SE454380B - Kopplingsdon for hopkoppling av flodesledningar samt anvendning av kopplingsdonet - Google Patents

Description

454 380 10 15 20 25 30 35 2 en chuckkopplingsanordning för fjärrhopkoppling av kopplingselementets fläns med flänsen på den andra av flödesledningarna, när kopplingselementet har skju- tits ut till ingrepp med den andra av flödesledningarna.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett flödesledningskopplingsdon för hopkoppling av ett undervattensborrhàl med en undervattensflödesledning, vilket kopplingsdon åstadkommer en effektiv, separat- manövrerad metall-mot-metalltätning.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma ett för- bättrat kopplingsdon för fjärrhopkoppling av ett under- vattensborrhàl till en undervattensflödesledning medelst en fjärrmanövrerad och fjärrlâsande metall-mot-metall- tätning.

Dessa och andra ändamàl och fördelar med förelige gande uppfinning uppnås med en metalltätningsring, som är placerad mellan flödesröret och kopplingselementet, och en tryckmanövrerbar hylsa, vilken är förbar till ingrepp med och förflyttar tätningsringen till ett frigörbart tätningsläge mellan flödesröret och kopp~ lingselementet.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna. Fig l visar en schematisk sidovy av ett undervattensborrhâl med en undervattensflödesledning, varvid kopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning åstadkommer flödeskopplingen däremellan. Fig 2 visar en detaljsektionsvy av flödes- ledningskopplingsdonet enligt föreliggande uppfinning i dess frànkopplade eller tillbakadragna läge. Fig 2A visar förstorat en detaljsektionsvy av metall-mot-me- talltätningen och dess manövermekanism i icke ansatt läge. Fig 3 visar i en detaljsektionsvy kopplingsdonet i dess kopplade och tätade läge. Fig 3A visar förstorat en detaljsektionsvy av metall-mot-metalltätningen och dess manövermekanism i tätat och spärrat läge.

Ett flödesledningskopplingsdon l0 enligt förelig- gande uppfinning åstadkommer, såsom visas i fig l, flödeskopplingen mellan produktionsflödesledningar 10 15 20 25 30 35 454 380 3 12, vilka sträcker sig från ett borrhålshuvud 14, och undervattensflödesledningar 16, vilka är uppburna i ett flödesledningsindragningshus 18. Indragningshuset 18 är monterat på ett stöd 20 och den övre delen av huvudet 14 inbegripet ledningarna 12 och kopplingsdonet 10 är sänt i läge med ledningarna 12 och kopplingsdonet 10 axiellt i linje med undervattensflödesledningarna 16.

Kopplingsdonet 10 har ett förbättrat, teleskopiskt tätningsaggregat 22 och ett fjärrmanövrerat chuckkopp- lingsdon 24. Med en sådan konstruktion àstadkommes en fjärrmanövrerad koppling mellan huvudets 14 ledningar 12 och undervattensflödesledningarna 16 med ett effek- tivt metall-mot-metalltätande och läsande organ 26 för kvarhállning av tätningsaggregatet 22 i tätat läge.

Ledningarna 12 har segmenterade flänsar 28, vilka medelst pinnbultar 32 och muttrar 34 är förbundna med en manöverstödfläns 30. Segmenterade flänsar 36'på flö- desrör 38 är medelst pinnbultar 40 och muttrar 41 för- bundna med den motsatta sidan av stödflänsen 30. Kanaler 42 sträcker sig genom stödflänsen 30 för àstadkommande av flödesförbindelse mellan ledningarna 12 och flödes- rören 38. På flänsen 30 är manöverdon 44 monterade med sina armar 45 fastsatta på en fläns 46 på ett element 48 för utsträckning och tillbakadragning av elementet 48, Detta element har inre borrningar 50 och 52, som mottar och är glidbara på flödesrören 38. Den motsatta änden av elementet 48 har en chuckfläns 54, vilken är kopplingsbar till en chuckfläns 56 på undervattensflö- desledningarna 16, såsom beskrivs nedan.

Chuckkopplingsdonen 24 är liknande det som visas på sid 1420 i "the Composite Catalog of Oilfield Equip- ment and Services 1976-77", vilken är utgiven av World Oil, som är ett förlag för Gulf, och omfattar spärrseg- ment 58, kammar 60 och kammaröverdon 62, vilka är upp- burna pà flänsen 46. Kammarna 60 är förbundna med en platta 64, som är förflyttbar medelst manöverarmar 66.

Spärrsegmenten 58, vilka påverkas av kammarnas 60 rö- relse, ingriper med och hakar samman chuckflänsarna 54 454 380 10 15 20 25 30 35 4 och 56 efter att manöverdonen 44 har utsträckts.

Med chuckflänsarna 54 och 56 sammanhakade, såsom beskrivits ovan, påverkas det teleskopiska tätningsagg- regatet 22, såsom beskrives nedan, för att bringa tät- ningsringarna 68 till ingrepp mellan elementet 48 och flödesrören 38. Tätningsringarna 68 har var och en, såsom visas i fig 2A, en basring 70 och flänsar 72.

