RU2703892C1 - Riser connection assembly - Google Patents

Riser connection assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2703892C1
RU2703892C1 RU2019119998A RU2019119998A RU2703892C1 RU 2703892 C1 RU2703892 C1 RU 2703892C1 RU 2019119998 A RU2019119998 A RU 2019119998A RU 2019119998 A RU2019119998 A RU 2019119998A RU 2703892 C1 RU2703892 C1 RU 2703892C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
riser
nut
link
connecting section
collet
Prior art date
Application number
RU2019119998A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дина Андреевна Парфёнова
Николай Григорьевич Еремеев
Виктор Юрьевич Шарохин
Павел Валерьевич Крылов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335"
Priority to RU2019119998A priority Critical patent/RU2703892C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703892C1 publication Critical patent/RU2703892C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type

Abstract

FIELD: manufacturing technology.
SUBSTANCE: invention relates to connection unit of riser for connection of separate vertical connections in offshore oil and gas plants. More specifically, the present invention relates to a connection system of a riser, which can be used in access systems in a well and in blowout prevention equipment of drilling systems. Riser coupling assembly for tight connection of the first riser link and the second riser link, comprising a nut, a locking sleeve and a collet, mounted on the second riser link; collet fitted between second connection section of second riser link and locking sleeve; between nut and locking bushing there is a thread providing possibility of nut rotation relative to locking bushing and translational movement of locking bushing relative to longitudinal axis of riser links at nut rotation, collet is made with possibility of tight connection of the first connecting section and the second connecting section to each other at specified translational movement of the locking bushing.
EFFECT: technical result consists in providing fast and reliable connection of riser sections.
4 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к соединительному узлу райзера для соединения отдельных вертикальных соединений в морских нефтегазовых установках. Более конкретно, настоящее изобретение относится к соединительной системе райзера, которая может применяться в системах доступа в скважину и в противовыбросовом оборудовании буровых системах.The present invention relates to a riser connector assembly for connecting individual vertical joints in offshore oil and gas installations. More specifically, the present invention relates to a riser connection system that can be used in well access systems and blowout preventer systems.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Соединительный узел райзера предполагается применять для проведения монтажа и демонтажа звеньев райзера, соединения звеньев райзера, заканчивания и капительного ремонта скважин, технического обслуживания скважин, звеньев морского райзера или морской водоотделяющей колонны, а также на адаптерах оборудования, соединяемого с райзером в вышеуказанных системах.The riser connection unit is supposed to be used for installation and dismantling of riser links, connection of riser links, completion and capital repair of wells, maintenance of wells, links of the sea riser or sea riser, as well as on adapters of equipment connected to the riser in the above systems.

Из уровня техники известны источники, раскрывающие различные конструкции соединительного узла райзера. В частности, в источнике US 10041618, опубл. 07.08.2018 г., описан соединительный узел райзера, соединяющий первое звено райзера со вторым звеном райзера. Известный соединительный узел содержит множество зажимных сегментов, которые распределены по периметру конца второй трубы и имеют соединенную часть и подвижную часть, при этом соединенная часть и подвижная часть имеют сегментные зажимные профили, обращенные к трубным зажимным профилям, при этом подвижная часть выполнена с возможностью поворота вокруг поворотной части в радиальном направлении между внутренним зажимным положением и наружным свободным положением; упорную втулку, расположенную по периферии второй трубы и имеющую упор, выступающий в осевом направлении, под которым находится участок соединенной части зажимных сегментов и под которым расположена поворотная часть; зажимную втулку, расположенную по периферии первой трубы и имеющую упор, выступающий в осевом направлении, под которым расположен участок подвижной части зажимных сегментов, когда зажимные сегменты находятся в зажимном положении.The prior art sources that disclose various designs of the riser connector assembly. In particular, in the source US 10041618, publ. 08/07/2018, the riser connecting node is described, connecting the first riser link with the second riser link. The known connecting unit comprises a plurality of clamping segments that are distributed around the perimeter of the end of the second pipe and have a connected part and a movable part, the connected part and the movable part having segment clamping profiles facing the pipe clamping profiles, the movable part being rotatable around the rotatable part in the radial direction between the internal clamping position and the outer free position; a thrust sleeve located on the periphery of the second pipe and having a stop protruding in the axial direction, under which there is a portion of the connected part of the clamping segments and under which the rotary part is located; a clamping sleeve located on the periphery of the first pipe and having an axial protrusion under which a portion of the movable part of the clamping segments is located when the clamping segments are in the clamping position.

Недостатками известного соединителя являются, в первую очередь, сложность конструкции и сложность использования известного соединительного узла.The disadvantages of the known connector are, first of all, the complexity of the design and the complexity of using the known connecting node.

