CN107083934B - 采油树下放导向工装的上部基座 - Google Patents

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    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells

Abstract

采油树下放导向工装的上部基座，水平布置在位于钻台设备滑移运行轨道上，其首部结构件与滑移轨道定位连接；滑移轨道包括首部结构件和尾部结构件；包括上部基座的底板和固接在底板上的首部结构件及上部基座背板；首部结构件即为滑移轨道连接结构件；滑移轨道连接结构件通过上部基座背板与滑移轨道的尾部结构件定位连接；底板上设有与钻台设备滑移运行轨道滑移孔相适配的连接孔，底板与钻台设备滑移运行轨道之间通过定位连接销块组件定位相连；底板纵向一侧居中设有U型槽，滑移轨道连接结构件垂直固接在该U型槽的外沿上。为采油树的平稳下放提供强有力的设备保障，为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。

Description

采油树下放导向工装的上部基座
技术领域
本发明属于海上生产作业设备技术领域，涉及一种利用半潜式平台下放采油树的导向工装，尤其是采油树下放导向工装的上部基座。
背景技术
半潜式平台凭借其甲板空间开阔、海上作业平稳、可变载荷较大等优势，已经成为深海、远海执行勘探、钻井、采油等生产作业最主要的海上工装之一，而采油树乃是在油(气)井完井之后进行测试油(气)，或自喷井采油时的一种重要的井口控制设备。
采油树通过钻杆被下放到海底，由于在采油树下放的过程中，整个平台会因受到海上的风、浪、气流等恶劣环境的影响，而发生横摇、纵摇、垂荡等多个方向的晃动，因而，采油树不可避免地会由于其自身的惯性与平台的其他结构件发生碰撞，直接威胁到设备及平台自身的安全。
因此，迫切需要能有一种设备或者结构件为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。
固定式的导向结构件会在非下放采油树工况下与其他作业之间产生干涉，且长期占据甲板的空间，是对有限空间的极大浪费；
而单一的导向设备无法在整个下放空间上有效地起到导向作用，且由于装备成本昂贵，很难被采用。
为此，市场上急需一种能通过快速拆装即可实现采油树下放导向功能的工艺装备问世，既不长期占用甲板的有限空间，又可反复使用，为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。
如图24、25中所示,采油树下放导向工装的上部基座布置在半潜式平台月池区域的上部平台(又称钻台)上。鉴于平台上固有多条用于钻台设备滑移的运行轨道，利用轨道上固有的“滑移孔”，通过定位连接件的巧妙运用即可实现上部基座Z与平台之间的定位安装。上部基座作为采油树下放导向工装设备的主要支撑结构件之一，对于采油树的平稳下放和整个平台的安全作业具有举足轻重的地位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足或缺陷，提供一种采油树下放导向工装的上部基座，为采油树的平稳下放提供强有力的设备保障，为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明涉及的采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，其底部整体水平定位设置在位于半潜式平台的钻台上固有的钻台设备滑移运行轨道上，其首端与竖直设置在半潜式平台的钻台和半潜式平台月池区域的下部台车之间的滑移轨道定位连接，所述滑移轨道包括位于其纵向左右两侧的首部结构件和尾部结构件；
上部基座包括与所述钻台设备滑移运行轨道定位连接的底板和固接在该底板上的滑移轨道连接结构件，以及可通过螺栓将所述滑移轨道连接结构件定位在所述滑移轨道尾部结构件上部的上部基座背板；
所述底板上对应设有与所述钻台设备滑移运行轨道上固有的滑移孔相适配的连接孔，所述底板与钻台设备滑移运行轨道之间通过连接在所述底板连接孔与钻台设备滑移运行轨道的滑移孔上的定位连接销块组件一体定位相连；
所述底板上均布有若干个安装用吊耳。
上述采油树下放导向工装的上部基座，其中，
