CN104251123B - 一种可重复使用的防冰护管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：它包括由一对以上的半圆柱体组成的防冰装置，每对半圆柱体设置在钻采平台上的隔水套管外壁面，且每对半圆柱体通过螺栓连接成一体；两个所述半圆柱体组成相同并呈对称设置，每个所述半圆柱体都包括钢制铁环、连接铁块、防冰护管和固定卡槽；所述钢制铁环中间部位采用镂空结构，所述钢制铁环环设在所述隔水套管的外壁面，所述连接铁块一端插在所述钢制铁环的镂空结构内；所述连接铁块的另一端与所述防冰护管连接；所述防冰护管内壁面上设置有与其一体成型的所述固定卡槽，所述连接铁块的另一端插入所述固定卡槽内。本发明结构简单，用钢量少，安装方便，可多次使用，能广泛在海上油气田领域中应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种海上油气田领域中的防冰护管，特别是关于一种在钻采隔水套管上的可重复使用的防冰护管。
背景技术
我国海上油气田平台中，有很多都采用的是浮托安装法进行的安装，该安装方法的特点是，在安装平台水上部分的组块时，需采用驳船承载着组块进入到已经安装就位的水下导管架工作点区域内，为了防止出现碰撞或者干涉，导管架工作点区域中不可安装其他设施，例如隔水套管等，为此，隔水套管就需要安装在导管架工作点外的悬臂区域。这样做往往会增大平台组块的面积，增加了平台的整体用钢量，也同时增加了相关施工机具的使用费用。如果隔水套管由于某种限制，必须设置在导管架工作点区域内，则需要采用先浮托安装水上组块，后安装隔水套管的方法，以避免组块安装过程中与套管发生碰撞，但是这种方式，由于缺乏水平方向的固定，并且隔水套管本身细长，会导致隔水套管在北方海域冬季出现大面积浮冰情况下，产生严重的破坏。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可重复使用的防冰护管，其结构简单，用钢量少，安装方便，可多次使用，并且可用于多种尺寸的隔水套管，适用于渤海冰区，能够有效减小由于浮托安装法导致隔水套管在大面积浮冰作用下产生破坏的可能性。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：它包括由一对以上的半圆柱体组成的防冰装置，每对所述半圆柱体设置在钻采平台上的隔水套管外壁面，且每对所述半圆柱体通过螺栓连接成一体；每对所述半圆柱体组成相同并呈对称设置，每个所述半圆柱体都包括钢制铁环、连接铁块、防冰护管和固定卡槽；所述钢制铁环中间部位采用镂空结构，所述钢制铁环环设在所述隔水套管的外壁面，所述连接铁块一端插在所述钢制铁环的镂空结构内；所述连接铁块的另一端与所述防冰护管连接；所述防冰护管内壁面上设置有与其一体成型的所述固定卡槽，所述连接铁块的另一端插入所述固定卡槽内。
所述钢制铁环两端以及所述防冰护管两端都设置有安装孔；每对所述半圆柱体中钢制铁环上的所述安装孔通过固定螺栓将两个所述钢制铁环固定连接成一体；所述防冰护管上的安装孔也通过固定螺栓将两个所述防冰护管固定连接成一体。
所述钢制铁环采用半圆形结构，所述钢制铁环上的镂空结构长度略小于所述钢制铁环的圆周长。
所述连接铁块采用扇形结构，所述扇形结构外径部分插入所述固定卡槽内，内径部分插入所述钢制铁环的镂空结构内。
所述防冰护管为圆柱体结构，两个所述半圆柱体的防冰护管由固定螺栓连接成一体，所述防冰护管的长度根据实际的防冰区域大小确定。