Кроме того, из уровня техники известен источник US 4265470, опубл. 05.05.1981 г., раскрывающий соединительный узел для соединения двух секций труб райзера, содержащий цангу, окружающий указанные секции и зацепляющий заплечик на одной из упомянутых секций, и имеющую множество лепестков с внутренними выступами, взаимодействующими с внешними выступами на другой секции, при этом соединительный узел достаточно предварительно загружен. Стопорное кольцо и запирающая гайка используются для удержания цанги пальцев в положении зацепления. При этом секция трубы райзера, относительно которой обеспечено зацепление цанги, имеет резьбу. Кроме того, соединительный узел согласно US 4265470 содержит запирающую гайку, имеющую резьбу на своей внутренней поверхности, которой она входит в зацепление с резьбой на секцию трубы райзера, относительно которой обеспечено зацепление цанги. Когда цанга входит в зацепление с секцией трубы на ее лепестки одевают стопорное кольцо, на резьбу на секции трубы одевают запирающую гайку для удержания лепестков цанги в таком положении.In addition, the prior art source is known to US 4265470, publ. 05/05/1981, revealing a connecting node for connecting two sections of riser pipes, containing a collet surrounding these sections and an engaging shoulder on one of the said sections, and having a plurality of petals with internal protrusions interacting with external protrusions on another section, while connecting the node is sufficiently preloaded. The circlip and locking nut are used to hold the collet of the fingers in the engaged position. In this case, the riser pipe section, relative to which the collet engagement is provided, has a thread. In addition, the connection assembly according to US 4,265,470 comprises a locking nut having a thread on its inner surface, by which it engages with a thread on a riser pipe section with respect to which the collet is engaged. When the collet engages with the pipe section, a snap ring is put on its petals, and a lock nut is put on the thread on the pipe section to hold the collet petals in this position.

Таким образом, в известном источнике US 4265470 раскрыты следующие признаки, совпадающие с признаками предлагаемого технического решения: цанга и запирающая гайка. Источник US 4265470 B принят в качестве ближайшего аналога.Thus, in the well-known source US 4265470 the following features are disclosed that coincide with the features of the proposed technical solution: collet and locking nut. Source US 4265470 B is accepted as the closest analogue.

В аналоге US 4265470 узел соединения для соединения звеньев райзера, резьбовое соединение между гайкой и секцией трубы по сути обеспечивает соединение секций труб между собой и поэтому испытывает наибольшие при проведении операций с райзерами, что ведет к появлению концентрации напряжений в этой зоне, а, следовательно, к возможному риску повреждения данного соединения в ходе эксплуатации. Одним из существенных недостатков решения, известного из US 4265470, является то, что резьбовое соединение между гайкой и секцией трубы подвергается нагрузкам, таким как изгибающий момент райзера и общий вес райзера.In the analogue of US 4265470, the connection unit for connecting the riser links, the threaded connection between the nut and the pipe section essentially ensures the connection of the pipe sections to each other and therefore experiences the greatest during operations with risers, which leads to the appearance of a stress concentration in this zone, and, therefore, to the possible risk of damage to this connection during operation. One of the significant drawbacks of the solution known from US 4,265,470 is that the threaded connection between the nut and the pipe section is subjected to stresses, such as the bending moment of the riser and the total weight of the riser.

Известен также источник US 4662785, опубл. 05.05.1987 г., в котором раскрыт соединительный узел райзера, используемого в системе подводной добычи углеводородов, содержащий цангу, полное зацепление которой достигается за счет того, что наружная стопорная втулка надвигается на лепестки цанги по резьбе, имеющейся между цангой и стопорной втулкой.Also known source is US 4662785, publ. 05/05/1987, in which the connecting unit of the riser used in the subsea hydrocarbon production system is disclosed, comprising a collet, the full engagement of which is achieved due to the fact that the external locking sleeve is pushed onto the collet petals by the thread between the collet and the locking sleeve.

Общими недостатками для существующих аналогов является необходимость использования специального инструмента (слайдера) для соединения и вывода из соединения звеньев райзера, что может привести к рискам в случае отсутствия или выхода из строя специального инструмента.Common drawbacks for existing analogues is the need to use a special tool (slider) to connect and disconnect riser links from the connection, which can lead to risks in the absence or failure of a special tool.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения является обеспечение соединительного узла для соединения обращенных друг к другу и коаксиально расположенных концов труб с обеспечением надежного соединения. Другие полезные решенные задачи раскрыты в приведенном ниже общем описании и в подробном описании вариантов осуществления.The present invention is the provision of a connecting node for connecting facing each other and coaxially located pipe ends with a reliable connection. Other useful accomplished tasks are disclosed in the following general description and in the detailed description of embodiments.

