CN117967248B - 一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽 - Google Patents
一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及海洋石油钻井领域,具体公开了一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,包括有壳体,所述壳体固接有周向等距分布的第一固定壳,所述第一固定壳滑动设置有第一滑动壳,所述第一滑动壳设有滑槽,所述第一滑动壳的滑槽内滑动设置有支撑架,所述壳体固接有第一固定板,所述第一固定板与所述壳体之间安装有第一弹性套,所述第一固定板固接有多个第一n形架,所述第一n形架转动设置有第一摆动杆和第二摆动杆,所述第一摆动杆与相邻所述第二摆动杆和相邻所述第一n形架之间均安装有扭簧。本发明利用第一弹性套贴合水下井口的侧壁,并使壳体与水下井口之间均匀过渡,避免绳索拖挂壳体,从而提高壳体对水下井口的封堵效果。
Description
技术领域
本发明涉及海洋石油钻井领域,尤其涉及一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽。
背景技术
在对海洋中的油气资源进行勘探和开采过程中,当需要临时弃井时,需在水下井口上安装防腐帽,防腐帽是为了防止海洋生物、岩屑等物质进入井口内,为了方便防腐帽安装在水下井口上,现有防腐帽的内径普遍大于水下井口的外径,因此安装后防腐帽将与水下井口形成台阶面,后续在利用绳索将一些设备系至海洋过程中,绳索受洋流作用易贴合在该台阶面处,后续回收绳索时,易导致绳索拖挂防腐帽,防腐帽受拖挂发生倾斜或脱离水下井口,致使海水污染水下井口的内部,同时受海中洋流的冲击作用,洋流冲击防腐帽与水下井口之间的台阶面,使防腐帽受到脱离水下井口的海水拖拽力,影响防腐帽对水下井口的封堵效果。
发明内容
为了克服背景技术中所提到的问题,本发明提供了一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽。
本发明提供如下技术方案:一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,包括有壳体,所述壳体的内表面固接有周向等距分布的第一固定壳,所述第一固定壳滑动设置有第一滑动壳,所述第一滑动壳设置有滑槽,所述第一滑动壳的滑槽内滑动设置有支撑架,所述支撑架用于挤压水下井口,所述壳体的内壁固接有限位块,所述限位块位于周向等距分布所述第一滑动壳的中间,所述壳体的开口端固接有第一固定板,所述第一固定板与所述壳体之间安装有第一弹性套,所述第一固定板面向所述第一弹性套的一侧固接有周向等距分布的第一n形架,所述第一n形架转动设置有第一摆动杆和第二摆动杆,所述第一摆动杆和所述第二摆动杆均与所述第一弹性套接触配合,所述第一摆动杆与相邻所述第二摆动杆和相邻所述第一n形架之间均安装有扭簧,所述壳体上设置有用于限制所述支撑架移动的锁止机构,所述壳体上设置有用于添加防腐液的注液机构。
所述支撑架呈V形,且所述支撑架上V形的两端均设置有弹性垫,用于周向等距分布的所述支撑架对水下井口进行多点夹持。
所述第一滑动壳上滑槽由所述壳体的开口端向其内逐渐远离所述限位块,用提高浮动状态下所述壳体内所述支撑架对水下井口的夹持力。
所述锁止机构包括有第一滑动环,所述第一滑动环滑动设置于所述壳体内,且所述第一滑动环与所述限位块滑动配合,所述第一滑动环远离所述第一滑动壳的一侧固接有周向等距分布的固定柱,所述壳体的内壁固接有周向等距分布的第二固定壳,相邻所述第二固定壳之间通过管道相连接,所述固定柱位于相邻的所述第二固定壳内滑动,所述第二固定壳嵌有第一导液管,所述第一导液管穿透所述第一滑动环并与其滑动连接,所述第一导液管嵌于相邻的所述第一固定壳上,所述第一滑动环远离所述第一滑动壳的一侧固接有固定杆,所述壳体和所述限位块共同嵌有导管,所述固定杆位于所述导管内滑动,所述导管位于所述壳体内的部分安装有截止阀,所述导管位于所述限位块内的部分滑动设置有滑动塞和第一滑动板,所述滑动塞和所述第一滑动板之间安装有弹簧,所述第一滑动板和所述导管内截止阀之间充满液体,所述固定杆设置有与所述滑动塞限位配合的盲孔,所述固定杆设置有与所述滑动塞接触配合的倾斜面。
