CN213598709U - 立管支撑管卡和立管系统 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种立管支撑管卡和立管系统，属于海洋开采领域。立管支撑管卡包括：第一套管、滑动杆、第二套管和连接器。第一套管具有用于安装立管的腔体。滑动杆与第一套管的外周壁连接，滑动杆的延伸方向与第一套管的延伸方向相交。第二套管套设在滑动杆上，且第二套管与滑动杆可滑动连接。连接器与第二套管的外周壁连接，且连接器具有用于与导管架连接的连接部。当立管受到海水的侧向载荷力时，使立管产生侧向位移，此时立管带动第一套管移动，第一套管带动滑动杆移动，使滑动杆在第二套管的内腔中移动。没有限制立管的侧向移动，减小立管损坏的可能性，避免影响生产工作的进行。

Description

立管支撑管卡和立管系统

技术领域

本公开涉及海洋开采领域，特别涉及一种立管支撑管卡和立管系统。

背景技术

海底生产的油气通过立管输送至地面。导管架是海洋石油平台中重要的支撑装置，导管架是由若干竖向钢管、横向以及斜向的连接钢管焊接形成的框架结构，且固定设置的海洋中。

为保证立管在海洋中的稳定性，立管通过立管支撑管卡固定在导管架上。立管位于海洋中，海洋中的海水会产生波浪，对立管产生垂直于立管长度方向的侧向载荷力。

立管分为刚性立管和柔性立管，对于刚性立管来说，相关技术中，刚性立管与导管架之间固定连接，使刚性立管无法产生侧向移动，如果海水对刚性立管的侧向载荷力较大，可能会导致刚性立管损坏，影响生产。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种立管支撑管卡和立管系统，刚性立管可侧向移动，减小刚性立管损坏的可能性。所述技术方案如下：

一方面，本公开提供了一种立管支撑管卡，所述立管支撑管卡包括：

第一套管，具有用于安装立管的腔体；

滑动杆，与所述第一套管的外周壁连接，所述滑动杆的延伸方向与所述第一套管的延伸方向相交；

第二套管，套设在所述滑动杆上，且所述第二套管与所述滑动杆可滑动连接；

连接器，与所述第二套管的外周壁连接，且所述连接器具有用于与导管架连接的连接部。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述第二套管包括：

第一弧形板；

第二弧形板，与所述第一弧形板可拆卸地连接，所述第一弧形板和所述第二弧形板连接时，所述第一弧形板的内圆弧面和所述第二弧形板的内圆弧面相对，形成所述第二套管的腔体。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一弧形板朝向所述第二弧形板的两条侧边上分别设有第一耳板，所述第一弧形板的两条侧边分别位于所述第一弧形板的内圆弧面的两侧；

所述第二弧形板朝向所述第一弧形板的两条侧边上分别设有第二耳板，所述第二弧形板的两条侧边分别位于所述第二弧形板的内圆弧面的两侧；

所述第一耳板和所述第二耳板可拆卸地连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述第二套管还包括：第一肋板和/或第二肋板；

所述第一肋板分别与所述第一耳板和所述第一弧形板的外圆弧面连接，所述第一肋板与所述第一耳板垂直，且所述第一肋板与所述第二套管的中心线垂直；

所述第二肋板分别与所述第二耳板和所述第二弧形板的外圆弧面连接，所述第二肋板与所述第二耳板垂直，且所述第二肋板与所述第二套管的中心线垂直。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述立管支撑管卡还包括：

滑动套管，套设在所述滑动杆上，且所述滑动套管位于所述滑动杆的外周壁和所述第二套管的内周壁之间。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述滑动套管包括：

第三弧形板；

第四弧形板，与所述第三弧形板可拆卸地连接，所述第三弧形板和所述第四弧形板连接时，所述第三弧形板的内圆弧面和所述第四弧形板的内圆弧面相对，形成所述滑动套管的腔体。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述连接器包括：