Согласно одному варианту осуществления предлагается соединительный узел райзера для герметичного соединения первого звена райзера и второго звена райзера, имеющих по существу круглые поперечные сечения, содержащий соосно расположенные первую соединительную секцию, выполненную как одно целое с первым звеном райзера, вторую соединительную секцию, выполненную как одно целое со вторым звеном райзера, гайку, установленную на второй соединительной секции второго звена райзера; запирающую втулку, установленную на второй соединительной секции второго звена райзера, цангу, установленную между второй соединительной секцией второго звена райзера и запирающей втулкой; причем гайка и запирающая втулка соединены между собой резьбовым соединением с обеспечением возможности вращения гайки относительно запирающей втулки, а запирающая втулка выполнена с возможностью поступательного перемещения относительно продольной оси звеньев райзера при вращении гайки, цанга выполнена с возможностью герметичного соединения первой соединительной секции и второй соединительной секции между собой при указанном поступательном перемещении запирающей втулки.According to one embodiment, a riser connection assembly is provided for sealing the first riser link and the second riser link having substantially circular cross-sections, comprising a coaxially arranged first connecting section, integrally formed with the first riser link, and a second connecting section, made integrally with a second riser link, a nut mounted on the second connecting section of the second riser link; a locking sleeve mounted on the second connecting section of the second riser link, a collet installed between the second connecting section of the second riser link and the locking sleeve; moreover, the nut and the locking sleeve are interconnected by a threaded connection so that the nut can rotate relative to the locking sleeve, and the locking sleeve is made with the possibility of translational movement relative to the longitudinal axis of the riser links when the nut is rotated, the collet is made with the possibility of tight connection of the first connecting section and the second connecting section between by itself with the indicated translational movement of the locking sleeve.

На стыкующихся концах первой соединительной секции и второй соединительной секции могут быть образованы соответственно первый периферический выступ и второй периферический выступ, имеющие одинаковый диаметр.At the abutting ends of the first connecting section and the second connecting section, respectively, a first peripheral protrusion and a second peripheral protrusion having the same diameter can be formed.

Вторая соединительная секция может иметь третий периферический выступ, на котором образована площадка, и диаметр, увеличивающийся в направлении от второго периферического выступа к третьему периферическому выступу.The second connecting section may have a third peripheral protrusion on which the platform is formed, and a diameter increasing in the direction from the second peripheral protrusion to the third peripheral protrusion.

Соединительный узел райзера может содержать шайбу, выполненную с возможностью установки на площадке третьего периферического выступа, причем гайка выполнена с возможность установки на шайбе.The riser connection unit may comprise a washer configured to be installed on a site of a third peripheral protrusion, the nut being configured to be mounted on the washer.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении возможности быстрого и надежного соединения секций райзера.The technical result of the invention is to enable fast and reliable connection of the riser sections.

Обычно наличие резьбового соединения, несущего большие нагрузки при проведении операций с райзерами, ведет к появлению концентрации напряжений в этих зонах, что ведет к возможному повреждению соединительного узла в ходе эксплуатации. В предлагаемом техническом решении резьбовое соединение не подвергается нагрузкам, таким как изгибающий момент райзера, общий вес райзера, за счет использования комбинации, включающей цангу, гайку и установленную между ними запирающую втулку, выполненную с возможностью поступательного перемещения при вращении гайки и поджимания цанги к состыкованным секциям райзера. Благодаря этому нагрузка, например, от изгиба райзера перераспределена на цангу и затем на запирающую втулку и резьбу, соединяющую запирающую втулку и гайку.Typically, the presence of a threaded connection that carries heavy loads during operations with risers leads to the appearance of a stress concentration in these zones, which leads to possible damage to the connecting unit during operation. In the proposed technical solution, the threaded connection is not subjected to stresses, such as the bending moment of the riser, the total weight of the riser, due to the use of a combination including a collet, a nut and a locking sleeve installed between them, made with the possibility of translational movement during rotation of the nut and pressing the collet to the docked sections riser. Due to this, the load, for example, from the bend of the riser is redistributed to the collet and then to the locking sleeve and the thread connecting the locking sleeve and nut.

Дополнительно достигается возможность соединения и вывода из соединения звеньев райзера при помощи обычных инструментов в случае поломки/ отсутствия специализированного инструмента (спайдера).Additionally, it is possible to connect and withdraw from the connection of riser links using conventional tools in case of breakage / absence of a specialized tool (spider).

В контексте настоящего описания слова «первый», «второй», «третий» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для того, чтобы отличать существительные, к которым они относятся, друг от друга, а не для целей описания какой-либо конкретной связи между этими существительными. Так, например, следует понимать, что использование терминов «первый выступ» и «третий выступ» не подразумевает какого-либо порядка или последовательности между выступами, равно как и их использование (само по себе) не предполагает, что некий «второй выступ» обязательно должен существовать в той или иной ситуации.In the context of the present description, the words “first”, “second”, “third”, etc. used in the form of adjectives solely to distinguish the nouns to which they relate from each other, and not for the purpose of describing any specific relationship between these nouns. So, for example, it should be understood that the use of the terms “first protrusion” and “third protrusion” does not imply any order or sequence between the protrusions, nor does their use (in itself) imply that a certain “second protrusion” is necessary must exist in a given situation.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Далее следует подробное описание предлагаемого изобретения со ссылками на чертежи, гдеThe following is a detailed description of the invention with reference to the drawings, where

на Фиг. 1 изображен вид в поперечном сечении соединительного узла райзера в открытом положении;in FIG. 1 is a cross-sectional view of a riser connection assembly in an open position;

на Фиг. 2 изображен вид в поперечном сечении соединительного узла райзера в первом промежуточном положении;in FIG. 2 is a cross-sectional view of a riser connector assembly in a first intermediate position;

