CN113982504A - 一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法，所述装置包括连接在相邻修井隔水管单元节间的伸缩节外筒和伸缩节内筒，伸缩节外筒套设在伸缩节内筒外；伸缩节外筒和伸缩节内筒之间通过单向运动控制机构连接，单向运动控制机构设置复位机构；伸缩节外筒和伸缩节内筒其中之一作为单向限位件与上面的修井隔水管单元节连通连接，另外一个作为单向运动件与下面的修井隔水管单元节连通连接；修井隔水管紧急解脱时，单向运动控制机构控制单向运动件带动下面的修井隔水管单元节作单向向上运动；其能实现修井隔水管在紧急解脱时避免与海底井口的底部总成装置碰撞破坏，有利于修井隔水管回弹控制，保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

Description

一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法

技术领域

本发明属于海洋石油工程钻采技术领域，尤其涉及一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法。

背景技术

在海洋油气田开发周期内的作业和运维过程(钻井、完井、生产、再生产等)中，修井作业是必不可少的一部分。通过对实施修井作业，可以提高油气采收率，增加油气田的经济效益。当前主要有利用深水钻井船进行的重型修井、利用工程船的轻型修井或无隔水管修井等模式。重型修井作业需要利用深水钻井平台，费用高、作业周期长；无隔水管修井由于没有有效的循环通道，无法进行排水采气、井筒冲砂解堵等作业，仅能完成以钢丝绳为主的小修作业。轻型修井吸引因其机动性好、可靠性高、成本低，作业水深可达3000m，可进行钢丝绳和连续油管修井，在深水油田开发中存在巨大需求。轻型修井系统利用高压隔水管系统连通井口和修井船，形成修井通道。在正常修井作业时，隔水管保持一定的张力，来增强隔水管抵抗海流波浪的能力。但在紧急解脱时，由于隔水管张力，隔水管中的弹性变形势能释放会使得隔水管立即反冲回弹，加上修井船的升沉运动，隔水管系统可能会与海底井口的底部总成装置碰撞而产生破坏。为此，需要一种装置，实现高压隔水管系统中张力系统、特殊伸缩节单根等的回弹控制，满足深水油气修井行业的需要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法，能够实现修井隔水管在紧急解脱时避免与海底井口的底部总成装置碰撞产生破坏，有利于修井隔水管回弹控制。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，包括连接在相邻两个修井隔水管单元节之间的伸缩节外筒和伸缩节内筒，所述伸缩节外筒套设在所述伸缩节内筒外；

所述伸缩节外筒和所述伸缩节内筒之间通过单向运动控制机构连接，所述单向运动控制机构设置复位机构；

所述伸缩节外筒和所述伸缩节内筒其中之一作为单向限位件与上面的所述修井隔水管单元节连通连接，另外一个作为单向运动件与下面的所述修井隔水管单元节连通连接；

所述修井隔水管紧急解脱时，所述单向运动控制机构控制所述单向运动件带动下面的所述修井隔水管单元节作单向向上运动。

优选地，所述单向运动控制机构包括相啮合的棘轮齿条和止回棘爪，所述棘轮齿条设置在所述单向运动件上，所述止回棘爪设置在所述单向限位件上。

优选地，所述复位机构为复位弹簧机构，所述复位弹簧机构包括复位弹簧，所述复位弹簧两端分别与所述单向限位件和所述止回棘爪连接。

优选地，所述单向运动控制机构还包括固定锁销机构，所述固定锁销机构包括固定销，所述单向限位件上设置销孔，所述固定销穿过所述销孔。

优选地，所述单向限位件和所述单向运动件侧壁之间构成密封结构。

优选地，所述单向限位件为所述伸缩节外筒，所述单向运动件为所述伸缩节内筒；所述伸缩节外筒上端与上面的所述修井隔水管单元节下端连通连接，所述伸缩节内筒下端与下面的所述修井隔水管单元节上端连通连接。

