CN107687322B - 对中器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对中器。对中器包括多个可拆卸连接的模块，每个模块包括弧形板及保护结构。弧形板的两个表面分为凹表面与拱表面。保护结构围绕弧形板的拱表面设置，保护结构包括相互交叉设置的纵向隔板和横向肘板，纵向隔板靠近弧形板的一端端面与拱表面连接，横向肘板靠近弧形板的一端端面与拱表面连接。多个模块之间相互拼接，多个模块的弧形板围成用于收容隔水套管的柱状收容空间。上述对中器中，当隔水套管发生横向位移的时候，保护结构位于隔水套管的外侧，保护结构会先于隔水套管与外界物体发生碰撞，保护隔水套管。

Description

对中器

技术领域

本发明涉及船舶及海洋工程装备建造领域，特别涉及一种可用于深水隔水套管作业的隔水套管伸缩节水上对中器。

背景技术

由于石油资源的日益稀缺，深水采集石油无疑是未来全球石油战略接替的重点之一。在钻井平台上，隔水套管通常固定悬挂于钻井平台上。隔水套管上设有隔水套管伸缩节，伸缩节为隔水套管的辅助管线及钻井平台的柔性软管提供终端。隔水套管的辅助管线需要通过鹅颈管与隔水套管连接。

当鹅颈管与隔水套管伸缩节进行对接连接的时候，由于对接时产生的相对于中心轴的横向作用力，很容易造成隔水套管发生较大的横向位移，对鹅颈管的对接造成不便。并且，隔水套管位于分流器内，隔水套管容易与分流器的内壁发生碰撞，造成隔水套管损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够防止隔水套管与分流器发生直接碰撞，保护隔水套管的对中器。

一种对中器，包括多个可拆卸连接的模块，每个所述模块包括：

弧形板，所述弧形板的两个表面分为凹表面与拱表面；及

保护结构，围绕所述弧形板的拱表面设置，所述保护结构包括相互交叉设置的纵向隔板和横向肘板，所述纵向隔板靠近所述弧形板的一端端面与所述拱表面连接，所述横向肘板靠近所述弧形板的一端端面与所述拱表面连接；

其中，多个所述模块之间相互拼接，多个所述模块的弧形板围成用于收容隔水套管的柱状收容空间。

在其中一实施方式中，所述模块为两个，两个所述模块之间通过螺栓固定连接。

在其中一实施方式中，每个所述模块中包括多个所述弧形板，多个所述弧形板沿垂直于所述柱状收容空间的轴向方向间隔设置。

在其中一实施方式中，所述纵向隔板和横向肘板设有多个镂空孔。

在其中一实施方式中，所述纵向隔板沿所述弧形板的径向向外延伸，所述横向肘板与所述纵向隔板相垂直设置。

在其中一实施方式中，所述纵向隔板与所述横向肘板上设有加强结构。

在其中一实施方式中，所述横向肘板设有与所述弧形板的拱表面相匹配的缺口，所述弧形板与所述缺口的侧壁固定连接。

在其中一实施方式中，所述纵向隔板为梯形板，所述梯形板的长底边与所述弧形板的拱表面连接。

在其中一实施方式中，多个所述保护结构相互拼接成一个中间大两端小的立体结构。

在其中一实施方式中，所述立体结构为关于所述弧形板的中轴线为对称轴的轴对称体。

在其中一实施方式中，所述模块还包括外框板，所述外框板至少部分包覆所述保护结构与所述弧形板相对的一侧。

在其中一实施方式中，多个所述模块的所述外框板相互拼接形成所述外框结构，所述外框结构的形状为方形或圆形。

上述对中器中，隔水套管收容于收容空间内，通过保护结构将隔水套管的外侧壁进行保护。当隔水套管受到横向力，使隔水套管发生横向位移时，由于保护结构设有纵向隔板和横向肘板，保护结构相对于隔水套管的直径较大，保护结构会先于隔水套管与外界物体发生碰撞。

