CN106285534A - 一种水下采油树树体送入回收工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下采油树树体送入回收工具，该工具主要用于深水油气开发的安装过程，主要功能是下放及回收采油树。相比于之前的采油树送入回收工具，这种新型采油树树体送入回收工具具有重量轻，安装方便，成本低的特点。该工具主要包括ROV操作面板、主体锁紧机构、外部框架。其中，ROV操作面板通过底部螺纹和采油树树体相连，液压面板上的液压软管，进入树体内部减少了对密封的要求。液压通过驱动环向下运动，从而导致主体锁紧机构张开，实现树体与工具的锁紧，通过另一侧液压的注入导致锁紧机构向上运动，导致其与采油树分离，实现工具的回收。

Description

一种水下采油树树体送入回收工具

技术领域

本发明涉及海洋石油深水钻采开发技术领域。具体就是适用于水下采油树树体送入回收的一种工具，能够利用钻杆进行采油树的下放，并就安装过程中采油树及其工具的连接起到实时监测作用。

背景技术

目前，世界各国对能源的需求日益增加，陆地油气资源大规模开发后日益减少，已经不能满足国家对能源的需求，石油勘探开发向深海进军。水下采油树是海洋油气开发的关键设备，水下采油树(Christmas tree)，应用于石油工业，主要作用如下：1）悬挂油管承托井内全部油管柱的重量；2）密封油管、套管间的环形空间；3）控制和调节油井的生产；4）保证各项井下作业；5）可进行录取油压、套压资料和测压、清蜡等日常生产管理。采油树各部件及其送入回收工具是不可或缺的关键设备，需要按照工艺要求采用送入工具将树体下放至采油树油管悬挂器，并完成连接锁紧，在安装到位后将下放工具解锁，与冠状塞脱离收回；但，水下采油树树体送入回收工具技术资料基本处于保密状态，目前国内尚无自主研发的水下采油树送入回收工具；而市场需要一种能够利用钻杆进行采油树树体的下放的工具，能够还能在安装过程中采油树及其工具的连接起到实时监测作用。

发明内容

本发明针对现有采油树树体没有配套的送入回收工具的上述不足，提供一种用于深水采油树树体送入回收的工具，能够安装中实现采油树树体的可靠性连接，能够在安装过程中实时监测采油树及其工具的连接状态。

本发明的技术方案：一种水下采油树树体送入回收工具，其特征在于：主要包括面板、定位板、导向套筒、喇叭口和工具主体，面板设置在工具主体上端，在面板上设置有两个液压接口；在工具主体内设置有第一液压油道和第二液压油道，第一液压油道和第二液压油道分别通过液压软管与一个液压接口连通；在工具主体侧面，设置有驱动环，在驱动环下面，配合设置锁紧环；第一液压油道和第二液压油道分别通入驱动环的上、下两个腔体内，在液压油通过第一液压油道进入上腔体时，驱动环往下运动，产生推力推动锁紧环的锁紧块向外张开，与配合的采油树树体锁紧而连接；在液压油通过第二液压油道进入下腔体时，驱动环往上运动，解除对锁紧环的推力，解除锁紧；在工具主体上，设置有排气道；