优选地，所述伸缩节外筒内壁设置所述止回棘爪，所述伸缩节外筒侧壁设置所述销孔，所述复位弹簧两端分别与所述伸缩节外筒和所述止回棘爪连接；所述伸缩节内筒外壁设置所述棘轮齿条。

本申请的一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的使用方法，包括以下步骤：

在正常的修井作业中，通过所述复位机构控制使得所述单向运动控制机构锁定所述单向运动件，使得所述单向运动件相对于所述单向限位件静止；

在紧急解脱时，通过所述复位机构控制使得所述单向运动控制机构解除锁定所述单向运动件，使得所述单向运动件相对于所述单向限位件单向向上运动。

优选地，还包括以下步骤，

将所述伸缩节外筒作为所述单向限位件，将所述伸缩节外筒上端与上面的所述修井隔水管单元节下端连通连接；

将所述伸缩节内筒作为所述单向运动件，将所述伸缩节内筒下端与下面的所述修井隔水管单元节上端连通连接；

将所述单向运动控制机构设置为相啮合的所述棘轮齿条和所述止回棘爪；

将所述伸缩节外筒内壁设置所述止回棘爪，将所述伸缩节内筒外壁设置所述棘轮齿条；

将所述复位机构设置为包括复位弹簧的所述复位弹簧机构，所述复位弹簧两端分别与所述伸缩节外筒和所述止回棘爪连接；

在正常的修井作业中，通过所述复位弹簧顶住所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条，使得所述伸缩节内筒相对于所述伸缩节外筒静止；

在紧急解脱时，所述伸缩节内筒向上运动时推动所述止回棘爪，使得所述止回棘爪脱离啮合所述棘轮齿条；同时所述止回棘爪挤压所述复位弹簧，使得所述止回棘爪在所述复位弹簧的弹性压力作用下，相对于所述棘轮齿条向下运动并再次啮合所述棘轮齿条，阻止所述伸缩节内筒向下掉落运动，实现所述伸缩节内筒单向向上运动。

优选地，还包括以下步骤，

将所述单向运动控制机构设置包括固定销的固定锁销机构，将所述单向限位件上设置销孔，将所述固定销穿过所述销孔；

在正常的修井作业中，插入所述固定销，使得所述固定销端部顶住所述止回棘爪，加固所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条；

在紧急解脱时，拔出所述固定销，使得所述固定销端部脱离所述止回棘爪，解除加固所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，针对现有技术中，利用高压隔水管系统连通井口和修井船形成修井通道，在紧急解脱时，因隔水管张力使得隔水管中弹性变形势能释放，导致隔水管立即反冲回弹，再加上修井船的升沉运动，导致隔水管系统可能会与海底井口的底部总成装置碰撞而产生破坏的问题，该装置能够在紧急解脱情况下，释放拉近状态下积蓄在上千米修井隔水管内部的弹性势能能量，避免与平台吊机设备的冲撞，从而避免了解脱后修井隔水管再与海底井口发生碰撞产生破坏的情况，有利于修井隔水管回弹控制，实现保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

2、本发明的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的使用方法，通过利用本发明的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，能够实现修井隔水管在正常的修井作业中，深水修井隔水管能够稳定工作；而在修井隔水管在紧急解脱时，能够使得隔水管系统与海底井口的底部总成装置碰撞产生破坏，有利于修井隔水管回弹控制，保障设备安全。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置在正常修井作业时内外筒锁定状态示意图；

图2为本发明一实施例提供的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置在紧急解脱时内筒单向运动状态示意图。

图中附图标记：1为伸缩节外筒，2为伸缩节内筒，3为修井隔水管单元节，4为固定锁销机构，5为复位弹簧机构，6为棘轮齿条，7为止回棘爪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法，通过在相邻修井隔水管单元节3之间连接伸缩节外筒1与伸缩节内筒2的嵌套结构，并将伸缩节外筒1与伸缩节内筒2其中一个的端部与上面的修井隔水管单元节3下端连通连接，另一个的端部与下面的修井隔水管单元节3上端连通连接，再通过伸缩节外筒1与伸缩节内筒2之间设置连接的单向运动控制机构，实现在修井隔水管紧急解脱时，能够控制与下面的修井隔水管单元节3上端连通连接的结构仅能向上单向运动，从而避免解脱后修井隔水管与海底井口发生碰撞产生破坏的情况。