并且，隔水套管发生横向运动，对中器的保护结构与外界物体发生碰撞的时候，保护结构防止隔水套管继续横向运动，减小隔水套管的振幅。由于减小了隔水套管的振幅，便于外接管与隔水套管相互对中连接。因此，对中器可以同时实现保护隔水套管，方便外接管与隔水套管对中连接。

附图说明

图1为本实施方式的对中器的使用状态图；

图2为根据图1所示的对中器的一个模块的立体图；

图3为根据图1所示的对中器的俯视图；

图4为根据图2所示的模块的侧视图；

图5为根据图4所示的模块的另一角度的侧视图；

图6为根据图3所示的对中器另一实施方式的俯视图。

附图标记说明如下：10、对中器；100、模块；110、210、弧形板；111、凹表面；112、212、拱表面；120、保护结构；121、221、纵向隔板；122、222、横向肘板；123、连接板；124、长底边；125、短顶边；126、上斜边；127、下斜边；128、加强结构；129、镂空孔；223、第一纵向隔板；224、第二纵向隔板；130、立体结构；140、240、外框板；20、隔水套管；30、分流器。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”“上”、“下”及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明提供一种对中器。对中器用于对待对中管材与外接管的对接起到辅助作用。具体在本实施方式中，待对中管材以隔水套管为例进行说明。可以理解，待对中管材还可以为抽水管或油管等。

请参阅图1，在使用时，本实施方式的对中器10设于隔水套管20上，对中器10及隔水套管20收容于分流器30内。请参阅图2，对中器10包括多个可拆卸连接的模块100。每个模块100包括弧形板110及保护结构120。

弧形板110的两个表面分为凹表面111与拱表面112。凹表面111用于与隔水套管20的外侧壁相抵接，以使对中器10与隔水套管20固定连接。拱表面112为保护结构120提供安装面。

保护结构120围绕弧形板110的拱表面112设置。保护结构120包括相互交叉设置的纵向隔板121和横向肘板122。纵向隔板121靠近弧形板110的一端端面与拱表面112连接，横向肘板122靠近弧形板110的一端端面与拱表面112连接。

多个模块100之间相互拼接，多个模块100的弧形板110围成用于收容隔水套管20的柱状收容空间。

上述对中器10中，当隔水套管20发生横向位移的时候，保护结构120位于隔水套管20的外侧，保护结构120会先于隔水套管20与外界物体发生碰撞，保护隔水套管20。由于隔水套管20上设有较多控制管线，通过上述对中器10对隔水套管20保护，可以降低隔水套管20的维护费用。

每个模块100中包括多个弧形板110，多个弧形板110沿垂直于柱状收容空间的轴向方向并列且间隔设置。多个弧形板110间隔设置，可以减小模块100的重量。并且，在其他实施方式中，多个弧形板110可以为一体结构。

请参阅图3，具体在本实施方式中，模块100为两个，两个模块100之间通过螺栓固定连接。模块100的弧形板110所对应的圆心角为180度。可以理解，模块100还可以为三个，则该模块100的弧形板110所对应的圆心角为120度。同理，模块100还可以为四个，该模块100的弧形板110所对应的圆心角为90度。

具体在本实施方式中，两个纵向隔板121分别位于模块100的两侧。相邻两个模块100之间通过纵向隔板121相互连接。并且，纵向隔板121上设有连接板123。连接板123位于纵向隔板121的外表面上。两个相邻的模块100的连接板123相对设置。连接板123上开设有螺孔，则相邻两模块100可以通过螺栓连接。连接板123能够均匀分散，螺栓与螺母连接产生的压力，防止纵向隔板121变形或损坏。

可以理解，两个模块100之间还可以为卡合连接或铰接，方便两个模块100之间进行固定连接。

请参阅图4，具体地，纵向隔板121为梯形板。梯形板包括长底边124、与长底边124平行的短顶边125及在弧形板110的轴向上分为的上斜边126与下斜边127。纵向隔板121的长底边124与弧形板110的拱表面112连接，则纵向隔板121的短顶边125、上斜边126与下斜边127为保护结构120的外侧缘。则保护结构120在弧形板110的轴向上为两端小中间大。两端小中间大的保护结构120的重量较小。

