CN115075764B - 一种电驱大通径水下测试树 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电驱大通径水下测试树，属于海洋油气开发技术领域，其包括磁吸连断器和剪封器，磁吸连断器包括第一外管，在磁吸连断器底端设置有电磁驱动机构、第一电连接插头和卡扣组件；剪封器包括第二外管、第二电连接插头、电控球阀机构、第一磁吸物和电控瓣阀机构，第一磁吸物设置于第二外管上的连接部，电磁驱动机构用吸附第一磁吸物，以使卡扣组件与连接部卡扣连接；电控球阀机构设置于第二外管的中空内部，其能够封闭第二外管中空内部并切断输送软管；电控瓣阀机构设置于第二外管的中空内部且靠近第二外管的底端设置。本申请的一种电驱大通径水下测试树，其可靠性高，维保难度低，同时，磁吸连断器能够与剪封器及时分离，作业安全性高。

Description

一种电驱大通径水下测试树

技术领域

本申请涉及海洋油气开发技术领域，特别涉及一种电驱大通径水下测试树。

背景技术

由于深水海域存在台风频发、伴有内波流、多相井流、平台漂移、井控等风险高和控制难度大等问题。在深海油气及可燃冰等资源勘探、钻井、测试、完井作业、清井放喷、修井等作业过程，作业所采用的浮式平台或钻井船受风、浪、流等影响会发生升沉、纵摇、横摇等运动，与之相连的管柱也会随之运动。若遭遇恶劣海况，如台风、潮汐、海啸等，要求立即停止作业，则需通过管柱上的水下测试树封堵海底井口处管柱内高压流体，并迅速断开管柱，使平台或钻井船能快速撤离，以确保平台、工作人员和设备的安全。如果没能及时安全撤离，可能发生浮式平台或钻井船沉没等严重安全事故，威胁到工作人员的生命安全，导致巨大的设备及经济损失，造成油气泄漏对海洋生态环境造成严重污染。

现有水下测试树，一般包括连接器和剪封器，连接器用于与剪封器连接，其主要采用液压直接控制或直电式控制的方式。

具体的说，液压直接控制是在深水环境中通过长距离的液压管线控制。由于液压传动的自身特性，导致其响应时间有一定的滞后性，大大影响了钻井船的撤离效率，并且，其的中液压油易发生泄漏，液压油的污染甚至有可能导致液压系统失效；液压油在管路中流动会产生压力损失，当管路较长时压力损失较大、传功效率降低，并且，长时间使用后液压油也会造成管路变形；此外，当环境变化太大时，液压油也不易保持负载运动速度的稳定性。因此，液压传动不宜用于远距离控制与传动，从而局限了水下测试树的范围；且液压控制响应速度慢，不利于实现高效控制。

而直电式控制，其整体上存在如下不足：

其一，剪封器大都采用双球阀结构，结构复杂且可靠性低，球阀在封堵过程中，易出现球阀封堵密封端盖面损坏等状况，极大影响了密封性能，封堵可靠性低，后期维保难度高；

其二，连接器与剪封器在水下连接时需要较严格的控制连接器下放速度，操作难度大且导向精度较低，定位功能较差，存在接触死点，机构易损坏，整体可靠性低和可行性差。

发明内容

本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电驱大通径水下测试树：采用电控瓣阀机构，有效地解决了球阀封堵密封端盖面损坏等问题，可靠性更高，极大降低了后期维保难度；此外，利用电磁驱动机构对第一磁吸物的磁力作用，在磁吸连断器与剪封器接触时起引导作用，实现自动对准连接，同时，解脱时间短，响应更快。

根据本申请的一种电驱大通径水下测试树，包括：

磁吸连断器，包括第一外管，在所述磁吸连断器底端设置有电磁驱动机构、第一电连接插头和卡扣组件，所述电连接插头埋设于所述第一外管的侧壁中，所述电磁驱动机构设置于所述第一外管的内侧壁且与所述第一电连接插头电连接；

剪封器，包括第二外管、第二电连接插头、电控球阀机构、第一磁吸物和电控瓣阀机构，所述电控球阀机构和所述电控瓣阀机构均与所述第二电连接插头电连接；其中，所述第二外管一端形成有连接部，所述第一磁吸物设置于所述连接部，所述电磁驱动机构用于产生与所述第一磁吸物相吸的磁吸力，以使所述卡扣组件与所述连接部卡扣连接；所述第二电连接插头设置于所述第二外管顶端的侧壁中，以与所述第一电连接插头嵌插配合；所述电控球阀机构设置于所述第二外管的中空内部；所述电控瓣阀机构设置于所述第二外管的中空内部且靠近所述第二外管的底端设置；

