CN104265217B - 一种用于隔水管的悬挂装置及其悬挂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于隔水管的悬挂装置及其悬挂方法，其特征在于，它包括一底端开设一通孔的壳体式支架，一同轴紧固连接在所述支架上端的中空的悬挂卡盘，若干均匀铰接在所述悬挂卡盘下表面的液压缸，一铰接在所述液压缸活塞连杆上且与所述悬挂卡盘结构相同的第二悬挂卡盘，以及一悬挂于所述悬挂卡盘和/或第二悬挂卡盘上的隔水管串；其中，所述悬挂卡盘和第二悬挂卡盘的内壁均均布若干沿其径向伸缩的销子，所述液压缸的两腔体内充满具有压力差的液压液体。本发明具有操作简单且紧急情况下可操作性强等优点。

Description

一种用于隔水管的悬挂装置及其悬挂方法
技术领域
本发明涉及一种悬挂装置，特别是关于一种用于隔水管的悬挂装置及其悬挂方法。
背景技术
深水钻完井作业过程中可能遇到台风等紧急情况，此时，对于正在进行钻完井作业的浮式钻井平台，需要启动台风应急措施，即停止深水钻完井作业并回收所有的钻井隔水管，撤离浮式钻井平台。特殊情况下，如水深较深(超过3000m)时，隔水管的回收时间可能超过5天，而台风来临前，一般可以通过天气预报预测未来4～5天的风力和轨迹，因此，可能导致没有时间完全回收隔水管。又如南海一些土台风或者突然产生的台风，也会导致没有时间回收隔水管。这种情况下，为了保证人员的安全撤离，需要停止隔水管回收工作，并对尚未来得及回收的隔水管进行悬挂。目前，并没有专门适用于隔水管的悬挂装置，隔水管的悬挂通常是配合隔水管的安装工具完成，采用这种方法悬挂隔水管时，需要在浮式钻井平台区域和月池区域分别进行相关操作，作业程序复杂耗时，紧急情况下可操作性较差。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种操作简单且紧急情况下可操作性强的用于隔水管的悬挂装置及其悬挂方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，它包括一底端开设一通孔的壳体式支架，一同轴紧固连接在所述支架上端的中空的悬挂卡盘，若干均匀铰接在所述悬挂卡盘下表面的液压缸，一铰接在所述液压缸活塞连杆上且与所述悬挂卡盘结构相同的第二悬挂卡盘，以及一悬挂于所述悬挂卡盘和/或第二悬挂卡盘上的隔水管串；其中，所述悬挂卡盘和第二悬挂卡盘的内壁均均布若干沿其径向伸缩的销子，所述液压缸的两腔体内充满具有压力差的液体。
所述隔水管串包括一伸缩节以及一通过一接头同轴紧固连接在所述伸缩节底端的隔水管单根；所述伸缩节包括一直径与所述隔水管单根相等的外筒以及一通过第一法兰可伸缩且同轴插设在所述外筒内的内筒，所述内筒的上端面同轴紧固连接一第二法兰；所述外筒内壁的上端设置一密封装置。
所述支架和所述悬挂卡盘为一体式结构。
所述销子通过设置在悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构控制其伸出或者缩回。
所述液压缸的缸体内壁上、下两端的周向均紧固连接两用于防止所述活塞连杆的伸缩超过所述缸体冲程的限位销钉。
所述缸体的上、下两腔体内高压液的压力差根据具体工况下所悬挂的所述隔水管串的湿重调节。
一种用于隔水管的悬挂装置的悬挂方法，分为软悬挂模式和硬悬挂模式两种，其中软悬挂模式下的悬挂方法为：
悬挂操作前，通过悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构将销子缩回至其外表面与悬挂卡盘、第二悬挂卡盘的内壁平齐，内筒此时处于缩回外筒内的状态，利用锁紧机构将其锁紧，利用提升工具将第一法兰顺序贯穿通孔和第二悬挂卡盘后，启动第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将第二悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串坐落在第二悬挂卡盘内的销子上；
打开内筒和外筒之间的锁紧机构，提升第二法兰通过悬挂卡盘后，启动悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串同时坐落在悬挂卡盘内的销子上；
调节液压缸上、下两腔室的压力，使活塞连杆承受隔水管串的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的软悬挂作业；
硬悬挂模式下的悬挂方法为：
悬挂操作前，通过悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构将销子缩回至其外表面与悬挂卡盘、第二悬挂卡盘的内壁平齐，内筒此时处于缩回外筒内的状态，利用锁紧机构将其锁紧，利用提升工具将第一法兰顺序贯穿通孔和第二悬挂卡盘后，启动第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将第二悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串坐落在第二悬挂卡盘内的销子上；
