CN106475964B - 用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，包括：筒状本体；支撑组件，间隔设置在筒状本体的上方，筒状本体与支撑组件之间通过多个弹簧缓冲装置连接；卡接提升组件，下端位于筒状本体内，上端穿过筒状本体的顶部和支撑组件并位于支撑组件的上方，卡接提升组件的下端设置有与水下控制模块卡接的多个卡接组件，卡接提升组件能够相对于支撑组件转动和轴向移动，卡接提升组件还能够与支撑组件卡接。本发明的有益效果是，本发明实施例中的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置结构简单，并采用弹簧缓冲形式，可以降低用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置的水下密封要求，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及水下控制模块的安装及回收装置领域，具体是一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置。
背景技术
水下控制模块位于采油树上，它作为水下和水上进行信息交流的中转站，长期工作在高压、强腐蚀和海水流动的恶劣环境中，因某一部件损坏不能正常工作时，需将水下控制模块回收维修，所以水下控制模块必须具有良好的可拆卸和再安装能力。目前的水下控制模块在设计时就已考虑到与水下采油树的锁紧连接，因此只需要考虑水下控制模块的下放安装和回收工具与水下控制模块的锁紧解锁。而水下控制模块作为单独的模块，必须有单独的下放安装和回收工具，且要求结构尽可能简单，性能可靠，操作灵活方便，容易维护保养等。以便水下控制模块更好、更有效地服务于水下采油树。
公告号CN203853999U，公告日期2014年10月1日，发明名称《水下控制模块下入回收工具》的中国实用新型专利申请，该专利申请公开了一种水下控制模块下入回收工具，包括上筒体和下筒体，上筒体通过三组液压缓冲器与下筒体连接，上筒体中设置有液压系统，上筒体伸入下筒体内腔的端头中装配有吊装锁紧机构，在下筒体外壁上通过固定支架安装有导向筒。该专利申请由于采用液压缓冲装置，结构较为复杂，且水下操作对于液压系统的密封性要求较高。
发明内容
本发明提供了一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，以达到简化结构的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置包括：筒状本体；支撑组件，间隔设置在筒状本体的上方，筒状本体与支撑组件之间通过多个弹簧缓冲装置连接；卡接提升组件，下端位于筒状本体内，上端穿过筒状本体的顶部和支撑组件并位于支撑组件的上方，卡接提升组件的下端设置有与水下控制模块卡接的多个卡接组件，卡接提升组件能够相对于支撑组件转动和轴向移动，卡接提升组件还能够与支撑组件卡接。
进一步地，支撑组件包括支撑盘和沿支撑盘轴向设置的支撑套筒，支撑盘下表面与弹簧缓冲装置连接，支撑套筒的筒壁上开设有导向卡接槽；卡接提升组件的外壁上设置有与导向卡接槽配合的导向卡接凸起，导向卡接凸起能够带动卡接提升组件相对于支撑组件转动和轴向移动，并且导向卡接凸起能够与导向卡接槽卡接配合。
进一步地，卡接提升组件为阶梯筒状结构，卡接提升组件包括：直筒部，导向卡接凸起为设置在直筒部外壁上的杆状凸起；连接部，连接部的直径大于直筒部的直径，连接部的上部与直筒部的下部连接，连接部的下部间隔设置有多个卡接组件。
进一步地，直筒部上设置有支撑环，支撑环与直筒部轴向卡接，直筒部能够相对于支撑环转动；用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置还包括多个弹簧辅助装置，弹簧辅助装置的一端与支撑盘的下表面固定连接，弹簧辅助装置的另一端与有支撑环上表面连接，弹簧辅助装置能够使支支撑环沿直筒部的轴向向上移动。
进一步地，直筒部设置有径向凸台，径向凸台位于连接部的上方，径向凸台上固定设置有挡板，挡板与连接部的上表面之间形成用于安装支撑环的安装空间，支撑环能转动的设置在安装空间内。
进一步地，导向卡接槽的形状为U形，导向卡接槽包括水平凹槽和两个相互平行的竖直凹槽，水平凹槽的两端分别连接在两个竖直凹槽的下端。
进一步地，导向卡接槽的形状为J形，导向卡接槽包括第一竖直凹槽、第二竖直凹槽和水平凹槽，第一竖直凹槽与第二竖直凹槽平行，第一竖直凹槽的长度大于第二竖直凹槽的长度，水平凹槽的两端分别连接在第一竖直凹槽的下端和第二竖直凹槽的下端。
进一步地，筒状本体的外周面上设置有多个铲片，铲片沿筒状本体的外周面间隔均布。
进一步地，筒状本体的上部开设有上窗口，筒状本体的下部设置有下窗口。
进一步地，弹簧缓冲装置的结构与弹簧辅助装置的结构相同，弹簧缓冲装置包括上弹簧筒、下弹簧筒和弹簧本体，所述上弹簧筒和所述下弹簧筒套接并能够相对滑动，弹簧本体设置在所述上弹簧筒和所述下弹簧筒内。