所述注液机构包括有第二导液管,所述第二导液管嵌于所述壳体内,所述第二导液管设置有滑动套,所述滑动套位于所述限位块内。
还包括有用于提高所述限位块与水下井口之间密封性的分隔机构,所述分隔机构设置于所述限位块上,所述滑动套与所述第二导液管滑动连接,所述滑动套与所述限位块滑动连接,所述分隔机构包括有第二弹性套,所述第二弹性套固接于所述限位块靠近所述第一弹性套的一端,所述限位块上被所述第二弹性套包裹的侧壁固接有周向等距分布的第二n形架,所述第二n形架转动设置有第三摆动杆和第四摆动杆,所述第三摆动杆与相邻所述第二n形架和相邻所述第四摆动杆之间均安装有扭簧,所述第一弹性套远离所述壳体的一端固接有弹性膜。
还包括有用于减弱水流冲击的缓冲机构,所述缓冲机构设置于所述壳体上,所述缓冲机构包括有第二固定板,所述第二固定板固接于所述壳体的侧壁上,所述第二固定板和所述第一固定板之间滑动设置有第二滑动壳,所述第二滑动壳套在所述壳体的外侧,所述第二滑动壳和所述壳体之间充满液体,所述第二滑动壳的内壁固接有周向等距分布的第三固定壳,所述第三固定壳滑动设置有第一滑动柱,所述第一滑动柱和相邻的所述第三固定壳之间安装有弹簧,所述第一滑动柱位于相邻所述第三固定壳外的一端设置有滚珠,且所述第一滑动柱的滚珠与所述壳体接触,所述第二滑动壳上设置有限位组件和扭转组件,所述限位组件用于限制所述第二滑动壳相对于所述壳体移动,所述扭转组件用于所述第二滑动壳相对于所述壳体扭转。
所述第二滑动壳的外侧面呈圆台形,且所述第二滑动壳的侧壁设置有周向等距分布的限位条。
所述限位组件包括有周向等距分布的第三导液管,周向等距分布的所述第三导液管分别嵌于相邻所述第三固定壳之间,且所述第三导液管与相邻的所述第三固定壳连通,其中一个所述第三导液管连通有与所述第二滑动壳固接的第四固定壳,所述第四固定壳内滑动设置有第二滑动板和限位塞,所述限位塞与所述第四固定壳之间安装有弹簧,所述限位塞设置有倾斜面,且所述限位塞用于限制所述第二滑动板的移动,所述第三导液管和所述第四固定壳内充有液压油。
所述扭转组件包括有第二滑动环,所述第二滑动环滑动设置于所述第二滑动壳内,所述第二滑动壳的内壁设置有周向等距分布的导向槽,所述第二滑动环设置有周向等距分布的凸柱,所述第二滑动环的凸柱位于相邻的所述导向槽内滑动,所述壳体的外侧面固接有周向等距分布的楔形块,所述第二滑动环的内圈设置有周向等距分布的凹槽,所述楔形块与所述第二滑动环上相邻的凹槽限位配合,所述第二滑动壳的内壁固接有周向等距分布的第五固定壳,所述第五固定壳滑动设置有第二滑动柱,所述第二滑动柱与相邻的所述第五固定壳之间安装有弹簧,所述第二滑动柱远离相邻所述第五固定壳的一端转动设置有滚珠,所述第二滑动柱的滚珠与所述第二滑动环接触配合。
本发明具有如下优点:1、本发明利用第一摆动杆和第二摆动杆的形变支撑,使第一弹性套在壳体与水下井口之间均匀过渡,避免绳索拖挂壳体,从而提高壳体对水下井口的封堵效果;
2、利用支撑架的V形结构和第一滑动壳上滑槽,提高六个支撑架对水下井口的夹持力度,从而提高壳体的防脱效果;
3、利用第二弹性套和第一弹性套分别贴合水下井口的内外侧壁,避免海水进入壳体和水下井口之间,避免支撑架收到海水的腐蚀,从而延长六个支撑架对水下井口的夹持时长,即进一步提高壳体的防脱效果;
4、利用第二滑动壳和壳体之间的液体,再配合第二滑动壳在壳体外侧的浮动,对海水洋流进行缓冲,从而减弱在洋流冲击作用下壳体的晃动幅度,即提高壳体在水下井口上的牢固性。
5、利用楔形块对第二滑动环的限位,再配合第二滑动环上凸柱与相邻导向槽的滑动配合,使第二滑动壳转动对洋流冲击力进行导向,减弱洋流对第二滑动壳的拖挂力,进一步提高壳体对水下井口的封堵稳定性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明第一固定板和第一弹性套处零部件的剖视图;