所述底板的纵向一侧居中设有U型槽，所述滑移轨道连接结构件垂直固接在该U型槽的外沿上；
所述滑移轨道连接结构件上设有与采油树下放导向工装的滑移轨道横截面相适配的U型接口，该U型接口由一对侧板和侧板连接板相拼固接而成；
所述U型接口的外侧设有一对分别与侧板和底板垂直固接的耳板，两耳板的纵向对称均布有若干个与所述下部基座背板相连的连接孔；
所述滑移轨道连接结构件与采油树下放导向工装的滑移轨道之间的定位连接孔对称均布在其U型接口的两个侧板上。
所述U型接口的内侧设有一对与所述耳板平行的面板，所述两个面板的底部垂直固接在所述底板上。
所述面板的背面与底板之间均布有若干个其侧边分别与所述面板和底板垂直固接的加强筋板。
所述上部基座背板为一矩形板，其外形和尺寸均与所述滑移轨道连接结构件及其耳板的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板面的纵向两侧对应设有与所述滑移轨道连接结构件的耳板相适配的连接孔。
所述上部基座背板的上部两侧分别固设一方便手持安装的把手。
所述定位连接销块组件包括一对带有两个直角插脚且背靠背设置的定位块和紧密插设在两个定位块背面之间的定位板；
所述两个定位块上的直角插脚分别从所述底板连接孔和所述钻台设备滑移运行轨道的滑移孔纵向两端插入并水平勾设在滑移轨道的底部；
所述两个定位块与定位板的接触面均呈门字形，其内部依次设有顶面连续倾斜的插槽，该插槽的下方定位插设顶面倾斜的定位销。
所述定位销的底面与所述底板紧密贴设，其顶面的倾斜角度与所述定位块、定位板所设连续倾斜面的倾斜角度相适配。
所述直角插脚的长度大于所述底板连接孔长度的一半，所述直角插脚的宽度略小于所述底板连接孔的宽度；所述直角插脚的顶面紧密贴设在滑移轨道板的底面上；
所述两个定位块与定位板突出于底板连接孔部分的厚度之和略小于所述底板连接孔或所述钻台设备滑移运行轨道的滑移孔长度。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
1.设计创新：世界范围内船舶与海洋工程领域都无此类导向工装设计，属于行业首创发明。
2.属于首台套成功试用：此工装首次装配在BT4000半潜式辅助平台上，并试用成功；
3.利用平台原有结构定位安装：上部基座结构与钻台之间的连接，完全是利用钻台设备滑移轨道的滑移孔将上部基座整体固定在钻台面板上。整体结构连接处无一处焊接，全部采用活动装配，实现结构完全可拆。
4.方便吊运安装：上部基座的底板上均布有多个吊耳，方便整体吊运安装。
5.导向承载能力强：适用于120t及以下的采油树在风浪流等环境条件综合作用下的外载荷。
6.制造成本低：主要结构皆由常用的船用钢板制成，整个结构重量不超过0.7t左右，制造成本低，且可反复使用。
附图说明
图1是本发明涉及的采油树下放导向工装的上部基座整体结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是图2中底板的俯视结构示意图；
图4是沿图2中B-1向投影结构示意图；
图5是沿图2中B-2向投影结构示意图；
图6是沿图2中B-3向投影结构示意图；
图7是沿图2中B-4向投影结构示意图；
图8是图2中E部放大结构示意图；
图9是图8中的F向投影结构示意图；
图10是沿图8中B-8向投影结构示意图；
图11是图2中涉及的吊耳主视结构示意图；
图12是本发明涉及的定位连接销块组件的立体结构示意图；
图13是图12的主视结构示意图；
图14是图12、13中涉及的左侧定位块的主视结构示意图；
图15是图14的俯视结构示意图；
图16是图14的左视结构示意图；
图17是图12、13中涉及的右侧定位块的主视结构示意图；
图18是图17的俯视结构示意图；
图19是图17的左视结构示意图；
图20是图12、13中涉及的定位板的主视结构示意图；
图21是图20的俯视结构示意图；
图22是图20的左视结构示意图；
图23是图12、13中涉及的定位销的主视结构示意图；
图24是利用定位销块组件将本发明涉及的上部基座安装在钻台设备滑移运行轨道上的过程结构示意图；
图25是图24中的上部基座与钻台设备滑移运行轨道装配到位状态的结构示意图；
图26为采油树下放导向工装的上部基座S与下部基座X定位连接在滑移轨道H上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案和有益效果做进一步的描述和说明。
