專利名稱：主動套管懸掛器鉤機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于油氣井的井ロ設(shè)備，且具體涉及套管懸掛器扶正機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
典型的海底井口組件包括支承一個或多個套管懸掛器的井口罩。一種類型的井口罩具有在其孔眼(bore)內(nèi)加工出的圓錐形負(fù)載臺肩。該套管懸掛器坐置在負(fù)載臺肩上且由其支承。在此種類型中，罩孔眼在負(fù)載臺肩下方的直徑以等于負(fù)載臺肩的徑向?qū)挾鹊某叽缧∮谡衷谪?fù)載臺肩上方的直徑。在稱作“完全孔眼”的另ー類型中，井口罩具有溝槽且在溝槽上方和下方具有大致相同的直徑。負(fù)載臺肩是隨后安裝在溝槽中的分離環(huán)(split ring)。該套管懸掛器由負(fù)載臺肩支承。此規(guī)程允許在鉆井操作期間采用較大直徑的孔眼。負(fù)載臺肩可安裝在特制的載送工具上或其可隨套管懸掛器一起載送。主動套管懸掛器可用于將套管負(fù)載經(jīng)由裝載機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移到井口罩，該裝載機(jī)構(gòu)包括啟動環(huán)、防止啟動環(huán)提早移動的剪力銷以及在套管懸掛器上的負(fù)載環(huán)。此機(jī)構(gòu)通常設(shè)計成用以當(dāng)在懸掛器下放的過程中到達(dá)形成在井口罩內(nèi)部上的反作用點(diǎn)如臺肩時通過管柱的重量而啟動。此時，啟動環(huán)上的剪力銷斷裂以允許其相對于懸掛器的向下移動而滑動，由此允許懸掛器上的負(fù)載環(huán)與罩對準(zhǔn)而將套管負(fù)載轉(zhuǎn)移到罩。然而，如果懸掛器受阻或者銷加載不均并提早斷裂，則啟動環(huán)可能提早啟動。由于必須將懸掛器和套管拉出并重新松開，因此這昂貴而又費(fèi)時。因此，希望一種正確且可靠地啟動主動套管懸掛器上的裝載機(jī)構(gòu)以防止提早啟動的技木。

發(fā)明內(nèi)容
在示例性實施例中，井口罩具有包含至少ー個圓錐形的大致朝上負(fù)載臺肩的孔眼，該負(fù)載臺肩相對于該孔眼的軸線傾斜。帶有相應(yīng)的朝下臺肩的罩負(fù)載環(huán)由負(fù)載臺肩支承在井口罩上。罩負(fù)載環(huán)具有相對于孔眼軸線傾斜的大致朝上臺肩。附屬臺肩(tag shoulder)形成在罩負(fù)載環(huán)的內(nèi)表面上。坐置于罩中的套管懸掛器具有相對于孔眼軸線傾斜的至少ー個圓錐形的朝下負(fù)載臺肩。分離負(fù)載環(huán)由懸掛器承載以將懸掛器支承在朝上負(fù)載臺肩上。該負(fù)載環(huán)具有滑動地接合懸掛器的朝下負(fù)載臺肩的內(nèi)輪廓和滑動地接合罩負(fù)載環(huán)的朝上負(fù)載臺肩的外輪廓。負(fù)載環(huán)由懸掛器承載以在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動，其中在縮回位置，外輪廓與罩負(fù)載環(huán)的朝上臺肩沿徑向向內(nèi)間隔開，以及在擴(kuò)張位置，外輪廓與罩負(fù)載環(huán)的朝上臺肩相接合。當(dāng)已置位(或安置就位，set)吋，負(fù)載環(huán)和臺肩提供用于將套管負(fù)載轉(zhuǎn)移到井口罩的路徑。此外，套管懸掛器具有包括節(jié)段或指形件的扶正環(huán)。指形件在一端緊固到套管懸掛器上而在另一端具有鉤以便與形成在啟動環(huán)的下端上的鉤接合。指形件在接觸懸掛器的外表面的內(nèi)部上具有樞軸點(diǎn)或支軸點(diǎn)(fulcrum point)。當(dāng)緊固時，該支軸點(diǎn)產(chǎn)生用于在懸掛器下放到井口罩內(nèi)的過程中當(dāng)接觸罩的孔眼時扶正懸掛器的向外彈簧效應(yīng)。