本发明的有益效果是，本发明实施例中的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置结构简单，并采用弹簧缓冲形式，可以降低用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置的水下密封要求，节约生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例的三维结构示意图；
图2为图1的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例中支撑组件与卡接提升组件的装配结构示意图；
图4为本发明实施例中卡接提升组件与水下控制模块的装配剖视图。
图中附图标记：1、筒状本体；2、支撑组件；3、弹簧缓冲装置；5、弹簧辅助装置；6、铲片；8、水下控制模块；21、支撑盘；22、支撑套筒；23、导向卡接槽；41、导向卡接凸起；42、直筒部；43、连接部；44、卡接组件；45、支撑环；46、挡板；71、上窗口；72、下窗口；8、水下控制模块；81、J形凹槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，该用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置包括筒状本体1、支撑组件2和卡接提升组件。支撑组件2间隔设置在筒状本体1的上方，筒状本体1与支撑组件2之间通过多个弹簧缓冲装置3连接。卡接提升组件下端位于筒状本体1内，卡接提升组件上端穿过筒状本体1的顶部和支撑组件2并位于支撑组件2的上方，卡接提升组件的下端设置有与水下控制模块卡接的多个卡接组件44，卡接提升组件能够相对于支撑组件2转动和轴向移动，卡接提升组件还能够与支撑组件2卡接。
本发明实施例中的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置结构简单，并采用弹簧缓冲形式，可以降低用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置的水下密封要求，节约生产成本。
如图1和图2所示，支撑组件2包括支撑盘21和沿支撑盘21轴向设置的支撑套筒22，支撑盘21下表面与弹簧缓冲装置3连接，支撑套筒22的筒壁上开设有导向卡接槽23。卡接提升组件的外壁上设置有与导向卡接槽23配合的导向卡接凸起41，导向卡接凸起41能够与导向卡接槽23卡接配合，并且导向卡接凸起41还能够带动卡接提升组件相对于支撑组件2转动和轴向移动。
本发明实施例中弹簧缓冲装置3为压簧缓冲装置，即筒状本体1下放至水下设定位置时，筒状本体1能够与水下采油树相抵接，此时筒状本体1通过弹簧缓冲装置3进行缓冲，实现软着陆。该弹簧缓冲装置包括上弹簧筒、下弹簧筒和弹簧本体，上弹簧筒上端与支撑盘21的下表面固定连接，上弹簧筒的下端套设在下弹簧筒的上端内，上弹簧筒和下弹簧筒能够相对滑动。上弹簧筒的下端与筒状本体1固定连接，弹簧本体设置在上弹簧筒和下弹簧筒内。
优选地，本发明实施例中的弹簧缓冲装置3为三个，沿支撑盘21的周向间隔均布。
如图2和图4所示，卡接提升组件为阶梯筒状结构，卡接提升组件包括直筒部42和连接部43。导向卡接凸起41为设置在直筒部42外壁上的杆状凸起。连接部43的直径大于直筒部42的直径，连接部43的上部与直筒部42的下部连接，连接部43的下部间隔设置有多个卡接组件44。本发明实施例中上述直筒部42和连接部43为一体成型结构。上述直筒部42套设在支撑套筒22内，通过导向卡接凸起41能够带动直筒部42转动(绕直筒部42的轴线转动)和轴向移动(图2中上下方向移动)。
具体地，本发明实施例中，上述卡接组件44为四个，间隔均布在连接部43的下端，每个卡接组件44均为一个卡接销钉，该卡接销钉能够与水下控制模块8顶部对应的卡接凹槽配合。
如图2所示，本发明实施例中，水下控制模块8上设置有四个沿周向间隔均布的J形凹槽81(上述卡接凹槽)，该J形凹槽81能够与上述卡接组件44对应卡接配合。上述J形凹槽81包括第一竖直部、第二竖直部和水平部。上述第一竖直部和第二竖直部平行，第一竖直部的长度大于第二竖直部的长度，水平部分别连接第一竖直部的下端和第二竖直部的下端。第一竖直部的上端与水下控制模块8上端外侧连通，上述卡接组件44能够通过第一竖直部的上端进入到J形凹槽内。
本发明实施例中，上述导向卡接槽23的形状为U形，导向卡接槽23包括水平凹槽和两个相互平行的竖直凹槽，水平凹槽的两端分别连接在两个竖直凹槽的下端。上述导向卡接凸起41穿设在该导向卡接槽23内，并能够沿导向卡接槽23滑动，由于导向卡接槽23为U形，所以该导向卡接凸起41能够带动卡接提升组件转动和轴向移动。上述U形凹槽的大小与J形凹槽81的大小相适配，即当导向卡接凸起41沿U形凹槽滑动时，上述卡接组件44在J形凹槽81内也运动至对应位置，从而实现解锁或者锁定操作。