图3为本发明第一n形架和第一摆动杆处零部件的剖视图;
图4为本发明壳体内部零部件的立体结构示意图;
图5为本发明第一固定壳和第一滑动壳处零部件的剖视图;
图6为本发明锁止机构的剖视图;
图7为本发明固定杆和滑动塞处零部件的剖视图;
图8为本发明第一弹性套和第二弹性套处零部件的剖视图;
图9为本发明分隔机构的剖视图;
图10为本发明缓冲机构的剖视图;
图11为本发明限位组件的立体结构示意图;
图12为本发明限位组件的剖视图;
图13为本发明第二滑动壳的剖视图;
图14为本发明装配后的剖视图。
其中:
1、壳体,11、第一固定壳,12、第一滑动壳,13、支撑架,14、限位块,15、第一固定板,151、第一弹性套,152、第一n形架,153、第一摆动杆,154、第二摆动杆;
2、第一滑动环,21、固定柱,22、第二固定壳,23、第一导液管,24、固定杆,25、导管,26、滑动塞,27、第一滑动板;
3、第二导液管,31、滑动套;
4、第二弹性套,42、第二n形架,43、第三摆动杆,44、第四摆动杆,45、弹性膜;
5、第二固定板,51、第二滑动壳,52、第三固定壳,53、第一滑动柱;
6、第三导液管,61、第四固定壳,62、第二滑动板,63、限位塞;
7、第二滑动环,71、导向槽,72、楔形块,73、第五固定壳,74、第二滑动柱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
经研究发现,现有防腐帽的尺寸规格都普遍大于水下井口,因此在现有防腐帽安装至水下井口上后,现有防腐帽与水下井口会形成一个台阶面,该台阶面易导致绳索拖挂现有防腐帽,使现有防腐帽脱离水下井口,且受海水中洋流的冲击作用,洋流冲击该台阶面,同时会对防腐帽施加拖挂力,影响防腐帽对水下井口的封堵效果。
鉴于此,本发明设计一种减弱对绳索阻挡和减弱洋流冲击对防腐帽所施加拖挂力的防腐帽。
实施例1:一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,参照图1-图5所示,包括有壳体1,壳体1的内表面固接有周向等距分布的六个第一固定壳11,第一固定壳11的下端设置有倾斜面,六个第一固定壳11上倾斜面由上至向逐渐相远离,第一固定壳11滑动设置有第一滑动壳12,第一滑动壳12设置有滑槽,六个第一滑动壳12上滑槽由下至上逐渐相远离,第一滑动壳12的滑槽内滑动设置有用于挤压水下井口的支撑架13,支撑架13呈V形,且支撑架13上V形的两端均设置有弹性垫,用于六个支撑架13对水中井口进行多点夹持,壳体1的内壁固接有限位块14,限位块14位于六个第一滑动壳12的中间,壳体1的下端固接有第一固定板15,第一固定板15与壳体1之间安装有第一弹性套151,第一固定板15的内侧面固接有周向等距分布的多个第一n形架152,每个第一n形架152上都转动设置有第一摆动杆153和第二摆动杆154,第一摆动杆153和第二摆动杆154均与第一弹性套151接触配合,在第一摆动杆153和第二摆动杆154的限位作用下,第一弹性套151的横截面近似呈L形,第一摆动杆153与相邻第二摆动杆154和相邻第一n形架152之间均安装有扭簧,壳体1上设置有锁止机构,锁止机构用于限制支撑架13移动,壳体1上设置有用于添加防腐液的注液机构,利用第一弹性套151的形变,使第一弹性套151紧贴水下井口的内壁,并使壳体1与水下井口之间形成近似圆台形连接面,减弱壳体1对绳索的限制,并减弱壳体1所受到海水洋流的拖挂力,提高壳体1对水下井口的封堵效果。