调节液压缸上、下两腔室的压力，使得活塞连杆承受隔水管串的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的硬悬挂作业。
硬悬挂模式下，隔水管串的伸缩节的内筒和外筒还可以采用紧固连接的结构形式。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本发明安装在浮式钻井平台上，并且可以根据具体海况选择软悬挂模式或者硬悬挂模式中的一种，所有的悬挂作业都在浮式钻井平台上完成，不需要在月池区域进行交叉作业，因此，操作简单且紧急情况下的可操作性强。2、由于适用于本发明的隔水管串可以采用伸缩的结构，因此，当台风引起浮式钻井平台上下升沉时，隔水管串的升沉由隔水管串的轴向伸缩运动抵消，因此避免了因隔水管串的轴向运动而导致的管柱结构轴向的动态压缩，从而保证了本发明的功能可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本发明软悬挂模式下的整体结构示意图
图2是本发明硬悬挂模式下的整体结构示意图
图3是本发明的隔水管串的整体结构示意图
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2所示，本发明包括一圆锥形壳体式支架1，支架1底部的开设一通孔10，其顶部同轴紧固连接一中空的圆盘形悬挂卡盘2，沿悬挂卡盘2的内壁且位于横向和纵向的中心轴上设置四个可沿其径向伸缩的销子20，悬挂卡盘2的下表面且位于横向中心轴的两端均铰接一液压缸3的缸体30，每一缸体30内均插设一活塞连杆31，缸体30的上、下两腔体内充满具有压力差的高压液体，两活塞连杆31的底端铰接另一与悬挂卡盘2结构相同的悬挂卡盘4。
如图3所示，适用于本悬挂装置的隔水管串5包括一伸缩节50以及一通过接头51同轴紧固连接在伸缩节50底端的隔水管单根52。伸缩节50包括一直径与隔水管单根52相等的外筒500以及一通过一法兰53可伸缩且同轴插设在外筒500内的内筒501，内筒501的上端面同轴紧固连接一法兰54。
在上述实施例中，支架1和悬挂卡盘2为一体式结构。
在上述实施例中，销子20通过设置在悬挂卡盘2内的液压式或机械式驱动机构(图中未示出)控制其伸出或者缩回。
在上述实施例中，缸体30内壁上、下两端的周向均紧固连接两用于防止活塞连杆31的伸缩超过缸体30冲程的限位销钉32。
在上述实施例中，缸体30的上、下两腔体内高压液的压力差根据具体工况下所悬挂的隔水管串5的湿重调节。
在上述实施例中，外筒500内壁的上端设置一密封装置55。
基于本悬挂装置悬挂隔水管串5分为软悬挂模式和硬悬挂模式，下面分别详细说明两种悬挂模式的悬挂方法：
1)软悬挂模式
如图1、图3所示，悬挂操作前，通过悬挂卡盘2内的液压式或机械式驱动机构将悬挂卡盘2、4内的销子20、40缩回至其外表面与悬挂卡盘2、4的内壁平齐，内筒501此时处于缩回外筒500内的状态，利用锁紧机构将其锁紧，利用提升工具(图中未示出)将法兰53顺序贯穿通孔10和悬挂卡盘4后，启动悬挂卡盘4内的液压式或机械式驱动机构，将销子40伸出，隔水管串5坐落在销子40上。
打开内筒501和外筒500之间的锁紧机构，提升内筒501至其上端面的法兰54通过悬挂卡盘2后，启动悬挂卡盘2内的液压式或机械式驱动机构，将销子20伸出，隔水管串5同时坐落在销子20上。
调节液压缸3上、下两腔室的压力，使得活塞连杆31承受隔水管串5的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的软悬挂作业。
2)硬悬挂模式
如图2、图3所示，悬挂操作前，通过卡盘2内的液压式或机械式驱动机构将悬挂卡盘2、4内的销子20、40缩回至其外表面与悬挂卡盘2、4的内壁平齐，内筒501此时处于缩回外筒500内的状态，利用锁紧机构将其锁紧，利用提升工具(图中未示出)将法兰53顺序贯穿通孔10和悬挂卡盘4后，启动悬挂卡盘4内的液压式或机械式驱动机构，将销子40伸出，隔水管串5坐落在销子40上。
调节液压缸3上、下两腔室的压力，使得活塞连杆31承受隔水管串5的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的硬悬挂作业。