Tätningsringarna 68 verksamgörs genom att expanderring- ar 74 förflyttas in mellan flänsarna 72 för framtvingan- de av att dessa kommer i tätande beröring med elementets 48 ytor 76 och rörens 38 utsida. Expanderringarna 74 är gängade på elementet 48. Tätningsringarna 68 är uppburna pà ett tätningslock 77, vilket tätt omger och är glid- bart på flödesrören 38. Plattor 78 är medelst skruvar 80 fastsatta på tätningslocket 77 och kvarhàller tätnings- ringarna 68 i läge mot locket. Tätningslocket 77 är me- delst skruvar 82 fäst på en hylsa 84, som omger och är glidbar på den del av elementet 48 som mottager rören 38. Elementets 48 utsida har avsatser för bildande av ytor 86, 88 och 90. En ring 92 är gängad på elementets 48 utsida och tätar mot hylsans 84 insida och elementets 48 yta 86. En tätning är àstadkommen mellan en yta 94 pà hylsans 84 mellanliggande parti och ytan 88 och en tätning är àstadkommen mellan elementets 48 yta 90 och en yta 96 på hylsan 84. En i fig 3A visad kanal 98 står via hylsan 84 i förbindelse med ett ställe mellan ytorna 86 och 88 och delse med ett En ringformig en kanal 100 står via hylsan 84 i förbin- ställe mellan ytorna 88 och 90 (se fig 3A). kolv 102 är placerad i en urtagning 104 mellan en yta 106 på hylsan 84 och en inre yta 108 på en hylsa 110, visas. Hylsans ll0 insida har avsatser för åstadkom- vilken är gängad på hylsan 84, såsom mande av ytor 112 och ll4. Kolven 102 har avsatser för att få en lämplig tätning mot de båda ytorna ll2 och 114 och vidare ástadkoms en lämplig tätning mellan kolven 102 och ytan 106 på hylsan 84. Kolvens 102 inre yta ll6 är konisk för samverkan med spärrstift 118 i 10 15 20 25 30 35 454 380 5 öppningar 120 i hylsan 84. Då kolven 102 har flyttat sig mot elementets 48 fläns 46, bringas sålunda stiften 118 i ingrepp med fördjupningar 122 i elementets 48 yta 90, varvid hylsan 84 hindras från att flytta sig i förhållande till elementet 48. En i fig 2A visad kanal 124 står i förbindelse med urtagningen 104 till vänster om kolven 102, såsom visas i fig 2 och 3, och en i fig 2A visad kanal 126 står i förbindelse med kolvens 102 utsida mellan dennas tätning mot ytan 112 och dennas tätning mot ytan 106. Rörens 38 utsida skyddas medelst bälgar 128, som är fästa runt rören 38 intill flänsen 36 och är vid sina andra ändar fästa på tätningslocket 77.

Med elementet 48 38, såsom visas i fig teleskopiskt kopplat till rören 2, är elementets 48 fläns 54 be- lägen på avstånd från flänsen 56 pá flödesledningarna 16. Då hopkopplingen skall ske, matas tryck till kanalen 100 (fig 3A) för säkerställande av att tätningsringen 68 inte aktiveras, och tryck matas till kanalen 124 (fig 2A) för säkerställande av att kolven 102 befinner sig i sitt tillbakadragna eller olästa läge. Det tryck som matas till kanalen 124 utövas på det ringformiga områ- det mellan ytorna ll2 och 114 för förflyttning av kol- ven 102 åt vänster. Manöverdonens 62 armar 66 utsträc- kes, vilket också framgår av det visade läget, för förflyttning av kammen 60 åt vänster, vilken kam tippar segmenten 58 till deras ospärrade läge.

För åstadkommande av hopkopplingen mellan produk- tionsledningarna 12 och flödesledníngarna 16 bringas manöverdonen 44 till deras utsträckta läge för förflytt- ning av elementet 48 utàt, varvid flänsen 54 bringas i ingrepp med flänsen 56. Manöverdonen 62 bringas därefter att dra tillbaka sina armar 66 och förflytta kammen 60 längs segmenten 58 för framtvingande av att dessa kom- mer i fastspännande beröring med klackar pà flänsarna 54 och 56, såsom visas i fig 3.