剪力銷在安裝期間維持啟動環(huán)就位直到啟動環(huán)上的相應(yīng)附屬臺肩與罩負(fù)載環(huán)上的附屬臺肩相接觸。此時，另外的向下力使得指形件上的鉤與啟動環(huán)上的鉤脫離接合并使銷承受剪力。一旦銷剪斷，則懸掛器和扶正環(huán)便獨(dú)立于啟動環(huán)向下移動，從而允許由懸掛器承載的負(fù)載環(huán)沿徑向向外滑動到擴(kuò)張位置。一旦置位在該位置，則套管負(fù)載便可通過套管懸掛器負(fù)載環(huán)轉(zhuǎn)移到罩負(fù)載環(huán)，并經(jīng)由負(fù)載臺肩轉(zhuǎn)移到井口罩。扶正環(huán)的指形件有利地防止套管懸掛器的啟動直到到達(dá)罩內(nèi)的正確位置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的套管懸掛器和承載在套管懸掛器上且示為在井口罩內(nèi)位于未置位位置的負(fù)載環(huán)的側(cè)截面視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的包括指形件節(jié)段的扶正環(huán)的透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的指形件的鉤機(jī)構(gòu)的側(cè)截面視圖。圖4A至圖4E是用于使圖1的套管懸掛器在井口罩內(nèi)置位的啟動次序的側(cè)截面視圖。圖5A至圖5E是用于從井口罩內(nèi)收回圖1的套管懸掛器的去啟動次序的側(cè)截面視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的具有從基座延伸的指形件的扶正環(huán)的透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)將在下文中參考其中示出了實施例的附圖更充分地描述本公開內(nèi)容的設(shè)備和方法。然而，本公開內(nèi)容的該主題可采用多種不同形式來實施并且不應(yīng)解釋為局限于文中陳述的所示實施例；相反，提供這些實施例是使得本公開內(nèi)容全面且完整，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。同樣的標(biāo)號在全文表示同樣的元件。為方便參照附圖， 僅基于參照和說明的目的而使用方向術(shù)語。例如，諸如“上”、“下”、“上方”、“下方”等方向術(shù)語用于說明相關(guān)位置。應(yīng)理解，本公開內(nèi)容的主題并不限于所示和描述的結(jié)構(gòu)、操作、精確材料或?qū)嵤├木_細(xì)節(jié)，因為改型和等同裝置對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見。在附圖和說明書中，已公開了題述公開內(nèi)容的說明性的實施例，并且盡管采用了特定術(shù)語，但它們僅在通用和說明的意義上使用且并非為了加以限制。因此，題述公開內(nèi)容僅通過所附權(quán)利要求的范圍來限制。參照圖1，示出了在具有軸向孔眼14的井口罩12內(nèi)的套管懸掛器10?？籽?4具有形成在其內(nèi)的朝上、呈漸縮形的臺肩16。在此實施例中，臺肩16相對于孔眼14的軸線傾斜。環(huán)形罩負(fù)載環(huán)18示為擱置在臺肩16上，該負(fù)載環(huán)的下表面限定具有對應(yīng)于負(fù)載臺肩16的斜度的朝下臺肩19。罩負(fù)載環(huán)18的上表面具有相對于孔眼軸線Ax傾斜的大致朝上臺肩20。附屬臺肩22形成在罩負(fù)載環(huán)18的內(nèi)表面上，該附屬臺肩與形成在由懸掛器10 借助剪力銷觀承載的啟動環(huán)26上的相應(yīng)的朝下臺肩M互相作用。