参照图4、图6和图7所示,锁止机构包括有第一滑动环2,第一滑动环2滑动设置于壳体1内,且第一滑动环2与限位块14滑动配合,壳体1内设置有用于对第一滑动环2进行限位的限位环,限位环位于第一滑动环2的下方,第一滑动环2的上表面固接有周向等距分布的六个固定柱21,壳体1的内壁固接有周向等距分布的六个第二固定壳22,相邻两个第二固定壳22之间通过管道相连接,使六个第二固定壳22内腔室相连通,固定柱21位于相邻的第二固定壳22内滑动,第二固定壳22嵌有第一导液管23,第一导液管23穿透第一滑动环2并与其滑动连接,第一导液管23的下端嵌于相邻的第一固定壳11上,第一滑动环2的上表面固接有固定杆24,固定杆24的上表面为倾斜面,该倾斜面由下向上逐渐向左倾斜,固定杆24的右侧设置有盲孔,壳体1和限位块14共同嵌有导管25,导管25的下端位于第一滑动环2的上方,固定杆24位于导管25内滑动,导管25的上部内安装有截止阀,截止阀在受海水中压力的作用下处于闭合状态,导管25的下部内滑动设置有滑动塞26和第一滑动板27,滑动塞26和第一滑动板27之间安装有弹簧,第一滑动板27和导管25内截止阀之间充满液体,固定杆24的倾斜面挤压滑动塞26移动,便于滑动塞26移动插至固定杆24的盲孔内,而滑动塞26插至固定杆24的盲孔,用于对固定杆24进行限位。
参照图6和图7所示,注液机构包括有第二导液管3,第二导液管3嵌于壳体1内,第二导液管3内安装有截止阀,截止阀在受海水压力作用下处于闭合状态,第二导液管3设置有滑动套31,滑动套31位于限位块14内,利用第二导液管3和滑动套31便于向封闭后的水下井口内添加防腐液,延长水下井口的使用寿命。
在海洋油田中的水下井口临时废弃时,操作人员将壳体1安装至海洋钻井平台的钻柱上,后续利用钻柱将壳体1带动与其相连接的零件一起输送至水下井口附近,随后通过位置的调节,使壳体1位于水下井口的正上方,随后钻柱带动相连接的零件下移,使壳体1逐渐罩在水下井口的上方。
在壳体1的位置调整完毕后,使壳体1继续下移向水下井口上套去,随着壳体1逐渐套在水下井口上,水下井口将通过挤压第一弹性套151使第一摆动杆153向上摆动,第一摆动杆153摆动扭转扭簧,且第一摆动杆153通过扭簧带动相邻的第二摆动杆154进行摆动,使全部的第二摆动杆154向内收缩贴合水下井口的侧壁,使后续安装完毕后,水下井口的侧壁与壳体1的外侧壁之间形成圆台面,便于海水洋流冲击壳体1和水下井口时,减弱海水洋流对壳体1施加向上的冲击力,从而避免壳体1从水下井口上脱离,且该圆台面形状,避免壳体1安装后与水下井口形成死角,有利于绳索经过壳体1和水下井口之间的连接处,避免绳索拖挂壳体1使其从水下井口上脱离。
随着壳体1逐渐套在水下井口上,限位块14逐渐插至水下井口内,后续水下井口将挤压第一滑动环2,使第一滑动环2相对于壳体1向上移动,第一滑动环2带动固定柱21向相邻的第二固定壳22内移动,使第二固定壳22内液压油通过相邻的第一导液管23进入相邻的第一固定壳11内,随后液压油挤压相邻的第一滑动壳12从相邻的第一固定壳11内伸出,第一滑动壳12移动带动相邻的支撑架13移动,使六个支撑架13居中挤压水下井口的外侧面,之后配合壳体1继续在水下井口上向下移动,其中支撑架13相对于相邻的第一滑动壳12向上移动,当壳体1完全罩在水下井口上后,此时支撑架13移动位于相邻第一滑动壳12上滑槽的最上方,此时完成壳体1的安装。
在第一滑动环2移动过程中,第一滑动环2同时带动固定杆24移动,固定杆24移动使其上倾斜面接触并挤压滑动塞26移动靠近相邻的第一滑动板27,滑动塞26移动并压缩相邻的弹簧,在壳体1安装完毕后,固定杆24移动使其上盲孔正对滑动塞26,此时在滑动塞26上相连接弹簧的弹性作用,使滑动塞26插至固定杆24的盲孔内,完成对固定杆24和第一滑动环2的限位,此时六个支撑架13保持对水下井口的夹持,完成壳体1对水下井口的封堵。
在壳体1安装完毕后,利用水下机器人与第二导液管3连接并与挤压打开其上截止阀,随后通过第二导液管3抽取水下井口内的海水,后续再向其内注入防腐剂,完成对水下井口的防腐保护。
在壳体1安装完毕后,海水中的洋流冲击壳体1,壳体1相对于水下井口进行浮动,该过程中受支撑架13在相邻第一滑动壳12内自由摆动的作用,壳体1浮动过程中,使六个支撑架13对壳体1施加用于限制其浮动的挤压力,提高六个支撑架13对壳体1的夹持力度,同时在第一滑动壳12上滑槽的导向作用下,随着壳体1受到向上的浮动力,六个第一滑动壳12上滑槽挤压相邻的支撑架13,使六个支撑架13进一步提高对水下井口的夹持力,从而提高壳体1的防脱效果,延长壳体1对水下井口的封堵时长。