连接管，一端与所述第二套管的外侧壁连接；

第三套管，具有用于安装所述导管架的腔体，所述连接管的另一端与所述第三套管的外侧壁连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述第三套管包括：

第五弧形板；

第六弧形板，与所述第五弧形板可拆卸地连接，所述第五弧形板和所述第六弧形板连接时，所述第五弧形板的内圆弧面和所述第六弧形板的内圆弧面相对，形成所述第三套管的腔体。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述滑动杆为碳素钢杆。

另一方面，本公开提供了一种立管系统，所述立管系统包括上述任一方面所述的立管支撑管卡，以及立管和导管架。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在本公开实施例中，导管架固定在海洋中，连接器通过连接部与导管架连接，保证连接器的稳定性。同时连接器与第二套管连接，即通过连接器固定第二套管的位置，保证第二套管的稳定性。第二套管套设在滑动杆上，滑动杆与第一套管连接，第一套管套设在立管上，且滑动杆与第二套管之间可滑动地连接。将第一套管安装在立管上，当立管受到海水的侧向载荷力时，使立管产生侧向位移，此时立管带动第一套管移动，第一套管带动滑动杆移动，使滑动杆在第二套管的内腔中移动。导管架没有限制立管的侧向移动，减小立管损坏的可能性，避免影响生产工作的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种立管支撑管卡的结构示意图；

图2是图1中A-A面的截面图；

图3是图1中B-B面的截面图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种立管支撑管卡的结构示意图。参见图1，立管支撑管卡包括：第一套管10、滑动杆20、第二套管30和连接器40。第一套管10具有用于安装立管100的腔体。滑动杆20与第一套管10的外周壁连接，滑动杆20的延伸方向a与第一套管10的延伸方向b相交。第二套管30套设在滑动杆20上，且第二套管30与滑动杆20可滑动连接。连接器40与第二套管30的外周壁连接，且连接器40具有用于与导管架200连接的连接部。

在本公开实施例中，导管架200固定在海洋中，连接器40通过连接部与导管架200连接，保证连接器40的稳定性。同时连接器40与第二套管30连接，即通过连接器40固定第二套管30的位置，保证第二套管30的稳定性。第二套管30套设在滑动杆20上，滑动杆20与第一套管10连接，第一套管10套设在立管100上，且滑动杆20与第二套管30之间可滑动地连接。将第一套管10安装在立管100上，当立管100受到海水的侧向载荷力时，使立管100产生侧向位移，此时立管100带动第一套管10移动，第一套管10带动滑动杆20移动，使滑动杆20在第二套管30的内腔中移动。导管架200没有限制立管100的侧向移动，减小立管100损坏的可能性，避免影响生产工作的进行。

在本公开实施例中，立管100是竖直布置，相应地，第一套管10的延伸方向b也是竖直方向，滑动杆20的延伸方向a与第一套管10的延伸方向b垂直，滑动杆20是水平布置的，也即滑动杆20是在水平方向可滑动地设置的。

在本公开实施例中，导管架200用于支撑立管100。导管架200包括竖直的支撑架和多个横向的支撑架，竖直的支撑架竖直布置，横向的支撑架水平布置且与竖直的支撑架连接，多个横向的支撑架间隔与竖直的支撑架连接。其中，横向的支撑架的延伸方向与滑动杆20的延伸方向a垂直。在本公开实施例中，连接器40与横向的支撑架连接，保证滑动杆20能够沿水平方向滑动。

再次参见图1，第二套管30包括：第一弧形板301和第二弧形板302。第二弧形板302与第一弧形板301可拆卸地连接，第一弧形板301和第二弧形板302连接时，第一弧形板301的内圆弧面和第二弧形板302的内圆弧面相对，形成第二套管30的腔体。

