CN202243993U - 海洋深水浮式钻井用可回收导向基座 - Google Patents

Abstract

海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，应用于石油深水钻采技术领域。在底座的外壁上焊接有支撑板，套筒下端套在底座上端；在套筒的外壁上焊接有四根导向架，每根导向架另一端垂直焊接有一个导向柱套筒，在每个导向柱套筒内有一个圆筒形的导向柱，在每个导向柱套筒的下端部有一个导向柱套筒支撑螺栓；在套筒的外壁上有泥浆循环孔；导向架的通孔和支撑板的孔组成回收脱离机构安装通孔；在回收脱离机构安装通孔内有回收脱离机构。效果是：平时回收脱离机构使套筒、导向架和导向柱与底座牢固结合在一起；当回收导向基座时，回收脱离机构解锁后能使套筒、导向架和导向柱与底座分离，方便地实现导向基座整体回收。

Description

海洋深水浮式钻井用可回收导向基座

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可回收式导向基座装置，用于在海洋深水钻井时引导钻具进入井眼以及水下井口头和套管挂水下装置的下入安装。

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，于是产生了深水浮式钻井和水下完井方式。深水浮式钻井隔水管安装之前钻具进入井眼和浮式钻井时水下井口头等水下装置的安装都需要引导装置，以便能顺利找到井口位置。导向基座即是提供这种引导作用的装置，引导装置(导向基座)是海洋深水浮式钻井的重要设备。最好在其完成引导安装后要能方便地回收。

中国专利公开号：CN101718175A，提供了一种“海洋深水钻井用万向节装置”，包括上托板和下托板，下托板的一面与上托板.之间安装有若干挠性元件，下托板的另一面安装有载荷板，挠性元件的两端连接有上固定架和下固定架，上固定架与上托板连接，下固定架与下托板连接，所有挠性元件均匀设置并围成一圈；所述的挠性元件的结构是，在圆柱形的合成橡胶中设置有若干钢圈，在圆柱形的合成橡胶的两端均固定有支撑销。该装置，能够实现补偿或平衡隔水管在下放、回收过程中由于波浪对平台的摇摆及洋流等引起的偏移，以保证隔水管串在安装、拆卸过程中的平稳性。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，实现在海洋深水浮式钻井时引导钻具进入井眼和水下井口头的安装。

本实用新型采用的技术方案是：海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，主要由导向柱、导向架、固定吊环、桁架、导向柱套筒、导向柱套筒锁紧销、导向柱套筒支撑螺栓、锁紧环、套筒、筋板、底座和底座支撑板组成。在圆筒形的底座的外壁上焊接有环形的支撑板，在支撑板的下部与底座之间均匀分布焊接有筋板，筋板垂直于支撑板的下平面，在底座的上端内壁上有圆锥面台肩；当套管头下入套筒内后，套管头的下端能固定在底座上端内壁的环形台阶上。圆筒形的套筒下端套在底座的上端，套筒的下端面在支撑板的上平面上；在套筒的顶部固定有一个锁紧环，锁紧环能使套管头锁定；在套筒的外壁上焊接有四根导向架，导向架采用采用的是工字形钢架，导向架放射状均匀分布在底座的外壁上，导向架的一端垂直底座的外壁并且导向架的下平面与套筒的下端面在同一平面内；相邻两个导向架之间焊接有一根桁架，桁架采用的是工字形钢架，桁架的作用是提高导向架的刚性。每根导向架另一端垂直焊接有一个导向柱套筒，在每个导向柱套筒内有一个圆筒形的导向柱，在每个导向柱套筒的下端部有一个导向柱套筒支撑螺栓，用以支撑导向柱；在每个导向柱套筒的中部有一个导向柱套筒锁紧销，用以锁紧导向柱，使其不能从向柱套筒抽出。在套筒的外壁上有四组泥浆循环孔，四组泥浆循环孔分别在套筒的外壁上并且在相邻两根导向架之间；

在每个导向架上分别有通孔，在支撑板上有孔，导向架的通孔和支撑板的孔相对并且直径相同(配钻)，导向架的通孔和支撑板的孔组成回收脱离机构安装通孔，回收脱离机构安装通孔垂直于导向架上平面；在回收脱离机构安装通孔内有回收脱离机构。回收脱离机构解锁后能使套筒、导向架和导向柱与底座分离。

为了在回收过程中，底座和支撑板也能同时回收，所述的圆筒形的底座和环形的支撑板焊接后切割成对称的两部分，底座分成两个半圆形筒，支撑板分成两个半圆环形；在每根导向架的上平面焊接一个固定吊环；在每根导向架的下平面焊接一个回收链吊环，在回收链吊环上连接有第一回收链；在所述的筋板上有孔，通过筋板的孔连接有第二回收链；第一回收链和第二回收链连接在一起。