输送软管能够穿设于所述第一外管中空内部、第二外管中空内部和电控球阀机构，所述电控球阀机构能够封闭所述第二外管中空内部并切断所述输送软管。

根据本申请实施例的一种电驱大通径水下测试树，至少具有如下有益效果：

在磁吸连断器上设置电磁驱动机构和导向部，同时，在剪封器上设置连接部，在连接部上设置有第一磁吸物，电磁驱动机构用于产生与第一磁吸物相吸的磁吸力，从而使得导向部与连接部自动对位连接，因此，磁吸连断器与剪封器的连接简单快捷，精确度较好。

此外，在剪封器中设置电控球阀机构和电控瓣阀机构，在需要将海底采集口进行封堵时，通过电控使电控瓣阀机构封堵第二外管的中空内部，同时，通过电控使电控球阀机构作动对第二外管的中空内部实现封堵并切断输送软管，再通过电控使电磁驱动机构产生排斥力以使连接部脱离导向部，即可实现磁吸连断器与剪封器断开连接。

综上，本申请的一种电驱大通径水下测试树，控制相应速度快，能够使得磁吸连断器与剪封器较精确地实现连接和及时断开连接，以及使剪封器及时封堵采集口，可靠性较好。

根据本申请的一些实施例，所述电控瓣阀机构包括阀体、第一电磁吸组件和第二内管，所述阀体包括阀座和阀瓣，所述阀瓣与所述阀座之间设置有能够使所述阀瓣处于闭合状态的扭簧；其中，所述第一电磁吸组件设置于所述第二外管内侧壁，所述第二内管套设于所述第二外管中空内部，并且，所述第二内管的直径小于所述阀座开口的直径；所述第二内管能够穿设于所述阀座开口并使所述阀瓣朝所述第二外管底端一侧撑开，在所述第二内管的一端设置有第二磁吸物，所述第一电磁吸组件用于驱动所述第二内管滑动，以使所述阀瓣撑开或闭合。

根据本申请的一些实施例，在所述阀座与所述第二内管之间设置有第一弹性件。

根据本申请的一些实施例，所述第一电磁吸组件包括在轴向上依次设置的第一电磁吸结构和第二电磁吸结构，所述第二内管设置有所述第二磁吸物的一端位于所述第一电磁吸结构和所述第二电磁吸结构之间。

根据本申请的一些实施例，所述电控球阀机构包括球阀驱动装置、驱动环和球阀组件；所述球阀组件设置于所述第二外管中空内部且靠近所述第二外管顶端一侧；所述球阀驱动装置设置于所述第二外管内侧壁且位于所述第一电磁吸组件与所述球阀组件之间，所述驱动环连接所述球阀驱动装置和所述球阀组件，所述球阀驱动装置用于驱动所述驱动环沿轴向滑动以带动所述球阀组件作动，以使所述球阀组件封闭所述第二外管中空内部并切断所述输送软管。

根据本申请的一些实施例，所述球阀组件包括左阀座、右阀座和球阀体；所述左阀座和所述右阀座固定设置于所述第二外管，所述球阀体转动设置于所述左阀座和所述右阀座之间形成的阀腔中，所述球阀体上设置有剪切口，所述驱动环能够推动所述球阀体转动，以使所述球阀体封闭所述第二外管中空内部并切断输送软管。

本申请的一些实施例，在所述球阀体的侧壁且在圆心所在的轴线上沿径向对称设置有凸柱，在所述驱动环的内侧壁设置有第一导向槽，所述凸柱能够相对所述第一导向槽滑动；在所述球阀体的侧壁对称设置有偏离其圆心的第二导向槽，在所述驱动环的内侧壁设置有驱动块，所述驱动块插设于所述第二导向槽；当所述驱动环沿轴向滑动时，所述驱动块与推动所述球阀体转动。

根据本申请的一些实施例，所述球阀驱动装置为中空轴电机，所述驱动环与所述中空轴电机的转子螺纹连接。

根据本申请的一些实施例，所述磁吸连断器还包括第一内管，所述电磁驱动机构和所述卡扣组件均设置于所述第一外管和所述第一内管之间；所述第一内管与所述第二外管相连通。

根据本申请的一些实施例，在所述连接部上设置有卡槽；所述卡扣组件包括活动环、卡环和铰接设置于卡环底端的卡爪；所述卡爪与卡环之间设置有使所述卡爪张开的扭簧，所述卡环设置于所述第一内管的外侧壁，所述活动环滑动设置于所述卡环与所述第一外管之间，在所述活动环上设置有第三磁吸物，所述电磁驱动机构能够驱动所述活动环滑动使其推动所述卡爪扣合于所述卡槽。