在该实现方式中，将第二套管30布置为两个弧形板的形式，方便安装第二套管30。在安装第二套管30时，将第一弧形板301和第二弧形板302分别围绕滑动杆20的侧壁布置，且使第二弧形板302的内圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面相对，将第一弧形板301和第二弧形板302连接，使第一弧形板301和第二弧形板302形成第二套管30套设在滑动杆20上。由于第一弧形板301和第二弧形板302可拆卸地连接，方便安装第二套管30。同时在维修和保养立管100时，可以将第一弧形板301和第二弧形板302拆开，从而将第二套管30与滑动杆20分离，从而实现将立管100和导管架200的拆卸开来。使用该立管支撑管卡既可以进行立管100和导管架200的固定，后续拆卸立管100时较为方便，省时省力。同时在连接立管支撑管卡和立管时不用进入水下进行焊接，更加安全。

在本公开实施例中，将第二套管30布置为两个弧形板的形式，不仅方便安装第二套管30，同时可以通过调节第一弧形板301和第二弧形板302之间连接的松紧度，从而调节第二套管30之间的滑动杆20松紧度，使滑动杆20能够更顺滑地在第二套管30的内腔中滑动。

再次参见图1，第一弧形板301朝向第二弧形板302的两条侧边上分别设有第一耳板303，第一弧形板301的两条侧边分别位于第一弧形板301的内圆弧面的两侧。第二弧形板302朝向第一弧形板301的两条侧边上分别设有第二耳板304，第二弧形板302的两条侧边分别位于第二弧形板302的内圆弧面的两侧。第一耳板303和第二耳板304可拆卸地连接。

将第一弧形板301和第二弧形板302围绕滑动杆20的侧壁布置，使第一弧形板301的内圆弧面和第二弧形板302的内圆弧面相对时，第一耳板303和第二耳板304相对，再将第一耳板303和第二耳板304连接，从而将第一弧形板301和第二弧形板302连接起来，拆装更加方便。

在本公开实施例中，第一耳板303和第二耳板304均为长方形的板状结构。长方形的板状结构的长边与第一弧形板301的侧边或第二弧形板302的侧边连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，第一耳板303与第一弧形板301的侧边可以是焊接在一起的，保证第一耳板303与第一弧形板301连接的紧固性。

在其他实现方式中，第一耳板303与第一弧形板301也可以通过一体成型的方式制作，也即第一耳板303与第一弧形板301是一体的。

同样地，第二耳板304与第二弧形板302也可以采用焊接连接或者一体成型的方式制作，本公开对此不做限制。

其中，第一耳板303上具有第一通孔，第二耳板304上具有与第一通孔一一对应的第二通孔。将第一耳板303和第二耳板304相对时，将第一紧固螺栓307依次穿过第一通孔和第二通孔，然后在第一紧固螺栓307上旋上第一紧固螺母308，将第二耳板304与第一耳板303连接起来，从而将第一弧形板301和第二弧形板302连接起来。

如图1所示，将第二耳板304与第一耳板303连接后，第二耳板304与第一耳板303相对的面完全贴合。

在其他实现方式中，第二耳板304与第一耳板303连接后，第二耳板304与第一耳板303之间可以留一定的间隙。可以通过控制第一紧固螺栓307的螺帽与第一紧固螺母308之间的距离，第一紧固螺母308在第一紧固螺栓307上的位置来控制第二耳板304与第一耳板303之间的间隙的大小，也即第一弧形板301和第二弧形板302之间的距离。当第二耳板304与第一耳板303之间的间隙增大时，第一弧形板301和第二弧形板302的距离也增大，从而使得第一弧形板301和第二弧形板302形成的第二套管30的腔体的直径变大，使滑动杆20能够更顺滑地在第二套管30的内腔中滑动。

如图1所示，第一耳板303上具有多个间隔布置的第一通孔，第二耳板304上具有多个间隔布置的第二通孔，通过多个第一紧固螺栓307和多个第一紧固螺母308将第二耳板304与第一耳板303连接起来，保证连接的紧固性。