在上述实施例中，隔水管串5的伸缩节50的内筒501和外筒500还可以采用紧固连接的结构形式。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式、制作工艺和液压缸的数量等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，它包括一底端开设一通孔的壳体式支架，一同轴紧固连接在所述支架上端的中空的第一悬挂卡盘，若干均匀铰接在所述第一悬挂卡盘下表面的液压缸，一铰接在所述液压缸活塞连杆上且与所述第一悬挂卡盘结构相同的第二悬挂卡盘，以及一悬挂于所述第一悬挂卡盘和/或第二悬挂卡盘上的隔水管串；其中，所述第一悬挂卡盘和第二悬挂卡盘的内壁均均布若干沿其径向伸缩的销子，所述液压缸的两腔体内充满具有压力差的液体。
2.如权利要求1所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述隔水管串包括一伸缩节以及一通过一接头同轴紧固连接在所述伸缩节底端的隔水管单根；所述伸缩节包括一直径与所述隔水管单根相等的外筒以及一通过第一法兰可伸缩且同轴插设在所述外筒内的内筒，所述内筒的上端面同轴紧固连接一第二法兰；所述外筒内壁的上端设置一密封装置。
3.如权利要求1所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述支架和所述第一悬挂卡盘为一体式结构。
4.如权利要求2所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述支架和所述第一悬挂卡盘为一体式结构。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述销子通过设置在第一悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构控制其伸出或者缩回。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述液压缸的缸体内壁上、下两端的周向均紧固连接两用于防止所述活塞连杆的伸缩超过所述缸体冲程的限位销钉。
7.如权利要求5所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述液压缸的缸体内壁上、下两端的周向均紧固连接两用于防止所述活塞连杆的伸缩超过所述缸体冲程的限位销钉。
8.如权利要求6所述的一种用于隔水管的悬挂装置，其特征在于，所述缸体的上、下两腔体内高压液的压力差根据具体工况下所悬挂的所述隔水管串的湿重调节。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的用于隔水管的悬挂装置的悬挂方法，分为软悬挂模式和硬悬挂模式两种，其中软悬挂模式下的悬挂方法为：
悬挂操作前，通过第一悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构将销子缩回至其外表面与第一悬挂卡盘、第二悬挂卡盘的内壁平齐，内筒此时处于缩回外筒内的状态，利用锁紧机构将内筒锁紧，利用提升工具将第一法兰顺序贯穿通孔和第二悬挂卡盘后，启动第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将第二悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串坐落在第二悬挂卡盘内的销子上；
打开内筒和外筒之间的锁紧机构，提升第二法兰通过第一悬挂卡盘后，启动第一悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将第一悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串同时坐落在第一悬挂卡盘内的销子上；
调节液压缸上、下两腔室的压力，使活塞连杆承受隔水管串的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的软悬挂作业；
硬悬挂模式下的悬挂方法为：
悬挂操作前，通过第一悬挂卡盘和第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构将销子缩回至其外表面与第一悬挂卡盘、第二悬挂卡盘的内壁平齐，内筒此时处于缩回外筒内的状态，利用锁紧机构将内筒锁紧，利用提升工具将第一法兰顺序贯穿通孔和第二悬挂卡盘后，启动第二悬挂卡盘内的液压式或机械式驱动机构，将第二悬挂卡盘内的销子伸出，隔水管串坐落在第二悬挂卡盘内的销子上；
调节液压缸上、下两腔室的压力，使得活塞连杆承受隔水管串的重量，拆除隔水管串的提升工具，完成隔水管串的硬悬挂作业。
10.如权利要求9所述的一种用于隔水管的悬挂装置的悬挂方法，其特征在于，硬悬挂模式下，隔水管串的伸缩节的内筒和外筒采用紧固连接的结构形式。
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