当然，本发明实施例中的导向卡接槽23的形状并不限于上述U形结构，例如还可以为J形，导向卡接槽23包括第一竖直凹槽、第二竖直凹槽和水平凹槽，第一竖直凹槽与第二竖直凹槽平行，第一竖直凹槽的长度大于第二竖直凹槽的长度，水平凹槽的两端分别连接在第一竖直凹槽的下端和第二竖直凹槽的下端。该导向卡接槽23的大小和形状与J形凹槽81相适配。
优选地，直筒部42设置有径向凸台，径向凸台位于连接部43的上方，径向凸台上固定设置有挡板46，挡板46与连接部43的上表面之间形成用于安装支撑环45的安装空间。在安装空间内设置有支撑环45。支撑环45与直筒部42轴向卡接，直筒部42能够相对于支撑环45转动。本发明实施例中的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置还包括多个弹簧辅助装置5，弹簧辅助装置5的一端与支撑盘21的下表面固定连接，弹簧辅助装置5的另一端与有支撑环45上表面连接，弹簧辅助装置5能够使支撑环45沿直筒部42的轴向向上移动。
设置弹簧辅助装置5，在卡接提升组件沿图2中竖直方向向下运动时，可以通过弹簧辅助装置5向卡接提升组件提供向上的拉力，防止向下运动的冲击力过大，起到缓冲的作用。同时该弹簧辅助装置5也可以为解锁或者锁紧提供向上的复位拉力。该弹簧辅助装置5也为三个，沿支撑环45的周向间隔均布，上述弹簧辅助装置5所在圆环的直径小于上述弹簧缓冲装置3所在圆环的直径。
本发明实施例中，弹簧辅助装置5使用拉簧，弹簧缓冲装置3使用压簧。弹簧辅助装置5的其他结构与弹簧缓冲装置3的结构相同，此处不再进行赘述。
需要说的是，上述直筒部42的上端设置有用于与缆绳连接的吊耳47，该吊耳47与直筒部42的顶部固定连接。
进一步地，筒状本体1的外周面上设置有多个铲片6，铲片6沿筒状本体1的外周面间隔均布。筒状本体1的上部开设有上窗口71，筒状本体1的下部设置有下窗口72。
设置铲片6可以在下放过程中与采油树上的Y形凹槽进行导向，便于进行定位安装。同时铲片6能够减小立管涡流振动，从而减小筒状本体在水中所受的海流力。设置上窗口71和下窗口72，可以通过上述上窗口71和下窗口72进行观察。同时也便于水下机器人进行相关解锁和锁定操作。上述上窗口71和下窗口72均为多个，沿筒状本体1的周向间隔分布。
应用本发明实施例进行下放水下控制模块8时，在地面上将水下控制模块8卡接在上述卡接组件44上，通过缆绳将水下控制模块与用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置一起下放至采油树处。水下机器人控制筒状本体1的方向，在下放过程中，上述铲片6与采油树上的Y型凹槽对应，从而对筒状本体1进行导向。在筒状本体1与采油树相接处时，筒状本体1通过弹簧缓冲装置3提供进行缓冲，能够实现筒状本体1的软着陆。
在筒状本体1下放至设定位置时，水下控制模块8下端与采油树接触，并通过水下机器人进行锁定，使水下控制模块8与采油树固定(具体固定方式此处不进行介绍，属于现有技术)。此时，水下机器人通过导向卡接凸起41带动卡接组件44径向转动和轴向移动，使导向卡接凸起41沿导向卡接槽23移动。如图3所示，水下机器人控制导向卡接凸起41由图2中左侧凹槽的中部移动到图2中右侧凹槽的顶部，上述卡接组件44对应的在水下控制模块8的J形凹槽81内由第二竖直部的中部移动到第一竖直部的顶部，实现本实施例与水下控制模块8的解锁。当水下机器人控制导向卡接凸起41沿竖直方向向下运动时，上述弹簧辅助装置5提供向上的拉力，防止水下机器人施加过大的力而发生撞击。待解锁完毕，通过缆绳将本实施例中的种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置吊起，完成水下控制模块8的下放操作。
应用本发明实施例进行回收水下控制模块8时，通过缆绳将本发明实施例下放至设定位置，下放操作与上述下放操作相同。待用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置下放至设定位置后，水下机器人控制导向卡接凸起41由图2中右侧凹槽的顶部移动到图2中左侧凹槽的中部，上述卡接组件44对应的在水下控制模块8的J形凹槽81内由第一竖直部的顶部移动到第二竖直部的中部，实现本实施例与水下控制模块8的锁定。此时，通过水下机器人控制上述水下控制模块8与采油树解锁，上提用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，可以将水下控制模块8一起提升至水面操作平台，完成水下控制模块8的回收。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明实施例中的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置结构简单，并采用弹簧缓冲形式，可以降低用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置的水下密封要求，节约生产成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (9)