所述的导向基座回收脱离机构由解锁吊耳、卡爪螺母、卡爪、压缩弹簧和柱塞组成。卡爪为圆柱体形，卡爪在回收脱离机构安装通孔内；卡爪上端外壁有螺纹，卡爪上端螺纹连接有卡爪螺母，卡爪不能脱落出回收脱离机构安装通孔；卡爪有阶梯形中心孔，在卡爪中心孔内有一个T型圆柱体形的柱塞，柱塞的上端与卡爪上端中心孔互动配合，在柱塞的上端有中心孔，柱塞上端的中心孔与解锁吊耳下端圆柱体过盈配合，吊耳上端为扇形体，解锁吊耳上端有吊耳孔，解锁吊耳扇形体的下端面座在卡爪螺母上端面上，柱塞不能自动滑落；在卡爪下部大中心孔与柱塞外壁之间有环形空间，在卡爪下部大中心孔与柱塞外壁之间的环形空间内有一个压缩弹簧，压缩弹簧的下端在柱塞的环形台阶上，压缩弹簧的上端在卡爪阶梯形中心孔的环形台肩上；卡爪下端壁上有个轴向开口，卡爪下端被分割成个分卡爪，分卡爪能够向内收缩而使直径变小；在分卡爪下端外壁上有向外凸起台肩，分卡爪下端向外凸起台肩的上端面为斜面；所述的支撑板的孔下端有圆锥面，分卡爪下端向外凸起台肩的上端斜面与支撑板的孔下端圆锥面配合。通过卡爪下端向外凸起台肩与支撑板锁紧在一起。

所述的底座上端内壁上的圆锥面台肩的斜度为45°，圆锥面台肩，用以支撑表层套管头。底座内壁固定有两个凸键，用于与表层套管头外壁上的定位槽配合，完成表层套管头的周向定位。

简述海洋深水浮式钻井用可回收导向基座的工作过程。参阅图2。表层套管头安装在套筒11内，表层套管头坐落在底座16上端内壁的圆锥面台肩21上，并由安装在套筒11上端的锁紧环10锁死。导向基座随同表层套管头一起下入到海底泥线上，同时四根导向柱1顶端各连接一根引导绳，为后续钻井进入井眼和井口头及套管挂等的安装提供引导。导向基座安装到海底泥线后，依靠连接在导向柱1上的四根引导绳对后续下入工具进行引导。需要回收导向基座时，下入专用回收工具，将四个解锁吊耳17上提，从卡爪19内脱离，柱塞22在压缩弹簧20的作用下从卡爪19内脱出并下落。卡爪19与导向基座一起随回收工具一起上提，下端的向外凸起台肩26与支撑板23发生相对滑动，分卡爪25径向收缩，卡爪19与支撑板23脱离。导向基座继续上行，套筒11与底座16脱离。连接在桁架4上的第一回收链13与连接在筋板14上的第二回收链15连在一起，底座16在第二回收链15的牵引下随回收工具一起回收。

本实用新型的有益效果是：海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，有回收脱离机构，平时回收脱离机构使套筒11、导向架2和导向柱1与底座16牢固结合在一起；当回收导向基座时，回收脱离机构解锁后能使套筒11、导向架2和导向柱1与底座16分离，方便地实现导向基座的整体回收。

附图说明

图1是本实用新型海洋深水浮式钻井用可回收导向基座结构示意图。

图2是本实用新型可回收式导向基座结构局部剖示意图。

图3是导向基座回收脱离机构A剖面示意图。

图4是卡爪19半剖示意图。

附图序号说明：1-导向柱，2-导向架，3-固定吊环，4-桁架，5-导向柱套筒，6-导向柱套筒锁紧销，7-导向柱套筒支撑螺栓，8-泥浆循环孔，9-凸键，10-锁紧环，11-套筒，12-回收链吊环，13-第一回收链，14-筋板，15-第二回收链，16-底座，17-解锁吊耳，18-卡爪螺母，19-卡爪，20-压缩弹簧，21-圆锥面台肩，22-柱塞，23-支撑板，24-环形台肩，25-分卡爪，26-向外凸起台肩。

具体实施方式

实施例1：参阅图2。本实用新型海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，主要由导向柱1、导向架2、固定吊环3、桁架4、导向柱套筒5、导向柱套筒锁紧销6、导向柱套筒支撑螺栓7、锁紧环10、套筒11、筋板14、底座16和底座支撑板23组成。