на Фиг. 3 изображен вид в поперечном сечении соединительного узла райзера во втором промежуточном положении;in FIG. 3 is a cross-sectional view of a riser connecting unit in a second intermediate position;

на Фиг. 4 изображен вид в поперечном сечении соединительного узла райзера в закрытом положении.in FIG. 4 is a cross-sectional view of a riser connection assembly in a closed position.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На Фиг. 1 схематично изображен соединительный узел райзера 1 согласно неограничивающему варианту осуществления изобретения. Узел райзера 1 предназначен для герметичного соединения первого звена 2 райзера и второго 3 звена райзера. Звенья райзера 2, 3 представляют собой трубы по существу круглого поперечного сечения.In FIG. 1 schematically depicts a riser 1 connector assembly according to a non-limiting embodiment of the invention. The riser assembly 1 is designed to seal the first link 2 of the riser and the second 3 link of the riser. The riser links 2, 3 are tubes of substantially circular cross section.

Каждое звено 2, 3 райзера содержит первую соединительную секцию 4, выполненную как одно целое с первым звеном 2 райзера, и вторую соединительную секцию 5, выполненную как одно целое со вторым звеном 2 райзера. В месте стыка первой соединительной секции 4 и второй соединительной секции 5 на стыкующихся концах секций образованы соответственно периферические первый выступ 6 и второй выступ 7 одинакового диаметра.Each link 2, 3 of the riser contains the first connecting section 4, made as a whole with the first link 2 of the riser, and the second connecting section 5, made as a whole with the second link 2 of the riser. At the junction of the first connecting section 4 and the second connecting section 5, the peripheral first protrusion 6 and the second protrusion 7 of the same diameter are formed respectively at the abutting ends of the sections.

Первая соединительная секция 4 является ответной частью для второй соединительной секции 5, а вторая соединительная секция 5 имеет сложную конфигурацию и переменный диаметр, который увеличивается в направлении от второго периферического выступа 7 до третьего периферического выступа 8, имеющего наибольший диаметр. Таким образом, диаметр D1 первого периферического выступа 6 равен диаметру D2 второго периферического выступа 7, а диаметр D3 третьего периферического выступа 8 превышает диаметры D1 и D2. На третьем периферическом выступе со стороны, обращенной к первой секции имеется площадка 9, также проходящая периферически, то есть по всей окружности третьего периферического выступа 8. На площадке 9 установлена шайба 10 для размещения гайки 11, при этом шайба выступает относительно площадки 9 по всей периферии, а гайка 11 имеет выступ 12, диаметр которого превышает диаметр гайки 11 в целом в той части, где гайка 11 опирается на шайбу 10.The first connecting section 4 is a mate for the second connecting section 5, and the second connecting section 5 has a complex configuration and a variable diameter that increases in the direction from the second peripheral protrusion 7 to the third peripheral protrusion 8 having the largest diameter. Thus, the diameter D1 of the first peripheral protrusion 6 is equal to the diameter D2 of the second peripheral protrusion 7, and the diameter D3 of the third peripheral protrusion 8 exceeds the diameters D1 and D2. On the third peripheral protrusion from the side facing the first section there is a platform 9, also extending peripherally, that is, around the entire circumference of the third peripheral protrusion 8. A washer 10 is installed on the platform 9 to accommodate the nut 11, while the washer protrudes relative to the platform 9 around the entire periphery and the nut 11 has a protrusion 12, the diameter of which exceeds the diameter of the nut 11 as a whole in the part where the nut 11 rests on the washer 10.

Гайка 11 установлена на шайбе 10 таким образом, что периферически проходит по наружному краю шайбы 10, при этом край шайбы 10 и выступ 12 гайки 11 имеют приблизительно одинаковый диаметр, благодаря чему гайка 11 закреплена относительно шайбы 10 посредством кольцеобразной скобы 13, охватывающей по периферии край шайбы 10 и выступ 12 гайки 11. Гайка 11 установлена относительно шайбы 10 и скобы 13 без натяга для обеспечения вращения гайки 11 относительно продольной оси райзера 1.The nut 11 is mounted on the washer 10 in such a way that it peripherally extends along the outer edge of the washer 10, while the edge of the washer 10 and the protrusion 12 of the nut 11 have approximately the same diameter, due to which the nut 11 is fixed relative to the washer 10 by means of an annular bracket 13, covering the periphery of the edge the washers 10 and the protrusion 12 of the nut 11. The nut 11 is installed relative to the washer 10 and the bracket 13 without interference to ensure rotation of the nut 11 relative to the longitudinal axis of the riser 1.