当之后需要再次使用该水下井口时,利用水下机器人与导管25连接,并使导管25内截止阀处于打开状态,随后抽取导管25内液体,使导管25内第一滑动板27、滑动塞26和相连接的弹簧向右移动,其中滑动塞26移动脱离对固定杆24的限位,后续利用钻柱与壳体1连接,接着钻柱带动壳体1向上移动,使壳体1从水下井口脱离,解除对水下井口的封堵,后续对取出壳体1上的零部件进行复位,之后在水下井口上连接相应设备继续进行抽油操作即可。
实施例2:在实施例1的基础之上,参照图8和图9所示,还包括有分隔机构,分隔机构设置于限位块14上,分隔机构用于提高限位块14与水下井口之间的密封性,滑动套31与第二导液管3滑动连接,滑动套31与限位块14滑动连接,分隔机构包括有第二弹性套4,第二弹性套4固接于限位块14的下侧,限位块14的侧壁固接有周向等距分布的多个第二n形架42,全部的第二n形架42均位于第二弹性套4和限位块14之间,第二n形架42转动设置有第三摆动杆43和第四摆动杆44,第三摆动杆43与相邻第二n形架42和相邻第四摆动杆44之间均安装有扭簧,第一弹性套151的下端固接有弹性膜45,利用第二弹性套4和第一弹性套151分别贴合水下井口的内外侧壁,避免海水进入壳体1和水下井口之间腐蚀支撑架13,从而延长支撑架13的使用寿命,并提高壳体1对水下井口的封堵效果。
在向水下井口安装壳体1时,随着壳体1靠近水下井口,弹性膜45先与水下井口的上端接触,然后壳体1与其上相连接的零件继续向下移动,此时弹性膜45形变逐渐包裹水下井口的外侧面,弹性膜45形变同时带动第一弹性套151形变,使第一弹性套151的下部逐渐贴合水下井口的侧壁,后续在水下井口的挤压作用下,弹性膜45过度形变并破碎,之后水下井口通过第一弹性套151挤压第一摆动杆153,后续重复上述安装壳体1的操作,使壳体1完全罩在水下井口上,且六个支撑架13完成对水下井口的夹持,完成对水下井口的封堵操作。
在上述向水下井口安装壳体1过程中,在弹性膜45形变时的拉扯作用下,使第一弹性套151尽快贴合水下井口的外侧面,后续壳体1向下安装过程中,第一弹性套151将避免海水进入壳体1和水下井口之间,减弱海水对壳体1内零部件的腐蚀。
在限位块14向水下井口内插入过程中,水下井口将通过挤压第二弹性套4和第三摆动杆43,第三摆动杆43受挤压向上摆动,第三摆动杆43摆动通过相邻的扭簧带动第四摆动杆44摆动,第四摆动杆44摆动挤压第二弹性套4贴合水下井口的内壁,后续第三摆动杆43摆动至位于水下井口内,此时第三摆动杆43和第四摆动杆44之间的扭簧处于扭转状态,使第二弹性套4紧贴水下井口的内壁,避免水下井口内的海水流入其与壳体1之间,后续随后壳体1带动相连接的零件下移,在第二弹性套4的密封作用下,使水下井口的海水通过滑动套31进入第二导液管3内,后续水下井口内海水挤压第二导液管3上截止阀,海水将逐渐流动至壳体1外,此时滑动套31同时脱离弹性膜45的限位,滑动套31延沿第二导液管3向下移动,使滑动套31的下端位于水下井口内的阀门处(现有水下井口上均安装有阀门),后续利用水下机器人,使水下井口内海水完全替换为防腐液,提高水下井口的防腐效果。
实施例3:在实施例2的基础之上,参照图10和图11所示,还包括有缓冲机构,缓冲机构设置于壳体1上,缓冲机构用于减弱水流冲击,缓冲机构包括有第二固定板5,第二固定板5固接于壳体1外侧壁的上部,第二固定板5和第一固定板15之间滑动设置有套在壳体1外侧的第二滑动壳51,第二滑动壳51和壳体1之间充满液体,第二滑动壳51的外侧面由两个圆台面组成,且该两个圆台面均由下向上水平横截面逐渐减小,其中下侧圆台面的变化程度小于上侧圆台面的变化程度,第二滑动壳51下侧的圆台面处设置有周向等距分布的限位条,第二滑动壳51内壁的上侧固接有周向等距分布的四个第三固定壳52,四个第三固定壳52的相向侧均限位式滑动设置有第一滑动柱53,第三固定壳52和相邻的第一滑动柱53之间安装有弹簧,第一滑动柱53将相邻的第三固定壳52分为圆柱腔和圆环腔,弹簧位于相邻的圆柱腔内,四个第一滑动柱53的相向端均设置有滚珠,且第一滑动柱53的滚珠与壳体1接触,滚珠用于减小第一滑动柱53与壳体1之间的摩擦力,第二滑动壳51上设置有用于限制第二滑动壳51相对于壳体1移动的限位组件和用于第二滑动壳51相对于壳体1扭转的扭转组件,利用第二滑动壳51和壳体1之间充满液体,对海水中洋流的冲击力进行吸收与削弱,减弱壳体1所受洋流冲击时的拖拽力,从而提高壳体1对水下井口的封堵效果。