下面，结合附图对本发明实施例提供的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法进行详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，包括连接在相邻两个修井隔水管单元节3之间的伸缩节外筒1和伸缩节内筒2，伸缩节外筒1套设在伸缩节内筒2外；

伸缩节外筒1和伸缩节内筒2之间通过单向运动控制机构连接，单向运动控制机构设置复位机构；

伸缩节外筒1和伸缩节内筒2其中之一作为单向限位件与上面的修井隔水管单元节3连通连接，另外一个作为单向运动件与下面的修井隔水管单元节3连通连接。

如图2所示，修井隔水管紧急解脱时，单向运动控制机构控制单向运动件带动下面的修井隔水管单元节3作单向向上运动。

本实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法可以包括以下步骤：

在正常的修井作业中，通过复位机构控制使得单向运动控制机构锁定单向运动件，使得单向运动件相对于单向限位件静止；

在紧急解脱时，通过复位机构控制使得单向运动控制机构解除锁定单向运动件，使得单向运动件相对于单向限位件单向向上运动。

可见，本实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其伸缩节外筒1和伸缩节内筒2其中之一作为单向限位件与上面的修井隔水管单元节3连通连接，另外一个作为单向运动件与下面的修井隔水管单元节3连通连接，从而为井口和修井船形成修井通道。

在紧急解脱情况下，伸缩节外筒1和伸缩节内筒2中的单向运动件只能相对于单向限位件向上运动，而不能向下运动。

这样可以根据实际情况的需要，设置足够长的单向运动件和单向限位件的长度，实现在水下井口处紧急解脱时，单向运动件及其连接的上千米修井隔水管，能够沿着单向限位件向上运动，释放拉近状态下积蓄在上千米修井隔水管内部的弹性势能能量，从而避免进一步向上冲击单向限位件，避免与平台吊机设备的冲撞；此外，由于单向运动件仅仅能向上单向运动，避免单向运动件连接的上千米修井隔水管向下再波动，从而避免了解脱后修井隔水管再与海底井口发生碰撞产生破坏的情况，有利于修井隔水管回弹控制，保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

实施例2

如图1和图2所示，实施例1所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，还可以进一步的，单向运动控制机构包括相啮合的棘轮齿条6和止回棘爪7，棘轮齿条6设置在单向运动件上，止回棘爪7设置在单向限位件上。

通过相啮合的棘轮齿条6和止回棘爪7构成棘轮机构，该棘轮机构构成单向运动控制机构，本实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法还可以具体包括以下步骤：

将单向限位件设置止回棘爪7，将单向运动件设置棘轮齿条6；

将单向限位件与止回棘爪7间连接设置复位机构；

在正常的修井作业中，通过复位机构使得止回棘爪7啮合棘轮齿条6，实现伸缩节内筒2相对于伸缩节外筒1静止；

在紧急解脱时，单向运动件向上运动时推动止回棘爪7，使得止回棘爪7脱离啮合棘轮齿条6；同时止回棘爪7在复位机构作用下，相对于棘轮齿条6向下运动并再次啮合棘轮齿条6，阻止单向运动件向下掉落运动，实现单向运动件的单向向上运动。

实施例3

如图1和图2所示，实施例1或实施例2所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，还可以进一步的，复位机构为复位弹簧机构5，复位弹簧机构5包括复位弹簧，复位弹簧两端分别与单向限位件和止回棘爪7连接。

通过带有复位弹簧的复位弹簧机构5构成复位机构，以在实施例2的基础上设置复位弹簧为例，所述深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法还可以具体包括以下步骤：