Как понятно из вышеприведенного описания и чертежа гайка 11 установлена на второй соединительной секции 5, там же установлена запирающая втулка 14 и цанга 15. Цанга 15 установлена между второй соединительной секцией 5 и запирающей втулкой 14. Гайка 11 и запирающая втулка 14 соединены между собой резьбовым соединением с обеспечением возможности вращения гайки относительно запирающей втулки 14. Внутренняя часть гайки 11 снабжена резьбой, а ответная резьба имеется на наружной части запирающей втулки 14 (резьбы на чертежах не показаны).As is clear from the above description and drawing, the nut 11 is mounted on the second connecting section 5, the locking sleeve 14 and the collet 15 are also installed there. The collet 15 is installed between the second connecting section 5 and the locking sleeve 14. The nut 11 and the locking sleeve 14 are interconnected by a threaded connection with the possibility of rotation of the nut relative to the locking sleeve 14. The inner part of the nut 11 is threaded, and the counter thread is on the outer part of the locking sleeve 14 (threads are not shown in the drawings).

Внутренние части лепестков 16 цанги 15 выполнены с первым углублением 17, имеющим форму, соответствующую форме состыкованных первого периферического выступа 6 и второго периферического выступа 7. Согласно неограничивающему варианту осуществления формой состыкованных выступов 6, 7 является форма торообразной и выпуклой, а формой углублений лепестков 16 цанги 15, соответственно, является вогнутой. Однако, специалисту очевидно, что это может быть и другая подходящая форма.The inner parts of the petals 16 of the collet 15 are made with a first recess 17 having a shape corresponding to the shape of the joined first peripheral protrusion 6 and the second peripheral protrusion 7. According to a non-limiting embodiment, the shape of the joined protrusions 6, 7 is toroidal and convex, and the shape of the recesses of the petals 16 of the collet 15, respectively, is concave. However, it will be apparent to those skilled in the art that this may be another suitable form.

Как уже было упомянуто выше по тексту, вторая соединительная секция 5 имеет сложную конфигурацию и переменный диаметр. Согласно неограничивающему варианту осуществления вторая соединительная секция 5 имеет один цилиндрический участок, проходящий от первого периферического выступа 6 на некоторое расстояние, и затем переходящий в относительно плавный изгиб с увеличением диаметра от первого периферического выступа 6 до площадки 9, причем этот переход соответствует конфигурации внутренней части цанги 15 в зоне ее основания 18. Как видно из чертежей внутренняя часть цанги 15 также имеет плавный изгиб, соответствующий изгибу второй соединительной секции 5.As already mentioned above, the second connecting section 5 has a complex configuration and a variable diameter. According to a non-limiting embodiment, the second connecting section 5 has one cylindrical section extending from the first peripheral protrusion 6 by a certain distance, and then turning into a relatively smooth bend with increasing diameter from the first peripheral protrusion 6 to the platform 9, this transition corresponding to the configuration of the inner part of the collet 15 in the area of its base 18. As can be seen from the drawings, the inner part of the collet 15 also has a smooth bend corresponding to the bend of the second connecting section 5.

Наружная поверхность лепестков 16 цанги 15 имеет незначительное углубление 19 в том месте, где запирающая втулка 14 оказывает давление на лепестки 16 цанги 15. В основании 18 цанга 15 имеет плавный изгиб, соответствующий плавному изгибу второй соединительной секции 5 в зоне перехода от диаметра D2 к диметру D3.The outer surface of the petals 16 of the collet 15 has a slight recess 19 in the place where the locking sleeve 14 exerts pressure on the petals 16 of the collet 15. At the base 18 of the collet 15 has a smooth bend corresponding to a smooth bend of the second connecting section 5 in the transition zone from diameter D2 to diameter D3.

Кроме того, форма наружной поверхности основания 18 цанги 15 соответствует форме внутренней поверхности запирающей втулки 14 в зоне контакта их друг с другом. Наружная поверхность цанги 15 в зоне контакта с запирающей втулкой 14 имеет первую коническую поверхность 20 с первым углом конусности и затем переходит во вторую коническую поверхность 21, которая проходит от основания 18 цанги до второго углубления 19. Первая коническая поверхность 20 и вторая коническая поверхность 21 наклонены в разные стороны.In addition, the shape of the outer surface of the base 18 of the collet 15 corresponds to the shape of the inner surface of the locking sleeve 14 in the zone of contact with each other. The outer surface of the collet 15 in the contact zone with the locking sleeve 14 has a first conical surface 20 with a first taper angle and then passes into the second conical surface 21, which extends from the base 18 of the collet to the second recess 19. The first conical surface 20 and the second conical surface 21 are inclined in different directions.

Внутренняя поверхность запирающей втулки 14 на одном ее конце в зоне контакта с основанием 18 цанги 15 также имеет третью коническую поверхность 22 с третьим углом конусности, которая переходит в четвертую коническую поверхность 22 с четвертым углом конусности. Первая коническая поверхность 20 наружной поверхности цанги 15 в ходе эксплуатации контактирует с третьей конической поверхностью 22 внутренней поверхности запирающей втулки 14 и цилиндрическая поверхность 21 наружной поверхности цанги 15 в ходе эксплуатации контактирует с четвертой конической поверхностью 22 внутренней поверхности запирающей втулки 14. Аналогично цанге 15, у запирающей втулки 14 третья коническая поверхность 22 и четвертая коническая поверхность 23 наклонены в разные стороны.The inner surface of the locking sleeve 14 at one end thereof in the area of contact with the base 18 of the collet 15 also has a third conical surface 22 with a third taper angle, which passes into the fourth conical surface 22 with a fourth taper angle. The first conical surface 20 of the outer surface of the collet 15 during operation is in contact with the third conical surface 22 of the inner surface of the locking sleeve 14 and the cylindrical surface 21 of the outer surface of the collet 15 during operation is in contact with the fourth conical surface 22 of the inner surface of the locking sleeve 14. Similar to collet 15, the locking sleeve 14, the third conical surface 22 and the fourth conical surface 23 are inclined in different directions.

