CN103122753A - 一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于：它包含上脱离器和下脱离器，上脱离器和下脱离器通过定位锥面配合；所述下脱离器的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔；所述上脱离器外侧沿周向设置有一圈凸块；所述上脱离器沿周向每间隔60°设置有一个径向通孔，所述通孔与卡块配合，所述卡块由液压驱动装置驱动；所述液压驱动装置分为两部分，通过螺栓连接而成，所述液压驱动装置内侧设置有周向凹槽，所述周向凹槽与所述上脱离器外侧凸块配合，实现液压驱动装置与上脱离器的连接；所述液压驱动装置的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔，所述液压驱动装置下部沿周向每间隔60°设置有一个液压缸，每个液压缸设置有两根液压控制管线。本发明结构简单，操作简便，承载能力强，作业效率高，可以广泛用于各种海上防台风钻井隔水管的连接中。

Description

一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置
技术领域
本发明涉及一种脱离及回接装置，尤其是一种用于海上油气钻井领域的防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置。
背景技术
钻井隔水管是海底井口与钻井平台之间最薄弱最重要的连接单元，极易受到恶劣天气条件的影响，特别是我国南海频繁发生的台风等灾害性天气。恶劣天气来临的前几天就需要对钻井隔水管进行脱离回收，常规深水钻井隔水管的回收相当费时且成本昂贵，在紧急情况下还面临无法回收隔水管的风险。为了解决常规钻井隔水管回收费时的问题，提出了防台风钻井隔水管概念，防台风钻井隔水管系统与常规钻井隔水管系统的主要区别是防台风钻井隔水管在近海面处配有脱离及回接装置，可以实现钻井隔水管的近海面脱离，脱离后只需回收近海面脱离装置之上的小部分钻井隔水管，其余大部分钻井隔水管在台风来临时依靠浮力系统在海水中自由站立，大大减少了钻井船撤离的时间，降低了钻井成本。同时，台风过后依靠近海面脱离及回接装置可快速实现钻井隔水管系统的回接，大大提高作业效率。因此，需要设计一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，以便实现台风环境载荷下钻井隔水管的紧急脱离及快速回接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便并能有效实现钻井隔水管紧急脱离及快速回接的近海面脱离及回接装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于：它包含上脱离器和下脱离器，上脱离器和下脱离器通过定位锥面配合；所述下脱离器的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔；所述上脱离器外侧沿周向设置有一圈凸块；所述上脱离器沿周向每间隔60°设置有一个径向通孔，所述通孔与卡块配合，所述卡块由液压驱动装置驱动；所述液压驱动装置分为两部分，通过螺栓连接而成，所述液压驱动装置内侧设置有周向凹槽，所述周向凹槽与所述上脱离器外侧凸块配合，实现液压驱动装置与上脱离器的连接；所述液压驱动装置的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔，所述液压驱动装置下部沿周向每间隔60°设置有一个液压缸，每个液压缸设置有两根液压控制管线。
所述下脱离器的中上部设置有一与所述卡块配合的凹槽。
所述上脱离器的上部和所述下脱离器的下部分别设置有一与钻井隔水管连接的法兰。
所述上脱离器和下脱离器为衬套密封，采用O型圈密封。
所述上脱离器和下脱离器外侧沿周向每间隔60°设置有一根辅助管线，辅助管线母端内侧设置有两排密封槽，辅助管线采用O型圈密封。
所述上脱离器和下脱离器的辅助管线与相邻螺栓孔沿周向的间隔角度为30°。
所述卡块与脱离器的配合端呈60°圆弧状，所述卡块与液压驱动装置连接端设置有两个螺栓孔。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设计了上下脱离器，并通过液压驱动装置驱动卡块实现上下脱离器的连接与脱离，结构简单，操作简便，可有效实现钻井隔水管的紧急脱离及快速回接。2、本发明在液压驱动装置和下脱离器上分别设置有导向绳孔，通过导向绳可以快速实现上下脱离器的准确定位，提高本发明的回接效率。3、本发明在上脱离器和下脱离器上均设置有定位锥面，通过定位锥面实现上下脱离器的准确对中，提高本发明的回接成功率。4、本发明的卡块与脱离器配合端呈60°圆弧状，增大接触面积，提高本发明的承载能力。本发明结构简单，操作简便，回接效率和成功率均较高，且有较强的承载能力，可以广泛用于各种海上防台风钻井隔水管的连接中。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的上脱离器俯视图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为本发明的下脱离器结构示意图。
图5为本发明的衬套示意图。
图6为本发明的卡块示意图。
图7为本发明的液压驱动装置立体示意图。
1、上脱离器；2、下脱离器；3、衬套；4、液压驱动装置；5、卡块；6、导向绳；7、上脱离器法兰；8、上脱离器螺栓孔；9、定位锥面；10、上脱离器辅助管线母端密封槽；11、上脱离器辅助管线母端；12、上脱离器辅助管线；13、上脱离器凸块；14、径向通孔；15、下脱离器凹槽；16、下脱离器法兰；17、下脱离器辅助管线母端密封槽；18、下脱离器辅助管线；19、下脱离器辅助管线母端；20、下脱离器辅助管线O型密封圈；21、下脱离器导向绳孔；22、衬套密封槽；23、衬套O型密封圈；24、卡块配合端圆弧；25、卡块螺栓孔；26、液压驱动装置螺栓孔；27、液压驱动装置凹槽；28、液压驱动装置导向绳孔；29、液压缸；30、液压控制管线。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明主要包括上脱离器1、下脱离器2、衬套3、液压驱动装置4、卡块5和导向绳6。
如图1、图2、图3所示，本发明的上脱离器1上部设置有一法兰7，法兰7上设置六个螺栓孔8，通过螺栓和螺栓孔8可以将上脱离器1与钻井隔水管固定连接；上脱离器1的下部设置有定位锥面9，通过定位锥面9与下脱离器2配合，提高回接成功率；上脱离器1外侧沿周向每间隔60°设置有一根辅助管线12，辅助管线母端11内侧设置有两排密封槽10，辅助管线12与相邻螺栓孔8沿周向的间隔角度为30°；上脱离器1外侧沿周向设置有一圈凸块13，上脱离器1沿周向每隔60°设置有一个径向通孔14。
如图1、图4所示，本发明的下脱离器2的上部设置有定位锥面9，通过定位锥面9与上脱离器1配合；下脱离器2中上部设置有一与卡块配合的凹槽15，下脱离器2下部设置有一法兰16，法兰16上设置六个螺栓孔，通过螺栓和螺栓孔可以将下脱离器2与钻井隔水管固定连接；下脱离器2沿周向每间隔60°设置有一根辅助管线18，辅助管线母端19内侧设置有两排密封槽17，辅助管线18采用O型圈20密封；下脱离器2的外侧沿周向每隔180°设置有一个导向绳孔21。
如图1、图5所述，本发明的衬套3上部和下部均有两排密封槽22，分别采用O型密封圈23对上脱离器1和下脱离器2进行密封。
如图1、图6所示，本发明的卡块5与脱离器配合端呈60°圆弧24，增大接触面积，有利于上脱离器1与下脱离器2之间的力传递，所述卡块5与液压驱动装置连接端设置两个螺栓孔25。
如图1、图7所示，本发明的液压驱动装置4分为两部分，通过螺栓和螺栓孔26连接成一个完整的液压驱动装置4；液压驱动装置4内侧设置有周向凹槽27，周向凹槽27与上脱离器1外侧凸块13配合，实现液压驱动装置4与上脱离器1的连接；液压驱动装置4的外侧沿周向每隔180°设置有一个导向绳孔28，通过与下脱离器2的导向绳孔21组合应用，实现上脱离器1和下脱离器2的快速对中；液压驱动装置4下部沿周向每间隔60°设置有一个液压缸29，液压缸29焊接在液压驱动装置4的支架上，液压缸29分为两个腔室，每个腔室分别连接一根液压控制管线30，可以驱动卡块5沿上脱离器1的径向通道14往返运动。
本发明工作时，包括以下两种情况：
当本发明处于回接状态时，两根导向绳6穿过液压驱动装置4的导向绳孔28和下脱离器2的导向绳孔21，通过水下机器人向下拉动导向绳6，上下脱离器配合锥面9首先接触，并沿着锥面方向逐渐靠近，当上下脱离器的锥面9完全配合时，可以启动液压驱动装置4的液压系统，液压驱动装置4驱动卡块5沿径向往里移动，当卡块5的配合端24与下脱离器2的凹槽15完全配合时，关闭液压系统并保持压力不变，从而完成近海面脱离装置的回接。
当本发明处于脱离状态时，首先降低脱离及回接装置的轴向载荷，防止卡块5与上脱离器1和下脱离器2的摩擦力过大导致脱离失败，然后启动液压驱动装置4的液压系统驱动卡块5沿径向往外移动，当卡块5的配合端24与下脱离器2的凹槽15完全脱离时，可以提起上脱离器1，完成近海面脱离装置的脱离。