根据本申请的一些实施例，所述电磁驱动机构包括沿轴向间隔一定距离依次设置的第三电磁吸结构和第四电磁吸结构，所述第三磁吸物设置于所述第三电磁吸结构和所述第四电磁吸结构之间。

根据本申请的一些实施例，在所述第二外管设置有高压流道，所述高压流道连通所述第二外管的侧壁和所述第二外管上的所述连接部。

根据本申请的一些实施例，在所述电控球阀机构和所述电控瓣阀机构之间设置有减震装置。

根据本申请的一些实施例，在所述第一外管和所述第二外管的侧壁中均设置有内流道，所述内流道与外部液体管道相连通，在所述第一外管中设置有连通所述内流道和所述第一外管中空内部的出液孔，在所述第二外管中也设置有连通所述内流道和所述第二外管中空内部的出液孔。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一种实施例中一种电驱大通径水下测试树的剖面图。

图2为本申请一种实施例中电控瓣阀机构的剖面图。

图3是本申请一种实施例中电控瓣阀机构中阀体的立体图。

图4为本申请一种实施例中电控球阀机构的剖面图。

图5为本申请一种实施例中电控球阀机构中球阀组件的分解图。

图6为本申请一种实施例中电控球阀机构中驱动环的立体图。

图7为本申请一种实施例中电磁驱动机构和卡扣组件的装配图。

图8为本申请一种实施例中卡扣组件中卡环的立体图。

图9为本申请一种实施例中一种电驱大通径水下测试树中部分结构的局部剖面图。

图10为本申请一种实施例中第一外管的剖面图。

图11为本申请一种实施例中第二外管的局部剖面图。

实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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申请的限制。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

下面根据图1至图10描述本申请的一种电驱大通径水下测试树。

参考图1，本申请的一种电驱大通径水下测试树，包括：

磁吸连断器A，包括第一外管110，在磁吸连断器A底端设置有电磁驱动机构200、第一电连接插头310和卡扣组件400，电连接插头埋设于第一外管110的侧壁中，电磁驱动机构200设置于第一外管110的内侧壁且与第一电连接插头310电连接；

剪封器B，包括第二外管500、第二电连接插头320、电控球阀机构700、第一磁吸物810和电控瓣阀机构600，电控球阀机构700和电控瓣阀机构600均与第二电连接插头320电连接；其中，第二外管500一端形成有连接部510，第一磁吸物810设置于连接部510，电磁驱动机构200用于产生与第一磁吸物810相吸的磁吸力，以使卡扣组件400与连接部510卡扣连接；第二电连接插头320设置于第二外管500顶端的侧壁中，以与第一电连接插头310嵌插配合；电控球阀机构700设置于第二外管500的中空内部；电控瓣阀机构600设置于第二外管500的中空内部且靠近第二外管500的底端设置；

输送软管能够穿设于第一外管110中空内部、第二外管500中空内部和电控球阀机构700，电控球阀机构700能够封闭第二外管500中空内部并切断输送软管。

需要理解的是，磁吸连断器A和剪封器B均为中空设置，在作业时，剪封器B插设于海底地表的采集口处，输送软管穿设于磁吸连断器A和剪封器B的中空内部且连接海上的开采船，以实现将采集口的油气输送至开采船上。同时，亦需要理解的是，磁吸连断器A顶端连接有管线，输送软管套设于管线内部，管线中埋设有电缆等实现电连接控制的导线。

可以理解的是，磁吸连断器A的底端设置有电磁驱动机构200和第一电连接插头310，第一电连接插头310与管线中的电缆连接，电磁驱动机构200与第一电连接插头310电连接，从而实现对电磁驱动机构200的电控制。

同时，在剪封器B的连接部510上设置有第一磁吸物810和第二电连接插头320，如此设置：在磁吸连断器A与剪封器B的连接过程中，对电磁驱动机构200通电使其产生与第一磁吸物810的磁吸力，即可使磁吸连断器A在磁力的作用下与剪封器B对接，在对接的同时第一电连接插头310与第二电连接插头320嵌插配合，因此也实现对剪封器B的通电；当需要将磁吸连断器A与剪封器B断开连接时，使电磁驱动机构200产生排斥力，便可使得电磁驱动机构200与第一磁吸物810相互排斥，从而能够实现剪封器B与磁吸连断器A的断连。