Запирающая втулка 14 на своей внутренней стороне имеет четвертый периферический выступ 24 на другом ее конце, противоположном тому, где имеется третья коническая поверхность 22. Четвертый периферический выступ 24 предназначен для контакта с углублением 29 в наружной поверхности лепестков 16 цанги 15 в ходе эксплуатации соединительного узла райзера.The locking sleeve 14 on its inner side has a fourth peripheral protrusion 24 at its other end, opposite to where there is a third conical surface 22. The fourth peripheral protrusion 24 is designed to contact the recess 29 in the outer surface of the petals 16 of the collet 15 during operation of the riser connecting node .

Соединительный узел райзера функционирует следующим образом.The connecting node riser operates as follows.

На первое звено 2 райзера 1 подвешивают, например, на подвесной пластине или подвесном ключе в роторном столе буровой платформы или судна (на чертежах не проиллюстрировано). Первое звено 2 райзера спускают на элеваторе буровой вышки в вертикальном положении. Таким образом, первое звено 2 райзера опускают до стыковки ее первой соединительной секции 4 со второй соединительной секцией 5 их периферическими выступами 6, 7. Поверхности контакта первой соединительной секции 4 со второй соединительной секцией 5 изображены стрелками на Фиг. 1.On the first link 2 of the riser 1 is suspended, for example, on a hanging plate or suspension key in the rotary table of a drilling platform or vessel (not illustrated in the drawings). The first link 2 risers lower on the elevator of the oil rig in a vertical position. Thus, the first link 2 of the riser is lowered to the docking of its first connecting section 4 with the second connecting section 5 by their peripheral protrusions 6, 7. The contact surfaces of the first connecting section 4 with the second connecting section 5 are shown by arrows in FIG. one.

При вращении гайки 11 запирающая втулка 14 перемещается поступательно вверх и оказывает давление на лепестки 16 цанги 15, которые под действием этого давления смыкаются на первом состыкованных первом периферическом выступе 6 и втором периферическом выступе 7, охватывая их. Таким образом, при вращении гайки 11 внутренняя поверхность запирающей втулки 14 поджимает лепестки 16 цанги 15, что приводит к запиранию лепестков цанги 15 на второй соединительной секции 5 второго звена райзера и на ответной первой соединительной секции 4 первого звена 2 райзера.When the nut 11 is rotated, the locking sleeve 14 moves progressively upward and exerts pressure on the petals 16 of the collet 15, which, under the influence of this pressure, are closed on the first joined peripheral protrusion 6 and the second peripheral protrusion 7, covering them. Thus, when the nut 11 is rotated, the inner surface of the locking sleeve 14 compresses the petals 16 of the collet 15, which leads to the locking of the petals of the collet 15 on the second connecting section 5 of the second riser link and on the mating first connecting section 4 of the first riser link 2.

На Фиг. 1 изображен соединительный узел в открытом положении. В этом положении запирающая втулка 14 контактирует своей третьей конической поверхностью 22 с первой конической поверхностью 20 цанги 15 по незначительной площади.In FIG. 1 shows the connection unit in the open position. In this position, the locking sleeve 14 is in contact with its third conical surface 22 with the first conical surface 20 of the collet 15 in a small area.

На Фиг. 2-4 проиллюстрировано как последовательно достигается закрытое положение предлагаемого соединительного узла райзера. На Фиг. 2 видно, что площадь контакта третьей конической поверхности 22 с первой конической поверхностью 20 увеличилась и посредством запирающей втулки 14 к лепесткам 16 цанги 15 было приложено достаточное давление для подведения лепестков 16 к первому и второму периферическим выступам 6, 7. При этом четвертый периферический выступ 24 запирающей втулки приближается ко второму углублению 19 на наружной стороне каждого лепестка 16 цанги 15.In FIG. 2-4 illustrate how the closed position of the proposed riser connector assembly is successively achieved. In FIG. 2 shows that the contact area of the third conical surface 22 with the first conical surface 20 has increased, and by means of the locking sleeve 14, sufficient pressure was applied to the petals 16 of the collet 15 to bring the petals 16 to the first and second peripheral protrusions 6, 7. The fourth peripheral protrusion 24 the locking sleeve approaches the second recess 19 on the outside of each petal 16 of the collet 15.

