CN109899020B - 水下井口防腐帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下井口防腐帽，包括护筒、安装在护筒上的用于注入防腐液的加注组件、至少一组安装在护筒上并与水下井口头的侧面配合的锁紧组件、安装在护筒上并可在护筒轴向上来回移动的提升机构；锁紧组件包括固定在护筒外侧面上的保护壳、设置在保护壳和护筒之间的锁紧件；护筒上对应锁紧件设有贯穿护筒内、外侧面的窗口，窗口的上部设有弹性件；保护壳的内壁面设有滑槽，锁紧件第二端可沿滑槽来回移动配合在滑槽内，带动锁紧件的第一端进出窗口。本发明的水下井口防腐帽，结构简单，在水下井口头上易安装锁紧及解锁，可使用钢丝绳下入安装，解锁过程无需水下机器人进行辅助操作，有效解决水下井口防腐帽成本高、易失效问题。

Description

水下井口防腐帽

技术领域

本发明涉及钻井工程技术领域，尤其涉及一种水下井口防腐帽。

背景技术

在采用水下生产系统开发深水及次深水石油天然气资源过程中，因临时弃井需要对水下井口头进行防腐保护，常用的水下井口头防腐保护装置即是水下井口防腐帽，其主要功能为：防止水下井口头受到岩屑、海洋生物的污染，同时通过注入防腐液为水下井口提供防腐，并能够防止外物拖挂水下井口头。

水下井口头防腐帽作为配套装置，一般与水下生产系统成套销售，价格昂贵。同时，现有的一些水下井口头防腐帽通常采用拉杆锁紧设置，在安装及解锁过程中，需使用水下机器人进行辅助操作，操作麻烦。现有的一些简易型水下井口头防腐帽通常为弹簧片锁紧或者不用锁紧机构，一旦遇到渔网拖挂极易产生偏斜，甚至被带离井口头失去防护作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，易安装及解锁的水下井口防腐帽。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水下井口防腐帽，包括用于套设在水下井口头上的护筒、安装在所述护筒上的用于注入防腐液的加注组件、至少一组安装在所述护筒上并与水下井口头的侧面配合的锁紧组件、安装在所述护筒上并可在护筒轴向上来回移动的提升机构；

所述锁紧组件包括固定在所述护筒外侧面上的保护壳、设置在所述保护壳和护筒之间的锁紧件；所述护筒上对应所述锁紧件设有贯穿护筒内、外侧面的窗口，所述窗口的上部设有弹性件；所述保护壳的内壁面设有滑槽，所述锁紧件第二端可沿所述滑槽来回移动配合在所述滑槽内，带动所述锁紧件的第一端进出所述窗口；

水下井口防腐帽在水下井口头上处于锁紧状态时，所述锁紧件的第一端穿进所述窗口以抵接水下井口头的侧面，所述弹性件抵紧在所述锁紧件第一端的一侧，所述提升机构与所述锁紧件的第二端干涉，限制所述锁紧件向远离所述窗口方向移动；

