CN204344052U - 一种简易式浅水水下立式采油树 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种简易式浅水水下立式采油树，包含：采油树导向架，固定在水下井口位置；液压连接器，机械连接采油树导向架；组合阀，机械连接液压连接器；组合阀包含：通过阀件控制开闭的生产通道、环空通道、生产侧通道和环空侧通道；采油树帽，其设置于组合阀的顶部，密封固定在生产通道的上端；生产管线，一端连接生产侧通道的出口，另一端连接油气管线；环空管线，一端连接环空侧通道的出口，另一端连接油气管线。本实用新型高度降低，避开来往船只与拖网；结构简单，缩短整个工程周期；控制方式灵活多变，适应不同的回接要求；有可拓展空间，便于方案修改；可以与多种井口头配套使用；主阀和翼阀集成于组合阀，降低泄漏的风险，密封性好。

Description

一种简易式浅水水下立式采油树

技术领域

本实用新型涉及一种海洋油气生产技术领域的采油设备，具体涉及一种简易式浅水水下立式采油树。

背景技术

水下采油树作为实现海上油气田开发必不可少的重要设备之一， 其工作状态直接决定了整个水下生产系统的运行状态。近年来，水下采油树的使用量逐年大幅增加，不同海域、不同油田区块及采油操作工况下所使用的水下采油树类型也不同。按照生产主阀的安装位置可将水下采油树分为立式和卧式两种，生产主阀在垂直通径上的是立式采油树，生产主阀在水平生产流道上的是卧式采油树。

水下采油树在深水、超深水油气开发中占据重要位置，但随着油价走高，老油田的滚动开发和资源分散的边际油气田正在逐步占据海洋油气开发更大的比例，此类油田一般储量小，水深较浅，或附近有依托设施，要求尽快投产，为整装油气田开发而设计的水下采油树不能很好的满足其开发需求，因此需要结构简单、成本较低、便于操作的简易式水下采油树。

实用新型内容

本实用新型提供一种简易式浅水水下立式采油树，高度降低，结构简单，成本降低，控制方式灵活多变，节省安装时间，有可拓展空间，可与多种井口头配套使用。

为实现上述目的，本实用新型提供一种简易式浅水水下立式采油树，其特点是，该采油树包含：

采油树导向架，其固定在水下井口位置；

液压连接器，其机械连接采油树导向架；

组合阀，其与液压连接器机械连接；组合阀包含：可通过阀件控制开闭的生产通道、环空通道、生产侧通道和环空侧通道；生产通道竖直贯通组合阀；生产侧通道贯通生产通道和组合阀侧壁；环空通道包含相互贯通的倾斜段和竖直段，倾斜段由组合阀下端沿远离生产通道的方向斜向向上延伸，竖直段由倾斜段顶部竖直贯通至组合阀上端；环空侧通道由环空通道中倾斜段与竖直段的连接处贯通至组合阀侧壁；

