CN104196476B - 悬挂式螺杆泵排液井口操作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂式螺杆泵排液井口操作台。该悬挂式螺杆泵排液井口操作台用于在深水浮式钻井平台提升起水下测试树以上测试管柱的状态下，起出/下入螺杆泵抽油杆，包括设置在所述浮式钻井平台上的悬挂机构、与所述悬挂机构相连的用于卡紧所述测试管柱的锁紧机构、以及设置在所述锁紧机构上方的井口操作台。实施本发明，利用锁紧机构将测试管柱卡紧，采用与锁紧机构相连的并设置在浮式钻井平台上的悬挂机构提升锁紧机构，进而提升测试管柱，避免测试管柱长时间压迫水下测试树，进而避免水下测试树上的特殊密封结构被破坏，影响整个浮式钻井平台上的螺杆泵排液工作。

Description

悬挂式螺杆泵排液井口操作台

技术领域

本发明涉及海上油田井下作业设备领域，尤其涉及一种悬挂式螺杆泵排液井口操作台。

背景技术

泵抽采油法是指在油井中下入抽油泵，将油藏中产出的液体泵送到地面的方法。螺杆泵排液技术是近几年迅速发展起来的泵抽采油方式，在稠油和出砂采油井中应用广泛，当前螺杆泵排液技术主要应用于陆地或自升式钻井平台，但不能应用于浮式钻井平台，其原因在于浮式钻井平台在海上具有升沉的特点，无法完全静止，此时使用螺杆泵排液技术，在起出/下入抽油杆时，测试管柱中的抽油杆与顶驱所吊的抽油杆呈相对运动状态，起出/下入抽油杆时无法准确对扣，使得无法顺利连接抽油杆，而且可能导致严重的安全问题。而且在深水浮式钻井平台上作业时，水下测试树以上的测试管柱太长，重量较大，若重量较大的测试管柱长时间压迫水下测试树，将导致水下测试树上的特殊密封结构被破坏，进而影响整个深水浮式钻井平台的正常工作；从而导致螺杆泵排液技术无法应用于深水浮式钻井平台，使得海底尤其是深水区海底的稠油难以开发。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种用于在深水浮式钻井平台提升起水下测试树以上测试管柱的状态下，可以实现起出/下入螺杆泵抽油杆的悬挂式螺杆泵排液井口操作台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种悬挂式螺杆泵排液井口操作台，用于在深水浮式钻井平台提升起水下测试树以上测试管柱的状态下，起出/下入螺杆泵抽油杆，包括设置在所述深水浮式钻井平台上的悬挂机构、与所述悬挂机构相连的用于卡紧所述测试管柱的锁紧机构、以及设置在所述锁紧机构上方的井口操作台。

优选地，所述锁紧机构包括异形吊卡、设置在所述异形吊卡中间位置的用于供所述测试管柱通过的管柱通道、设置在所述异形吊卡两端的用于与所述悬挂机构配合的第一通孔、以及设置在所述第一通孔内侧的第二通孔；所述第二通孔上设有用于放置所述井口操作台的横梁组件，所述管柱通道上设有用于卡紧所述测试管柱的紧固组件。

优选地，所述紧固组件包括固定在所述管柱通道内侧的活门以及设置在所述管柱通道内侧的用于锁定所述活门的锁定装置。

优选地，所述活门包括设置在所述管柱通道内侧的活门轴、与所述活门轴相连的绕所述活门轴旋转的活门门板、以及设置在所述活门门板上的活门把手。

优选地，所述横梁组件包括用于与所述第二通孔配合的管状的横梁外套、设置在所述横梁外套内的方通形横梁、以及设置在所述横梁外套上的用于限定所述横梁外套在所述第二通孔中的位置的限位挡板；所述横梁组件上设有用于配合固定所述井口操作台的若干小孔。

优选地，所述井口操作台包括分别设置在所述横梁外套的限位挡板两侧的第一操作台单元和第二操作台单元，所述第一操作台单元和所述第二操作台单元之间通过铰链机构相连。

优选地，所述第一操作台单元包括第一外部支撑架、设置在所述第一外部支撑架内的沿所述横梁垂直方向设置的若干第一内部支撑架、铺设在所述第一内部支撑架上方的第一塑钢格栅、设置在所述第一外部支撑架上方的第一护栏、以及设置在所述第一外部支撑架下方的沿所述横梁方向设置的至少两个第一支承架；所述第一支承架通过与所述若干小孔配合的螺栓机构固定在所述横梁组件上，所述第一外部支撑架上设有用于安装所述第一护栏的若干第一插入缺口；