水下井口防腐帽在水下井口头上处于解锁状态时，所述提升机构离开所述锁紧件的第二端，所述锁紧件的第一端退出所述窗口。

优选地，所述提升机构包括可上下移动设置在所述护筒的端盖上的提升架、设置在所述保护壳和护筒之间的定位叉、设置在所述保护壳和护筒之间并连接所述提升架和定位叉的拉杆；

在所述锁紧状态，所述定位叉抵接在所述锁紧件的第二端上；

在所述解锁状态，所述定位叉离开所述锁紧件的第二端。

优选地，所述提升架包括位于所述护筒端盖中心处的芯轴、至少一个连接所述芯轴并在所述护筒端盖的径向上延伸的筋板，所述拉杆连接所述筋板。

优选地，所述拉杆与所述定位叉螺纹连接；和/或，所述拉杆与所述筋板螺纹连接。

优选地，所述护筒的端盖中心处设有护管，所述芯轴容置在所述护管内；

所述护管的侧面设有供所述筋板穿过的通槽；所述通槽在所述护筒端盖上的高度大于所述筋板的高度。

优选地，所述水下井口防腐帽包括四组沿所述护筒的周向均匀间隔分布的所述锁紧组件；

所述提升机构对应包括四个所述定位叉和四个所述拉杆；

所述提升架包括四个所述筋板；四个所述筋板呈十字交叉连接所述芯轴。

优选地，所述芯轴和所述护管之间还通过至少一个剪钉连接。

优选地，所述芯轴的顶部还设有吊耳。

优选地，所述弹性件的一端位于所述窗口上方并固定在所述护筒的内侧面上，另一端延伸至所述窗口的上部，并向所述护筒的中心轴方向倾斜。

优选地，所述加注组件包括至少一个设置在所述护筒的端盖上的加注口、设置在所述护筒内并连接所述加注口的加注管线、设置在所述加注管线上的第一单流阀。

优选地，所述加注组件还包括设置在所述护筒的端盖上并连接在所述加注口上的导向喇叭口。

优选地，所述护筒的端盖上还设有用于排出护筒内液体的排液口；所述排液口处设有第二单流阀。

优选地，所述护筒的端盖内表面设有密封在所述端盖和水下井口头端面之间的密封胶垫。

本发明的有益效果：结构简单，在水下井口头上易安装锁紧及解锁，可使用钢丝绳下入安装，解锁过程无需水下机器人进行辅助操作，有效解决水下井口防腐帽成本高、易失效问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的水下井口防腐帽的纵向剖面结构示意图；

图2是本发明一实施例的水下井口防腐帽的俯视图；

图3是本发明一实施例的水下井口防腐帽的仰视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-3所示，本发明一实施例的水下井口防腐帽，可包括护筒10，安装在护筒上的加注组件20、至少一组锁紧组件30和提升机构40。

其中，护筒10用于套设在水下井口头上；加注组件20用于注入防腐液。锁紧组件30用于与水下井口头的侧面配合，将护筒10锁紧在水下井口头上。提升机构40在护筒10上可在护筒10的轴向上来回移动，并可与锁紧组件30干涉，锁定锁紧状态。

具体地，护筒10一端开放，另一端通过端盖11形成封闭。护筒10以其开放端套设到水下井口头上，端盖11配合在水下井口头的端面上。如图3所示，为了防止防腐帽内部防腐液与海水互相渗透，护筒10的端盖11内表面设有密封胶垫12，密封在端盖11和水下井口头端面之间。

加注组件20包括至少一个设置在护筒10的端盖11上的加注口21、设置在护筒10内并连接加注口21的加注管线22、设置在加注管线22上的第一单流阀23。第一单流阀23在加注管线22上的设置，允许防腐液从加注口21进入加注管线22并流向护筒10内部，限制防腐液反向流出护筒10。

加注组件20还包括设置在护筒10的端盖11上并连接在加注口21上的导向喇叭口24，方便加注防腐液，特别是方便水下机器人进行防腐液加注。

优选地，加注组件20包括两个加注口21，对称设置在护筒10的端盖11上，保证水下机器人在任何方向操作，其一侧180°范围内都有加注口21便于加注防腐液。护筒10内的加注管线22可以通过三通阀连接两个加注口21，且护筒10内的每一个加注口21处都设有一个第一单流阀23，可以保证两个加注口21的加注过程互不影响。

除了加注外，护筒10的端盖11上还设有用于排出护筒10内液体的排液口13，方便排出护筒10内液体。排液口13处设有第二单流阀14，防止排出的液体反向流回护筒10内。

锁紧组件30包括固定在护筒10外侧面上的保护壳31、设置在保护壳31和护筒10之间的锁紧件32。护筒10上对应锁紧件32设有贯穿护筒10内、外侧面的窗口15，窗口15的数量及位置与锁紧组件30对应设置。窗口15的上部设有弹性件16。保护壳31的内壁面设有滑槽310，锁紧件32第二端可沿滑槽310来回移动配合在滑槽310内，带动锁紧件32的第一端进出窗口15。

水下井口防腐帽在水下井口头上处于锁紧状态时，锁紧件32的第一端穿进窗口15以抵接水下井口头的侧面，弹性件16抵紧在锁紧件32第一端的一侧，提升机构40与锁紧件32的第二端干涉，限制锁紧件32向远离窗口15方向移动。水下井口防腐帽在水下井口头上处于解锁状态时，提升机构40离开锁紧件32的第二端，锁紧件32的第一端退出窗口。

弹性件16位于护筒10内，其一端位于窗口15上方并固定在护筒10的内侧面上，另一端延伸至窗口15的上部，并向护筒10的中心轴方向倾斜。作为选择，弹性件16可以是弹片。

在本实施例中，锁紧件32相对护筒10的中心轴线倾斜设置。锁紧件32的第一端朝向可以进出窗口15，第二端倾斜向下并朝向保护壳31，从而锁紧件32以相对护筒10的中心轴线倾斜的方向来回移动，带动其第一端伸进窗口15与弹性件16相抵，或者退出窗口15并远离弹性件16。保护壳31上的滑槽310对应锁紧件32倾斜延伸，长度方向与锁紧件32的移动方向一致。