进一步的，在磁吸连断器A的底端还设置有卡扣组件400，当电磁驱动机构200将第一磁吸物810紧紧吸住时，卡口组件与连接部510卡扣连接，从而实现磁吸连断器A与剪封器B之间的固定连接。

可以理解的是，剪封器B的中空内部设置有电控球阀机构700和电控瓣阀机构600，具体的说，电控球阀机构700设置于第二外管500中靠近顶端的位置，电控瓣阀机构600设置于第二外管500中靠近底端的位置，并且，电控球阀机构700和电控瓣阀机构600均与第二电连接插头320电连接，如此，当剪封器B与磁吸连断器A连接、第一电连接插头310与第二电连接插头320嵌插配合的瞬间，即可实现对电控球阀机构700和电控瓣阀机构600的通电。

需要理解的是，输送软管穿设于电控球阀机构700但并不穿设于电控瓣阀机构600，如此，由于剪封器B封堵于海底地表的采集口处，当磁吸连断器A需要与剪封器B断开连接时，电控瓣阀机构600关闭，从而实现对剪封器B内部的第一次封堵，然后，电控球阀机构700作动，将穿设于其中的输送软管切断并实现对剪封器B内部的第二次封堵。

因此，设置电控瓣阀机构600和电控球阀机构700，具备以下优点：其一，通过电信号驱动，相比于传统技术中采用液压驱动阀门关闭的形式，如此设置，控制信号延迟较短，控制可靠，在紧急情况下能够及时实现磁吸连断器A与剪封器B的分离，安全性高；其二，相比于相关技术中设置两个电控球阀机构700的方式，本技术方案在电控球阀机构700的底端一侧设置电控瓣阀机构600，能够有效降低球阀封堵时密封端盖面损坏的概率，可靠性更强。

综上，本申请的一种电驱大通径水下测试树，控制相应速度快，能够使得磁吸连断器A与剪封器B较精确地实现连接和及时断开连接，以及使剪封器B及时封堵采集口，可靠性较好。

参考图2至图3，在本申请的一些实施例中，电控瓣阀机构600包括阀体610、第一电磁吸组件和第二内管630，阀体610包括阀座611和阀瓣612，阀瓣612与阀座611之间设置有能够使阀瓣612处于闭合状态的扭簧；其中，第一电磁吸组件设置于第二外管500内侧壁，第二内管630套设于第二外管500中空内部，并且，第二内管630的直径小于阀座611开口的直径；第二内管630能够穿设于阀座611开口并使阀瓣612朝第二外管500底端一侧撑开，在第二内管630的一端设置有第二磁吸物820，第一电磁吸组件用于驱动第二内管630滑动，以使阀瓣612撑开或闭合。

可以理解的是，阀瓣612朝向第二外管500底端一侧撑开，同时，阀体610与阀瓣612之间设置有扭簧，扭簧用于使阀瓣612闭合。由于剪封器B插设于采集口，采集口的压力较大，阀体610如此设置，再无其他机构作用力的情况下，扭簧能够使阀瓣612紧紧闭合，同时，采集口的压力也能够使得阀瓣612紧紧闭合，从而使得阀体610能够实现较为紧密的第一次封堵。

可以理解的是，电控瓣阀机构600还包括第一电磁吸组件和第二内管630。具体的说，第一电磁吸组件设置于第二外管500内侧壁，第二内管630设置于第二外管500中空内部且能够穿设于阀座611的开口，第二内管630的直径略小于阀座611的开口直径，进一步的，在第二内管630上的一端设置有第二磁吸物820，第一电磁吸组件用于产生对第二磁吸物820的磁吸力或排斥力，从而驱动第二内管630沿第二外管500的轴向滑动，以使第二内管630滑动穿设于阀座611开口并撑开阀瓣612，或者，使第二内管630离开阀座611从而使阀瓣612在扭簧及采集口的双重压力下关闭。

通过如此设置，阀瓣612的开合由电磁驱动，响应速度快、结构简单且驱动稳定，有利于大幅提高开合的可靠性；此外，当第二内管630离开阀座611开口后，阀瓣612的能够在扭簧及采集口压力的双重作用下自动关闭，能够实现对采集口的及时封堵。

参考图2，在本申请的一些实施例中，在阀座611与第二内管630之间设置有第一弹性件640。

可以理解的是，第一弹性件640套设于第二内管630外侧且位于阀座611与第二内管630上设置有第二磁吸物820之间。设置第一弹性件640，能够保证在第一电磁吸组件失效情况下，使得第二内管630自动离开阀座611开口并使阀瓣612及时关闭以封堵采集口，从而提高剪封器B的可靠性和安全性，为剪封器B和磁吸连断器A的及时分离提供有利条件。

