CN206942674U - 一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，它包括上部连接头（1）、下部连接头（2）、上部管柱（3）、下部管柱（4）和闩锁吊环装置；下部连接头（2）由顺次连接的接头（16）和底座（17）构成；环形槽（10）内设置有闩锁吊环装置和固定于上部连接头（1）上的铰接座（22），铰链座（22）绕上部连接头（1）轴线圆周分布，闩锁吊环装置包括吊环主体（23）、曲杆（24）、连杆（25）、闩锁（26）、上芯轴（27）和下芯轴（28）。本实用新型的有益效果是：闩锁直接受力作用，可保证连接装置能迅速可靠的连接和断开；连接时能够将上部连接头的液压油顺利经过梭阀通入下部连接头内，断开时能有效封堵液压油流出梭阀。

Description

一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气勘探开发的技术领域，特别是一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置。

背景技术

海洋深水钻完井的半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于浮动状态，并且随着海浪或者潮汐的变化程度而加剧晃动，故要求在遇到恶劣天气等紧急情况下必须通过深水油气测试管柱连接装置快速断开测试管柱，使钻井平台迅速撤离现场，从而保护作业人员和设备的安全；待恶劣状况恢复正常后，再次对准连接测试管柱进行作业。目前国内外管柱所用连接装置多采用闩锁连接，而在脱离和连接过程中闩锁无力直接作用；液压油通道快速连接梭阀装置结构复杂，油路通道狭窄；上接头和下接头连接时导向、定位以及周向限位不可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种闩锁直接受力作用，可保证连接装置能迅速可靠的连接和断开；连接时能够将上部连接头的液压油顺利经过梭阀通入下部连接头内，断开时能有效封堵液压油流出梭阀的深水油气测试管柱安全控制系统连接装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，它包括上部连接头、下部连接头、上部管柱、下部管柱和闩锁吊环装置，所述上部连接头的外部套设有活塞，活塞的外部固设有外壳，上部连接头内且由上往下顺次开设有锥形螺纹孔A、环形内凸台和直孔，上部管柱与锥形螺纹孔A螺纹连接且其下端面抵压于环形内凸台上表面，上部连接头与活塞之间形成有环形液压腔和环形槽，活塞内壁上设置有位于环形液压腔内的环形凸起，环形凸起将环形液压腔分隔为上腔室和下腔室，上部连接头内开设有流道A和流道B，流道A与上腔室连通，流道B与下腔室连通；上部连接头的下端面设置有环形下凸；

所述的下部连接头由顺次连接的接头和底座构成，接头插装于直孔内且其顶端面抵压于环形内凸台下表面，底座与接头的连接处绕接头轴线设置有呈环形状的延伸平台，底座的外壁上且位于延伸平台的下放设置有斜坡A；底座的底部开设有连通接头的锥形螺纹孔B，所述的下部管柱与锥形螺纹孔B螺纹连接；下部连接头的顶表面上还设置有与环形下凸相配合的凹槽；

所述的环形槽内设置有闩锁吊环装置和固定于上部连接头上的铰接座，铰链座绕上部连接头轴线圆周分布，闩锁吊环装置包括吊环主体、曲杆、连杆、闩锁、上芯轴和下芯轴，吊环主体套在上部连接头下端部，吊环主体上绕吊环主体的圆周方向经下芯轴铰接有多个闩锁，闩锁的底部为圆弧部，圆弧部和下部连接头的上端表面接触，闩锁的勾爪伸入于斜坡A与延伸平台之间，闩锁的上端部铰接有连杆，连杆的另一端铰接有曲杆，曲杆的另一端铰接于活塞内壁上，曲杆内开设有圆弧槽，上芯轴固定于铰接座上且贯穿圆弧槽；

所述的上部连接头的底表面和下部连接头的底座的顶表面上均设置有相互连通的台阶孔，位于上方的台阶孔内设置有上梭阀，位于下方的台阶孔内设置有下梭阀；所述的上部连接头内还开设有进油通道，进油通道与上梭阀连接，下部连接头内开设有出油通道，出油通道与下梭阀连接。