将复位机构设置为包括复位弹簧的复位弹簧机构5，复位弹簧两端分别与伸缩节外筒1和止回棘爪7连接；

在正常的修井作业中，通过复位弹簧顶住止回棘爪7啮合棘轮齿条6，使得单向运动件相对于单向限位件静止；

在紧急解脱时，单向运动件向上运动时推动止回棘爪7，使得止回棘爪7脱离啮合棘轮齿条6；同时止回棘爪7挤压复位弹簧，使得止回棘爪7在复位弹簧的弹性压力作用下，相对于棘轮齿条6向下运动并再次啮合棘轮齿条6，阻止单向运动件向下掉落运动，实现单向运动件的单向向上运动。

实施例4

如图1和图2所示，实施例1至实施例3任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，还可以进一步的，单向运动控制机构还包括固定锁销机构4，固定锁销机构4包括固定销，单向限位件上设置销孔，固定销穿过销孔。

通过带有固定销的固定锁销机构4，以在实施例2的基础上设置复位弹簧，并在实施例3的基础上设置固定销为例，所述深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法还可以具体包括以下步骤：

在正常的修井作业中，插入固定销，使得固定销端部顶住止回棘爪7，加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6；

在紧急解脱时，拔出固定销，使得固定销端部脱离止回棘爪7，解除加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6。

实施例5

如图1和图2所示，实施例1至实施例4任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，还可以进一步的，单向限位件和单向运动件侧壁之间构成密封结构。其目的是保证修井通道的密封性能。

还可以更为具体的，单向限位件和单向运动件侧壁之间直接接触段构成密封结构。其作用是在保证修井通道的密封性能的同时，提高密封结构的简便性能和低成本性能。

实施例6

如图1和图2所示，实施例1至实施例5任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，还可以进一步的，单向限位件为伸缩节外筒1，单向运动件为伸缩节内筒2；伸缩节外筒1上端与上面的修井隔水管单元节3下端连通连接，伸缩节内筒2下端与下面的修井隔水管单元节3上端连通连接。

以在实施例2的基础上设置复位弹簧为例，并在实施例3的基础上设置固定销为例，可以更为具体的，如图1和图2所示，伸缩节外筒1上端与上面的修井隔水管单元节3连通连接，伸缩节内筒2下端与下面的修井隔水管单元节3连通连接；

伸缩节外筒1内壁设置止回棘爪7，伸缩节内筒2外壁设置棘轮齿条6；

复位弹簧两端分别与伸缩节外筒1内壁和止回棘爪7连接；

伸缩节外筒1侧壁上设置销孔。

通过带有单向限位件设置为伸缩节外筒1，单向运动件设置为伸缩节内筒2，以在实施例2的基础上设置复位弹簧，并在实施例3的基础上设置固定销为例，所述深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法还可以具体包括以下步骤：

在正常的修井作业中，通过复位弹簧顶住止回棘爪7啮合棘轮齿条6，使得伸缩节内筒2相对于伸缩节外筒1静止；且插入固定销，使得固定销端部顶住止回棘爪7，加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6；

在紧急解脱时，拔出固定销，使得固定销端部脱离止回棘爪7，解除加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6；伸缩节内筒2带动下面的修井隔水管单元节3向上运动时，推动止回棘爪7，使得止回棘爪7脱离啮合棘轮齿条6；同时止回棘爪7挤压复位弹簧，使得止回棘爪7在复位弹簧的弹性压力作用下，相对于棘轮齿条6向下运动并再次啮合棘轮齿条6，阻止伸缩节内筒2带动下面的修井隔水管单元节3向下掉落运动，实现伸缩节内筒2带动下面的修井隔水管单元节3作单向向上运动。

可见，本实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其伸缩节外筒1作为单向限位件与上面的修井隔水管单元节3连通连接，伸缩节内筒2作为单向运动件与下面的修井隔水管单元节3连通连接，从而为井口和修井船形成修井通道。