请参阅图5，当多个模块100相互拼接，多个模块100的保护结构120相互连接，从而形成一个两端大中间小的立体结构130。在该立体结构130中，多个纵向隔板121的上斜边126位于同一锥面上，多个纵向隔板121的下斜边127位于同一锥面上。立体结构130的外周缘从直径较小的两端经过纵向隔板121的斜面逐渐过渡到直径较大的弧形板110的短顶边125处。由于隔水套管20于分流器30内发生摆动，当立体结构130的外周缘与分流器的内侧壁相互碰撞的时候，立体结构130与分流器30的接触面积较大，避免立体结构130由于碰撞受到的压强较大，损坏保护结构120。

具体在本实施方式中，立体结构130为以弧形板110的中轴线为对称轴的轴对称体。即，多个纵向隔板121以弧形板110的中轴线为对称轴相互对称设置。立体结构130的中轴线与弧形板110的中轴线重合。则当带有该对中器10的隔水套管20位于分流器30内时，该对中器10的中轴线的偏移角度，代表了隔水套管20的中轴线的偏移角度。即使该立体结构130的外边缘与分流器30的内侧壁发生碰撞的时候，由于立体结构130的外边缘限定隔水套管20的偏移角度，则隔水套管20在分流器30内各个方向发生偏移的范围一致，便于后续对隔水套管20的进行对中操作。

具体地，多个纵向隔板121均为大小相等，结构相同的梯形板。则该对中器10的纵向隔板121的短顶边125位于同一圆柱面上，且该圆柱面的中轴线与弧形板110的中轴线重合。则纵向隔板121的上斜边126位于同一圆锥面上，纵向隔板121的下斜边127位于同一圆锥面上。并且，具体地，纵向隔板121为等腰梯形板。则纵向隔板121的两个斜边的长度相同，则纵向隔板121的上斜边126、下斜边127所在的两个圆锥面的大小、形状相同。

请同时参阅图1及图3，横向肘板122设有与弧形板110的拱表面112相匹配的缺口。弧形板110与缺口的侧壁固定连接。具体地，横向肘板122可以为半圆形，缺口为半圆形。横向肘板122与弧形板110的拱表面112可以螺纹连接或焊接等方式固定连接。横向肘板122可以连接多个纵向隔板121，保证纵向隔板121的连接稳定性，增强保护结构120的强度。横向肘板122与纵向隔板121之间可以为插接或焊接连接，只要能保证横向肘板122与纵向隔板121之间相互定位即可。

具体在本实施方式中，纵向隔板121沿弧形板110的径向向外延伸，横向肘板122与纵向隔板121相垂直设置。在其他实施方式中，横向肘板122与纵向隔板121不限于垂直设置，可以理解，横向肘板122还可以与纵向隔板121相互交叉设置，横向肘板122相对于纵向隔板121倾斜设置。

横向肘板122可以为多个。对于长度较长的纵向隔板121，需要多个横向肘板122分别固定。具体在本实施方式中，横向肘板122为两个，两个横向肘板122沿弧形板110的轴向上下平行设置。可以理解，横向肘板122还可以为三个或四个等。

纵向隔板121与横向肘板122上设有加强结构128。可以理解，加强结构128可以为加强筋或是加强板等。加强筋可设于纵向隔板121及横向肘板122的表面。加强板可固定焊接于纵向隔板121的两端以及纵向隔板121的两个斜边上。

具体在本实施方式中，模块100还包括外框板140。外框板140至少部分包覆保护结构120远离弧形板110的一侧。外框板140与保护结构120远离弧形板110的侧面连接。具体地，外框板140与纵向隔板121的短顶边125连接。并且，由于横向肘板122与纵向隔板121相交，外框板140与位于纵向隔板121的短顶边125上的横向肘板122的端面相连接。外框板140为半圆形。当多个模块100相互拼接成对中器10的时候，多个模块100的外框板140相互拼接形成外框结构，外框结构的形状为圆形。

外框板140至少包覆上述立体结构130的圆柱面。可以理解， 外框板140还可以包覆纵向隔板121的斜边所在的锥面，已将保护结构120远离弧形板110的一侧全部包覆。