在此實施例中，附屬臺肩22和朝下臺肩M相應(yīng)地呈漸縮形且啟動環(huán)沈呈圓柱形。啟動環(huán)沈可具有用以接納剪力銷觀的開ロ。當(dāng)附屬臺肩22J4彼此接觸吋，開始了啟動次序。該啟動次序?qū)⒃诤竺娴恼鹿?jié)中更詳細(xì)地論述。繼續(xù)參照圖1，套管懸掛器10具有相對于罩孔眼14的軸線Ax傾斜的至少ー個圓錐形的朝下負(fù)載臺肩30。可為分離負(fù)載環(huán)的懸掛器負(fù)載環(huán)32承載在懸掛器10的外周上， 以將懸掛器10支承在罩負(fù)載環(huán)18上。懸掛器負(fù)載環(huán)32具有滑動地接合懸掛器10的朝下負(fù)載臺肩30的朝上、呈漸縮形的臺肩34，該臺肩將在下文中更詳細(xì)地描述。懸掛器負(fù)載環(huán) 32還包括當(dāng)罩負(fù)載環(huán)18位于擴(kuò)張位置時滑動地接合罩負(fù)載環(huán)18的朝上負(fù)載臺肩20的朝下、呈漸縮形的臺肩36。在此實施例中，懸掛器負(fù)載環(huán)32由懸掛器10承載以在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動，其中在縮回位置，外輪廓38與罩負(fù)載環(huán)18的朝上臺肩20沿徑向向內(nèi)間隔開，以及在擴(kuò)張位置，外輪廓38與罩負(fù)載環(huán)18的朝上臺肩20接合。當(dāng)已置位吋，在懸掛器10負(fù)載環(huán)32和罩負(fù)載環(huán)18以及臺肩30、20之間的接觸將負(fù)載從套管轉(zhuǎn)移到井口罩 12的負(fù)載臺肩16。繼續(xù)參照圖1，在此實施例中，示出了具有多個節(jié)段或指形件52的扶正環(huán)50。扶正環(huán)50扶正套管懸掛器10并且當(dāng)該套管懸掛器下放到罩12內(nèi)時最大限度地減少沖擊。為了清楚起見，在圖2中示出了扶正環(huán)50的透視圖。指形件52通過螺栓56在指形件52的下端M處緊固到套管懸掛器10上，其中，螺栓56插入穿過形成在指形件52的下端M處的通路58 (圖幻，該通路58示為與形成在懸掛器10上的通路60對準(zhǔn)。不必將指形件52 的所有下端討都緊固到懸掛器10上。這種選擇性的緊固允許對所提供的扶正カ的量進(jìn)行調(diào)整。在此實施例中，扶正環(huán)50的下部70形成支承指形件52的基座。下部70由螺栓72 緊固到懸掛器10上，其中，螺栓72示為插入穿過懸掛器10中的通路74和形成在扶正環(huán)50 中的相應(yīng)通路76。從下部70向上突出的邊沿78可與指形件52的下延伸部80發(fā)生干渉， 以防止下端M在其未緊固到懸掛器10上的情況下向外滑動。與下端M相対的指形件52的上端90具有鉤92，該鉤92示為沿徑向朝外以與形成在啟動環(huán)沈下端上的徑向朝內(nèi)鉤94相接合。為更清楚起見參照圖3，指形件鉤92上的朝下表面96與啟動環(huán)沈的鉤94上的朝上表面98發(fā)生干渉。因此，指形件52可在下端M 通過螺栓56且在上端90通過鉤92、94的接合而受到約束。根據(jù)為緊固螺栓56而施加的轉(zhuǎn)矩量，可由于形成在指形件52的內(nèi)表面上的接觸懸掛器10并形成懸臂的支軸100(圖1) 而在指形件52的上端90和下端M之間產(chǎn)生彈簧效應(yīng)。支軸100沿徑向向內(nèi)突出并在與懸掛器10的接觸點(diǎn)處形成樞軸點(diǎn)。上端90上的向外彈簧效應(yīng)在懸掛器10下放到井口罩 12內(nèi)時扶正懸掛器10。此外，彈簧效應(yīng)使得位于上端90處的鉤92當(dāng)扶正環(huán)50的指形件 52隨著懸掛器10下放到井口罩12內(nèi)而接觸孔眼14時保持與啟動環(huán)沈上的鉤94接合。 如圖3中所示，形成在指形件52的上端上的墊或突出體102沿徑向向外突出超過啟動環(huán)沈的外表面104。