На Фиг. 3 видно, что третья коническая поверхности 22 полностью контактирует с первой конической поверхностью 20, при этом под действием давления, которое оказывает запирающая втулка 14 на основание 18 цанги 15 в зоне первой конической поверхности, лепестки цанги 15 максимально приближаются и состыковываются с первым и вторым периферическими выступами 6, 7.In FIG. 3 it can be seen that the third conical surface 22 is completely in contact with the first conical surface 20, while under the pressure that the locking sleeve 14 exerts on the base 18 of the collet 15 in the area of the first conical surface, the petals of the collet 15 are as close as possible and are joined to the first and second peripheral protrusions 6, 7.

На Фиг. 4 проиллюстрировано полностью закрытое положение соединительного узла райзера. В этом положении запирающая втулка 14 контактирует частью своей четвертой конической поверхности 23 со второй конической поверхностью 21 цанги 15. При этом под действием давления, которое оказывает запирающая втулка 14 на вторую коническую поверхность 21 лепестки 16 цанги 15 поджимаются к состыкованным первому и второму периферическому выступам 6, 7. При этом запирающая втулка 14 значительно выдвигается вверх относительно гайки 11. Для наглядности на Фиг. 4 стрелками показаны поверхности контакта первого звена 2 райзера и второго звена 3 райзера.In FIG. 4 illustrates the fully closed position of the riser connector assembly. In this position, the locking sleeve 14 is in contact with a part of its fourth conical surface 23 with the second conical surface 21 of the collet 15. In this case, under the pressure exerted by the locking sleeve 14 on the second conical surface 21, the petals 16 of the collet 15 are pressed against the joined first and second peripheral protrusions 6 7. In this case, the locking sleeve 14 extends significantly upward relative to the nut 11. For clarity, in FIG. 4 arrows show the contact surfaces of the first link 2 of the riser and the second link 3 of the riser.

Закрытие и открытие предлагаемого соединительного узла могут осуществлять как с использованием специального инструмента, аналогичного спайдеру, так и при помощи гаечного ключа, например, в случае отсутствия специального инструмента на буровой платформе или в случае его выхода из строя.Closing and opening of the proposed connecting node can be carried out using a special tool similar to a spider, or using a wrench, for example, in the absence of a special tool on the drilling platform or in case of failure.

Сборка соединительного узла райзера 1 осуществляют в следующей последовательности. На площадку 9 устанавливают шайбу 10, затем цангу 15 размещают вокруг второй соединительной секции, затем вокруг цанги 15 размещают запирающую втулку 14 с накрученной на нее гайкой 11. Затем гайку 11 и шайбу 10 скрепляют по периферии кольцеобразной скобой 13, в результате чего гайка 11 остается закрепленной относительно шайбы 10 во время вращения относительно оси звеньев райзера, при этом запирающая втулка 14 перемещается поступательно вверх в направлении первого звена 2 райзера.The assembly of the connecting node riser 1 is carried out in the following sequence. A washer 10 is installed on the pad 9, then a collet 15 is placed around the second connecting section, then a locking sleeve 14 is placed around the collet 15 with the nut 11 screwed onto it. Then, the nut 11 and the washer 10 are fastened around the periphery by an annular bracket 13, as a result of which the nut 11 remains fixed relative to the washer 10 during rotation relative to the axis of the riser links, while the locking sleeve 14 moves progressively upward in the direction of the first link 2 of the riser.

Следует понимать, что настоящее описание не предназначено для определения объема охраны предлагаемого технического решения, целью описания является обеспечение понимания предлагаемого технического решения. Описанный вариант осуществления не является исчерпывающим, и специалистам в данной области техники очевидно, что возможны и другие варианты осуществления предлагаемого технического решения.It should be understood that the present description is not intended to determine the scope of protection of the proposed technical solution, the purpose of the description is to provide an understanding of the proposed technical solution. The described embodiment is not exhaustive, and it will be apparent to those skilled in the art that other embodiments of the proposed technical solution are possible.

Claims (13)