参照图11和图12所示,限位组件包括有周向等距分布的四个第三导液管6,四个第三导液管6分别嵌于相邻两个第三固定壳52的圆环腔之间,且第三导液管6与相邻的第三固定壳52连通,其中一个第三导液管6连通有第四固定壳61,第四固定壳61与第二滑动壳51固接,第四固定壳61内滑动设置有第二滑动板62和限位塞63,第二滑动板62和限位塞63的滑动路径相垂直,限位塞63与第四固定壳61之间安装有弹簧,限位塞63设置有与第二滑动板62挤压配合的倾斜面,限位塞63用于限制第二滑动板62的移动,第三导液管6和第四固定壳61内充有液压油,利用限位塞63上弹簧的弹性势能,对第二滑动板62进行限制,从而实现对四个第一滑动柱53的限制,避免微小洋流冲击下第三固定壳52发生晃动。
参照图11-图14所示,扭转组件包括有第二滑动环7,第二滑动环7滑动设置于第二滑动壳51内,第二滑动壳51的内壁设置有周向等距分布的三个导向槽71,第二滑动环7设置有周向等距分布的三个且位于相邻导向槽71内滑动的凸柱,壳体1的上部设置有台阶面,壳体1的台阶面处固接有周向等距分布的六个楔形块72,第二滑动环7的内圈设置有周向等距分布的凹槽,楔形块72与第二滑动环7上相邻的凹槽限位配合,第二滑动壳51内壁的上侧固接有周向等距分布的四个第五固定壳73,四个第五固定壳73与四个第三固定壳52呈交错分布,第五固定壳73的上部滑动设置有第二滑动柱74,第二滑动柱74和相邻的第五固定壳73之间固接有弹簧,第二滑动柱74的下端转动设置有用于减小其与第二滑动环7之间摩擦力的滚珠,第二滑动柱74的滚珠与第二滑动环7接触配合,利用楔形块72对第二滑动环7的限位,再配合第二滑动环7上凸柱对导向槽71的挤压,使第二滑动壳51转动对海水中洋流的冲击力进行引导削弱,进一步减弱洋流对壳体1的拖拽力,进一步提高壳体1对水下井口的封堵效果。
在壳体1安装完毕后,受海水中洋流冲击第二滑动壳51过程中,第二滑动壳51移动需压缩相邻部位的第一滑动柱53缩入相邻的第三固定壳52内,但受第三导液管6中液压油的作用,第一滑动柱53移动需使第四固定壳61内液压油进入相邻第三固定壳52内,但受限位塞63的限位作用和其上弹簧的弹性作用,使第二滑动板62处于限位状态,在洋流冲击力小于限位塞63对第二滑动板62的限位力时,第二滑动板62保持静止,此时第二滑动壳51相对于壳体1保持静止,海水冲击在第二滑动壳51上,此时受第二滑动壳51和壳体1之间液压油的作用,液压油对冲击力进行分散和削弱,减弱壳体1受冲击时发生浮动的频率,从而提高壳体1安装后的稳固性。
当洋流的冲击力大于限位塞63对第二滑动板62的限位力时,此时第二滑动壳51将挤压相应侧的第一滑动柱53缩入相邻的第三固定壳52内,第一滑动柱53移动压缩相邻的弹簧,且第二滑动板62挤压限位塞63的倾斜面,使限位塞63移动压缩相邻的弹簧,此时第二滑动壳51在壳体1和第二固定板5之间发生移动,第二滑动壳51的移动对洋流的冲击力进行削弱,第二滑动壳51移动同时带动第二滑动环7移动,第二滑动环7移动使其上相应侧的凹槽与相邻侧的楔形块72限位配合,后续第二滑动壳51带动第二滑动环7继续移动,此时第二滑动环7将沿相邻的楔形块72向上移动,第二滑动环7移动压缩第二滑动柱74缩入相邻的第五固定壳73内,且第二滑动柱74压缩相邻的弹簧,第二滑动环7上移同时使其上凸柱挤压相邻的导向槽71,使第二滑动壳51在壳体1上进行转动,此时第二滑动壳51的转动进一步对洋流冲击力进行导向削弱,进一步减弱壳体1的晃动幅度,从而提高壳体1对水下井口的封堵效果。