请参阅图1、2和图26，配合参阅图3-25，图中示出了本发明涉及的采油树下放导向工装的上部基座，其关键技术方案在于：
上部基座S其底部整体水平定位设置在位于半潜式平台的钻台P1上固有的钻台设备滑移运行轨道T上，其首端与竖直设置在半潜式平台的钻台P1和半潜式平台月池区域的下部台车P2之间的滑移轨道H定位连接，滑移轨道H包括位于其纵向左右两侧的首部结构件H1和尾部结构件H2；
上部基座S包括与钻台设备滑移运行轨道定位连接的底板1和固接在该底板1上的滑移轨道连接结构件2，以及可通过螺栓将所述滑移轨道连接结构件2定位在滑移轨道尾部结构件H2上部的上部基座背板3；
底板1上对应设有与钻台P1设备滑移运行轨道5上固有的滑移孔5A相适配的连接孔1A，底板1与钻台P1设备滑移运行轨道5之间通过连接在底板连接孔1A与钻台P1设备滑移运行轨道的滑移孔5A上的定位连接销块组件6一体定位相连。
如图1、2、11所示，底板1上均布有若干个安装用吊耳7。
进一步，如图4-9所示，底板1的纵向一侧居中设有U型槽1B，滑移轨道连接结构件2垂直固接在该U型槽1B的外沿上。
滑移轨道连接结构件2上设有与采油树下放导向工装的滑移轨道H的横截面相适配的U型接口21，该U型接口21由一对侧板21A和侧板连接板21B相拼固接而成。U型接口21的外侧设有一对分别与侧板21A和底板1垂直固接的耳板21C，两耳板21C的纵向对称均布有若干个与下部基座背板3相连的连接孔21Ca；
滑移轨道连接结构件2与采油树下放导向工装的滑移轨道H之间的定位连接孔21Aa对称均布在其U型接口的两个侧板21A上。
滑移轨道连接结构件2的U型接口21的内侧设有一对与耳板21C平行的面板1C，两个面板1C的底部垂直固接在底板1上。
面板1C的背面与底板1之间均布有若干个其侧边分别与面板1C和底板1垂直固接的加强筋板1D。
如图10所示，本发明涉及的上部基座背板3为一矩形板，其外形和尺寸均与滑移轨道连接结构件2及其耳板21C的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板面3的纵向两侧对应设有与滑移轨道连接结构件2的耳板21C相适配的连接孔3A,上部基座背板3的上部两侧还分别固设一方便手持拆装的把手3B。
如图12-23所示，本发明涉及的定位连接销块组件6包括一对带有两个直角插脚61Aa、61Ba且背靠背设置的的定位块61A、61B和紧密插设在两个定位块61A、61B背面之间的定位板62；两个定位块61A、61B上的直角插脚61Aa、61Ba分别从底板1的连接孔1A和钻台设备滑移的运行轨道5的滑移孔5A纵向两端插入并水平勾设在钻台设备滑移的运行轨道5的底部。
两个定位块61A、61B和定位板62的接触面均呈门字形，其内部依次设有顶面连续倾斜的插槽61Ab、61Bb和62b，插槽61Ab、61Bb和62b的下方定位插设顶面倾斜的定位销63。
定位销63的底面与底板1紧密贴设，其顶面63A的倾斜角度与两个定位块61A、61B和定位板62上所设插槽61Ab、61Bb和62b的顶面倾斜角度相适配。
两个定位块61A、61B上的直角插脚61Aa、61Ba的长度大于底板连接孔1A长度的一半，直角插脚61Aa、61Ba的宽度略小于底板连接孔1A的宽度；直角插脚61Aa、61Ba的顶面紧密贴设在钻台设备滑移运行轨道5的底面上；
两个定位块61A、61B和定位板62突出于底板连接孔部分的厚度之和略小于底板连接孔1A或钻台设备滑移运行轨道5的滑移孔5A长度。
为了实现定位连接销块组件6的整体快速拆装，本发明在定位连接板62的顶面还固设一拉手62A。
滑移轨道连接结构件2与采油树下放导向工装的滑移轨道H之间的定位连接孔21Aa对称均布在其U型接口的两个侧板21A上。该矩形板面3上对应设有与滑移轨道连接结构件2的耳板21C相适配的连接孔3A。
本发明涉及的上部基座背板3与滑移轨道连接结构件2定位相连的连接件，以及滑移轨道连接结构件2与采油树下放导向工装的滑移轨道H的上部定位相连的连接件均采用穿设在所对应的连接孔内的螺栓并通过穿设在螺栓端部的螺母进行紧固。(此乃现有技术，故图中未示出。)
如图24-25所示，本发明涉及的采油树下放导向工装的上部基座S与钻台P1设备滑移运行轨道5之间的定位安装就是利用本发明涉及的定位连接销块组件6完美实现的。
