CN202108460U - 海洋深水钻井用水下井口装置 - Google Patents
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Abstract
海洋深水钻井用水下井口装置，应用于支撑各层套管的悬挂和水下采油树，是海洋深水浮式钻井和水下完井的关键设备。在表层套管头内有高压井口头；在高压井口头外壁上套有环形支撑圈，支撑圈上端面压紧高压井口头的上台肩下端面；支撑圈的圆锥面台肩压在表层套管头的支撑内锥面上；支撑圈的下端面在上弹性挡圈上；在高压井口头外壁上套有居中挡圈，居中挡圈上端面压紧高压井口头的下台肩下端面；在高压井口头的下环槽内有下弹性挡圈。效果是：表层套管头与高压井口头的锁紧采用了弹性挡圈结构，安全可靠，操作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋石油深水钻采技术领域，具体就是一种适于海洋深水浮式钻井使用的水下井口头装置，用于支撑各层套管的悬挂和水下采油树。
背景技术
随着海洋石油勘探开发不断向深水发展，采用传统的平台完井方式显得越来越不经济，甚至不现实，于是产生了水下完井方式，即将生产井口和采油树安装到水下泥线上。这种水下完井方式需要专门的水下井口头系统，用于钻井时悬挂套管和完井时安装水下采油树。目前，我国在这方面还处于技术空白状态。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种海洋深水钻井用水下井口装置，实现海洋深水浮式钻井时套管的安装和悬挂。
本实用新型采用的技术方案是：海洋深水钻井用水下井口装置，主要由表层套管头、下弹性挡圈、居中挡圈、上弹性挡圈、外部弹性挡圈、支撑圈和高压井口头组成，表层套管头为环形柱体，表层套管头外壁中部有环形支撑外锥面，能使表层套管头坐落在外部永久导向基座内；表层套管头外壁有对称的轴向两个定位槽，与永久导向基座内的凸键配合，用于表层套管头的周向定位；表层套管头外壁有环形槽，用于完井时与生产导向基座的配合；其特征在于：表层套管头内壁上端有环形支撑内锥面，与支撑圈配合，以支撑高压井口头；表层套管头内壁有竖槽，与下入工具上的凸键配合，用以限制下入工具的转动；表层套管头内壁有环槽，与下入工具上的卡簧配合，用以下入工具与表层套管头的锁紧，并悬挂被下入表层套管头和永久导向基座的重量；在表层套管头壁上有泥浆循环孔；表层套管头壁上径向均布有八个顶丝孔，可以通过顶丝压缩外部弹性挡圈，使外部弹性挡圈缩径，实现高压井口头与表层套管头解脱。
高压井口头为圆柱体形，高压井口头有中心孔；高压井口头外壁下端有下环槽和下台肩，下台肩用以限位居中挡圈，下环槽用以安装下弹性挡圈，以固定居中挡圈；高压井口头外壁中部有上环槽和上台肩，上台肩用以限位支撑圈，上环槽用以安装上弹性挡圈，以固定支撑圈；高压井口头外壁上端有外环槽，用以与液压连接器配合，实现连接器与高压井口头的锁紧；高压井口头顶端内壁有圆锥形密封面，用以与连接器锁紧时与金属密封环配合，实现连接器与高压井口头的密封；高压井口头内壁有上端内环槽，能与下入工具上的卡簧配合，用以下入工具与高压井口头的锁紧，并悬挂被下入高压井口头和套管的重量；高压井口头内壁有中部内环槽和下部内环槽，用以与高压井口头内安装的套管挂和密封总成的锁紧；
支撑圈为圆环体形，支撑圈的外壁有环形凹槽，支撑圈的下端有圆锥面台肩。
居中挡圈为圆环体形，居中挡圈的外壁均匀分布有轴向泥浆循环槽。