具体地说，当第一电磁吸组件驱动第二内管630撑开阀瓣612时，第一弹性件640处于压缩状态；当第一电磁吸组件驱动第二内管630离开阀座611开口并使第二内管630到达行程最顶端时，第一弹性件640处于自然状态。如此设置，当第一电磁吸组件失效时，能够保证第二内管630及时离开阀座611开口，从而使得阀瓣612及时闭合。

参考图2和图3，在本申请的一些实施例中，第一电磁吸组件包括在轴向上依次设置的第一电磁吸结构621和第二电磁吸结构622，第二内管630设置有第二磁吸物820的一端位于第一电磁吸结构621和第二电磁吸结构622之间。

可以理解的是，第一电磁吸组件如此设置，其对第二内管630的驱动力较大且驱动稳定。具体的说，在驱动时，第一电磁吸结构621和第二电磁吸结构622分别产生对第二磁吸物820不同的驱动力。即，当驱动第二内管630穿设于阀座611开口时，第一电磁吸结构621与第二磁吸物820相吸引，第二电磁吸结构622与第二磁吸物820相排斥，由于扭簧及采集口压力的存在，如此设置，能够增强第二内管630撑开阀瓣612的力，使得阀体610的打开更加顺畅；当需要驱动第二内管630离开阀座611开口时，第一电磁吸结构621和第二电磁吸结构622对第二磁吸物820的作用力与上述过程相反。

参考图4至图6，在本申请的一些实施例中，电控球阀机构700包括球阀驱动装置710、驱动环720和球阀组件730；球阀组件730设置于第二外管500中空内部且靠近第二外管500顶端一侧；球阀驱动装置710设置于第二外管500内侧壁且位于第一电磁吸组件与球阀组件730之间，驱动环720连接球阀驱动装置710和球阀组件730，球阀驱动装置710用于驱动驱动环720沿轴向滑动以带动球阀组件730作动，以使球阀组件730封闭第二外管500中空内部并切断输送软管。

具体的说，球阀驱动装置710设置于第二外管500的内侧壁，并且，其驱动端与驱动环720连接；同时，驱动环720滑动设置于第二外管500中空内部，球阀驱动装置710用于使驱动环720沿轴向直线滑动。当球阀驱动装置710作动时，其驱动端推动驱动环720沿轴向直线滑动。同时，球阀组件730设置于球阀驱动装置710顶端一侧，当驱动环720在球阀驱动装置710的驱动下沿轴向滑动时，驱动环720推动球阀组件730作动，以使得球阀组件730切断输送软管并实现对剪封器B中空内部的第二次封堵。

参考图5和图6，在本申请的一些实施例中，球阀组件730包括左阀座731、右阀座732和球阀体733；左阀座731和右阀座732固定设置于第二外管500，球阀体733转动设置于左阀座731和右阀座732之间形成的阀腔中，球阀体733上设置有剪切口7331，驱动环720能够推动球阀体733转动，以使球阀体733封闭第二外管500中空内部并切断输送软管。

可以理解的是，左阀座731和右阀座732之间形成有能够容纳球阀体733的弧形腔，需要注意的是，弧形腔并不是封闭式腔体，球阀体733能够在弧形腔中转动；同时，在球阀体733的表面上对称设置有平面，在装配状态下，球阀体733表面上的平面位于弧形腔外侧，并且，在平面上设置有与驱动环720配合的结构。

进一步的，球阀体733为中空结构，在球阀体733的相对两侧设置有剪切口7331，剪切口7331与球阀体733的中空结构相连通。

在使用时，输送软管穿设于球阀体733并延伸至电控瓣阀机构600中的阀体610开口处，以将采集口的油气等输送至开采船；当磁吸连断器A需要与剪封器B断开连接时，球阀驱动装置710驱动驱动环720使其推动球阀体733转动，从而使得球阀体733上的剪切口7331转动并切断输送软管并实现对剪封器B中空内部的第二次封堵。

参考图5和图6，在本申请的一些实施例中，在球阀体733的侧壁且在圆心所在的轴线上沿径向对称设置有凸柱7332，在驱动环720的内侧壁设置有第一导向槽721，凸柱7332能够相对第一导向槽721滑动；在球阀体733的侧壁对称设置有偏离其圆心的第二导向槽7333，在驱动环720的内侧壁设置有驱动块722，驱动块722插设于第二导向槽7333；当驱动环720沿轴向直线滑动时，驱动块722与推动球阀体733转动。