滑槽310可以设置两个，对应锁紧件32的相对两侧开设在保护壳31的内壁面上。锁紧件32的第二端可以设置凸柱配合在滑槽310内。

提升机构40可包括可上下移动设置在护筒10的端盖11上的提升架41、设置在保护壳31和护筒10之间的定位叉42、设置在保护壳31和护筒10之间并连接提升架41和定位叉42的拉杆43。其中，拉杆43与护筒10的中心轴线相平行；定位叉42用于与锁紧件32配合，可抵接在锁紧件32上。定位叉42通过拉杆43连接提升架41，从而提升架41相对护筒10上下移动时带动定位叉42上下移动，抵接或离开锁紧件32。

水下井口防腐帽在水下井口头上处于锁紧状态时，定位叉42抵接在锁紧件42的第二端上，从而将锁紧件32限制在其受弹性件16抵紧的状态。水下井口防腐帽在水下井口头上处于解锁状态时，定位叉42离开锁紧件32的第二端，此时锁紧件32沿着滑槽310移动带动其第一端退出窗口15。

定位叉42整体可为柱状，其靠近锁紧件32的一端为开叉状，从而可抵接在锁紧件32第二端的凸柱上。定位叉42远离锁紧件32的一端与拉杆43连接，两者的连接可以是固定的，也可以是可调的。例如，定位叉42与拉杆43通过螺纹连接，这样可以根据锁紧件32在护筒10外侧面的位置调节拉杆43锁进定位叉42内的长度，从而调节定位叉42在护筒10外侧面的高度。

进一步地，提升架41可包括位于护筒10端盖11中心处的芯轴411、至少一个连接芯轴411并在护筒10端盖11的径向上延伸的筋板412，拉杆43连接筋板412。拉杆43与筋板412也可以螺纹连接，便于拆卸以及调节拉杆43长度。芯轴411的顶部还设有吊耳44，方便吊起整个提升机构40。

拉杆43、定位叉42和筋板412的数量及在端盖11上的位置与锁紧组件30的数量及位置对应设置。当锁紧组件30设有多组时，提升机构40包括多个拉杆43和多个定位叉42，提升架41包括多个筋板412。每一个筋板412连接一拉杆43，拉杆43连接一定位叉42，定位叉42一一设置在锁紧组件30的保护壳31内。

对应提升机构40的提升架41，护筒10的端盖11中心处(在护筒10的中心轴线上)设有护管17。护管17的内径大于芯轴411的外径，芯轴411容置在护管17内，可沿护管17轴向来回移动，筋板412随芯轴411移动。

护管17的侧面设有供筋板412穿过的通槽(未图示)。通槽在护筒10端盖11上的高度大于筋板412的高度，从而留有空间供筋板412相对护管17向上移动。通槽的设置对筋板412起到轴向导向作用，也起到周向限位的作用，防止筋板412在周向上位移而带动定位叉42偏移。

芯轴411和护管17之间还通过至少一个剪钉18连接。在锁紧状态，剪钉18使芯轴411和护管17连接在一起，起到限制芯轴411在护管17内上下移动的作用。剪钉18是一种可以根据需要剪断的连接件，可以根据需要选择具有对应剪断力的剪钉。在需要解锁时，施加剪断力剪断剪钉18后，即可移动提升机构40，解除对锁紧件32的干涉。

本实施例中，如图1、2所示，水下井口防腐帽包括四组沿护筒10的周向均匀间隔分布的锁紧组件30。护筒10的侧面设有与锁紧组件30一一对应的四个窗口15，每一个窗口15的上部设有一个弹性件16。提升机构40对应四组锁紧组件30包括四个定位叉42和四个拉杆43；提升架41包括四个筋板412，四个筋板412呈十字交叉连接芯轴411。四个定位叉42分别设置在四组锁紧组件30的保护壳31内，四个拉杆43分别连接在四个定位叉42和四个筋板412之间。