Claims (7)

1.一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于：它包含上脱离器和下脱离器，上脱离器和下脱离器通过定位锥面配合；所述下脱离器的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔；所述上脱离器外侧沿周向设置有一圈凸块；所述上脱离器沿周向每间隔60°设置有一个径向通孔，所述通孔与卡块配合，所述卡块由液压驱动装置驱动；所述液压驱动装置分为两部分，通过螺栓连接而成，所述液压驱动装置内侧设置有周向凹槽，所述周向凹槽与所述上脱离器外侧凸块配合，实现液压驱动装置与上脱离器的连接；所述液压驱动装置的外侧沿周向每间隔180°设置有一个导向绳孔，所述液压驱动装置下部沿周向每间隔60°设置有一个液压缸，每个液压缸设置有两根液压控制管线。
2.根据权利要求1所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述下脱离器的中上部设置有一与所述卡块配合的凹槽。
3.根据权利要求1所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述上脱离器的上部和所述下脱离器的下部分别设置有一与钻井隔水管连接的法兰。
4.根据权利要求1所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述上脱离器和下脱离器为衬套密封，采用O型圈密封。
5.根据权利要求1所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述上脱离器和下脱离器外侧沿周向每间隔60°设置有一根辅助管线，辅助管线母端内侧设置有两排密封槽，辅助管线采用O型圈密封。
6.根据权利要求1或5所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述上脱离器和下脱离器的辅助管线与相邻螺栓孔沿周向的间隔角度为30°。
7.根据权利要求1所述一种防台风钻井隔水管近海面脱离及回接装置，其特征在于，所述卡块与脱离器的配合端呈60°圆弧状，所述卡块与液压驱动装置连接端设置有两个螺栓孔。
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