其固定锁销机构4的固定销，在正常修井作业时插入销孔，使得固定销的末端将伸缩节外筒1上的止回棘爪7固定锁定在棘轮齿条6的根部，伸缩节外筒1和伸缩节内筒2完全锁定，二者无法相对运动；此时，复位弹簧可以处于不受力状态；

在隔水管紧急解脱情况下，将固定锁销机构4的固定销拔出缩回，则止回棘爪7不再被固定住；在紧急解脱后，修井隔水管单元节3向上回弹，带动伸缩节内筒2向上运动，伸缩节内筒2上的棘轮齿条6使得止回棘爪7向外转动复位弹簧机构5的复位弹簧受到压缩；待止回棘爪7滑过棘轮齿条顶部6后，止回棘爪7在复位弹簧的弹力的作用下，反向转动回棘轮齿条6根部，使得伸缩节内筒2只能相对于伸缩节外筒1向上运动，而不能向下运动。

上述棘轮齿条6和止回棘爪7，在伸缩节内筒2和伸缩节外筒1之间形成棘轮齿条机构，使得伸缩节内筒2相对于伸缩节外筒1只能单向向上运动，下面连接的隔水管底端不会向下碰撞海底的底端总成装置，有利于修井隔水管的回弹控制，从而保障隔水管回弹时的安全。

这样可以根据实际情况的需要，设置足够长的伸缩节内筒2和伸缩节外筒1的长度，实现在水下井口处紧急解脱时，伸缩节内筒2及其连接的上千米修井隔水管，能够沿着伸缩节外筒1向上运动，释放拉近状态下积蓄在上千米修井隔水管内部的弹性势能能量，从而避免进一步向上冲击伸缩节外筒1，避免与平台吊机设备的冲撞；此外，由于伸缩节内筒2仅仅能向上单向运动，避免伸缩节内筒2连接的上千米修井隔水管向下再波动，从而避免了解脱后修井隔水管再与海底井口发生碰撞产生破坏的情况，有利于修井隔水管回弹控制，保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

上述实施例中，伸缩节外筒1内壁和伸缩节内筒2外壁设置直接接触段构成密封结构，从而保证修井通道的便捷密封。

上述实施例中，棘轮齿条6为竖向，与伸缩节内筒2和伸缩节外筒1的相对运动方向一致。

上述实施例中，复位弹簧为横向，便于对止回棘爪7施加横向弹性作用力，促使止回棘爪7复位啮合至棘轮齿条6的根部。

上述实施例中，固定销为横向，便于固定销的插拔，实现对止回棘爪7与棘轮齿条6啮合结构的加固和解除加固。

上述实施例中，棘轮齿条6和止回棘爪7的数量可以匹配为至少两组，多组棘轮齿条6和止回棘爪7优选为在伸缩节内筒2外壁和伸缩节外筒1内壁上均匀分布，这样能够使得伸缩节内筒2受到的单向运动控制作用具有更好的平衡性能，保证伸缩节内筒2相对于伸缩节外筒1向上单向运动的直线性、平衡性和稳定性。

上述实施例中，棘轮齿条6其棘齿的上表面可以为弯曲的弧形面，该弧形面从靠近伸缩节内筒2外壁的一侧向下倾斜，以促进伸缩节内筒2向上单向运动时，止回棘爪7滑过棘轮齿条顶部6。

上述实施例中，止回棘爪7的下表面为弯曲的弧形面，该弧形面优选为与棘齿上表面的弧形面匹配，以促进伸缩节内筒2向上单向运动时，止回棘爪7顺畅滑过棘轮齿条顶部6。另外，为了方便止回棘爪7的加工和安装，止回棘爪7上表面也可以设置为弧形面，该弧形面可以与止回棘爪7的上表面匹配，即止回棘爪7本身整体可以为弧形弯曲结构。