本实用新型的水下井口防腐帽中，锁紧件32的第一端在窗口15内受弹性件16抵紧，处于常锁状态。安装使用时，将整体防腐帽下入到水下井口头上。需要解锁时，通过吊耳44将提升机构40上提，定位叉42离开锁紧件32，锁紧件32沿着滑槽310移动带动其第一端退出窗口15，即完成解锁。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种水下井口防腐帽，其特征在于，包括用于套设在水下井口头上的护筒（10）、安装在所述护筒（10）上的用于注入防腐液的加注组件（20）、至少一组安装在所述护筒（10）上并与水下井口头的侧面配合的锁紧组件（30）、安装在所述护筒（10）上并可在护筒（10）轴向上来回移动的提升机构（40）；

所述锁紧组件（30）包括固定在所述护筒（10）外侧面上的保护壳（31）、设置在所述保护壳（31）和护筒（10）之间的锁紧件（32）；所述护筒（10）上对应所述锁紧件（32）设有贯穿护筒（10）内、外侧面的窗口（15），所述窗口（15）的上部设有弹性件（16）；所述保护壳（31）的内壁面设有滑槽（310），所述锁紧件（32）第二端可沿所述滑槽（310）来回移动配合在所述滑槽（310）内，带动所述锁紧件（32）的第一端进出所述窗口（15）；

水下井口防腐帽在水下井口头上处于锁紧状态时，所述锁紧件（32）的第一端穿进所述窗口（15）以抵接水下井口头的侧面，所述弹性件（16）抵紧在所述锁紧件（32）第一端的一侧，所述提升机构（40）与所述锁紧件（32）的第二端干涉，限制所述锁紧件（32）向远离所述窗口（15）方向移动；

水下井口防腐帽在水下井口头上处于解锁状态时，所述提升机构（40）离开所述锁紧件（32）的第二端，所述锁紧件（32）的第一端退出所述窗口（15）。

2.根据权利要求1所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述提升机构（40）包括可上下移动设置在所述护筒（10）的端盖（11）上的提升架（41）、设置在所述保护壳（31）和护筒（10）之间的定位叉（42）、设置在所述保护壳（31）和护筒（10）之间并连接所述提升架（41）和定位叉（42）的拉杆（43）；

在所述锁紧状态，所述定位叉（42）抵接在所述锁紧件（32）的第二端上；

在所述解锁状态，所述定位叉（42）离开所述锁紧件（32）的第二端。

3.根据权利要求2所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述提升架（41）包括位于所述护筒（10）端盖（11）中心处的芯轴（411）、至少一个连接所述芯轴（411）并在所述护筒（10）端盖（11）的径向上延伸的筋板（412），所述拉杆（43）连接所述筋板（412）。

4.根据权利要求3所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述拉杆（43）与所述定位叉（42）螺纹连接；和/或，所述拉杆（43）与所述筋板（412）螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述护筒（10）的端盖（11）中心处设有护管（17），所述芯轴（411）容置在所述护管（17）内；

所述护管（17）的侧面设有供所述筋板（412）穿过的通槽；所述通槽在所述护筒（10）端盖（11）上的高度大于所述筋板（412）的高度。

6.根据权利要求5所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述水下井口防腐帽包括四组沿所述护筒（10）的周向均匀间隔分布的所述锁紧组件（30）；

所述提升机构（40）对应包括四个所述定位叉（42）和四个所述拉杆（43）；

所述提升架（41）包括四个所述筋板（412）；四个所述筋板（412）呈十字交叉连接所述芯轴（411）。

7.根据权利要求5所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述芯轴（411）和所述护管（17）之间还通过至少一个剪钉（18）连接。

8.根据权利要求4所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述芯轴（411）的顶部还设有吊耳（44）。

9.根据权利要求1所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述弹性件（16）的一端位于所述窗口（15）上方并固定在所述护筒（10）的内侧面上，另一端延伸至所述窗口（15）的上部，并向所述护筒（10）的中心轴方向倾斜。

10.根据权利要求1-9任一项所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述加注组件（20）包括至少一个设置在所述护筒（10）的端盖上的加注口（21）、设置在所述护筒（10）内并连接所述加注口（21）的加注管线（22）、设置在所述加注管线（22）上的第一单流阀（23）。

11.根据权利要求10所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述加注组件（20）还包括设置在所述护筒（10）的端盖（11）上并连接在所述加注口（21）上的导向喇叭口（24）。

12.根据权利要求1-9任一项所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述护筒（10）的端盖（11）上还设有用于排出护筒（10）内液体的排液口（13）；所述排液口（13）处设有第二单流阀（14）。

13.根据权利要求1-9任一项所述的水下井口防腐帽，其特征在于，所述护筒（10）的端盖（11）内表面设有密封在所述端盖（11）和水下井口头端面之间的密封胶垫（12）。