可以理解的是，球阀体733在其侧壁上、位于圆心所在轴线上沿其径向对称设置有凸柱7332，对应的，在驱动环720的内侧壁山设置有第一导向槽721，在装配状态下，凸柱7332插设于第一导向槽721中但并不固定，如此，当驱动环720沿轴向直线滑动时，球阀体733并不会跟随驱动环720的滑动而沿轴向移动。

进一步的，同样位于球阀体733设置有凸柱7332的侧面上，在偏离其圆心处对称设置有第二导向槽7333，在驱动环720上、位于第一导向槽721的一侧设置有驱动块722，驱动块722插设于第二导向槽7333中但并不固定。如此，由于凸柱7332能够在第一导向槽721中滑动，并且，左阀座731和右阀座732固定设置于第二外管500，也即，在驱动环720滑动过程中，球阀体733在剪封器B的轴向位置上不会发生变化；因此，当驱动环720沿轴向直线滑动时，凸柱7332与第一导向槽721发生相对滑动，而第二导向槽7333与驱动块722配合，驱动环720滑动时，驱动块722带动球阀体733转动，从而使得球阀体733上的剪切口7331能够转动并切断输送软管，以及实现对剪封器B中空内部的第二次封堵。

球阀组件730如此设置，结构简单，装配方便，故障率低，能够有效保障作业安全性和可靠性。

参考图4，在本申请的一些实施例中，球阀驱动装置710为中空轴电机，驱动环720与中空轴电机的转子螺纹连接。

可以理解的是，由于左阀座731和右阀座732固定设置于第二外管500，而球阀体733转动设置于左阀座731和右阀座732之间形成的弧形腔中，因此，当中空电机的转子转动时，驱动环720仅能沿轴线方向直线滑动而不会跟随转子转动。将球阀驱动装置710设置为中空轴电机，如此设置，使得驱动环720的滑动行程精确可控，进而使得球阀体733能够精确控制其剪切口7331的大小，从而能够控制输送软管的输送流量。

参考图7至图9，在本申请的一些实施例中，磁吸连断器A还包括第一内管120，电磁驱动机构200和卡扣组件400均设置于第一外管110和第一内管120之间；第一内管120与第二外管500相连通。

通过在第一外管110内设置第一内管120，使得磁吸连断器A的内部更加平整，输送软管的穿设更加顺滑。需要理解的是，在连接状态下，第一内管120的底端与第二外管500的连接部510端面抵接。同时，电磁驱动机构200和卡扣组件400均设置于第一外管110和第一内管120之间，如此设置，结构设置更加合理，结构干涉少，便于磁吸连断器A和剪封器B的连接，也有利于提高磁吸连断器A和剪封器B连接后的密封性。

参考图7至图9，在本申请的一些实施例中，在连接部510上设置有卡槽511；卡扣组件400包括活动环410、卡环420和铰接设置于卡环420底端的卡爪430；卡爪430与卡环420之间设置有使卡爪430张开的扭簧，卡环420设置于第一内管120的外侧壁，活动环410滑动设置于卡环420与第一外管110之间，在活动环410上设置有第三磁吸物830，电磁驱动机构200能够驱动活动环410滑动使其推动卡爪430扣合于卡槽511。

可以理解的是，卡环420设置于第一内管120的外侧壁，在卡环420底端沿其圆周方向间隔设置有若干卡爪430，并且，卡爪430与卡环420之间设置有扭簧，扭簧用于使卡爪430保持张开状态；同时，在卡环420与第一外管110之间设置有活动环410，活动环410上设置有第三磁吸物830，电磁驱动机构200也能够用于驱动第三磁吸物830移动，也即，电磁驱动机构200在产生吸附第一磁吸物810的磁吸力的同时，其也能够驱动活动环410沿轴向滑动；又由于活动环410滑动套设于卡环420外侧，如此，当活动环410沿轴向滑动时，活动环410能够推动卡爪430闭合并插设于连接部510上的卡槽511中，从而完成磁吸连断器A与剪封器B的连接。

以磁吸连断器A与剪封器B分别连接和分离为例：

在磁吸连断器A与剪封器B连接时，电磁驱动机构200驱动活动环410朝第一内管120底部方向滑动，以使活动环410推动卡爪430闭合并插设于连接部510上的卡槽511中；同时，电磁驱动机构200也产生对第一磁吸物810的磁吸力，使得连接部510与电磁驱动机构200相吸；在电磁驱动机构200与第一磁吸物810相接触时，卡爪430也同时插设扣合于卡槽511中，此时，磁吸连断器A与剪封器B完成连接。