上述实施例中，棘轮齿条6根部弯折处可以为直角弯折结构，这样能够使得止回棘爪7在复位弹簧及固定销的作用下，更加稳固地嵌入棘轮齿条6根部直角弯折结构的凹陷处。

针对常规修井隔水管系统的回弹控制，常需要隔水管张力系统并配套回弹阀进行控制的问题，本申请的上述实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置及其使用方法，利用棘轮齿条6的单向运动特性，使得伸缩节内筒2在紧急解脱后只能单向向上运动，而不能向下运动，不会使隔水管底部发生碰撞，保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

实施例7

本实施例作为实施例5的对应实施例，可以在实施例1至实施例4任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的基础上，进一步的，单向限位件为伸缩节内筒2，单向运动件为伸缩节外筒1；伸缩节内筒2上端与上面的修井隔水管单元节3下端连通连接，伸缩节外筒1下端与下面的修井隔水管单元节3上端连通连接。

以在实施例2的基础上设置复位弹簧为例，并在实施例3的基础上设置固定销为例，可以更为具体的，如图1和图2所示，伸缩节内筒2上端与上面的修井隔水管单元节3连通连接，伸缩节外筒1下端与下面的修井隔水管单元节3连通连接；

伸缩节内筒2外壁设置止回棘爪7，伸缩节外筒1内壁设置棘轮齿条6；

复位弹簧两端分别与伸缩节内筒2外壁和止回棘爪7连接；

伸缩节内筒2侧壁上设置销孔。

通过带有单向限位件设置为伸缩节内筒2，单向运动件设置为伸缩节外筒1，以在实施例2的基础上设置复位弹簧，并在实施例3的基础上设置固定销为例，所述深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其使用方法还可以具体包括以下步骤：

在正常的修井作业中，通过复位弹簧顶住止回棘爪7啮合棘轮齿条6，使得伸缩节外筒1相对于伸缩节内筒2静止；且插入固定销，使得固定销端部顶住止回棘爪7，加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6；

在紧急解脱时，拔出固定销，使得固定销端部脱离止回棘爪7，解除加固止回棘爪7啮合棘轮齿条6；伸缩节外筒1带动下面的修井隔水管单元节3向上运动时，推动止回棘爪7，使得止回棘爪7脱离啮合棘轮齿条6；同时止回棘爪7挤压复位弹簧，使得止回棘爪7在复位弹簧的弹性压力作用下，相对于棘轮齿条6向下运动并再次啮合棘轮齿条6，阻止伸缩节外筒1带动下面的修井隔水管单元节3向下掉落运动，实现伸缩节外筒1带动下面的修井隔水管单元节3作单向向上运动。

可见，本实施例的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其伸缩节内筒2作为单向限位件与上面的修井隔水管单元节3连通连接，伸缩节外筒1作为单向运动件与下面的修井隔水管单元节3连通连接，从而为井口和修井船形成修井通道。

在紧急解脱情况下，伸缩节外筒1只能相对于伸缩节内筒2向上运动，而不能向下运动。

这样可以根据实际情况的需要，设置足够长的伸缩节内筒2和伸缩节外筒1的长度，实现在水下井口处紧急解脱时，伸缩节外筒1及其连接的上千米修井隔水管，能够沿着伸缩节内筒2向上运动，释放拉近状态下积蓄在上千米修井隔水管内部的弹性势能能量，从而避免进一步向上冲击伸缩节内筒2，避免与平台吊机设备的冲撞；此外，由于伸缩节外筒1仅仅能向上单向运动，避免伸缩节外筒1连接的上千米修井隔水管向下再波动，从而避免了解脱后修井隔水管再与海底井口发生碰撞产生破坏的情况，有利于修井隔水管回弹控制，保障修井隔水管系统在紧急解脱时的安全。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，包括连接在相邻两个修井隔水管单元节之间的伸缩节外筒和伸缩节内筒，所述伸缩节外筒套设在所述伸缩节内筒外；