這允許墊102與孔眼14(圖1)相接觸以扶正懸掛器10，同時防止啟動環(huán)沈在懸掛器10的下放期間變得受阻。如果指形件52未在下端M處栓接到懸掛器10上且由下部70的邊沿78截留，則指形件52的外部上的墊102將在墊102接觸罩12的孔眼14時使鉤92、鉤94脫離接合。套管懸掛器10的實施例的ー個安裝實例在圖4A至圖4E中繪出。在安裝期間，如圖4A中所示，通過載送工具(未示出)可將套管懸掛器10下放到井ロ罩12內(nèi)。隨著懸掛器10下放，扶正環(huán)50的指形件52通過抵靠井ロ罩12的孔眼14施加向外力而將懸掛器10 扶正在井口罩12內(nèi)。該カ在組裝期間通過加載到指形件52內(nèi)的彈簧效應(yīng)而施加。因此，加載的指形件52的向外彎曲限定了扶正器(centralize!·)。懸掛器10下放直到墊102(圖 3)接觸朝上附屬臺肩22。在示例性實施例中，附屬臺肩22可從孔眼14沿徑向向外加粗約 1/8”。套管懸掛器10的其余安裝借助于由懸掛器10支承的套管的重量來完成，由懸掛器支承的套管的重量致使懸掛器10繼續(xù)向下移動。在墊102通過其如圖4B中所示與孔眼14 相接觸而被沿徑向向內(nèi)促動時使鉤92與鉤94脫離接合。鉤92、94僅在孔眼14的適當(dāng)直徑處脫離接合且可設(shè)計為用以在剪切之前承受ー百萬磅負(fù)載。此時，形成在啟動環(huán)26上的朝下附屬臺肩M接觸罩負(fù)載環(huán)18上的朝上附屬臺肩22。如圖4C中所示，附屬臺肩24、22 之間的干涉產(chǎn)生允許將最終剪切剪力銷觀的額外套管重量的反作用點(diǎn)。參照圖4D，剪カ銷 28示為已受到剪切，釋放套管懸掛器10和扶正環(huán)50以繼續(xù)向下移動，同時啟動環(huán)沈保持經(jīng)由附屬臺肩22J4之間的干渉而與罩負(fù)載環(huán)18接合。隨著懸掛器10和扶正環(huán)50繼續(xù)向下移動，懸掛器負(fù)載環(huán)32由懸掛器10沿徑向向外促動，使得懸掛器負(fù)載環(huán)32沿啟動環(huán) 26的頂面在徑向上向外滑動直到朝上臺肩34與懸掛器10的朝下負(fù)載臺肩30滑動接觸且懸掛器負(fù)載環(huán)32的朝下臺肩36與罩負(fù)載環(huán)18的朝上臺肩20滑動接觸，如圖4E中所示。 此時，懸掛器負(fù)載環(huán)32完全置位且不再與啟動環(huán)沈相接觸。因此，套管負(fù)載可通過懸掛器負(fù)載臺肩30從套管懸掛器10轉(zhuǎn)移到懸掛器負(fù)載環(huán)32和罩負(fù)載環(huán)18，轉(zhuǎn)移到罩負(fù)載臺肩 16，且最終轉(zhuǎn)移到井口罩12。如果需要的話，可從井口罩12內(nèi)收回套管懸掛器10。圖5A至圖5E示出了通過啟動環(huán)沈的去啟動而收回套管懸掛器10的次序。載送工具(未示出)可用于使套管負(fù)載環(huán) 32從圖5A中所示的位置解除置位。隨著套管懸掛器10向上移動，如圖5B中所示，扶正環(huán) 50的指形件52的外部上的墊102與形成在井口罩12的孔眼14上的凹部110發(fā)生干渉。 這種干渉可用于經(jīng)由超拉(或過拉，overpull)來檢查懸掛器10的安裝，在示例性實施例中該超拉可標(biāo)定在100千磅。為使墊102與凹部110完全脫離接合且使懸掛器10繼續(xù)向上移動，對懸掛器10施加大于超拉カ的向上力，如在圖5B中所示。在示例性實施例中，用以移動懸掛器10的向上カ為約150千磅。該力足以克服由懸掛器10承載的套管(未示出) 的干渉和重量。啟動環(huán)沈與懸掛器10之間存在充分的摩擦而致使環(huán)沈充分向上移動以便環(huán)沈上的附屬臺肩M從罩負(fù)載環(huán)18上的附屬臺肩22升離。環(huán)沈的向上移動也致使環(huán)沈的上表面接觸懸掛器負(fù)載環(huán)32并使其從罩負(fù)載環(huán)18的漸縮形臺肩20升離。