所述的上部管柱与下部管柱连通。

所述的上部连接头的侧壁上开设有径向孔。

所述的上部连接头的顶部连接有辅助解锁螺栓和辅助解锁提环。

所述的活塞的顶部设置有卡槽，所述的辅助解锁螺栓贯穿辅助解锁提环、径向孔且其下端部插入于卡槽内。

所述的上梭阀和下梭阀的结构相同，上梭阀包括直杆、梭阀活塞、阀体、梭阀盖和处于压缩状态的弹簧，所述阀体固设于台阶孔的大孔内，阀体内设置有梭阀活塞和弹簧，弹簧一端抵压于阀体底部，另一端抵压于梭阀活塞上，梭阀盖设置于台阶孔的小孔内，直杆由下往上顺次贯穿梭阀活塞、弹簧和梭阀盖且抵压于台阶孔底部。

所述的上梭阀和下梭阀的阀体上均还设置有过油孔，上梭阀的过油孔位于梭阀活塞的下方；所述的下梭阀的过油孔位于梭阀活塞的上方。

所述的上梭阀的直杆的下端部抵压于下梭阀的梭阀活塞顶部。

所述的进油通道与上梭阀的过油孔连通；所述的出油通道与下梭阀的过油孔连通。

所述的活塞的上端部与外壳上端部螺纹连接。

本实用新型具有以下优点：本实用新型能够将上部连接头的液压油顺利经梭阀通入下部连接头内、管柱连接断开和连接迅速准确、密封严密。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为图1的I部放大视图；

图3 为图1的II部放大视图；

图4 为上部连接头的结构示意图；

图5 为下部连接头的主剖视图；

图6 为吊环主体与闩锁的连接示意图；

图7 为上部连接头与下部连接头分离后上梭阀、下梭阀的结构示意图；

图8 为下部连接头的结构示意图；

图9 为外壳与下部连接头装配前示意图；

图中，1-上部连接头，2-下部连接头，3-上部管柱，4-下部管柱，5-活塞，6-外壳，7-锥形螺纹孔A，8-环形内凸台，9-直孔，10-环形槽，11-环形凸起，12-上腔室，13-下腔室，14-流道A，15-流道B，16-接头，17-底座，18-延伸平台，19-斜坡A， 21-环形下凸，22-铰链座，23-吊环主体，24-曲杆，25-连杆，26-闩锁，27-上芯轴，28-下芯轴，29-圆弧槽，30-台阶孔，31-上梭阀，32-下梭阀，33-出油通道，34-径向孔，35-辅助解锁螺栓，36-直杆，37-梭阀活塞，38-阀体，39-梭阀盖，40-弹簧，41-过油孔，42-勾爪，43-锥形螺纹孔B，44-凹槽，45-辅助解锁提环，46-上端表面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1~9所示，一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，它包括上部连接头1、下部连接头2、上部管柱3、下部管柱4和闩锁吊环装置，所述上部连接头1的外部套设有活塞5，活塞5的外部固设有外壳6，上部连接头1内且由上往下顺次开设有锥形螺纹孔A7、环形内凸台8和直孔9，上部管柱3与锥形螺纹孔A7螺纹连接且其下端面抵压于环形内凸台8上表面，上部连接头1与活塞5之间形成有环形液压腔和环形槽10，活塞5内壁上设置有位于环形液压腔内的环形凸起11，环形凸起11将环形液压腔分隔为上腔室12和下腔室13，上部连接头1内开设有流道A14和流道B15，流道A14与上腔室12连通，流道B15与下腔室13连通；上部连接头1的下端面设置有环形下凸21；所述的上腔室12和下腔室13均为环形状。

所述的下部连接头2由顺次连接的接头16和底座17构成，接头16插装于直孔9内且其顶端面抵压于环形内凸台8下表面，底座17与接头16的连接处绕接头16轴线设置有呈环形状的延伸平台18，底座17的外壁上且位于延伸平台18的下放设置有斜坡A19；底座17的底部开设有连通接头16的锥形螺纹孔B43，所述的下部管柱4与锥形螺纹孔B43螺纹连接；下部连接头2的顶表面上还设置有与环形下凸21相配合的凹槽44；

所述的环形槽10内设置有闩锁吊环装置和固定于上部连接头1上的铰接座22，铰链座22绕上部连接头1轴线圆周分布，闩锁吊环装置包括吊环主体23、曲杆24、连杆25、闩锁26、上芯轴27和下芯轴28，吊环主体23套在上部连接头1下端部，吊环主体23上绕吊环主体23的圆周方向经下芯轴28铰接有多个闩锁26，闩锁26的底部为圆弧部，圆弧部与下部连接头的上端表面46接触，闩锁26的勾爪42伸入于斜坡A19与延伸平台18之间，闩锁26的上端部铰接有连杆25，连杆25的另一端铰接有曲杆24，曲杆24的另一端铰接于活塞5内壁上，曲杆24内开设有圆弧槽29，上芯轴27固定于铰接座22上且贯穿圆弧槽29；