所述伸缩节外筒和所述伸缩节内筒之间通过单向运动控制机构连接，所述单向运动控制机构设置复位机构；

所述伸缩节外筒和所述伸缩节内筒其中之一作为单向限位件与上面的所述修井隔水管单元节连通连接，另外一个作为单向运动件与下面的所述修井隔水管单元节连通连接；

所述修井隔水管紧急解脱时，所述单向运动控制机构控制所述单向运动件带动下面的所述修井隔水管单元节作单向向上运动。

2.如权利要求1所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述单向运动控制机构包括相啮合的棘轮齿条和止回棘爪，所述棘轮齿条设置在所述单向运动件上，所述止回棘爪设置在所述单向限位件上。

3.如权利要求2所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述复位机构为复位弹簧机构，所述复位弹簧机构包括复位弹簧，所述复位弹簧两端分别与所述单向限位件和所述止回棘爪连接。

4.如权利要求3所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述单向运动控制机构还包括固定锁销机构，所述固定锁销机构包括固定销，所述单向限位件上设置销孔，所述固定销穿过所述销孔。

5.如权利要求1-4中任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述单向限位件和所述单向运动件侧壁之间构成密封结构。

6.如权利要求5所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述单向限位件为所述伸缩节外筒，所述单向运动件为所述伸缩节内筒；所述伸缩节外筒上端与上面的所述修井隔水管单元节下端连通连接，所述伸缩节内筒下端与下面的所述修井隔水管单元节上端连通连接。

7.如权利要求6所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置，其特征在于，所述伸缩节外筒内壁设置所述止回棘爪，所述伸缩节外筒侧壁设置所述销孔，所述复位弹簧两端分别与所述伸缩节外筒和所述止回棘爪连接；所述伸缩节内筒外壁设置所述棘轮齿条。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

在正常的修井作业中，通过所述复位机构控制使得所述单向运动控制机构锁定所述单向运动件，使得所述单向运动件相对于所述单向限位件静止；

在紧急解脱时，通过所述复位机构控制使得所述单向运动控制机构解除锁定所述单向运动件，使得所述单向运动件相对于所述单向限位件单向向上运动。

9.如权利要求8所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的使用方法，其特征在于，还包括以下步骤，

将所述伸缩节外筒作为所述单向限位件，将所述伸缩节外筒上端与上面的所述修井隔水管单元节下端连通连接；

将所述伸缩节内筒作为所述单向运动件，将所述伸缩节内筒下端与下面的所述修井隔水管单元节上端连通连接；

将所述单向运动控制机构设置为相啮合的所述棘轮齿条和所述止回棘爪；

将所述伸缩节外筒内壁设置所述止回棘爪，将所述伸缩节内筒外壁设置所述棘轮齿条；

将所述复位机构设置为包括复位弹簧的所述复位弹簧机构，所述复位弹簧两端分别与所述伸缩节外筒和所述止回棘爪连接；

在正常的修井作业中，通过所述复位弹簧顶住所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条，使得所述伸缩节内筒相对于所述伸缩节外筒静止；

在紧急解脱时，所述伸缩节内筒向上运动时推动所述止回棘爪，使得所述止回棘爪脱离啮合所述棘轮齿条；同时所述止回棘爪挤压所述复位弹簧，使得所述止回棘爪在所述复位弹簧的弹性压力作用下，相对于所述棘轮齿条向下运动并再次啮合所述棘轮齿条，阻止所述伸缩节内筒向下掉落运动，实现所述伸缩节内筒单向向上运动。

10.如权利要求8或9所述的深水修井隔水管单向缓冲伸缩节装置的使用方法，其特征在于，还包括以下步骤，

将所述单向运动控制机构设置包括固定销的固定锁销机构，将所述单向限位件上设置销孔，将所述固定销穿过所述销孔；

在正常的修井作业中，插入所述固定销，使得所述固定销端部顶住所述止回棘爪，加固所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条；

在紧急解脱时，拔出所述固定销，使得所述固定销端部脱离所述止回棘爪，解除加固所述止回棘爪啮合所述棘轮齿条。

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