在磁吸连断器A与剪封器B分离时，电磁驱动机构200驱动活动环410朝第一内管120顶部方向滑动，以使活动环410离开卡爪430，从而使得卡爪430在扭簧的弹力作用下离开卡槽511；同时，电磁驱动机构200也产生排斥第一磁吸物810的作用力，第一磁吸物810在排斥力的作用下起到辅助磁吸连断器A与剪封器B分离的作用，从而使二者分离更加顺畅。

参考图7，在本申请的一些实施例中，电磁驱动机构200包括沿轴向间隔一定距离依次设置的第三电磁吸结构210和第四电磁吸结构220，第三磁吸物830设置于第三电磁吸结构210和第四电磁吸结构220之间。

可以理解的是，电磁驱动机构200如此设置，在磁吸连断器A与剪封器B连接时，第三电磁吸结构210产生同时吸附第一磁吸物810和第三磁吸物830的磁吸力，同时，第四电磁吸结构220产生排斥第三磁吸物830的作用力，二者共同作用从而使得活动环410能够有力地推动卡爪430插设扣合于连接部510的卡槽511中。同理，在磁吸连断器A与剪封器B分离时，第三电磁吸结构210产生对第一磁吸物810和第三磁吸物830的排斥力，同时，第四电磁吸结构220产生对第三磁吸物830的磁吸力，从而能够保障活动环410顺利滑动，使得卡爪430及时顺利地离开卡槽511。

参考图11，在本申请的一些实施例中，在第二外管500设置有高压流道520，高压流道520连通第二外管500的侧壁和第二外管500上的连接部510。

可以理解的是，由于剪封器B插设于采集口，一般而言，采集口处的流体处于高压状态，具备较大的动能，为此，在第二外管500设置连通其侧壁和连接部510侧壁的高压流道520，如此设置，高压流体能够从第二外管500的侧壁流向连接部510，并从连接部510开口喷射出来，高压流体从连接部510上的开口喷射出后，能够辅助推动卡扣组件400与连接部510脱离，从而起到对磁吸连断器A与剪封器B的辅助分离作用，使得磁吸连断器A与剪封器B的分离更加顺畅，进一步提高了磁吸连断器A与剪封器B分离的可靠性和及时性。

参考图1，在本申请的一些实施例中，在电控球阀机构700和电控瓣阀机构600之间设置有减震装置900。

可以理解的是，在本申请中，电控球阀机构700的中空轴电机与电控瓣阀机构600的第二电磁吸结构622相邻设置，因此，为防止驱动环720在沿轴向滑动过程中与第二电磁吸结构622碰撞，在中空轴电机和第二电磁吸结构622设置减震装置900，减震装置900可以是橡胶等弹性物。

参考图10，在本申请的一些实施例中，在第一外管110和第二外管500的侧壁中设置有内流道a，内流道a与外部液体管道相连通，在第一外管110中设置有连通内流道a和第一外管110中空内部的出液孔，在第二外管500中也设置有连通内流道a和第二外管500中空内部的出液孔。

可以理解的是，由于采集口处的压力较大，因此，采集口处的高压流体极易渗透近磁吸连断器A和/或剪封器B，导致其中的某些结构失效。为此，在第一外管110和第二外管500的侧壁中均设置有内流道a，内流道a用于与外部液体管道连通，液体管道连接采集船，用于输送抑制性试剂。化学试剂通过出液孔流进第一外管110和第二外管500的中空内部，用于抑制渗入其中高压流体水合物的形成，从而保障其中的结构正常运行，提高运行的可靠性。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (11)

1.一种电驱大通径水下测试树，其特征在于，包括：

磁吸连断器，包括第一外管，在所述磁吸连断器底端设置有电磁驱动机构、第一电连接插头和卡扣组件，所述第一电连接插头埋设于所述第一外管的侧壁中，所述电磁驱动机构设置于所述第一外管的内侧壁且与所述第一电连接插头电连接；

剪封器，包括第二外管、第二电连接插头、电控球阀机构、第一磁吸物和电控瓣阀机构，所述电控球阀机构和所述电控瓣阀机构均与所述第二电连接插头电连接；其中，所述第二外管一端形成有连接部，所述第一磁吸物设置于所述连接部，所述电磁驱动机构用于产生与所述第一磁吸物相吸的磁吸力，以使所述卡扣组件与所述连接部卡扣连接；所述第二电连接插头设置于所述第二外管顶端的侧壁中，以与所述第一电连接插头嵌插配合；所述电控球阀机构设置于所述第二外管的中空内部；所述电控瓣阀机构设置于所述第二外管的中空内部且靠近所述第二外管的底端设置；