如圖5C 中所示，套管懸掛器10繼續(xù)上升直到套管負(fù)載環(huán)32上的朝上臺肩114接觸形成在罩12上且相對于孔眼軸線傾斜的相應(yīng)朝下臺肩112。在此實施例中，隨著懸掛器10繼續(xù)向上升起， 懸掛器負(fù)載環(huán)32遇到向下傾斜表面116，沿該表面116，負(fù)載環(huán)18在它收縮到縮回狀態(tài)時開始沿徑向向內(nèi)移動，如圖5D和圖5E中所示。當(dāng)懸掛器負(fù)載環(huán)32完全縮回并保持在形成于套管懸掛器10的外部上的凹穴120 (圖5E)內(nèi)時，鉤92與鉤94對準(zhǔn)；套管懸掛器10連同扶正環(huán)50、啟動環(huán)沈和罩負(fù)載環(huán)32 —起可從井口罩12收回。在圖6中所示的備選實施例中，扶正環(huán)140可具有夾頭指形件裝置，其中多個指形件144具有共同的下端142。扶正環(huán)140的下端142圍繞圓周具有螺栓孔146以允許緊固到懸掛器10 (圖1)上。與圖1的環(huán)50形成對比，扶正環(huán)140的指形件144在上端150上分段且不沿環(huán)140的全部軸向長度。代替的是，下端142為未沿其圓周分段的單個部件。在此實施例中，彈簧效應(yīng)也可由用于懸臂支承指形件144的上部150的支軸148產(chǎn)生。本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。通過防止指形件上的鉤脫離接合而防止啟動環(huán)的提早啟動直到達(dá)到井口罩內(nèi)的正確直徑。因此，限制了套管懸掛器的昂貴的重新安裝。 雖然本發(fā)明僅已示出了其兩種形式，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的
是，本發(fā)明并不限于此而是可在不偏離本發(fā)明范圍的情況下容易地作出各種更改。
權(quán)利要求
1.ー種海底井口組件，包括具有孔眼的罩，所述孔眼包含至少ー個大致朝上的負(fù)載臺肩； 下放到所述罩內(nèi)的懸掛器，所述懸掛器具有至少ー個朝下負(fù)載臺肩； 負(fù)載環(huán)，所述負(fù)載環(huán)具有滑動地接合所述懸掛器的朝下負(fù)載臺肩的朝上臺肩和將負(fù)載轉(zhuǎn)移到所述罩的朝上負(fù)載臺肩的朝下臺肩，其中所述負(fù)載環(huán)由所述懸掛器承載以在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動，其中在所述縮回位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述罩的朝上負(fù)載臺肩沿徑向向內(nèi)間隔開，以及在所述擴(kuò)張位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述朝上負(fù)載臺肩成負(fù)載轉(zhuǎn)移接合；扶正環(huán)，所述扶正環(huán)在所述負(fù)載環(huán)下方緊固到所述懸掛器上且具有接觸所述井口罩的所述孔眼的朝外部分；以及形成在所述扶正環(huán)的上端處的鉤，所述鉤施加延遲所述負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置的向外力直到所述扶正環(huán)受所述罩的期望部分壓縮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在干，所述扶正環(huán)包括具有緊固到所述懸掛器上的下端的多個指形件并且所述鉤形成在所述指形件的上端上，所述指形件具有接觸所述懸掛器的外表面以在所述鉤受到約束時在所述指形件的上端上產(chǎn)生向外力的朝內(nèi)突出體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在干，所述罩的朝上負(fù)載臺肩具有大于所述懸掛器的朝下負(fù)載臺肩的徑向?qū)挾取?