驱动环上，连接有指示杆，指示杆直接与凸轮连接，带动凸轮偏心转动，或指示杆先与平底杆连接，平底杆再与凸轮连接，凸轮与标度杆连接，凸轮偏心转动时带动标度杆转动；

喇叭口的上端连接在导向套筒下端，导向套筒的上端连接在定位板上，定位板与工具主体相连接；导向套筒的内壁与工具主体的外侧面之间保留间隔距离。

进一步的特征是：在工具主体侧面设置卡环，卡环与驱动环之间分别形成上、下两个腔体。

驱动环的下端与锁紧环的槽配合，驱动环往下运动时，驱动环的楔形下端，插入锁紧环的槽内，推动锁紧环的锁紧块向外张开。

在导向套筒内侧设置密封圈

本发明水下采油树送入回收工具，相对于现有技术，具有如下特征：

本发明能够利用钻杆进行采油树的下放，并就安装过程中采油树及其工具的连接起到实时监测作用。

本发明的采油树树体送入回收的工具，液压通过驱动环向下运动，从而导致锁紧环向外张开，实现树体与工具的锁紧，通过另一侧液压的注入导致锁紧环向上运动，导致其与采油树分离，实现工具的回收。采油树送入回收工具和采油树通过喇叭口进行引导装入，外部框架尺寸和采油树顶部尺寸相当，定位板确保了采油树和工具的连接不会产生倾斜角度。导向套筒中的密封圈确保了锁紧环和海水的隔离，减轻锁紧环的受力，更好的保障了采油树与工具连接的可靠性，可以通过凸轮显示机构实时监测采油树与其送入回收工具的连接状态。本发明的工具，能够利用钻杆进行采油树树体的下放，与采油树树体的可靠性连接，操作简单那方便、灵活。

附图说明

图1是本发明采油树送入回收工具结构外形图；

图2是图1的俯视图；

图3本发明工具与采油树装配初始状态图（剖视）；

图4本发明工具与采油树装配连接状态图（剖视）；

图5是本发明凸轮机构与指针位置关系第一示意图；

图6是本发明凸轮机构与指针位置关系第二示意图。

图中：1-面板，2-上套筒，3-定位板，4-导向套筒，5-喇叭口，6-液压公接头，7-液压软管，8-工具主体，9-液压接口，10-挡板，11-标度杆，12-凸轮，13-平底杆，14-指示杆，15-卡环，16-驱动环，17-锁紧环，18-锁紧套筒，19-下透盖，20-第一液压油道，21-第二液压油道，22-排气道，23- 密封圈。

具体实施方式

如图1中，本发明水下采油树树体送入回收工具，主要包括面板1、上套筒2、定位板3、导向套筒4、喇叭口5和工具主体8，面板1是ROV面板，面板1设置在工具主体8上端，图中所示通过螺纹与工具主体8连接；在面板1上设置有两个液压接口9，该液压接口9都是hot-stab接口，便于快接和密封；在工具主体8内设置有两个液压油道，即第一液压油道21和第二液压油道22，第一液压油道21和第二液压油道22分别通过液压软管7与一个液压接口9连通，分别形成液压油流动通道；在液压软管7上，还根据需要设置液压公接头6等附属部件。本发明通过液压软管建立起ROV面板与送入工具主体的液压通道，避免了深水中液压经过两个部件之间的密封问题。

在工具主体8侧面，设置有驱动环16，在驱动环16下面，配合设置锁紧环17；第一液压油道21和第二液压油道22分别通入驱动环16的上、下两个腔体内，在液压油通过第一液压油道21进入上腔体时，驱动环16往下运动，推动锁紧环17的锁紧块向外张开，向径向张开，与配合的采油树树体锁紧而连接。在液压油通过第二液压油道22进入下腔体时（第一液压油道21同时泄压），驱动环16往上运动，解除对锁紧环17的推力，锁紧环17的锁紧块向内缩回，解除锁紧。为了密封和配合，在工具主体8侧面设置卡环15，卡环15与驱动环16之间分别形成上、下两个腔体。在锁紧环17下面，设置锁紧套筒18，限制并定位锁紧环17的位置。锁紧套筒18在经下透盖19安装在工具主体8的下端。驱动环16的下端与锁紧环17的槽配合，驱动环16往下运动时，驱动环16的楔形下端，插入锁紧环17的槽内，推动锁紧环17的锁紧块向外张开，产生锁紧作用。

驱动环16上，连接有指示杆14，指示杆14直接与凸轮12连接，带动凸轮12偏心转动，或指示杆14先与平底杆13连接，平底杆13再与凸轮12连接，指示杆14通过平底杆13带动凸轮12偏心转动；凸轮12与标度杆11连接，凸轮12偏心转动时带动标度杆11转动，标度杆11或其上的指针显示出本发明工具和采油树之间的连接状态。本发明能在水下通过ROV面板随时观察采油树送入回收工具和采油树之间的连接状况，一旦发现不可容许偏差就采取进一步措施。挡板10将凸轮12与标度杆11等部件阻挡，密封在内。