输送软管能够穿设于所述第一外管中空内部、第二外管中空内部和电控球阀机构，所述电控球阀机构能够封闭所述第二外管中空内部并切断所述输送软管；

所述磁吸连断器还包括第一内管，所述电磁驱动机构和所述卡扣组件均设置于所述第一外管和所述第一内管之间；所述第一内管与所述第二外管相连通；

在所述连接部上设置有卡槽；

所述卡扣组件包括活动环、卡环和铰接设置于卡环底端的卡爪；

所述卡爪与卡环之间设置有使所述卡爪张开的扭簧，所述卡环设置于所述第一内管的外侧壁，所述活动环滑动设置于所述卡环与所述第一外管之间，在所述活动环上设置有第三磁吸物，所述电磁驱动机构能够驱动所述活动环滑动使其推动所述卡爪扣合于所述卡槽；

所述电磁驱动机构包括沿轴向间隔一定距离依次设置的第三电磁吸结构和第四电磁吸结构，所述第三磁吸物设置于所述第三电磁吸结构和所述第四电磁吸结构之间。

2.根据权利要求1所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：

所述电控瓣阀机构包括阀体、第一电磁吸组件和第二内管，所述阀体包括阀座和阀瓣，所述阀瓣与所述阀座之间设置有能够使所述阀瓣处于闭合状态的扭簧；

其中，所述第一电磁吸组件设置于所述第二外管内侧壁，所述第二内管套设于所述第二外管中空内部，并且，所述第二内管的直径小于所述阀座开口的直径；

所述第二内管能够穿设于所述阀座开口并使所述阀瓣朝所述第二外管底端一侧撑开，在所述第二内管的一端设置有第二磁吸物，所述第一电磁吸组件用于驱动所述第二内管滑动，以使所述阀瓣撑开或闭合。

3.根据权利要求2所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：在所述阀座与所述第二内管之间设置有第一弹性件。

4.根据权利要求2所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：所述第一电磁吸组件包括在轴向上依次设置的第一电磁吸结构和第二电磁吸结构，所述第二内管设置有所述第二磁吸物的一端位于所述第一电磁吸结构和所述第二电磁吸结构之间。

5.根据权利要求2所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：

所述电控球阀机构包括球阀驱动装置、驱动环和球阀组件；

所述球阀组件设置于所述第二外管中空内部且靠近所述第二外管顶端一侧；

所述球阀驱动装置设置于所述第二外管内侧壁且位于所述第一电磁吸组件与所述球阀组件之间，所述驱动环连接所述球阀驱动装置和所述球阀组件，所述球阀驱动装置用于驱动所述驱动环沿轴向滑动以带动所述球阀组件作动，以使所述球阀组件封闭所述第二外管中空内部并切断所述输送软管。

6.根据权利要求5所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：

所述球阀组件包括左阀座、右阀座和球阀体；

所述左阀座和所述右阀座固定设置于所述第二外管，所述球阀体转动设置于所述左阀座和所述右阀座之间形成的阀腔中，所述球阀体上设置有剪切口，所述驱动环能够推动所述球阀体转动，以使所述球阀体封闭所述第二外管中空内部并切断输送软管。

7.根据权利要求6所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：

在所述球阀体的侧壁且在圆心所在的轴线上沿径向对称设置有凸柱，在所述驱动环的内侧壁设置有第一导向槽，所述凸柱能够相对所述第一导向槽滑动；

在所述球阀体的侧壁对称设置有偏离其圆心的第二导向槽，在所述驱动环的内侧壁设置有驱动块，所述驱动块插设于所述第二导向槽；

当所述驱动环沿轴向滑动时，所述驱动块与推动所述球阀体转动。

8.根据权利要求5所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：所述球阀驱动装置为中空轴电机，所述驱动环与所述中空轴电机的转子螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：在所述第二外管设置有高压流道，所述高压流道连通所述第二外管的侧壁和所述第二外管上的所述连接部。

10.根据权利要求1所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：在所述电控球阀机构和所述电控瓣阀机构之间设置有减震装置。

11.根据权利要求1所述的一种电驱大通径水下测试树，其特征在于：在所述第一外管和所述第二外管的侧壁中均设置有内流道，所述内流道与外部液体管道相连通，在所述第一外管中设置有连通所述内流道和所述第一外管中空内部的出液孔，在所述第二外管中也设置有连通所述内流道和所述第二外管中空内部的出液孔。

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