在表层套管头内有高压井口头；在高压井口头外壁上套有环形支撑圈，支撑圈上端面压紧高压井口头的上台肩下端面；支撑圈的圆锥面台肩压在表层套管头的支撑内锥面上；在支撑圈的环形凹槽内有一个外部弹性挡圈，外部弹性挡圈的位置与表层套管头的顶丝孔相对；在高压井口头的上环槽内有上弹性挡圈；支撑圈的下端面在上弹性挡圈上；在高压井口头外壁上套有居中挡圈，居中挡圈上端面压紧高压井口头的下台肩下端面；居中挡圈的外壁与表层套管头的支撑壁滑动配合；在高压井口头的下环槽内有下弹性挡圈，居中挡圈的下端面在下弹性挡圈上。
表层套管头壁上周向设有十二个泥浆循环孔，十二个泥浆循环孔分四组，相邻两个泥浆循环孔中心线之间的夹角为22.5°。
本实用新型的有益效果：本实用新型海洋深水钻井用水下井口装置，表层套管头采用了泥浆循环孔和定位槽结构，简单实用；表层套管头与高压井口头的锁紧采用了弹性挡圈结构，安全可靠，操作方便；高压井口头外壁设有两个环形下台肩、上台肩和下环槽、上环槽，用于居中挡圈和支撑圈的安装；表层套管头和高压井口头分别设有与下入工具相配合的环槽、上端内环槽。
附图说明
图1是本实用新型海洋深水钻井用水下井口装置结构剖面示意图。
图2是表层套管头1剖面示意图。
图3是高压井口头7剖面示意图。
图4是支撑圈6剖面示意图。
图5是居中挡圈3剖面示意图。
附图序号说明：1-表层套管头，2-下弹性挡圈，3-居中挡圈，4-上弹性挡圈，5-外部弹性挡圈，6-支撑圈，7-高压井口头，8-支撑外锥面，9-定位槽，10-环形槽，11-支撑内锥面，12-顶丝孔，13-竖槽，14-环槽，15-泥浆循环孔，16-支撑壁，17-下环槽，18-下台肩，19-上环槽，20-上台肩，21-外环槽，22-密封面，23-上端内环槽，24-中部内环槽，25-下部内环槽，26-环形凹槽，27-圆锥面台肩，28-泥浆循环槽。
具体实施方式
实施例1：
参阅图1。本实用新型海洋深水钻井用水下井口装置，主要由表层套管头1、下弹性挡圈2、居中挡圈3、上弹性挡圈4、外部弹性挡圈5、支撑圈6和高压井口头7组成。
参阅图3。所述的表层套管头1为环形柱体，表层套管头1外壁中部有环形支撑外锥面8，表层套管头1外壁有对称的轴向两个定位槽9，表层套管头1外壁有环形槽10。表层套管头1内壁上端有环形支撑内锥面11，表层套管头1内壁有竖槽13，表层套管头1内壁有环槽14，在表层套管头1壁上有十二个泥浆循环孔15，十二个泥浆循环孔15分为四组，相邻两个泥浆循环孔15中心线之间的夹角为22.5°。表层套管头1壁上径向均布有八个顶丝孔12。
参阅图2。所述的高压井口头7为圆柱体形，高压井口头7有中心孔；高压井口头7外壁下端有下环槽17和下台肩18，高压井口头7外壁中部有上环槽19和上台肩20，高压井口头7外壁上端有外环槽21，高压井口头7顶端内壁有圆锥形密封面22，高压井口头7内壁有上端内环槽23，高压井口头7内壁有中部内环槽24和下部内环槽25；
参阅图4。支撑圈6为圆环体形，支撑圈6的外壁有环形凹槽26，支撑圈6的下端有圆锥面台肩27。
参阅图5。居中挡圈3为圆环体形，居中挡圈3的外壁均匀分布有轴向泥浆循环槽28。
参阅图1。在表层套管头1内有高压井口头7；在高压井口头7外壁上套有环形支撑圈6，支撑圈6上端面压紧高压井口头7的上台肩20下端面；支撑圈6的圆锥面台肩27压在表层套管头1的支撑内锥面11上；在支撑圈6的环形凹槽26内有一个外部弹性挡圈5，外部弹性挡圈5的位置与表层套管头1的八个顶丝孔12相对；在高压井口头7的上环槽19内有上弹性挡圈4；支撑圈6的下端面在上弹性挡圈4上；在高压井口头7外壁上套有居中挡圈3，居中挡圈3上端面压紧高压井口头7的下台肩18下端面；居中挡圈3的外壁与表层套管头1的支撑壁16滑动配合；在高压井口头7的下环槽17内有下弹性挡圈2，居中挡圈3的下端面在下弹性挡圈2上。