采油树帽，其设置于组合阀的顶部，密封固定在生产通道的上端；

生产管线，其一端连接生产侧通道的出口，另一端连接油气管线；

环空管线，其一端连接环空侧通道的出口，另一端连接油气管线。

上述组合阀还包含有：

生产取汲阀，其设置于生产通道上，位于生产通道与生产侧通道的连接处和生产通道的上端之间；

生产主阀，其设置于生产通道上，位于生产通道与生产侧通道的连接处和生产通道的下端之间，至少设置一个；

生产翼阀，其设置于生产侧通道上；

至少一个环空主阀，其设置于环空通道的倾斜段上。

上述采油树还包含跨接管线，其连接生产通道和环空通道；跨接管线上设置有控制跨接管线连通或关闭的跨接阀。

上述采油树还包含执行器，其分别连接采油树中所有的阀件。

上述采油树导向架包含：

结构支架，其架设在简易式浅水水下立式采油树的底部；

若干导向杆，其分别竖直固定在结构支架上，可通过导引钢缆带动简易式浅水水下立式采油树，对应降至水下井口位置。

上述液压连接器包含：

基座，其固定于采油树导向架上；

若干个平衡液压缸，其均匀分布在基座上；平衡液压缸连接外部液压源，以控制调节各个平衡液压缸的高度；

促动套，其连接在平衡液压缸的上端，促动套的内环中设有楔形面；

扶正套，其设置于水下井口外侧与促动套之间，扶正套的上端连接于组合阀的下端；

若干个锁块，该锁块限位设置于扶正套中；锁块的外环面与促动套的楔形面相适配，锁块的内环面与水下井口的液压连接沟槽相适配；

外护罩，其套设在平衡液压缸、促动套和锁块外。

上述生产管线包含：

生产管线换向块，其连接于生产侧通道出口端；

生产管线管毂连接器，其一端连接生产管线换向块，另一端连接油气管线。

上述环空管线包含：

环空管线换向块，其连接于环空侧通道出口端；

环空管线管毂连接器，其一端连接环空管线换向块，另一端连接油气管线。

上述组合阀的生产通道的下端处安装连接短节，通过固定环压紧密封，连接短节下端密封连接油管挂；连接短节内部设有生产孔、环空孔、测试孔和泄放孔。

本实用新型一种简易式浅水水下立式采油树和现有技术的水下采油树相比，其优点在于，本实用新型在满足功能的前提下，压缩生产通道和环空通道的长度，各类阀件紧凑布置安装，从而使高度降低，可避开来往船只与拖网；结构简单，可缩短整个工程周期；控制方式灵活多变，可适应客户不同的回接要求；有可拓展空间，便于客户的方案修改；通过改变液压连接器的锁块的形状，可以与多种井口头配套使用。适用于小规模浅水油气开发，结构简单，投产快，供货周期短，适应性强。将主阀和翼阀集成式安装在组合阀上，结构紧凑，避免了单个阀之间通过管路连接，降低产生泄漏的风险，密封性好。

附图说明

图1为本实用新型一种简易式浅水水下立式采油树的结构示意图；

图2为本实用新型一种简易式浅水水下立式采油树的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。

如图1所示，本实用新型公开了一种简易式浅水水下立式采油树，该采油树包含：采油树导向架1、液压连接器2、组合阀3、连接短节4、采油树帽5、生产管线13、环空管线12。

采油树导向架1，其结构包括结构支架21和导向杆22，可固定在水下井口位置，是水下采油树的支架结构，可通导向绳将水下采油树导引安装在水下井口装置上。

结构支架21为标准型钢焊接成的正方形结构，是简易式浅水水下立式采油树整体的结构支架。本实施例中设有四根内部空腔的导向杆22，分别位于结构支架21的四个顶角上，用于引导连接采油树和水下井口。安装时采用无人遥控潜水器（ROV）或者潜水员，将导引钢缆安装到水下井口头导向柱上，并将导引钢缆穿入水下采油树的导向杆22，将导向架1连同其上的简易式浅水水下立式采油树整体进行吊装，并降至水下井口头顶部座放位置。

液压连接器2固定在采油树导向架1上，用于通过液压远程操作把采油树连接到水下井口装置上。液压连接器2包含：基座23、平衡液压缸24、促动套25、锁块26、扶正套27和外护罩28。

基座23螺栓安装固定在采油树导向架1上。若干个平衡液压缸24均匀分布在基座23上；平衡液压缸24连接外部液压源，以控制调节平衡液压缸的高度。法兰型的促动套25连接在平衡液压缸24的上端，促动套25的内环（内孔）中设有楔形面，楔形面的倾斜面朝下。扶正套27套装在水下井口头外，设置于水下井口外侧与促动套25之间，扶正套27的上端连接组合阀3的下端。若干个锁块26限位设置于扶正套27中；锁块26的外环面与促动套25的楔形面相适配，锁块26外环面的倾斜面朝上。锁块26的内环面与水下井口的液压连接沟槽相适配，可通过改变锁块26内环面的沟槽形状以适应不同类型水下井口。外护罩28套设在平衡液压缸24、促动套25和锁块26外，把液压连接器内部结构与外部环境隔离。

组合阀3固定在液压连接器2上，下端与液压连接器的扶正套27连接。组合阀3中包含：可通过阀件控制开闭的生产通道A、环空通道B、生产侧通道A1和环空侧通道B1。生产通道A竖直贯通组合阀3上下端，生产侧通道A1贯通生产通道A和组合阀3的侧壁。环空通道B包含相互贯通的倾斜段和竖直段，倾斜段由组合阀3下端沿远离生产通道的方向斜向向上延伸，竖直段由倾斜段顶部竖直贯通至组合阀3上端；环空侧通道B1由环空通道B中倾斜段与竖直段的连接处（环空通道B的转折处）贯通至组合阀3的侧壁。

组合阀3还包含有：设置于生产通道A上的生产取汲阀6，设置于生产通道A上的至少一个生产主阀7，设置于生产侧通道A1上的生产翼阀8，设置于环空通道B的倾斜段上的至少一个环空主阀9。其中，生产取汲阀6位于生产通道A与生产侧通道A1的连接处和生产通道A的上端之间；即生产取汲阀6设置于生产通道A上端，位于生产侧通道A1水平位置以上。生产主阀7是远程液压驱动控制的故障关断式水下阀，位于生产通道与生产侧通道的连接处和生产通道的下端之间，即生产主阀7设置在生产通道下端，位于生产侧通道A1水平位置以下。

本实用新型中，油气生产通道A和环空通道B集成在一起，节省空间，降低高度，结构体积小，便于安装和维护；将生产主阀7和生产翼阀8集成式安装在组合阀3上，结构紧凑，避免了单个阀之间通过管路连接，降低了产生泄漏的风险，密封性好。在油气正常生产的状态下，生产取汲阀6关闭，将生产通道A堵住，在修井作业时，将生产取汲阀6打开，进行检修；环空通道B和环空侧通道B1是向井内注水或注气的通道。