在洋流冲击力消失后,在第一滑动柱53上弹簧和第二滑动柱74上弹簧的弹性作用下,第二滑动壳51进行上述相反移动,使第二滑动壳51恢复初始状态,后续第二滑动壳51继续对海水中的洋流进行缓冲,延长壳体1对水下井口的封堵效果。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明,但是应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应给予最宽泛的解释,以便涵盖所有的变型以及等同的结构和功能。
Claims (10)
1.一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,包括有壳体(1),所述壳体(1)的内表面固接有周向等距分布的第一固定壳(11),所述第一固定壳(11)滑动设置有第一滑动壳(12),所述第一滑动壳(12)设置有滑槽,所述第一滑动壳(12)的滑槽内滑动设置有支撑架(13),所述支撑架(13)用于挤压水下井口,所述壳体(1)的内壁固接有限位块(14),所述限位块(14)位于周向等距分布所述第一滑动壳(12)的中间,所述壳体(1)的开口端固接有第一固定板(15),所述第一固定板(15)与所述壳体(1)之间安装有第一弹性套(151),所述第一固定板(15)面向所述第一弹性套(151)的一侧固接有周向等距分布的第一n形架(152),所述第一n形架(152)转动设置有第一摆动杆(153)和第二摆动杆(154),所述第一摆动杆(153)和所述第二摆动杆(154)均与所述第一弹性套(151)接触配合,所述第一摆动杆(153)与相邻所述第二摆动杆(154)和相邻所述第一n形架(152)之间均安装有扭簧,所述壳体(1)上设置有用于限制所述支撑架(13)移动的锁止机构,所述壳体(1)上设置有用于添加防腐液的注液机构。
2.根据权利要求1所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述支撑架(13)呈V形,且所述支撑架(13)上V形的两端均设置有弹性垫,用于周向等距分布的所述支撑架(13)对水下井口进行多点夹持。
3.根据权利要求1所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述第一滑动壳(12)上滑槽由所述壳体(1)的开口端向其内逐渐远离所述限位块(14),用提高浮动状态下所述壳体(1)内所述支撑架(13)对水下井口的夹持力。
4.根据权利要求1所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述锁止机构包括有第一滑动环(2),所述第一滑动环(2)滑动设置于所述壳体(1)内,且所述第一滑动环(2)与所述限位块(14)滑动配合,所述第一滑动环(2)远离所述第一滑动壳(12)的一侧固接有周向等距分布的固定柱(21),所述壳体(1)的内壁固接有周向等距分布的第二固定壳(22),相邻所述第二固定壳(22)之间通过管道相连接,所述固定柱(21)位于相邻的所述第二固定壳(22)内滑动,所述第二固定壳(22)嵌有第一导液管(23),所述第一导液管(23)穿透所述第一滑动环(2)并与其滑动连接,所述第一导液管(23)嵌于相邻的所述第一固定壳(11)上,所述第一滑动环(2)远离所述第一滑动壳(12)的一侧固接有固定杆(24),所述壳体(1)和所述限位块(14)共同嵌有导管(25),所述固定杆(24)位于所述导管(25)内滑动,所述导管(25)位于所述壳体(1)内的部分安装有截止阀,所述导管(25)位于所述限位块(14)内的部分滑动设置有滑动塞(26)和第一滑动板(27),所述滑动塞(26)和所述第一滑动板(27)之间安装有弹簧,所述第一滑动板(27)和所述导管(25)内截止阀之间充满液体,所述固定杆(24)设置有与所述滑动塞(26)限位配合的盲孔,所述固定杆(24)设置有与所述滑动塞(26)接触配合的倾斜面。
5.根据权利要求1所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述注液机构包括有第二导液管(3),所述第二导液管(3)嵌于所述壳体(1)内,所述第二导液管(3)设置有滑动套(31),所述滑动套(31)位于所述限位块(14)内。