所述第二操作台单元包括第二外部支撑架、设置在所述第二外部支撑架内的沿所述横梁垂直方向设置的若干第二内部支撑架、铺设在所述第二内部支撑架上方的第二塑钢格栅、设置在所述第二外部支撑架上方的第二护栏、以及设置在所述第二外部支撑架下方的沿所述横梁方向设置的至少两个第二支承架；所述第二支承架通过与所述若干小孔配合的螺栓机构固定在所述横梁组件上，所述第二外部支撑架上设有用于安装所述第二护栏的若干第二插入缺口。

优选地，所述第一支承架和所述第二支承架为反凹形方钢。

优选地，所述第一内部支撑架与所述第一塑钢格栅之间、和所述第二内部支撑架与所述第二塑钢格栅之间使用蝴蝶锁固定。

优选地，所述第一外部支撑架上方设有第一平台围板；所述第二外部支撑架上方设有第二平台围板。

优选地，所述悬挂机构包括顶驱、与所述顶驱相连的游车机构、设置在所述游车机构上且位于所述测试管柱正上方的用于起出/下入抽油杆的小游车；所述游车机构与所述锁紧机构通过长吊环相连。

本发明与现有技术相比具有如下优点：实施本发明，利用锁紧机构将测试管柱卡紧，采用与锁紧机构相连的并设置在深水浮式钻井平台上的悬挂机构提升锁紧机构，进而提升测试管柱，并在提升起水下测试树以上测试管柱的状态下，起出/下入螺杆泵抽油杆，避免测试管柱长时间压迫水下测试树，进而避免了水下测试树上的特殊密封结构被破坏，影响整个深水浮式钻井平台的正常工作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例中悬挂式螺杆泵排液井口操作台的结构示意图。

图2是本发明一实施例中锁紧机构的剖面图。

图3是本发明一实施例中横梁组件的主视图。

图4是本发明一实施例中横梁组件的侧视图。

图5是本发明一实施例中井口操作台的俯视图。

图6是本发明一实施例中第一塑钢格栅和第二塑钢格栅的俯视图。

图7是本发明一实施例中井口操作台的一侧视图。

图8是本发明一实施例中井口操作台的另一侧视图。

图中：10、测试管柱；11、悬挂器；12、水下抗磨补心；13、平台甲板；14、防喷器；15、抽油杆；16、井口三通；17、法兰；18、驱动泵头；19、转换器；20、悬挂机构；21、顶驱；22、游车机构；23、小游车；24、长吊环；30、锁紧机构；31、异形吊卡；32、管柱通道；33、第一通孔；34、第二通孔；35、横梁组件；351、横梁外套；352、方通形横梁；353、限位挡板；354、小孔；36、紧固组件；361、活门；3611、活门轴；3612、活门门板；3613、活门把手；362、锁定装置；40、井口操作台；41、第一操作台单元；411、第一外部支撑架；412、第一内部支撑架；413、第一塑钢格栅；414、第一护栏；415、第一支承架；416、第一插入缺口；417、第一平台围板；418、螺栓机构；419、蝴蝶锁；42、第二操作台单元；421、第二外部支撑架；422、第二内部支撑架；423、第二塑钢格栅；424、第二护栏；425、第二支承架；426、第二插入缺口；427、第二平台围板43、铰接机构；44、小门；45、门栓。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出本发明一实施例中的悬挂式螺杆泵排液井口操作台。该悬挂式螺杆泵排液井口操作台应用在深水浮式钻井平台上提升起水下测试树以上测试管柱10的状态下，可以实现起出/下入螺杆泵抽油杆15。具体地，该悬挂式螺杆泵排液井口操作台，可以在深水浮式钻井平台顶驱21提升起测试管柱10时，起出/下入螺杆泵抽油杆15，以避免测试管柱10长时间压迫水下测试树，进而避免了水下测试树上的特殊密封结构被破坏，影响整个深水浮式钻井平台上的螺杆泵排液工作。具体地，该悬挂式螺杆泵排液井口操作台，包括设置在深水浮式钻井平台上的悬挂机构20、与悬挂机构20相连的用于卡紧测试管柱10的锁紧机构30、以及设置在锁紧机构30上方的井口操作台40。采用与悬挂机构20相连白锁紧机构30卡紧测试管柱10，并通过悬挂机构20将测试管柱10提升，操作人员可站立在井口操作台40上进行相关操作，以实现本发明目的。具体地，悬挂机构20包括顶驱21、与顶驱21相连的游车机构22、设置在游车机构22上且位于测试管柱10正上方的用于起出/下入抽油杆15的小游车23；游车机构22与锁紧机构30通过长吊环24相连。