在工具主体8上，设置有排气道22，便于采油树连接时排出气体。喇叭口5呈喇叭状，便于连接初始时采油树树体进入喇叭口内；喇叭口5的上端连接在导向套筒4下端上，导向套筒4上端连接在定位板3上，定位板3与工具主体8相连接；导向套筒4的内壁与工具主体8的外侧面之间保留间隔距离，而且该间隔与采油树树体内壁厚度配合；采油树通过喇叭口5进行引导装配，外部框架尺寸和采油树顶部尺寸相当，定位板3确保了采油树和工具的连接不会产生倾斜角度。便于本发明的工具主体8下端伸入采油树树体内腔，而且采油树树体通过该间隔上升到与锁紧环17相配合的工位，在锁紧环17被液压作用张开后， 锁紧环17的锁紧块卡入采油树树体的卡槽内锁紧而连接。

在导向套筒4内侧设置密封圈23，密封圈23是O型圈，密封圈确保了锁紧环17和海水的隔离，减轻了锁紧环17的受力，更好的保障了采油树与工具连接的可靠性。

如图5、6所示，在采油树与及送入工具安装过程中，在液压的作用下推动驱动环16向下运动，使得与其连接（螺纹连接）的指示杆14向下运动带动凸轮12、平底杆13、标度杆11组成的曲柄滑杆机构，引起从a位置（L）偏转至b位置（U）。指示杆的运动量程为40mm，利用凸轮12、平底杆13组成的平底偏心机构，将较短的竖直行程转化为有偏转角度为90°的量程，使得水下ROV能够通过对指针的观察实时监控水下采油树及其工具的连接状态。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种水下采油树树体送入回收工具，其特征在于：主要包括面板（1）、定位板（3）、导向套筒（4）、喇叭口（5）和工具主体（8），面板（1）设置在工具主体（8）上端，在面板（1）上设置有两个液压接口（9）；在工具主体（8）内设置有第一液压油道（21）和第二液压油道（22），第一液压油道（21）和第二液压油道（22）分别通过液压软管（7）与一个液压接口（9）连通；在工具主体（8）侧面，设置有驱动环（16），在驱动环（16）下面，配合设置锁紧环（17）；第一液压油道（21）和第二液压油道（22）分别通入驱动环（16）的上、下两个腔体内，在液压油通过第一液压油道（21）进入上腔体时，驱动环（16）往下运动，产生推力推动锁紧环（17）的锁紧块向外张开，与配合的采油树树体锁紧而连接；在液压油通过第二液压油道（22）进入下腔体时，驱动环（16）往上运动，解除对锁紧环（17）的推力，解除锁紧；在工具主体（8）上，设置有排气道（22）；

驱动环（16）上，连接有指示杆（14），指示杆（14）直接与凸轮（12）连接，带动凸轮（12）偏心转动，或指示杆（14）先与平底杆（13）连接，平底杆（13）再与凸轮（12）连接，凸轮（12）与标度杆（11）连接，凸轮（12）偏心转动时带动标度杆（11）转动；

喇叭口（5）的上端连接在导向套筒（4）下端，导向套筒（4）的上端连接在定位板（3）上，定位板（3）与工具主体（8）相连接；导向套筒（4）的内壁与工具主体（8）的外侧面之间保留间隔距离。

2.根据权利要求1所述一种水下采油树树体送入回收工具，其特征在于：在工具主体（8）侧面设置卡环（15），卡环（15）与驱动环（16）之间分别形成上、下两个腔体。

3.根据权利要求1或2所述一种水下采油树树体送入回收工具，其特征在于：驱动环（16）的下端与锁紧环（17）的槽配合，驱动环（16）往下运动时，驱动环（16）的楔形下端，插入锁紧环（17）的槽内，推动锁紧环（17）的锁紧块向外张开。

4.根据权利要求1或2所述一种水下采油树树体送入回收工具，其特征在于：在导向套筒（4）内侧设置密封圈（23）。