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在干，所述組件還包括 形成在所述罩的孔眼中的朝上附屬臺肩；以及在所述負(fù)載環(huán)下方安裝到所述懸掛器上的啟動環(huán)，所述啟動環(huán)具有朝下附屬臺肩，所述朝下附屬臺肩在所述懸掛器下放到所述井內(nèi)時接合所述朝上附屬臺肩，使得所述啟動環(huán)和所述負(fù)載環(huán)的向下移動停止，所述懸掛器相對于所述啟動環(huán)的繼續(xù)向下移動致使所述負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置；其中，所述啟動環(huán)具有形成在下端上的鉤，所述鉤接合形成在所述扶正環(huán)的上端上的鉤，當(dāng)所述扶正環(huán)上的朝外突出體在所述朝上附屬臺肩下方遇到所述孔眼的直徑減小部分時所述扶正環(huán)的鉤與所述啟動環(huán)上的鉤脫離接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在干，所述組件還包括保持部件，所述保持部件將所述啟動環(huán)固定到所述懸掛器上以便隨所述懸掛器一起移動直到所述附屬臺肩彼此接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于所述鉤的脫離接合允許所述懸掛器進(jìn)ー步向下移動以剪切所述保持部件并允許懸掛器相對于所述啟動環(huán)向下移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在干，所述組件還包括由所述朝上負(fù)載臺肩支承在所述孔眼上的負(fù)載環(huán)，所述負(fù)載環(huán)具有用干與所述負(fù)載環(huán)的朝下臺肩滑動接合從而將負(fù)載從所述懸掛器轉(zhuǎn)移到所述罩的大致朝上的臺肩； 形成在所述罩的所述負(fù)載環(huán)的內(nèi)表面上的朝上附屬臺肩；以及在所述負(fù)載環(huán)下方安裝到所述懸掛器上的啟動環(huán)，所述啟動環(huán)具有朝下附屬臺肩，所述朝下附屬臺肩在所述懸掛器下放到所述井內(nèi)時接合所述負(fù)載環(huán)上的所述朝上附屬臺肩， 使得所述啟動環(huán)和所述負(fù)載環(huán)的向下移動停止，所述懸掛器相對于所述啟動環(huán)的繼續(xù)向下移動致使所述懸掛器上的所述負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置并與所述罩上的負(fù)載環(huán)相接觸； 其中，所述啟動環(huán)具有形成在下端上的鉤，所述鉤接合形成在所述扶正環(huán)的上端上的鉤，當(dāng)所述扶正環(huán)上的朝外突出體在所述朝上附屬臺肩下方遇到所述孔眼的直徑減小部分時所述扶正環(huán)的鉤與所述啟動環(huán)上的鉤脫離接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其特征在干，所述組件還包括保持部件，所述保持部件將所述啟動環(huán)固定到所述懸掛器上以便隨所述懸掛器一起移動直到所述附屬臺肩彼此接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在干所述鉤的脫離接合允許所述懸掛器進(jìn)ー步向下移動以剪切所述保持部件并允許懸掛器相對于所述啟動環(huán)向下移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于朝上負(fù)載臺肩中的至少ー個包括多個朝上負(fù)載臺肩；以及朝下負(fù)載臺肩中的至少ー個包括多個朝下負(fù)載臺肩。