请参阅图1，纵向隔板121和横向肘板122设有多个镂空孔129。开设镂空孔129可以减小纵向隔板121和横向肘板122的重量。

上述对中器10中，隔水套管20收容于收容空间内，通过保护结构120将隔水套管20的外侧壁进行保护。当隔水套管20受到垂直于轴向的横向力，隔水套管20发生横向位移的时候。由于保护结构120设有纵向隔板121和横向肘板122，保护结构120相对于隔水套管20的直径较大，保护结构120会先于隔水套管20与外界物体发生碰撞。

并且，隔水套管20发生摆动，对中器的保护结构120与外界物体发生碰撞的时候，保护结构120会顶住隔水套管20，防止隔水套管20继续横向运动，减小隔水套管20的振幅。减小了隔水套管20的振幅，即便于外接管与隔水套管20相互对中连接。因此，对中器10可以同时实现保护隔水套管20，也可以方便外接管与隔水套管20对中连接。

请参阅图6，在其他实施方式中，纵向隔板221包括第一纵向隔板223及第二纵向隔板224。第一纵向隔板223及第二纵向隔板224均为梯形板，梯形板的高度为两个相互平行的顶边到底边的距离。则第二纵向隔板224的高度大于第一纵向隔板223的高度。第一纵向隔板223与第二纵向隔板224均为四个。第一纵向隔板223与第二纵向隔板224相间隔且对称设置。

则第一纵向隔板223与第二纵向隔板224的长底边与弧形板210的拱表面212连接，则第一纵向隔板223及第二纵向隔板224的短顶边位于同一四棱柱面上。第一纵向隔板223及第二纵向隔板224的上斜边位于同一方锥面上，第一纵向隔板223及第二纵向隔板224的下斜边位于同一方锥面上。

并且横向肘板222为矩形，且两个横向肘板222可拼接成正方形。

外框板240至少包覆上述立体结构的四棱柱面。外框板240为方框形。由两个外框板240拼成的外框结构为正方形。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种对中器，其特征在于，所述对中器设于隔水套管上，所述对中器及隔水套管收容于分流器内，所述对中器包括多个可拆卸连接的模块，每个所述模块包括：

弧形板，所述弧形板的两个表面分为凹表面与拱表面；

保护结构，围绕所述弧形板的拱表面设置，所述保护结构包括相互交叉设置的纵向隔板和横向肘板，所述纵向隔板靠近所述弧形板的一端端面与所述拱表面连接，所述横向肘板靠近所述弧形板的一端端面与所述拱表面连接；

所述纵向隔板为梯形板，梯形板包括长底边、与长底边平行的短顶边及在弧形板的轴向上分为的上斜边与下斜边；及

其中，多个所述模块之间相互拼接，多个所述模块的弧形板围成用于收容隔水套管的柱状收容空间，多个所述保护结构相互拼接成一个中间大两端小的立体结构，多个纵向隔板的上斜边位于同一锥面上，多个纵向隔板的下斜边位于同一锥面上。

2.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述模块为两个，两个所述模块之间通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，每个所述模块中包括多个所述弧形板，多个所述弧形板沿垂直于所述柱状收容空间的轴向方向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述纵向隔板和横向肘板设有多个镂空孔。

5.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述纵向隔板沿所述弧形板的径向向外延伸，所述横向肘板与所述纵向隔板相垂直设置。

6.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述纵向隔板与所述横向肘板上设有加强结构。

7.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述横向肘板设有与所述弧形板的拱表面相匹配的缺口，所述弧形板与所述缺口的侧壁固定连接。

8.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述梯形板的长底边与所述弧形板的拱表面连接。

9.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述立体结构为关于所述弧形板的中轴线为对称轴的轴对称体。

10.根据权利要求1所述的对中器，其特征在于，所述模块还包括外框板，所述外框板至少部分包覆所述保护结构与所述弧形板相对的一侧。

11.根据权利要求10所述的对中器，其特征在于，多个所述模块的所述外框板相互拼接形成所述外框结构，所述外框结构的形状为方形或圆形。