在圆筒形的底座16的外壁上焊接有一块环形的支撑板23，在支撑板23的下部与底座16之间均匀分布焊接有筋板14，筋板14垂直于支撑板23的下平面，在底座16的上端内壁上有斜度为45°的圆锥面台肩21；当套管头下入套筒11内后，套管头的下端能固定在底座16上端内壁的环形台阶上。底座16的内径是888mm，高度为570mm。支撑板23的厚度为21mm，外径为1500mm。圆筒形的底座16和环形的支撑板23焊接后切割成对称的两部分，底座16分成两个半圆形筒，支撑板23分成两个半圆环形。在每块筋板14上有一个孔，通过筋板14的孔连接有第二回收链15。底座16内壁轴向对称固定有两个长方形凸键9。

圆筒形的套筒11下端套在底座16的上端，套筒11的下端面在支撑板23的上平面上；在套筒11的顶部固定有一个锁紧环10，锁紧环10能使套管头锁定；在套筒11的外壁上焊接有四根导向架2，导向架2采用的是工字形钢架，工字形钢架由厚度为20mm的钢板焊接成，工字形钢架的横截面350高度mm，宽度200mm.，导向架2的长度1206mm。导向架2放射状均匀分布在底座16的外壁上，导向架2的一端垂直底座16的外壁并且导向架2的下平面与套筒11的下端面在同一平面内；相邻两个导向架2之间焊接有一根桁架4，桁架4采用的是工字形钢架，工字形钢架由厚度为20mm的钢板焊接成，横截面高度300mm，宽度150mm.，每根桁架4的长度1900mm。桁架4的作用是提高导向架2的刚性。每根导向架2另一端垂直焊接有一个导向柱套筒5，在每个导向柱套筒5内有一个圆筒形的导向柱1，在每个导向柱套筒5的下端部有一个导向柱套筒支撑螺栓7，用以支撑导向柱1；在每个导向柱套筒5的中部有一个导向柱套筒锁紧销6，用以锁紧导向柱1，使其不能从向柱套筒5抽出。在套筒11的外壁上有四组12个泥浆循环孔8，两个泥浆循环孔8之间夹角为22.5°。四组泥浆循环孔8分别在套筒11的外壁上并且在相邻两根导向架2之间；泥浆循环孔8的直径为88mm。在每根导向架2的上平面焊接一个固定吊环3；在每根导向架2的下平面焊接一个回收链吊环12，在回收链吊环12上连接有第一回收链13；第一回收链13和第二回收链15连接在一起。

在每个导向架2上分别有一个通孔，导向架2的通孔中心线与套筒11中心线之间的距离为640mm，通孔直径为140mm。在支撑板23上有孔，导向架2的通孔和支撑板23的孔相对并且直径相同(配钻)，导向架2的通孔和支撑板23的孔组成回收脱离机构安装通孔，回收脱离机构安装通孔垂直于导向架2上平面；在回收脱离机构安装通孔内有回收脱离机构。

所述的导向基座回收脱离机构由解锁吊耳17、卡爪螺母18、卡爪19、压缩弹簧20和柱塞22组成。卡爪19为圆柱体形，卡爪19直径为138mm。卡爪19在回收脱离机构安装通孔内。卡爪19上端外壁有螺纹，卡爪19上端螺纹连接有卡爪螺母18，卡爪19不能脱落出回收脱离机构安装通孔。卡爪19有阶梯形中心孔，在19卡爪中心孔内有一个T型圆柱体形的柱塞22，柱塞22的上端与19卡爪上端中心孔互动配合，在柱塞22的上端有中心孔，柱塞22上端的中心孔与解锁吊耳17下端圆柱体过盈配合，吊耳上端为扇形体，解锁吊耳17上端有吊耳孔，解锁吊耳17扇形体的下端面座在卡爪螺母18上端面上，柱塞22不能自动滑落；在卡爪19下部大中心孔与柱塞22外壁之间有环形空间，在卡爪19下部大中心孔与柱塞22外壁之间的环形空间内有一个压缩弹簧20，压缩弹簧20的下端在柱塞22的环形台阶上，压缩弹簧20的上端在卡爪19阶梯形中心孔的环形台肩24上；卡爪19下端壁上有20个轴向开口，卡爪19下端被分割成20个分卡爪25，分卡爪25能够向内收缩而使直径变小。在分卡爪25下端外壁上有向外凸起台肩26，分卡爪25下端向外凸起台肩26的上端面为45°斜面。所述的支撑板23的孔下端有45°圆锥面，分卡爪25下端向外凸起台肩26的上端斜面与支撑板23的孔下端圆锥面配合。通过卡爪19下端向外凸起台肩26与支撑板23锁紧在一起。

Claims (4)