图26为采油树下放导向工装的上部基座S与下部基座X定位连接在竖直设置在半潜式平台的钻台P1和半潜式平台月池区域的下部台车P2之间的滑移轨道H上的结构示意图。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (9)

1.采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，其底部整体水平定位设置在位于半潜式平台的钻台上固有的钻台设备滑移运行轨道上，其首端与竖直设置在半潜式平台的钻台和半潜式平台月池区域的下部台车之间的滑移轨道定位连接，所述滑移轨道包括位于其纵向左右两侧的首部结构件和尾部结构件；
上部基座包括与所述钻台设备滑移运行轨道定位连接的底板和固接在该底板上的滑移轨道连接结构件，以及可通过螺栓将所述滑移轨道连接结构件定位在所述滑移轨道尾部结构件上部的上部基座背板；
所述底板上对应设有与所述钻台设备滑移运行轨道上固有的滑移孔相适配的连接孔，所述底板与钻台设备滑移运行轨道之间通过连接在所述底板连接孔与钻台设备滑移运行轨道的滑移孔上的定位连接销块组件一体定位相连；
所述底板上均布有若干个安装用吊耳。
2.根据权利要求1所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述底板的纵向一侧居中设有U型槽，所述滑移轨道连接结构件垂直固接在该U型槽的外沿上；
所述滑移轨道连接结构件上设有与采油树下放导向工装的滑移轨道横截面相适配的U型接口，该U型接口由一对侧板和侧板连接板相拼固接而成；
所述U型接口的外侧设有一对分别与侧板和底板垂直固接的耳板，两耳板的纵向对称均布有若干个与下部基座背板相连的连接孔；
所述滑移轨道连接结构件与采油树下放导向工装的滑移轨道之间的定位连接孔对称均布在其U型接口的两个侧板上。
3.根据权利要求2所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，
所述U型接口的内侧设有一对与所述耳板平行的面板，所述两个面板的底部垂直固接在所述底板上。
4.根据权利要求3所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述面板的背面与底板之间均布有若干个其侧边分别与所述面板和底板垂直固接的加强筋板。
5.根据权利要求1或2所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述上部基座背板为一矩形板，其外形和尺寸均与所述滑移轨道连接结构件及其耳板的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板的板面的纵向两侧对应设有与所述滑移轨道连接结构件的耳板相适配的连接孔。
6.根据权利要求5所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述上部基座背板的上部两侧分别固设一方便手持安装的把手。
7.根据权利要求1或2所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述定位连接销块组件包括一对带有两个直角插脚且背靠背设置的定位块和紧密插设在两个定位块背面之间的定位板；
所述两个定位块上的直角插脚分别从所述底板连接孔和所述钻台设备滑移运行轨道的滑移孔纵向两端插入并水平勾设在滑移轨道的底部；
所述两个定位块与定位板的接触面均呈门字形，其内部依次设有顶面连续倾斜的插槽，该插槽的下方定位插设顶面倾斜的定位销。
8.根据权利要求7所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述定位销的底面与所述底板紧密贴设，其顶面的倾斜角度与所述定位块、定位板所设插槽顶面的倾斜角度相适配。
9.根据权利要求8所述采油树下放导向工装的上部基座，其特征在于，所述直角插脚的长度大于所述底板连接孔长度的一半，所述直角插脚的宽度小于所述底板连接孔的宽度；所述直角插脚的顶面紧密贴设在滑移轨道板的底面上；
所述两个定位块与定位板突出于底板连接孔部分的厚度之和小于所述底板连接孔或所述钻台设备滑移运行轨道的滑移孔长度。
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