表层套管头1与表层套管连接后，将表层套管头下入工具与表层套管头连接，提起表层套管头1下入到永久导向基座内，此时，注意保持表层套管头1外壁上的定位槽9与久导向基座内壁上相应的凸键对正，缓慢下放表层套管头1，在定位槽9引导斜面的配合下使导向基座内壁上的凸键进入定位槽9内，完成套管头1的周向定位，继续下放套管头1，使其外壁上的支撑外锥面8坐落在永久导向基座内壁的相应支撑台肩上，此时永久导向基座顶端的弹性挡圈向内收缩，锁紧表层套管头1。将外部弹性挡圈5安装到支撑圈6的环形凹槽26内，并从高压井口头7下端装入，由上台肩20限位，然后用上弹性挡圈4固定。从高压井口头7下端装入居中挡圈3，并由下台肩18限位，然后用下弹性挡圈2固定。将高压井口头7下端与技术套管相连，上端与下入工具连接，缓慢下入到表层套管头1内，使支撑圈6的圆锥面台肩27坐落在表层套管头1内壁的支撑内锥面11上，外部弹性挡圈5弹出，锁紧高压井口头7，此时，居中挡圈3与支撑壁16贴合，用以承担高压井口头7的弯矩。
Claims (2)
1.一种海洋深水钻井用水下井口装置，主要由表层套管头(1)、下弹性挡圈(2)、居中挡圈(3)、上弹性挡圈(4)、外部弹性挡圈(5)、支撑圈(6)和高压井口头(7)组成；所述的表层套管头(1)为环形柱体，表层套管头(1)外壁中部有环形支撑外锥面(8)，表层套管头(1)外壁有对称的轴向两个定位槽(9)，表层套管头(1)外壁有环形槽(10)，其特征在于：表层套管头(1)内壁上端有环形支撑内锥面(11)，表层套管头(1)内壁有竖槽(13)，表层套管头(1)内壁有环槽(14)，在表层套管头(1)壁上有泥浆循环孔(15)；表层套管头(1)壁上径向均布有八个顶丝孔(12)；
所述的高压井口头(7)为圆柱体形，高压井口头(7)有中心孔；高压井口头(7)外壁下端有下环槽(17)和下台肩(18)，高压井口头(7)外壁中部有上环槽(19)和上台肩(20)，高压井口头(7)外壁上端有外环槽(21)，高压井口头(7)顶端内壁有圆锥形密封面(22)，高压井口头(7)内壁有上端内环槽(23)，高压井口头(7)内壁有中部内环槽(24)和下部内环槽(25)；
支撑圈(6)为圆环体形，支撑圈(6)的外壁有环形凹槽(26)，支撑圈(6)的下端有圆锥面台肩(27)；
居中挡圈(3)为圆环体形，居中挡圈(3)的外壁均匀分布有轴向泥浆循环槽(28)；
在表层套管头(1)内有高压井口头(7)；在高压井口头(7)外壁上套有环形支撑圈(6)，支撑圈(6)上端面压紧高压井口头(7)的上台肩(20)下端面；支撑圈(6)的圆锥面台肩(27)压在表层套管头(1)的支撑内锥面(11)上；在支撑圈(6)的环形凹槽(26)内有一个外部弹性挡圈(5)，外部弹性挡圈(5)的位置与表层套管头(1)的顶丝孔(12)相对；在高压井口头(7)的上环槽(19)内有上弹性挡圈(4)；支撑圈(6)的下端面在上弹性挡圈(4)上；在高压井口头(7)外壁上套有居中挡圈(3)，居中挡圈(3)上端面压紧高压井口头(7)的下台肩(18)下端面；居中挡圈(3)的外壁与表层套管头(1)的支撑壁(16)滑动配合；在高压井口头(7)的下环槽(17)内有下弹性挡圈(2)，居中挡圈(3)的下端面在下弹性挡圈(2)上。
2.根据权利要求1所述海洋深水钻井用水下井口装置，其特征是：表层套管头(1)壁上周向设有十二个泥浆循环孔(15)，十二个泥浆循环孔(15)分四组，相邻两个泥浆循环孔(15)中心线之间的夹角为22.5°。
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