在其他实现方式中，第一弧形板301和第二弧形板302也可以通过其他方式进行连接。例如：将第一弧形板301和第二弧形板302分别贴合滑动杆20的侧壁，且使第二弧形板302的内圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面相对后，在第一弧形板301和第二弧形板302上绑扎钢丝，将第一弧形板301和第二弧形板302连接。

再次参见图1，第二套管30还包括：第一肋板305和/或第二肋板306。“和/或”表示第二套管30可以包括第一肋板305和第二肋板306中的任意一个，也可以同时包括第一肋板305和第二肋板306。

第一肋板305分别与第一耳板303和第一弧形板301的外圆弧面连接，第一肋板305与第一耳板303垂直，且第一肋板305与第二套管30的中心线垂直。第二肋板306分别与第二耳板304和第二弧形板302的外圆弧面连接，第二肋板306与第二耳板304垂直，且第二肋板306与所述第二套管30的中心线垂直。

在该实现方式中，布置第一肋板305连接第一耳板303与第一弧形板301的外周壁，增加第一弧形板301和第一耳板303的连接强度。减小第一弧形板301和第一耳板303损坏的可能性，减小拆卸立管支撑管卡的次数，从而减少拆卸立管支撑管卡对生产的影响。

第二肋板306连接第二耳板304与第二弧形板302的外周壁中同样可以增加第二弧形板302和第二耳板304的连接强度。

其中，第二套管30的内腔为圆柱，第二套管30的中心线为圆柱的中心线。第一肋板305的表面和第二肋板306的表面与圆柱的中心线垂直。

在本公开实施例中，第一肋板305可以通过焊接的方式与第一弧形板301和第一耳板303连接，第二肋板306也可以通过焊接的方式与第二耳板304和第二弧形板302连接。

如图1所示，第一弧形板301和第一耳板303之间具有多个间隔布置的第一肋板305，第二耳板304和第二弧形板302之间具有多个间隔布置的第二肋板306。一个第一肋板305与一个第二肋板306相对，多个第一肋板305和多个第二肋板306均沿滑动杆20的长度方向分布。使第一弧形板301、第一耳板303、第二耳板304和第二弧形板302在各处的强度均匀增加。

如图1所示，第一肋板305与第一紧固螺母308，第二肋板306与第一紧固螺栓307交替间隔布置。

图2是图1中B-B面的截面图。参见图2，立管支撑管卡还包括：滑动套管50。滑动套管50套设在滑动杆20上，其中滑动套管50位于滑动杆20的外周壁和第二套管30的内周壁之间。

布置滑动套管50，且滑动套管50位于滑动杆20的外周壁和第二套管30的内周壁之间，方便滑动杆20在第二套管30中滑动。

在本公开实施例中，滑动套管50的摩擦系数小于滑动杆20的摩擦系数，使滑动杆20滑动更加顺滑。

如图2所示，滑动套管50包括第三弧形板501和第四弧形板502。第四弧形板502与第三弧形板501可拆卸地连接，第三弧形板501和第四弧形板502连接时，第三弧形板501的内圆弧面和第四弧形板502的内圆弧面相对，形成滑动套管50的腔体。

将滑动套管50设置为两个可拆卸连接的弧形板的形式，方便与滑动杆20连接。

在本公开实施例中，第三弧形板501外圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面连接，第四弧形板502外圆弧面与第二弧形板302的内圆弧面连接。将滑动套管50与第二套管30连接，保证滑动套管50的稳定性。

在本公开实施例中，第三弧形板501外圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面的尺寸一样，将第三弧形板501外圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面粘在一起，或第三弧形板501外圆弧面与第一弧形板301的内圆弧面通过沉头螺栓连接，沉头螺栓的螺帽位于第一弧形板301内。