所述的上部连接头1的底表面和下部连接头2的底座17的顶表面上均设置有相互连通的台阶孔30，位于上方的台阶孔30内设置有上梭阀31，位于下方的台阶孔30内设置有下梭阀32；所述的上部连接头1内还开设有进油通道，进油通道与上梭阀31连接，下部连接头2内开设有出油通道33，出油通道33与下梭阀32连接。

所述的上部管柱3与下部管柱4连通，所述的上部连接头1的侧壁上开设有径向孔34，所述的上部连接头1的顶部连接有辅助解锁螺栓35和辅助解锁提环45。所述的活塞5的顶部设置有卡槽，所述的辅助解锁螺栓35贯穿辅助解锁提环45、径向孔34且其下端部插入于卡槽内。

所述的上梭阀31和下梭阀32的结构相同，上梭阀31包括直杆36、梭阀活塞37、阀体38、梭阀盖39和处于压缩状态的弹簧40，所述阀体38固设于台阶孔30的大孔内，阀体38内设置有梭阀活塞37和弹簧40，弹簧40一端抵压于阀体38底部，另一端抵压于梭阀活塞37上，梭阀盖39设置于台阶孔30的小孔内，直杆36由下往上顺次贯穿梭阀活塞37、弹簧40和梭阀盖39且抵压于台阶孔30底部。

所述的上梭阀31和下梭阀32的阀体38上均还设置有过油孔41，上梭阀31的过油孔41位于梭阀活塞37的下方；所述的下梭阀32的过油孔41位于梭阀活塞37的上方。

所述的上梭阀31的直杆36的下端部抵压于下梭阀32的梭阀活塞37顶部；所述的进油通道与上梭阀31的过油孔41连通；所述的出油通道33与下梭阀32的过油孔41连通。所述的活塞5的上端部与外壳6上端部螺纹连接。所述下梭阀32的直杆36的顶部与下梭阀32的梭阀活塞37通过螺纹连接。

本实用新型的工作过程如下：如图1所示，当上部管柱3与下部管柱4连接过程中 ，首先上部连接头下端面的环形下凸21与下部连接头2的凹槽44对准连接起到周向限位的作用，随后上部管柱3向上部连接头1的流道A14内通入液压油，液压油进入上腔室12内，液压油作用到环形凸起11上表面，活塞5向下运动，曲杆24与活塞5的铰接点向下移动， 圆弧槽29被上芯轴27限位，连杆25向上移动，连杆25带动闩锁26绕下芯轴28转动，勾爪42伸入于斜坡A19与延伸平台18之间，实现了上部连接头1和下部连接头2的快速连接。当要向下部连接头2输送液压时，即为连接在下部连接头2下部的安全阀输送液压油，向进油通道内通入液压油，液压油依次经上梭阀31的过油孔41、下梭阀32的阀体38、下梭阀32的过油孔41、出油通道33进入连接在下部连接头2上的安全阀提供液压力。

当上部连接头1与下部连接头2分离时，向流道B15内通入液压油，液压油进入下腔室13内，液压油作用到环形凸起11下表面，活塞5向上运动，曲杆24与活塞5的铰接点向上移动，连杆25向下移动，连杆25带动闩锁26绕下芯轴28反向转动，勾爪42从斜坡A19与延伸平台18之间退出，从而实现了上部连接头1和下部连接头2的快速断开。断开后，如图7所示，上梭阀31与下梭阀32分离瞬间，上梭阀31中处于压缩状态的弹簧40在恢复力作用下推动上梭阀31的梭阀活塞37向下运动，该梭阀活塞37运动到上梭阀31的过油孔41下方，梭阀盖39被阀体38限制住；而下梭阀32中处于压缩状态的弹簧40在恢复力作用下推动下梭阀32的梭阀活塞37向上运动，该梭阀活塞37运动到下梭阀32的过油孔41上方，梭阀盖39被阀体38限制住，从而实现了切断液压油流入海水中而污染环境。

Claims (10)