如图1所示，在使用螺杆泵排液前，水下测试树上的悬挂器11坐挂在水下抗磨补心12上。该悬挂式螺杆泵排液井口操作台工作时，采用锁紧机构30将测试管柱10卡紧，根据水下测试树与防喷器14的相对位置以及水下测试树到深水浮式钻井平台的平台甲板13的距离，调节水下测试树以上测试管柱10的长度，使测试管柱10露出深水浮式钻井平台的平台甲板13以上合适的高度。利用深水浮式钻井平台上的顶驱21吊起游车机构22，将长吊环24连接连接要游车机构22上，再将长吊环24与锁紧机构30相连，在锁紧机构30上方设置井口操作台40，驱动顶驱21工作，以提升与顶驱21相连的测试管柱10，减轻压在水下测试树上的测试管柱10的重量，达到保护水下测试树的目的，以避免重量较大的测试管柱10长时间压迫水下测试树，导致水下测试的水下抗磨补心12受损。可以理解地，顶驱21提升测试管柱10时，必须保证水下测试树上的悬挂器11不提离水下抗磨补心12，以避免影响深水浮式钻井平台的正常工作。具体地，可通过计算水下测试树以上测试管柱10的重量、采用悬挂机构20吊起测试管柱10时，确保提起的重量小于水平测试树以上的重量，以保证水下测试树上的悬挂器11不提离水下抗磨补心12。

可以理解地，在深水浮式钻井平台的顶驱21未提升测试管柱10前，深水浮式钻井平台的平台甲板13与顶驱21处于相对静止状态，顶驱21与游车机构22相连，游车机构22与锁紧机构30相连，锁紧机构30卡紧测试管柱10，并在锁紧机构30上方设有井口操作台40，深水浮式钻井平台上设有补偿器，用以保证锁紧机构30、井口操作台40、游车机构22和顶驱21相对静止，以便于操作人员在井口操作台40上通过设置在游车机构22上的位于测试管柱10正上方的小游车23起出/下入抽油杆15及其他相关操作。

如图2所示，锁紧机构30包括异形吊卡31、设置在异形吊卡31中间位置的用于供测试管柱10通过的管柱通道32、设置在异形吊卡31两端的用于与悬挂机构20配合的第一通孔33、以及设置在第一通孔33内侧的第二通孔34；第二通孔34上设有用于放置井口操作台40的横梁组件35，管柱通道32上设有用于卡紧测试管柱10的紧固组件36。可以理解地，第一通孔33与悬挂机构20上的长吊环24配合，以将锁紧机构30与悬挂机构20连接。

该悬挂式螺杆泵排液井口操作台安装时，将与游车机构22相连的长吊环24连接在异形吊卡31两端的第一通孔33上；将横梁组件35安装在异形吊卡31的第二通孔34上，在横梁组件35上放置井口操作台40并固定，操作人员站立在井口操作台40上，使测试管柱10通过异形吊卡31上的管柱通道32，控制紧固组件36卡紧测试管柱10，控制悬挂机构20以提升测试管柱10。

具体地，紧固组件36包括固定在管柱通道32内侧的活门361以及设置在管柱通道32内侧的用于锁定活门361的锁定装置362。可以理解地，测试管柱10包括管柱部分和接头部分；在活门361关闭时，活门361的内径略大于管柱部分的外径而小于接头部分的外径，以卡紧测试管柱10，避免测试管柱10脱落。采用锁定装置362，可以避免活门361意外打开，导致测试管柱10脱落。具体地，活门361包括设置在管柱通道32内侧的活门轴3611、与活门轴3611相连的绕活门轴3611旋转的活门门板3612、以及设置在活门门板3612上的活门把手3613。可以理解地，要异形吊卡31安装过程中，站立在井口操作台40上的工作人员，可抓住活门把手3613以将活门361打开，以使测试管柱10的接头部分通过活门361，再将活门361关闭，插好锁定装置362，以使活门361卡紧测试管柱10。

如图3、图4所示，横梁组件35包括用于与第二通孔34配合的管状的横梁外套351、设置在横梁外套351内的方通形横梁352、以及设置在横梁外套351上的用于限定横梁外套351在第二通孔34中的位置的限位挡板353；横梁组件35上设有用于配合固定井口操作台40的若干小孔354。可以理解地，管状的横梁外套351的外径小于第二通孔34的内径，以便于使横梁外套351穿过第二通孔34；限位挡板353的外径大于第二通孔34的内径，以确定横梁外套351在异形吊卡31中的位置。可以理解地，采用方通形横梁352可使其两相对面平行，安装时，其设有若干小孔354的连线与地面垂直，便于其与井口操作台40固定连接。