第四弧形板502外圆弧面与第二弧形板302的内圆弧面的尺寸一样，第四弧形板502和第二弧形板302也可采用同样的方式进行连接。

如图2所示，将第三弧形板501和第四弧形板502相对连接时，第三弧形板501和第四弧形板502看上去是一体的，实际上第三弧形板501和第四弧形板502是分开的，并不是一体的。

在本公开实施例中，滑动套管50为聚乙烯四氟套管。

在该实际方式中，聚乙烯四氟套管的摩擦系数小，方便滑动杆20在第二套管30中滑动。

再次参见图1和图2，连接器40包括：连接管401和第三套管402。连接管401的一端与第二套管30的外侧壁连接，第三套管402具有用于安装导管架200的腔体，连接管401的另一端与第三套管402的外侧壁连接。

第三套管402与导管架200连接，连接管401连接第二套管30和第三套管402，保证第二套管30的稳定性。同时方便与导管架200连接。

在本公开实施例中，连接管401与第二套管30可以通过焊接的方式连接，连接管401也第三套管402也可以通过焊接的方式连接。

再次参见图2，第三套管402包括：第五弧形板421和第六弧形板422。第六弧形板422与第五弧形板421可拆卸地连接，第五弧形板421和第六弧形板422连接时，第五弧形板421的内圆弧面和第六弧形板422的内圆弧面相对，形成第三套管402的腔体。

其中第五弧形板421与第六弧形板422的结构和安装形式与第一弧形板301与第二弧形板302的结构和安装形式一样，这里不做赘述。

如图2所示，第三套管402还包括：第三耳板423、第四耳板424、第三肋板425、第四肋板426、第二紧固螺栓427和第二紧固螺母428。

在本公开实施例中，第三耳板423与第一耳板303、第四耳板424与第二耳板304、第三肋板425与第一肋板305、第四肋板426与第二肋板306、第二紧固螺栓427与第一紧固螺栓307，以及第二紧固螺母428与第一紧固螺母308的结构和连接方式相同，这里不做赘述。

在本公开实施例中，滑动杆20可以为空心杆，也即滑动杆20可以为滑动杆。

在本公开实施例中，第一套管10、滑动杆20、第二套管30、第三套管402和连接管401均为碳素钢管。

本公开实施例提供的立管支撑管卡可在海洋油气、石油、化工等领域使用，便于后期更换维修。第一套管10、滑动杆20、第二套管30、第三套管402和连接管401采用钢结构制作，结构简单、安全可靠，安装快速方便、易维修，可以在工厂预制，加工质量较好，便于现场施工。

图3是图1中B-B面的截面图。参见图1和图3，第一套管10包括：第七弧形板101、第八弧形板102、第五耳板103、第六耳板104、第五肋板105、第六肋板106、第三紧固螺栓107、第三紧固螺母108。第一套管10的连接方式以及布置方式与第二套管30的连接方式以及布置方式相同，只不过第七弧形板101、第八弧形板102围绕立管100的外侧壁布置，这里不做赘述。

本公开实施例提供的立管支撑管卡既能满足对立管支撑作用，又可以保证立管侧向滑动，结构简单，可以在工厂预制，加工质量较好，便于现场施工。

示例性地，以立管100的外直径和导管架200横撑的外直径均为610毫米(mm)为例，介绍一下立管支撑管卡的尺寸。

第一套管10的内直径为610毫米，在立管100的径向方向上，第一套管10的壁厚为20毫米。

滑动杆20的外直径为400毫米，在立管100的长度方向上，滑动杆20的壁厚为16毫米。

滑动套管50的内直径为400毫米，在立管100的长度方向上，滑动套管50壁厚为10毫米。

第二套管30的内直径为420毫米，在立管100的长度方向上，第二套管30的壁厚为20毫米。

第三套管402的内直径为610毫米，在立管100的长度方向上，第三套管402的壁厚为20毫米。

当然上述尺寸仅为立管100的外直径和导管架200横撑的外直径均为610毫米时的一种示例，并不限制如此，且当立管100的外直径和导管架200横撑的外直径为其他尺寸时，上述结构中各个部件的尺寸也相应调整。