1. Соединительный узел райзера для герметичного соединения первого звена райзера и второго звена райзера, имеющих по существу круглые поперечные сечения, содержащий1. A riser connection assembly for tightly connecting a first riser link and a second riser link having substantially circular cross sections, comprising соосно расположенныеcoaxially located первую соединительную секцию, выполненную как одно целое с первым звеном райзера,the first connecting section, made as a whole with the first link of the riser, вторую соединительную секцию, выполненную как одно целое со вторым звеном райзера,the second connecting section, made as a whole with the second link of the riser, гайку, установленную на второй соединительной секции второго звена райзера;a nut mounted on the second connecting section of the second riser link; запирающую втулку, установленную на второй соединительной секции второго звена райзера,a locking sleeve mounted on the second connecting section of the second riser link, цангу, установленную между второй соединительной секцией второго звена райзера и запирающей втулкой;a collet mounted between the second connecting section of the second riser link and the locking sleeve; причем гайка и запирающая втулка соединены между собой резьбовым соединением с обеспечением возможности вращения гайки относительно запирающей втулки,moreover, the nut and the locking sleeve are interconnected by a threaded connection with the possibility of rotation of the nut relative to the locking sleeve, а запирающая втулка выполнена с возможностью поступательного перемещения относительно продольной оси звеньев райзера при вращении гайки,and the locking sleeve is made with the possibility of translational movement relative to the longitudinal axis of the riser links during rotation of the nut, цанга выполнена с возможностью герметичного соединения первой соединительной секции и второй соединительной секции между собой при указанном поступательном перемещении запирающей втулки.the collet is made with the possibility of tight connection of the first connecting section and the second connecting section to each other with the specified translational movement of the locking sleeve. 2. Соединительный узел райзера по п. 1, отличающийся тем, что на стыкующихся концах первой соединительной секции и второй соединительной секции образованы соответственно первый периферический выступ и второй периферический выступ, имеющие одинаковый диаметр.2. The riser connecting unit according to claim 1, characterized in that at the abutting ends of the first connecting section and the second connecting section, respectively, a first peripheral protrusion and a second peripheral protrusion having the same diameter are formed. 3. Соединительный узел райзера по п. 2, в котором вторая соединительная секция имеет третий периферический выступ, на котором образована площадка, и диаметр, увеличивающийся в направлении от второго периферического выступа к третьему периферическому выступу.3. The riser connection assembly according to claim 2, wherein the second connection section has a third peripheral protrusion on which a platform is formed, and a diameter increasing in a direction from the second peripheral protrusion to the third peripheral protrusion. 4. Соединительный узел райзера по п. 1, содержащий шайбу, выполненную с возможностью установки на площадке третьего периферического выступа, причем гайка выполнена с возможностью установки на шайбе.4. The riser connection assembly according to claim 1, comprising a washer configured to be installed on a site of a third peripheral protrusion, the nut being configured to be mounted on the washer.
RU2019119998A 2019-06-27 2019-06-27 Riser connection assembly RU2703892C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119998A RU2703892C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Riser connection assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119998A RU2703892C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Riser connection assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703892C1 true RU2703892C1 (en) 2019-10-22

Family

ID=68318407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119998A RU2703892C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Riser connection assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703892C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216395U1 (en) * 2022-11-24 2023-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "Гусар Новые Технологии" Low pressure riser

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1310713A (en) * 1961-10-20 1962-11-30 Nord Aviation Method and device for assembling tubular bodies
US4265470A (en) * 1979-09-21 1981-05-05 Cameron Iron Works, Inc. Tubular connector
US4662785A (en) * 1983-02-18 1987-05-05 Novacorp International Consulting Ltd. Apparatus and method for connecting subsea production equipment to a floating facility
RU2011136553A (en) * 2009-02-09 2013-03-20 Фмс Конгсберг Сабси Ас CONNECTING UNIT OF A WATER-COLUMN COLUMN
US10041618B2 (en) * 2011-05-18 2018-08-07 Aker Solutions As Connection assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1310713A (en) * 1961-10-20 1962-11-30 Nord Aviation Method and device for assembling tubular bodies
US4265470A (en) * 1979-09-21 1981-05-05 Cameron Iron Works, Inc. Tubular connector
US4662785A (en) * 1983-02-18 1987-05-05 Novacorp International Consulting Ltd. Apparatus and method for connecting subsea production equipment to a floating facility
RU2011136553A (en) * 2009-02-09 2013-03-20 Фмс Конгсберг Сабси Ас CONNECTING UNIT OF A WATER-COLUMN COLUMN
US10041618B2 (en) * 2011-05-18 2018-08-07 Aker Solutions As Connection assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216395U1 (en) * 2022-11-24 2023-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "Гусар Новые Технологии" Low pressure riser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5555935A (en) Fluid connector for well
CA2752931C (en) Wellhead seal device to seal casing
AU2012258307B2 (en) Slide actuating tubular connector
US4068865A (en) Pipe connectors
US9957767B2 (en) Multi-component C-ring coupling
US20050001427A1 (en) Low profile connector
NO338793B1 (en) Gasket and system for use of the gasket and its method.
NO343648B1 (en) Rotary actuated riser connection of the tension sleeve type
US9027656B2 (en) Positive locked slim hole suspension and sealing system with single trip deployment and retrievable tool
US8944723B2 (en) Tensioner latch with pivoting segmented base
RU2703892C1 (en) Riser connection assembly
BR112012021152B1 (en) DEVICE FOR FIXING A FIRST AND A SECOND TUBULAR COATINGS OF A WELL AXIALLY ALIGNED AND THAT EXTEND IN OPPOSITE DIRECTIONS AND METHOD OF FIXING THE SAME
EP1709285B1 (en) Split locking ring for wellhead components
US10364635B2 (en) Adjustable isolation sleeve
WO2019125176A1 (en) Pipe quick connector
EP2888430B1 (en) Elliptical undercut shoulder for specialty pipe connectors
RU2348791C2 (en) Column head
AU2014333614B2 (en) Connector
RU2784134C1 (en) Quick connection
US5004273A (en) Tieback thread with angular freedom
US10767436B2 (en) Connections for use in high-pressure risers and make-up equipment therefor
CN211549602U (en) Bridge type wet joint for well logging
US7963320B2 (en) Cover assembly for flanges and other tubular members
CA1074225A (en) Marine riser connector
GB2486065A (en) A riser connector