6.根据权利要求5所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,还包括有用于提高所述限位块(14)与水下井口之间密封性的分隔机构,所述分隔机构设置于所述限位块(14)上,所述滑动套(31)与所述第二导液管(3)滑动连接,所述滑动套(31)与所述限位块(14)滑动连接,所述分隔机构包括有第二弹性套(4),所述第二弹性套(4)固接于所述限位块(14)靠近所述第一弹性套(151)的一端,所述限位块(14)上被所述第二弹性套(4)包裹的侧壁固接有周向等距分布的第二n形架(42),所述第二n形架(42)转动设置有第三摆动杆(43)和第四摆动杆(44),所述第三摆动杆(43)与相邻所述第二n形架(42)和相邻所述第四摆动杆(44)之间均安装有扭簧,所述第一弹性套(151)远离所述壳体(1)的一端固接有弹性膜(45)。
7.根据权利要求1所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,还包括有用于减弱水流冲击的缓冲机构,所述缓冲机构设置于所述壳体(1)上,所述缓冲机构包括有第二固定板(5),所述第二固定板(5)固接于所述壳体(1)的侧壁上,所述第二固定板(5)和所述第一固定板(15)之间滑动设置有第二滑动壳(51),所述第二滑动壳(51)套在所述壳体(1)的外侧,所述第二滑动壳(51)和所述壳体(1)之间充满液体,所述第二滑动壳(51)的内壁固接有周向等距分布的第三固定壳(52),所述第三固定壳(52)滑动设置有第一滑动柱(53),所述第一滑动柱(53)和相邻的所述第三固定壳(52)之间安装有弹簧,所述第一滑动柱(53)位于相邻所述第三固定壳(52)外的一端设置有滚珠,且所述第一滑动柱(53)的滚珠与所述壳体(1)接触,所述第二滑动壳(51)上设置有限位组件和扭转组件,所述限位组件用于限制所述第二滑动壳(51)相对于所述壳体(1)移动,所述扭转组件用于所述第二滑动壳(51)相对于所述壳体(1)扭转。
8.根据权利要求7所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述第二滑动壳(51)的外侧面呈圆台形,且所述第二滑动壳(51)的侧壁设置有周向等距分布的限位条。
9.根据权利要求8所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述限位组件包括有周向等距分布的第三导液管(6),周向等距分布的所述第三导液管(6)分别嵌于相邻所述第三固定壳(52)之间,且所述第三导液管(6)与相邻的所述第三固定壳(52)连通,其中一个所述第三导液管(6)连通有与所述第二滑动壳(51)固接的第四固定壳(61),所述第四固定壳(61)内滑动设置有第二滑动板(62)和限位塞(63),所述限位塞(63)与所述第四固定壳(61)之间安装有弹簧,所述限位塞(63)设置有倾斜面,且所述限位塞(63)用于限制所述第二滑动板(62)的移动,所述第三导液管(6)和所述第四固定壳(61)内充有液压油。
10.根据权利要求8所述的一种海洋油气钻采用防拖挂式水下井口防腐帽,其特征是,所述扭转组件包括有第二滑动环(7),所述第二滑动环(7)滑动设置于所述第二滑动壳(51)内,所述第二滑动壳(51)的内壁设置有周向等距分布的导向槽(71),所述第二滑动环(7)设置有周向等距分布的凸柱,所述第二滑动环(7)的凸柱位于相邻的所述导向槽(71)内滑动,所述壳体(1)的外侧面固接有周向等距分布的楔形块(72),所述第二滑动环(7)的内圈设置有周向等距分布的凹槽,所述楔形块(72)与所述第二滑动环(7)上相邻的凹槽限位配合,所述第二滑动壳(51)的内壁固接有周向等距分布的第五固定壳(73),所述第五固定壳(73)滑动设置有第二滑动柱(74),所述第二滑动柱(74)与相邻的所述第五固定壳(73)之间安装有弹簧,所述第二滑动柱(74)远离相邻所述第五固定壳(73)的一端转动设置有滚珠,所述第二滑动柱(74)的滚珠与所述第二滑动环(7)接触配合。
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