11.ー種海底井口組件，包括罩，所述罩具有包含至少ー個圓錐形的大致朝上負(fù)載臺肩的孔眼，所述朝上負(fù)載臺肩相對于所述孔眼的軸線傾斜；下放到所述罩內(nèi)的懸掛器，所述懸掛器具有相對于所述孔眼的軸線傾斜的至少ー個圓錐形的朝下負(fù)載臺肩；由所述朝上負(fù)載臺肩支承在所述孔眼上的負(fù)載環(huán)，所述負(fù)載環(huán)具有用于將負(fù)載從所述懸掛器轉(zhuǎn)移到所述罩的大致朝上臺肩；分離負(fù)載環(huán)，所述分離負(fù)載環(huán)具有滑動地接合所述懸掛器的所述朝下負(fù)載臺肩的朝上臺肩和滑動地接合所述罩上的所述負(fù)載環(huán)的朝上臺肩的朝下臺肩，其中所述分離負(fù)載環(huán)由所述懸掛器承載以在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動，其中在所述縮回位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述罩的所述朝上負(fù)載臺肩沿徑向向內(nèi)間隔開，以及在所述擴(kuò)張位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述罩上的所述負(fù)載環(huán)的朝上臺肩相接合；扶正環(huán)，所述扶正環(huán)在所述分離負(fù)載環(huán)下方緊固到所述懸掛器上且具有接觸所述井口罩的所述孔眼的朝外突出體；形成在所述扶正環(huán)的上端處的鉤，所述鉤施加延遲所述分離負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置的向外力直到所述扶正環(huán)上的所述突出體遇到所述罩的所述孔眼的直徑減小部分； 形成在所述罩的所述負(fù)載環(huán)的內(nèi)表面上的朝上附屬臺肩；以及在所述負(fù)載環(huán)下方安裝到所述懸掛器上的啟動環(huán)，所述啟動環(huán)具有朝下附屬臺肩，所述朝下附屬臺肩在所述懸掛器下放到所述井內(nèi)時接合所述負(fù)載環(huán)上的所述朝上附屬臺肩， 使得所述啟動環(huán)和所述負(fù)載環(huán)的向下移動停止，所述懸掛器相對于所述啟動環(huán)的繼續(xù)向下移動致使所述懸掛器上的所述負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置并與所述罩上的負(fù)載環(huán)相接觸； 其中，所述啟動環(huán)具有形成在下端上的鉤，所述鉤接合形成在所述扶正環(huán)的上端上的鉤，當(dāng)所述扶正環(huán)上的朝外突出體在所述朝上附屬臺肩下方遇到所述孔眼的直徑減小部分時所述扶正環(huán)的鉤與所述啟動環(huán)上的鉤脫離接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其特征在干，所述扶正環(huán)包括具有緊固到所述懸掛器上的下端的多個指形件并且所述鉤形成在所述指形件的上端上，所述指形件具有接觸所述懸掛器的外表面以在所述鉤受到約束時在所述指形件的上端上產(chǎn)生向外力的朝內(nèi)突出體。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其特征在干，所述罩的朝上負(fù)載臺肩具有大于所述懸掛器的朝下負(fù)載臺肩的徑向?qū)挾取?br> 14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其特征在干，所述組件還包括保持部件，所述保持部件將所述啟動環(huán)固定到所述懸掛器上以便隨所述懸掛器一起移動直到所述附屬臺肩彼此接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組件，其特征在于所述鉤的脫離接合允許所述懸掛器進(jìn)ー步向下移動以剪切所述保持部件并允許懸掛器相對于所述啟動環(huán)向下移動。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其特征在于朝上負(fù)載臺肩中的至少ー個包括多個朝上負(fù)載臺肩；以及朝下負(fù)載臺肩中的至少ー個包括多個朝下負(fù)載臺肩。