如图5～图8所示，井口操作台40包括分别设置在横梁外套351的限位挡板353两侧的第一操作台单元41和第二操作台单元42，第一操作台单元41和第二操作台单元42之间通过铰接机构43相连。

如图5所示，第一操作台单元41包括第一外部支撑架411、设置在第一外部支撑架411内的沿横梁垂直方向设置的若干第一内部支撑架412、铺设在第一内部支撑架412上方的第一塑钢格栅413、设置在第一外部支撑架411上方的第一护栏414、以及设置在第一外部支撑架411下方的沿横梁方向设置的至少两个第一支承架415；第一支承架415通过与若干小孔354配合的螺栓机构418固定在所述横梁组件35上，第一外部支撑架411上设有用于安装第一护栏414的若干第一插入缺口416。

如图6所示，第一外部支撑架411采用方通焊接而成，第一内部支撑架412采用扁铁与第一外部支撑架411焊接而成，在第一内部支撑架412上方铺设材料轻便、结实耐用的第一塑钢格栅413，以增强第一操作台单元41在横向和纵向承载重物的作用。第一内部支撑架412与第一塑钢格栅413之间使用蝴蝶锁419进行固定。第一外部支撑架411四周设有一定高度的第一平台围板417，用于避免第一操作台单元41上的物品坠落，从而导致意外事故发生。

如图5所示，第二操作台单元42包括第二外部支撑架421、设置在第二外部支撑架421内的沿横梁垂直方向设置的若干第二内部支撑架422、铺设在第二内部支撑架422上方的第二塑钢格栅423、设置在第二外部支撑架421上方的第二护栏424、以及设置在第二外部支撑架421下方的沿横梁方向设置的至少两个第二支承架425；第二支承架425通过与若干小孔354配合的螺栓机构418固定在横梁组件35上，第二外部支撑架421上设有用于安装第二护栏424的若干第二插入缺口426。

如图6所示，第二外部支撑架421采用方通焊接而成，第二内部支撑架422采用扁铁与第二外部支撑架421焊接而成，在第二内部支撑架422上方铺设材料轻便、结实耐用的第二塑钢格栅423，以增强第二操作台单元42在横向和纵向承载重物的作用。第二内部支撑架422与第二塑钢格栅423之间使用蝴蝶锁419进行固定。第二外部支撑架421四周设有一定高度的第二平台围板427，用于避免第二操作台单元42上的物品坠落，从而导致意外事故发生。

具体地，第一支承架415和第二支承架425为反凹形方钢，用于与横梁组件35上的若干小孔354配合，采用螺栓机构418穿过第一支承架415与横梁组件35的小孔354，以将第一支承架415固定在横梁组件35上；采用螺栓机构418穿过第二支承架425与横梁组件35的小孔354，以将第二支承架425固定在横梁组件35上。

该井口操作台40安装时，利用气动绞车将和第一操作台单元41吊起，对照横梁组件35位置放置第一操作台单元41，使反凹形第一支承架415扣在横梁组件35上，调整横梁组件35的位置，使横梁组件35上的小孔354对齐，利用螺栓机构418将第一操作台单元41固定在横梁组件35上。将第一护栏414安装在第一插入缺口416上并固定，完成第一操作台单元41的安装。采用同样的操作步骤完成第二操作台单元42的安装。在第一操作台单元41和第二操作台单元42之间采用铰链机构43连接(如图7所示)。如图8所示，在井口操作台40的一侧面上设有用于临时停放抽油杆15的小门44，在不进行起出/下入抽油杆15操作时，使用门栓45栓死小门44。可以理解地，小门44可以安装在第一操作台单元41上，也可以安装在第二操作台单元42上。

可以理解地，在第一操作台单元41和第二操作台单元42的安装完成后，井口操作台40、测试管柱10与深水浮式钻井平台的平台甲板13保持相对静止，操作人员站立在井口操作台40上进行下入抽油杆15的操作，即控制小游车23从井口操作台40的一侧吊起一根抽油杆15，使抽油杆15穿过井口三通16进入测试管柱10，一根抽油杆15下完后，再下另一根抽油杆15并在井口操作台40上完成连接，重复上述操作直至抽油杆15全部下完。抽油杆15下完后，在井口三通16上利用小游车23安装法兰17、驱动泵头18以及转换器19等螺杆泵排液井口设备，安装完毕后即可进行排液。可以理解地，螺杆泵排液井口设备的拆卸与其安装过程相反。