所述固定卡槽的长度与所述防冰护管内壁面圆周长度相同，且所述固定卡槽是由设置在所述防冰护管内壁面上的上、下两排钢圈构成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置在隔水套管的外侧，根据浮冰区域的实际作用位置设置防冰护管，从而使得隔水套管在不依靠平台破冰结构的帮助下，可以充分抵御来自浮冰的荷载破坏。2、本发明由于采用防冰护管在陆上预制而成，陆上预制简单方便，与整体加粗加大隔水套管相比较，大大减少了钢材使用量，从而节约了平台建造成本。3、本发明由于在防冰护管内侧采用环绕整个护管的固定卡槽，该固定卡槽可根据隔水套管的实际尺寸放置连接铁块，该连接铁块可与安装在隔水套管上的钢制铁环连接，该钢制铁环可依据隔水套管的实际尺寸进行制作安装，并且钢制铁环与隔水套管之间也采用螺栓进行连接固定，连接简单，安装方便，不需要采用灌浆连接的方法。4、本发明方便拆卸，并且可反复使用，适用与多种型号与尺寸的隔水套管，节约了相关项目的建造成本。5、本发明可以在浮托法安装组块不加大平台面积的前提下，隔水套管由平台钻机进行锤入安装，所有隔水套管安装就位后，防冰护管就可以在隔水套管外侧进行现场安装(也可在施工场地与隔水套管进行预先组合安装)，这样可以节省了海上安装施工费用，大大减小浮冰对套管的水平荷载，有效的提高平台对目标油田的开采经济效益。本发明可以广泛在海上油气田领域中应用。
附图说明
图1是本发明的整体结构横截面示意图；
图2是本发明的钢制铁环结构示意图；
图3是本发明的防冰护管结构示意图；
图4是本发明的连接铁块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～图3所示，本发明提供一种可重复使用的防冰护管，其包括由一对以上的半圆柱体组成的防冰装置，每对半圆柱体设置在钻采平台上的隔水套管1外壁面，且每对半圆柱体通过螺栓连接成一体。其中，每对半圆柱体组成相同并呈对称设置，以其中一个半圆柱体为例对本发明做进一步介绍。每个半圆柱体都包括钢制铁环2、连接铁块3、防冰护管4和固定卡槽5。
钢制铁环2中间部位采用镂空结构21，钢制铁环2环设在隔水套管1的外壁面，连接铁块3一端插在钢制铁环2的镂空结构21内；连接铁块3的另一端与防冰护管4连接。防冰护管4内壁面上设置有与其一体成型的固定卡槽5，连接铁块3的另一端插入固定卡槽5内实现与防冰护管4的连接。
上述实施例中，如图2、图3所示，钢制铁环2两端以及防冰护管4两端都设置有安装螺栓用的安装孔6。两个半圆柱体中钢制铁环2上的安装孔6通过固定螺栓7将两个钢制铁环2固定连接成一体，形成一个完整的环抱隔水套管1的结构，安装的时候应保持与隔水套管1的完全贴合；两个防冰护管4上的安装孔6也通过固定螺栓7将两个防冰护管4固定连接成一体。
上述各实施例中，如图2所示，钢制铁环2采用半圆形结构，钢制铁环2的半径大小可以依据常用的隔水套管1的大小进行确定。钢制铁环2上的镂空结构21长度略小于钢制铁环2的圆周长，镂空结构21的主要用于安装连接铁块3，并通过连接铁块3将隔水套管1与防冰护管4连为一体，钢制铁环2的镂空结构21传导来自于防冰护管4上的荷载到隔水套管1上。钢制铁环2的数量应根据防冰护管4上的固定卡槽5的数量进行确定。
上述各实施例中，如图4所示，连接铁块3采用扇形结构，扇形结构外径部分插入固定卡槽5内，内径部分插入钢制铁环2的镂空结构21内。连接铁块3用于将防冰护管4上的荷载传导到钢制铁环2上，进而传导至隔水套管1上。
上述各实施例中，防冰护管4为圆柱体结构，每对半圆柱体的防冰护管4由固定螺栓7连接成一体，组成一个完整的护管结构。防冰护管4的长度可根据实际的防冰区域大小进行确定；防冰护管4的半径满足目前所有隔水套管的尺寸，并且由于采用螺栓进行连接，因此方便安装与拆卸，可进行重复使用。
上述各实施例中，固定卡槽5的长度与防冰护管4内壁面圆周长度相同，且固定卡槽5是由设置在防冰护管4内壁面上的上、下两排钢圈8构成，固定卡槽5将防冰护管4的荷载传递至连接铁块3，经连接铁块3、钢制铁环2最终传递至隔水套管1处。