1.一种用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，所述用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置包括：
筒状本体(1)；
支撑组件(2)，间隔设置在筒状本体(1)的上方，筒状本体(1)与支撑组件(2)之间通过多个弹簧缓冲装置(3)连接；
卡接提升组件，下端位于筒状本体(1)内，上端穿过筒状本体(1)的顶部和支撑组件(2)并位于支撑组件(2)的上方，所述卡接提升组件的下端设置有与水下控制模块卡接的多个卡接组件(44)，所述卡接提升组件能够相对于支撑组件(2)转动和轴向移动，所述卡接提升组件还能够与支撑组件(2)卡接；
所述支撑组件(2)包括支撑盘(21)和沿支撑盘(21)轴向设置的支撑套筒(22)，支撑盘(21)下表面与弹簧缓冲装置(3)连接，支撑套筒(22)的筒壁上开设有导向卡接槽(23)；
所述卡接提升组件的外壁上设置有与导向卡接槽(23)配合的导向卡接凸起(41)，导向卡接凸起(41)能够带动所述卡接提升组件相对于支撑组件(2)转动和轴向移动，并且导向卡接凸起(41)能够与导向卡接槽(23)卡接配合。
2.根据权利要求1所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，所述卡接提升组件为阶梯筒状结构，所述卡接提升组件包括：
直筒部(42)，导向卡接凸起(41)为设置在直筒部(42)外壁上的杆状凸起；
连接部(43)，连接部(43)的直径大于直筒部(42)的直径，连接部(43)的上部与直筒部(42)的下部连接，连接部(43)的下部间隔设置有多个卡接组件(44)。
3.根据权利要求2所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，
直筒部(42)上设置有支撑环(45)，支撑环(45)与直筒部(42)轴向卡接，直筒部(42)能够相对于支撑环(45)转动；
所述用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置还包括多个弹簧辅助装置(5)，弹簧辅助装置(5)的一端与支撑盘(21)的下表面固定连接，弹簧辅助装置(5)的另一端与支撑环(45)上表面连接，所述弹簧辅助装置(5)能够使支撑环(45)沿直筒部(42)的轴向向上移动。
4.根据权利要求3所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，直筒部(42)设置有径向凸台，所述径向凸台位于连接部(43)的上方，所述径向凸台上固定设置有挡板(46)，挡板(46)与连接部(43)的上表面之间形成用于安装支撑环(45)的安装空间，支撑环(45)能转动的设置在所述安装空间内。
5.根据权利要求1所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，导向卡接槽(23)的形状为U形，导向卡接槽(23)包括水平凹槽和两个相互平行的竖直凹槽，所述水平凹槽的两端分别连接在两个竖直凹槽的下端。
6.根据权利要求1所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，导向卡接槽(23)的形状为J形，导向卡接槽(23)包括第一竖直凹槽、第二竖直凹槽和水平凹槽，所述第一竖直凹槽与所述第二竖直凹槽平行，所述第一竖直凹槽的长度大于所述第二竖直凹槽的长度，所述水平凹槽的两端分别连接在所述第一竖直凹槽的下端和所述第二竖直凹槽的下端。
7.根据权利要求1所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，筒状本体(1)的外周面上设置有多个铲片(6)，铲片(6)沿筒状本体(1)的外周面间隔均布。
8.根据权利要求1所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，筒状本体(1)的上部开设有上窗口(71)，筒状本体(1)的下部设置有下窗口(72)。
9.根据权利要求3所述的用于水下采油系统中水下控制模块的安装及回收装置，其特征在于，弹簧缓冲装置(3)的结构与弹簧辅助装置(5)的结构相同，弹簧缓冲装置(3)包括上弹簧筒、下弹簧筒和弹簧本体，所述上弹簧筒和所述下弹簧筒套接并能够相对滑动，所述弹簧本体设置在所述上弹簧筒和所述下弹簧筒内。
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