本发明是通过一个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1.一种悬挂式螺杆泵排液井口操作台，用于深水浮式钻井平台上在深水浮式钻井平台提升起水下测试树以上测试管柱(10)的状态下，起出/下入螺杆泵抽油杆(15)，其特征在于：包括设置在所述深水浮式钻井平台上的悬挂机构(20)、与所述悬挂机构(20)相连的用于卡紧所述测试管柱(10)的锁紧机构(30)、以及设置在所述锁紧机构(30)上方的井口操作台(40)。

2.根据权利要求1所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述锁紧机构(30)包括异形吊卡(31)、设置在所述异形吊卡(31)中间位置的用于供所述测试管柱(10)通过的管柱通道(32)、设置在所述异形吊卡(31)两端的用于与所述悬挂机构(20)配合的第一通孔(33)、以及设置在所述第一通孔(33)内侧的第二通孔(34)；所述第二通孔(34)上设有用于放置所述井口操作台(40)的横梁组件(35)，所述管柱通道(32)上设有用于卡紧所述测试管柱(10)的紧固组件(36)。

3.根据权利要求2所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述紧固组件(36)包括固定在所述管柱通道(32)内侧的活门(361)以及设置在所述管柱通道(32)内侧的用于锁定所述活门(361)的锁定装置(362)。

4.根据权利要求3所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述活门(361)包括设置在所述管柱通道(32)内侧的活 门轴(3611)、与所述活门轴(3611)相连的绕所述活门轴(3611)旋转的活门门板(3612)、以及设置在所述活门门板(3612)上的活门把手(3613)。

5.根据权利要求2所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述横梁组件(35)包括用于与所述第二通孔(34)配合的管状的横梁外套(351)、设置在所述横梁外套(351)内的方通形横梁(352)、以及设置在所述横梁外套(351)上的用于限定所述横梁外套(351)在所述第二通孔(34)中的位置的限位挡板(353)；所述横梁组件(35)上设有用于配合固定所述井口操作台(40)的若干小孔(354)。

6.根据权利要求5所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述井口操作台(40)包括分别设置在所述横梁外套(351)的限位挡板(353)两侧的第一操作台单元(41)和第二操作台单元(42)，所述第一操作台单元(41)和所述第二操作台单元(42)之间通过铰接机构(43)相连。

7.根据权利要求6所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述第一操作台单元(41)包括第一外部支撑架(411)、设置在所述第一外部支撑架(411)内的沿所述横梁组件垂直方向设置的若干第一内部支撑架(412)、铺设在所述第一内部支撑架(412)上方的第一塑钢格栅(413)、设置在所述第一外部支撑架(411)上方的第一护栏(414)、以及设置在所述第一外部支撑架(411)下方的沿所述横梁组件方向设置的至少两个第一支承架(415)；所述第一 支承架(415)通过与所述若干小孔(354)配合的螺栓机构(418)固定在所述横梁组件(35)上，所述第一外部支撑架(411)上设有用于安装所述第一护栏(414)的若干第一插入缺口(416)；

所述第二操作台单元(42)包括第二外部支撑架(421)、设置在所述第二外部支撑架(421)内的沿所述横梁组件垂直方向设置的若干第二内部支撑架(422)、铺设在所述第二内部支撑架(422)上方的第二塑钢格栅(423)、设置在所述第二外部支撑架(421)上方的第二护栏(424)、以及设置在所述第二外部支撑架(421)下方的沿所述横梁组件方向设置的至少两个第二支承架(425)；所述第二支承架(425)通过与所述若干小孔(354)配合的螺栓机构(418)固定在所述横梁组件(35)上，所述第二外部支撑架(421)上设有用于安装所述第二护栏(424)的若干第二插入缺口(426)。

8.根据权利要求7所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述第一支承架(415)和所述第二支承架(425)为反凹形方钢；所述第一内部支撑架(412)与所述第一塑钢格栅(413)之间、和所述第二内部支撑架(422)与所述第二塑钢格栅(423)之间使用蝴蝶锁(419)固定。

9.根据权利要求7所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述第一外部支撑架(411)上方设有第一平台围板(417)，所述第二外部支撑架(421)上方设有第二平台围板(427)。

10.根据权利要求1～9任一项所述的悬挂式螺杆泵排液井口操作台，其特征在于：所述悬挂机构(20)包括顶驱(21)、与所述顶驱(21) 相连的游车机构(22)、设置在所述游车机构(22)上且位于所述测试管柱(10)正上方的用于起出/下入抽油杆(15)的小游车(23)；所述游车机构(22)与所述锁紧机构(30)通过长吊环(24)相连。