 (pt) | 2014-03-25 |
| MY162650A (en) | 2017-06-30 |
| CN102808590A (zh) | 2012-12-05 |
| US8640777B2 (en) | 2014-02-04 |
| AU2011239285A1 (en) | 2012-05-10 |
| US20120097399A1 (en) | 2012-04-26 |
| NO20111425A1 (no) | 2012-04-26 |
| NO344448B1 (no) | 2019-12-09 |
| SG180123A1 (en) | 2012-05-30 |
| AU2011239285B2 (en) | 2016-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102808590B (zh) | 用于固定到海底套管悬挂器上的桥接悬挂器及相关方法 | |
| US4595063A (en) | Subsea casing hanger suspension system | |
| US7896081B2 (en) | Internal tieback for subsea well | |
| US7861789B2 (en) | Metal-to-metal seal for bridging hanger or tieback connection | |
| AU2005294279B2 (en) | Universal connection interface for subsea completion systems | |
| US6520263B2 (en) | Retaining apparatus for use in a wellhead assembly and method for using the same | |
| US8662189B2 (en) | Tubing hanger assembly with single trip internal lock down mechanism | |
| AU2013205876B2 (en) | Tubing string with latch system | |
| GB2410514A (en) | Wellhead casing hanger | |
| US5159982A (en) | Double walled riser | |
| AU2013201474B2 (en) | High-capacity single-trip lockdown bushing and a method to operate the same | |
| US8944156B2 (en) | Hanger floating ring and seal assembly system and method | |
| US9725978B2 (en) | Telescoping joint packer assembly | |
| CN105992859B (zh) | 衬管吊架设置工具及其使用方法 | |
| US20040102069A1 (en) | Hydraulic connector | |
| GB2435661A (en) | Wellhead casing hanger with expandable load ring | |
| SG191674A1 (en) | Hanger floating ring and seal assembly system and method | |
| SG191675A1 (en) | Hanger floating ring and seal assembly system and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170301 Termination date: 20211025 |