综上所述，当采用本发明的可重复使用的防冰护管对隔水套管进行保护时，在建造场地上将钢制铁环2、连接铁块3、固定卡槽5、防冰护管4、固定螺栓7全部预制完成，并运输至平台场址。首先将钢制铁环2安装至目标隔水套管的预定高度，同时将另一个钢制铁环2放置于同一预定高度，而后使用固定螺栓7将两个钢制铁环2组成一个完整的环状构造，固定在指定高度上，而后将防冰护管4与连接铁块3进行组合，并将组合体与隔水套管上已经就位的钢制铁环进行组合，组成了防冰护管的一半结构。随后重复上述步骤，将另一套防冰护管4与连接铁块3的组合体与安装就位的另一半结构组合，构成完整的防冰装置，并且由固定螺栓7进行连接固定。
当采用本发明完成平台的隔水套管保护作业后，将对该防冰护管进行回收，施工作业过程如下：首先拆除防冰护管4上的固定螺栓7，随后在取下防冰护管4的过程中，应注意其上的连接铁块3是否还在原有的位置上，防止脱落；然后摘除钢制铁环2上的固定螺栓7，并拆下钢制铁环2结构，将以上的这些部件由驳船送至新平台场址。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：它包括由一对以上的半圆柱体组成的防冰装置，每对所述半圆柱体设置在钻采平台上的隔水套管外壁面，且每对所述半圆柱体通过螺栓连接成一体；每对所述半圆柱体组成相同并呈对称设置，每个所述半圆柱体都包括钢制铁环、连接铁块、防冰护管和固定卡槽；
所述钢制铁环中间部位采用镂空结构，所述钢制铁环环设在所述隔水套管的外壁面，所述连接铁块一端插在所述钢制铁环的镂空结构内；所述连接铁块的另一端与所述防冰护管连接；所述防冰护管内壁面上设置有与其一体成型的所述固定卡槽，所述连接铁块的另一端插入所述固定卡槽内。
2.如权利要求1所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述钢制铁环两端以及所述防冰护管两端都设置有安装孔；每对所述半圆柱体中钢制铁环上的所述安装孔通过固定螺栓将两个所述钢制铁环固定连接成一体；所述防冰护管上的安装孔也通过固定螺栓将两个所述防冰护管固定连接成一体。
3.如权利要求1所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述钢制铁环采用半圆形结构，所述钢制铁环上的镂空结构长度略小于所述钢制铁环的圆周长。
4.如权利要求2所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述钢制铁环采用半圆形结构，所述钢制铁环上的镂空结构长度略小于所述钢制铁环的圆周长。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述连接铁块采用扇形结构，所述扇形结构外径部分插入所述固定卡槽内，内径部分插入所述钢制铁环的镂空结构内。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述防冰护管为圆柱体结构，两个所述半圆柱体的防冰护管由固定螺栓连接成一体，所述防冰护管的长度根据实际的防冰区域大小确定。
7.如权利要求5所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述防冰护管为圆柱体结构，每对所述半圆柱体的防冰护管由固定螺栓连接成一体，所述防冰护管的长度根据实际的防冰区域大小确定。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述固定卡槽的长度与所述防冰护管内壁面圆周长度相同，且所述固定卡槽是由设置在所述防冰护管内壁面上的上、下两排钢圈构成。
9.如权利要求5所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述固定卡槽的长度与所述防冰护管内壁面圆周长度相同，且所述固定卡槽是由设置在所述防冰护管内壁面上的上、下两排钢圈构成。
10.如权利要求6所述的一种可重复使用的防冰护管，其特征在于：所述固定卡槽的长度与所述防冰护管内壁面圆周长度相同，且所述固定卡槽是由设置在所述防冰护管内壁面上的上、下两排钢圈构成。
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