17.一種用于安裝海底井口組件的方法，包括提供罩，所述罩具有包含至少ー個圓錐形的大致朝上負(fù)載臺肩的孔眼，所述朝上負(fù)載臺肩相對于所述孔眼的軸線傾斜；將懸掛器下放到所述罩內(nèi)，所述懸掛器具有相對于所述孔眼的軸線傾斜的至少ー個圓錐形的朝下負(fù)載臺肩；延遲被承載在所述懸掛器上的分離負(fù)載環(huán)的徑向向外移動直到所述懸掛器下放到所述罩內(nèi)的期望位置，其中所述分離負(fù)載環(huán)在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動；以及將所述分離負(fù)載環(huán)向外促動到所述擴(kuò)張位置以允許負(fù)載從套管懸掛器轉(zhuǎn)移到所述罩。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在干，所述方法還包括使所述懸掛器相對于啟動環(huán)向下移動，其中所述啟動環(huán)具有附屬臺肩，所述附屬臺肩接觸所述罩的所述孔眼中的朝上附屬臺肩以防止所述啟動環(huán)和所述分離負(fù)載環(huán)向下移動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在干，所述分離負(fù)載環(huán)具有滑動地接合所述懸掛器的所述朝下負(fù)載臺肩的朝上臺肩和滑動地接合所述罩的所述朝上負(fù)載臺肩的朝下臺肩，其中所述負(fù)載環(huán)由所述懸掛器承載以在縮回位置與擴(kuò)張位置之間移動，其中在所述縮回位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述罩的所述朝上負(fù)載臺肩沿徑向向內(nèi)間隔開，以及在所述擴(kuò)張位置，所述朝下負(fù)載臺肩與所述朝上負(fù)載臺肩成負(fù)載轉(zhuǎn)移接合；扶正環(huán)在所述分離負(fù)載環(huán)下方緊固到所述懸掛器上且具有接觸所述井口罩的所述孔眼的朝外突出體；以及鉤形成在所述扶正環(huán)的上端處，所述鉤施加延遲所述分離負(fù)載環(huán)移動到所述擴(kuò)張位置的向外力直到所述扶正環(huán)上的所述突出體遇到所述罩的所述孔眼的直徑減小部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在干，當(dāng)已置位時對所述懸掛器施加向上力， 以克服所述懸掛器上的負(fù)載，對所述懸掛器解除置位，并收回所述懸掛器。
全文摘要
本發(fā)明涉及主動套管懸掛器鉤機(jī)構(gòu)。具體而言，一種海底井口組件包括具有孔眼的罩。懸掛器下放到罩內(nèi)，該懸掛器具有至少一個扶正指形件，該指形件帶有鉤用于接合由懸掛器經(jīng)由剪力銷承載的啟動環(huán)上的相應(yīng)鉤。負(fù)載環(huán)承載在懸掛器上且初始地支承在形成于懸掛器外部上的凹部內(nèi)。在罩內(nèi)的正確深度處，以與罩的內(nèi)徑上的臺肩一致的方式，銷在套管管柱的重量作用下受到剪切且鉤脫離接合以允許懸掛器上的負(fù)載環(huán)向外滑動并產(chǎn)生用于使套管負(fù)載從懸掛器轉(zhuǎn)移到懸掛器負(fù)載環(huán)、轉(zhuǎn)移到罩負(fù)載環(huán)且最終轉(zhuǎn)移到罩的路徑。
文檔編號E21B33/04GK102561974SQ20111046302
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者N·P·格特 申請人:韋特柯格雷公司