1.一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：它包括上部连接头（1）、下部连接头（2）、上部管柱（3）、下部管柱（4）和闩锁吊环装置，所述上部连接头（1）的外部套设有活塞（5），活塞（5）的外部固设有外壳（6），上部连接头（1）内且由上往下顺次开设有锥形螺纹孔A（7）、环形内凸台（8）和直孔（9），上部管柱（3）与锥形螺纹孔A（7）螺纹连接且其下端面抵压于环形内凸台（8）上表面，上部连接头（1）与活塞（5）之间形成有环形液压腔和环形槽（10），活塞（5）内壁上设置有位于环形液压腔内的环形凸起（11），环形凸起（11）将环形液压腔分隔为上腔室（12）和下腔室（13），上部连接头（1）内开设有流道A（14）和流道B（15），流道A（14）与上腔室（12）连通，流道B（15）与下腔室（13）连通，上部连接头（1）的下端面设置有环形下凸（21）；

所述的下部连接头（2）由顺次连接的接头（16）和底座（17）构成，接头（16）插装于直孔（9）内且其顶端面抵压于环形内凸台（8）下表面，底座（17）与接头（16）的连接处绕接头（16）轴线设置有呈环形状的延伸平台（18），底座（17）的外壁上且位于延伸平台（18）的下放设置有斜坡A（19）；底座（17）的底部开设有连通接头（16）的锥形螺纹孔B（43），所述的下部管柱（4）与锥形螺纹孔B（43）螺纹连接；下部连接头（2）的顶表面上还设置有与环形下凸（21）相配合的凹槽（44）：所述的环形槽（10）内设置有闩锁吊环装置和固定于上部连接头（1）上的铰链座（22），铰链座（22）绕上部连接头（1）轴线圆周分布，闩锁吊环装置包括吊环主体（23）、曲杆（24）、连杆（25）、闩锁（26）、上芯轴（27）和下芯轴（28），吊环主体（23）套在上部连接头（1）下端部，吊环主体（23）上绕吊环主体（23）的圆周方向经下芯轴（28）铰接有多个闩锁（26），闩锁（26）的底部为圆弧部，圆弧部和下部连接头（2）的上端表面（46）接触，闩锁（26）的勾爪（42）伸入于斜坡A（19）与延伸平台（18）之间，闩锁（26）的上端部铰接有连杆（25），连杆（25）的另一端铰接有曲杆（24），曲杆（24）的另一端铰接于活塞（5）内壁上，曲杆（24）内开设有圆弧槽（29），上芯轴（27）固定于铰链座（22）上且贯穿圆弧槽（29）；

所述的上部连接头（1）的底表面和下部连接头（2）的底座（17）的顶表面上均设置有相互连通的台阶孔（30），位于上方的台阶孔（30）内设置有上梭阀（31），位于下方的台阶孔（30）内设置有下梭阀（32）；所述的上部连接头（1）内还开设有进油通道，进油通道与上梭阀（31）连接，下部连接头（2）内开设有出油通道（33），出油通道（33）与下梭阀（32）连接。

2.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的上部管柱（3）与下部管柱（4）连通。

3.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的上部连接头（1）的侧壁上开设有径向孔（34）。

4.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的上部连接头（1）的顶部连接有辅助解锁螺栓（35）和辅助解锁提环（45）。

5.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的活塞（5）的顶部设置有卡槽，辅助解锁螺栓（35）贯穿辅助解锁提环（45）、径向孔（34）且其下端部插入于卡槽内。

6.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的上梭阀（31）和下梭阀（32）的结构相同，上梭阀（31）包括直杆（36）、梭阀活塞（37）、阀体（38）、梭阀盖（39）和处于压缩状态的弹簧（40），所述阀体（38）固设于台阶孔（30）的大孔内，阀体（38）内设置有梭阀活塞（37）和弹簧（40），弹簧（40）一端抵压于阀体（38）底部，另一端抵压于梭阀活塞（37）上，梭阀盖（39）设置于台阶孔（30）的小孔内，直杆（36）由下往上顺次贯穿梭阀活塞（37）、弹簧（40）和梭阀盖（39）且抵压于台阶孔（30）底部。

7.根据权利要求6所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的上梭阀（31）和下梭阀（32）的阀体（38）上均还设置有过油孔（41），上梭阀（31）的过油孔（41）位于梭阀活塞（37）的下方；所述的下梭阀（32）的过油孔（41）位于梭阀活塞（37）的上方，所述的上梭阀（31）的直杆（36）的下端部抵压于下梭阀（32）的梭阀活塞（37）顶部。

8.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的进油通道与上梭阀（31）的过油孔（41）连通；所述的出油通道（33）与下梭阀（32）的过油孔（41）连通。

9.根据权利要求1所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的活塞（5）的上端部与外壳（6）上端部螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的一种深水油气测试管柱安全控制系统连接装置，其特征在于：所述的外壳（6）为椎体。