本公开实施例还提供了一种立管系统，立管系统包括上述任一方面所述的立管支撑管卡，以及立管和导管架。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立管支撑管卡，其特征在于，所述立管支撑管卡包括：

第一套管(10)，具有用于安装立管(100)的腔体；

滑动杆(20)，与所述第一套管(10)的外周壁连接，所述滑动杆(20)的延伸方向与所述第一套管(10)的延伸方向相交；

第二套管(30)，套设在所述滑动杆(20)上，且所述第二套管(30)与所述滑动杆(20)可滑动连接；

连接器(40)，与所述第二套管(30)的外周壁连接，且所述连接器(40)具有用于与导管架(200)连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述第二套管(30)包括：

第一弧形板(301)；

第二弧形板(302)，与所述第一弧形板(301)可拆卸地连接，所述第一弧形板(301)和所述第二弧形板(302)连接时，所述第一弧形板(301)的内圆弧面和所述第二弧形板(302)的内圆弧面相对，形成所述第二套管(30)的腔体。

3.根据权利要求2所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述第一弧形板(301)朝向所述第二弧形板(302)的两条侧边上分别设有第一耳板(303)，所述第一弧形板(301)的两条侧边分别位于所述第一弧形板(301)的内圆弧面的两侧；

所述第二弧形板(302)朝向所述第一弧形板(301)的两条侧边上分别设有第二耳板(304)，所述第二弧形板(302)的两条侧边分别位于所述第二弧形板(302)的内圆弧面的两侧；

所述第一耳板(303)和所述第二耳板(304)可拆卸地连接。

4.根据权利要求3所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述第二套管(30)还包括：第一肋板(305)和/或第二肋板(306)；

所述第一肋板(305)分别与所述第一耳板(303)和所述第一弧形板(301)的外圆弧面连接，所述第一肋板(305)与所述第一耳板(303)垂直，且所述第一肋板(305)与所述第二套管(30)的中心线垂直；

所述第二肋板(306)分别与所述第二耳板(304)和所述第二弧形板(302)的外圆弧面连接，所述第二肋板(306)与所述第二耳板(304)垂直，且所述第二肋板(306)与所述第二套管(30)的中心线垂直。

5.根据权利要求1至4任一项所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述立管支撑管卡还包括：

滑动套管(50)，套设在所述滑动杆(20)上，且所述滑动套管(50)位于所述滑动杆(20)的外周壁和所述第二套管(30)的内周壁之间。

6.根据权利要求5所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述滑动套管(50)包括：

第三弧形板(501)；

第四弧形板(502)，与所述第三弧形板(501)可拆卸地连接，所述第三弧形板(501)和所述第四弧形板(502)连接时，所述第三弧形板(501)的内圆弧面和所述第四弧形板(502)的内圆弧面相对，形成所述滑动套管(50)的腔体。

7.根据权利要求1至4任一项所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述连接器(40)包括：

连接管(401)，一端与所述第二套管(30)的外侧壁连接；

第三套管(402)，具有用于安装所述导管架(200)的腔体，所述连接管(401)的另一端与所述第三套管(402)的外侧壁连接。

8.根据权利要求7所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述第三套管(402)包括：

第五弧形板(421)；

第六弧形板(422)，与所述第五弧形板(421)可拆卸地连接，所述第五弧形板(421)和所述第六弧形板(422)连接时，所述第五弧形板(421)的内圆弧面和所述第六弧形板(422)的内圆弧面相对，形成所述第三套管(402)的腔体。

9.根据权利要求1至4任一项所述的立管支撑管卡，其特征在于，所述滑动杆(20)为碳素钢杆。

10.一种立管系统，其特征在于，所述立管系统包括如权利要求1至9任一项所述的立管支撑管卡，以及立管和导管架。

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