连接短节4通过固定环29密封连接在组合阀3的生产通道A的下端处，连接短节4下端密封连接油管挂；连接短节4内部中空，设有生产孔、环空孔、测试孔和泄放孔。

采油树帽5设置于采油树的组合阀3的顶部，带提升吊孔，可由人工或ROV操作进行安装和回收，防止泄漏，保证水下环境的安全，并设置限位块、止动销和背压阀；可同时完成吊装、完井和封堵三个阶段的功能。

采油树还包含跨接管线10，连接生产通道A和环空通道B。跨接管线10上设置跨接阀11。正常情况下，跨接阀11是关闭的，生产通道A和环空通道B相互隔离、互不相通；当跨接阀11开启时，生产通道孔A和环空通道B相连通。

如图2所示，采油树还包含执行器30，其分别连接采油树中所有的阀件。水下采油树所有阀件的执行器30端部都是ROV操作接口31，可通过人工操作或ROV操作头转动执行器，操作阀门的启闭。

生产管线13包括：生产管线换向块34、生产管线管毂连接器35。

生产管线换向块34的一端与组合阀3的生产侧通道A1端口处连接。生产管线换向块34可按照不同的使用要求将生产侧通道A1的端口换向到适当的位置。生产管线管毂连接器35一端连接生产管线换向块34，另一端用卡箍的方式连接油气管线。

环空管线12包含：环空管线换向块32、环空管线管毂连接器33。

环空管线换向块32的一端与组合阀3的环空侧通道B1端口处连接。环空管线换向块32可按照不同的使用要求将环空侧通道B1的端口换向到适当的位置。环空管线管毂连接器33一端连接环空管线换向块32，另一端用卡箍的方式连接油气管线。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，该采油树包含：

采油树导向架（1），其固定在水下井口位置；

液压连接器（2），其机械连接所述采油树导向架（1）；

组合阀（3），其与所述液压连接器（2）机械连接；组合阀（3）包含：可通过阀件控制开闭的生产通道、环空通道、生产侧通道和环空侧通道；生产通道竖直贯通组合阀（3），生产通道的下端通过油管连接水下井口；生产侧通道贯通生产通道和组合阀（3）侧壁；环空通道包含相互贯通的倾斜段和竖直段，倾斜段由组合阀（3）下端沿远离生产通道的方向斜向向上延伸，竖直段由倾斜段顶部竖直贯通至组合阀（3）上端；环空侧通道由环空通道中倾斜段与竖直段的连接处贯通至组合阀（3）侧壁；

采油树帽（5），其设置于所述组合阀（3）的顶部，密封固定在生产通道的上端；

生产管线（13），其一端连接生产侧通道的出口，另一端连接油气管线；

环空管线（12），其一端连接环空侧通道的出口，另一端连接油气管线。

2.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述组合阀（3）还包含有：

生产取汲阀（6），其设置于生产通道上，位于生产通道与生产侧通道的连接处和生产通道的上端之间；

生产主阀（7），其设置于生产通道上，位于生产通道与生产侧通道的连接处和生产通道的下端之间；

生产翼阀（8），其设置于生产侧通道上；

至少一个环空主阀（9），其设置于环空通道的倾斜段上。

3.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述采油树还包含跨接管线（10），其连接所述生产通道和环空通道；所述跨接管线（10）上设置有控制跨接管线（10）连通或关闭的跨接阀（11）。

4.如权利要求1或2或3所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述采油树还包含执行器（30），其分别连接采油树中所有的阀件。

5.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述采油树导向架（1）包含：

结构支架（21），其架设在简易式浅水水下立式采油树的底部；

若干导向杆（22），其分别竖直固定在结构支架（21）上，可通过导引钢缆带动简易式浅水水下立式采油树，对应降至水下井口位置。

6.如权利要求1或5所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述液压连接器（2）包含：

基座（23），其固定于采油树导向架（1）上；

若干个平衡液压缸（24），其均匀分布在基座（23）上；平衡液压缸（24）连接外部液压源，以控制调节各个平衡液压缸的高度；

促动套（25），其连接在平衡液压缸（24）的上端，促动套（25）的内环中设有楔形面；

扶正套（27），其设置于水下井口外侧与促动套（25）之间，扶正套（27）的上端连接于组合阀（3）的下端；

若干个锁块（26），该锁块（26）限位设置于扶正套（27）中；锁块（26）的外环面与促动套（25）的楔形面相适配，锁块（26）的内环面与水下井口的液压连接沟槽相适配；

外护罩（28），其套设在平衡液压缸（24）、促动套（25）和锁块（26）外。

7.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述生产管线（13）包含：

生产管线换向块（34），其连接于生产侧通道出口端；

生产管线管毂连接器（35），其一端连接生产管线换向块（34），另一端连接油气管线。

8.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述环空管线（12）包含：

环空管线换向块（32），其连接于环空侧通道出口端；

环空管线管毂连接器（33），其一端连接环空管线换向块（32），另一端连接油气管线。

9.如权利要求1所述的简易式浅水水下立式采油树，其特征在于，所述组合阀（3）的生产通道的下端处安装连接短节（4），通过固定环（29）压紧密封，连接短节（4）下端密封连接油管挂；连接短节（4）内部设有生产孔、环空孔、测试孔和泄放孔。