För verksamgöring av tätningsaggregatet 22 matas tryck till kanalen 98, vilket tryck verkar på det 454 380 10 15 20 25 6 ringformíga området mellan ytorna 86 och 88 för förflytt- ning av hylsan 84 åt höger eller utåt i förhållande till elementet 48. Denna förflyttning tvingar tätningsringar- na 68 på expanderringarna 74 och kilflänsarna 72 till tätslutande, metall-mot-metalltätningsberöring med rö- rens 38 utsida och elementets 48 insida. Denna separata aktivering av tätningsaggregatet 22 åstadkommer en effek- tiv fastspänning för säkerställande av en effektiv metall- mot-metalltätning. Tätningsaggregatet 22 låses eller spärras i läge genom att tryck matas till kanalen 126, vilket tryck förflyttar kolven 102 åt höger, varvid stiften 118 kilas i ingrepp med fördjupningarna 122 och därmed undviks lossningsrörelser hos hylsan i för- hållande till elementet 48. ' Tätningsaggregatet 22 lossas genom att man först matar tryck till kanalen 124 för att dra tillbaka kol- ven 102 och sedan matar tryck till kanalen 100 för att förmå hylsan 84 att flytta sig åt vänster eller inåt i förhållande till elementet 48. Denna rörelse bort- drager tätningsringarna 68 från expanderringarna 74.

Elementet 48 kan frikopplas från ingreppet med ledning- arna 16 genom att tryck matas till kanalen 124, vilket tryck förmår manöverdonen 62 att flytta kammen 60 inåt på spärrsegmenten 58, vilken rörelse förskjuter segmen- ten 58 till deras frånkopplade läge och ut ur ingreppet med klackarna på flänsarna 54 och 56. Elementet 48 dras därefter tillbaka medelst manöverdonen 44.

Claims (9)

10 15 20 25 30 454 380 PATENTKRAV

1. Kopplingsdon för hopkoppling av i linje med varandra placerade, fasta, åtskilda flödesledningar (12, 16), vilket kopplíngsdon (10) har dels ett flödes- rör (38) med organ (28, 30, 32, 36, 40) för hopkoppling med den ena av flödesledningarna (12, 16), dels ett kopplingselement (24), som omger och är glidbart mon- terat på flödesröret (38) och har en fläns (54) för hoppassning med en fläns (56) på den andra av flödes- ledningarna (12, 16), dels manöverdon (44) för utskjut- ning och indragning av kopplingselementet (24) i för- hållande till flödesröret (38), och dels en chuckkopp- lingsanordníng (58, 60, 62) för fjärrhopkoppling av kopplingselementets (24) fläns (54) med flänsen (56) på den andra av flödesledningarna (12, 16), när kopp- lingselementet har skjutits ut till ingrepp med den andra av flödesledníngarna, k ä n n e t e c k n a t av en metalltätníngsring (68), som är placerad mellan flödesröret (38) och kopplingselementet (24), och av en tryckmanövrerbar hylsa (84), vilken är förbar till ingrepp med och förflyttar tätningsringen (68) till ett frigörbart tätningsläge mellan flödesröret (38) och kopplingselementet (24).

2. Kopplingsdon enligt krav 1, k ä n n e t e c k - 56). k ä n n e - 122) för i tät- n a t av att flänsarna är chuckflänsar (54,

3. Kopplingsdon enligt krav 1 eller 2, t e c k n a t av organ (102, 116, 118, 120, att spärra den tryckmanövrerbara hylsan (84) ningsläget.

4. Kopplingsdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att tätningsringen (68) omfattar en basring (70): ölänsar (72), som sträcker sig axiellt från basringens (70) inre och yttre peri- feri, och en expanderring (74), Vilken är införbar mellan flänsarna (72) för att tvinga dessa till tät- 10 15 20 25 30 454 380 8 ningsingrepp, då den tryckmanövrerbara hylsan (84) verk- samgörs.

5. S. Kopplingsdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av ett expanderbart tätníngs- organ (128), som är kopplat mellan flödesröret (38), intill dettas kopplingsorgan (28, 30, 32, 36, 40), och kopplingselementet (24).

6. Kopplingsdon enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a t av att tätningsorganet omfattar en expanderbar bälg (128), som omger flödesröret (38), ett organ för att fästa den ena änden av bälgen på flödesröret och ett organ för att fästa den andra änden av bälgen på kopplingselementet (24). _

7. Kopplingsdon enligt krav l, med ett andra flö- desrör (38), varvid kopplingselementet (24) omger och är glidbart monterat på båda flödesrören, k ä n n e - t e c k n a t av en andra metalltätningsring (68) för tätning mellan det andra flödesröret (38) och kopp- lingselementet (24), varvid den tryckmanövrerbara hylsan (84) även bringar den andra tätningsringen (68) till ett frigörbart tätningsläge.

8. Kopplingsdon enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a t av ett andra expanderbart tätningsorgan (128) mellan kopplingselementet (24) och det andra flödes- röret (38).

9. Användning av ett kopplingsdon enligt något av föregående krav för en konstruktion vid undervattens- borrhål, vilken konstruktion har en produktionssträng (14), vilken slutar invid havsbottnen, en stödkonstruk- tion (20), som omger produktionssträngen och vilar på havsbottnen, och åtminstone en produktionsflödesled- ning (12), vilken sträcker sig från produktionssträngen och med vilken kopplingsdonet (10) är hopkopplingsbart.