1.一种海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，主要由导向柱(1)、导向架(2)、固定吊环(3)、桁架(4)、导向柱套筒(5)、导向柱套筒锁紧销(6)、导向柱套筒支撑螺栓(7)、锁紧环(10)、套筒(11)、筋板(14)、底座(16)和底座支撑板(23)组成；在圆筒形的底座(16)的外壁上焊接有环形的支撑板(23)，在支撑板(23)的下部与底座(16)之间均匀分布焊接有筋板(14)，筋板(14)垂直于支撑板(23)的下平面，在底座(16)的上端内壁上有圆锥面台肩(21)；圆筒形的套筒(11)下端套在底座(16)的上端，套筒(11)的下端面在支撑板(23)的上平面上；在套筒(11)的顶部固定有一个锁紧环(10)；在套筒(11)的外壁上焊接有四根导向架(2)，导向架(2)采用采用的是工字形钢架，导向架(2)放射状均匀分布在底座(16)的外壁上，导向架(2)的一端垂直底座(16)的外壁并且导向架(2)的下平面与套筒(11)的下端面在同一平面内；相邻两个导向架(2)之间焊接有一根桁架(4)，桁架(4)采用的是工字形钢架；每根导向架(2)另一端垂直焊接有一个导向柱套筒(5)，在每个导向柱套筒(5)内有一个圆筒形的导向柱(1)，在每个导向柱套筒(5)的下端部有一个导向柱套筒支撑螺栓(7)；在每个导向柱套筒(5)的中部有一个导向柱套筒锁紧销(6)；在套筒(11)的外壁上有四组泥浆循环孔(8)，四组泥浆循环孔(8)分别在套筒(11)的外壁上并且在相邻两根导向架(2)之间；

在每个导向架(2)上分别有通孔，在支撑板(23)上有孔，导向架(2)的通孔和支撑板(23)的孔相对并且直径相同，导向架(2)的通孔和支撑板(23)的孔组成回收脱离机构安装通孔，回收脱离机构安装通孔垂直于导向架(2)上平面；在回收脱离机构安装通孔内有回收脱离机构。

2.根据权利要求1所述的海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，其特征是：所述的圆筒形的底座(16)和环形的支撑板(23)焊接后切割成对称的两部分，底座(16)分成两个半圆形筒，支撑板(23)分成两个半圆环形；在每根导向架(2)的上平面焊接一个固定吊环(3)；在每根导向架(2)的下平面焊接一个回收链吊环(12)，在回收链吊环(12)上连接有第一回收链(13)；在所述的筋板(14)上有孔，通过筋板(14)的孔连接有第二回收链(15)；第一回收链(13)和第二回收链(15)连接在一起。

3.根据权利要求1所述的海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，其特征是：所述的导向基座回收脱离机构由解锁吊耳(17)、卡爪螺母(18)、卡爪(19)、压缩弹簧(20)和柱塞(22)组成；卡爪(19)为圆柱体形，卡爪(19)在回收脱离机构安装通孔内；卡爪(19)上端外壁有螺纹，卡爪(19)上端螺纹连接有卡爪螺母(18)；卡爪(19)有阶梯形中心孔，在(19)卡爪中心孔内有一个T型圆柱体形的柱塞(22)，柱塞(22)的上端与(19)卡爪上端中心孔互动配合，在柱塞(22)的上端有中心孔，柱塞(22)上端的中心孔与解锁吊耳(17)下端圆柱体过盈配合，吊耳上端为扇形体，解锁吊耳(17)上端有吊耳孔，解锁吊耳(17)扇形体的下端面座在卡爪螺母(18)上端面上；在卡爪(19)下部大中心孔与柱塞(22)外壁之间有环形空间，在卡爪(19)下部大中心孔与柱塞(22)外壁之间的环形空间内有一个压缩弹簧(20)，压缩弹簧(20)的下端在柱塞(22)的环形台阶上，压缩弹簧(20)的上端在卡爪(19)阶梯形中心孔的环形台肩(24)上；卡爪(19)下端壁上有(20)个轴向开口，卡爪(19)下端被分割成20个分卡爪(25)；在分卡爪(25)下端外壁上有向外凸起台肩(26)，分卡爪(25)下端向外凸起台肩(26)的上端面为斜面；所述的支撑板(23)的孔下端有圆锥面，分卡爪(25)下端向外凸起台肩(26)的上端斜面与支撑板(23)的孔下端圆锥面配合；通过卡爪(19)下端的向外凸起台肩(26)与支撑板(23)锁紧在一起。

4.根据权利要求1、2或3所述的海洋深水浮式钻井用可回收导向基座，其特征是：所述的底座(16)上端内壁上的圆锥面台肩(21)的斜度为45°；底座(16)内壁固定有两个凸键(9)。

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