專利名稱：水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于海洋石油、天然氣勘探鉆采裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及到海洋水下井口泥線懸掛系統(tǒng)中的彈性承載定位裝置，具體是一種水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置。
背景技術(shù)：
在海洋石油鉆井的過(guò)程中，使用自升式鉆井平臺(tái)鉆開發(fā)井時(shí)，為了懸掛各層套管及回接生產(chǎn)管柱，需要在海底安裝一套泥線懸掛系統(tǒng)，在鉆井期間，各層套管均懸掛于泥線懸掛系統(tǒng)上，泥線懸掛系統(tǒng)將各層套管重量轉(zhuǎn)移由海床承受，減少了鉆井平臺(tái)的負(fù)荷。目前，泥線懸掛系統(tǒng)裝備的制造公司主要有FMC、Dril-Quip、Plexus和卡麥隆等，所制造的水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，穿過(guò)采購(gòu)成本高，維護(hù)費(fèi)用高，影響了大范圍的推廣和使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，穿過(guò)采購(gòu)成本高，維護(hù)費(fèi)用高的問(wèn)題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置， 包括一個(gè)金屬圓柱型彈性套筒，該彈性套筒上端口內(nèi)沿設(shè)置有向上承載面，該彈性套筒沿圓周外表面從上到下依次設(shè)置有兩級(jí)承載定位齒、定位圓柱面I、定位圓柱面II和彈性鎖爪，定位圓柱面I和定位圓柱面II的過(guò)渡面為定位圓錐面I，定位圓柱面II和彈性鎖爪的過(guò)渡面為定位圓錐面II ；在與定位圓柱面II對(duì)應(yīng)的彈性套筒內(nèi)圓周設(shè)置有開口環(huán)鎖槽，沿彈性套筒圓周軸向設(shè)置有相互交錯(cuò)的應(yīng)力釋放槽I和應(yīng)力釋放槽II。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠。2)金屬圓柱彈性套筒上設(shè)計(jì)有多個(gè)應(yīng)力釋放槽，有效保證了彈性裝置的彈性變形空間，并且增加了流體通道面積。每個(gè)應(yīng)力釋放槽根部形成圓角，避免了彈性套筒變形時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中，提高了可靠性。3)彈性套筒外圓設(shè)置有定位圓柱面、定位圓錐面、定位承載齒和鎖爪，保證了泥線套管懸掛器安裝的同軸度，使泥線懸掛系統(tǒng)安裝方便，節(jié)約作業(yè)時(shí)間。4)設(shè)置的定位承載齒可承載泥線套管懸掛器和套管重量負(fù)荷，并可分解轉(zhuǎn)移傳遞泥線套管懸掛器和套管重量負(fù)荷，增強(qiáng)了泥線懸掛系統(tǒng)的承載能力。

圖1是本實(shí)用新型裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型裝置的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型裝置的初始安裝狀態(tài)的示意圖；圖4是本實(shí)用新型裝置的彈性鎖爪脫開座圈時(shí)的狀態(tài)示意圖；[0011]圖5是本實(shí)用新型裝置套入泥線套管懸掛器I中時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖6是本實(shí)用新型裝置將泥線套管懸掛器II安裝到位的狀態(tài)示意圖。圖中1.向上承載面，2.承載定位齒，3.定位圓柱面I，4.定位圓柱面II，5.定位圓錐面I，6.定位圓錐面II，7.彈性鎖爪，8.開口環(huán)鎖槽，9.應(yīng)力釋放槽I，10.應(yīng)力釋放槽 II，11.開口環(huán)，12.座圈，13.泥線套管懸掛器I，14.泥線套管懸掛器II。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D1、圖2，本實(shí)用新型的彈性承載定位裝置結(jié)構(gòu)是，包括一個(gè)金屬圓柱型彈性套筒，采用合金結(jié)構(gòu)鋼材料制作，該彈性套筒上端口內(nèi)沿設(shè)置有向上承載面1，該彈性套筒沿圓周外表面從上到下依次設(shè)置有兩級(jí)承載定位齒2、定位圓柱面13、定位圓柱面114和彈性鎖爪7，定位圓柱面13和定位圓柱面114的過(guò)渡面為定位圓錐面15，定位圓柱面114 和彈性鎖爪7的過(guò)渡面為定位圓錐面116 ；在與定位圓柱面114對(duì)應(yīng)的彈性套筒內(nèi)圓周設(shè)置有開口環(huán)鎖槽8，沿彈性套筒圓周軸向設(shè)置有相互交錯(cuò)的應(yīng)力釋放槽19和應(yīng)力釋放槽 II10。開口環(huán)鎖槽8中設(shè)置有開口環(huán)11，彈性鎖爪7用于扣掛座圈12，座圈12工作狀態(tài)時(shí)夾于泥線套管懸掛器113和泥線套管懸掛器1114之間。彈性套筒內(nèi)外為圓柱面，也可為開口環(huán)。承載定位齒2設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上的數(shù)量。向上承載面1與水平夾角為20° 40°。承載定位齒2的截面形狀為梯形、方形、 矩形或楔形凸臺(tái)。彈性鎖爪7的截面形狀為矩形、方形、梯形或圓形。開口環(huán)鎖槽8的截面形狀為矩形、方形、梯形或圓形。應(yīng)力釋放槽的根部形成圓角過(guò)渡或倒角過(guò)渡，也可以是封閉的不開口的應(yīng)力釋放槽。彈性套筒為合金鋼、不銹鋼或其它防腐合金材料制作。本實(shí)用新型的工作原理是，該彈性套筒初始狀態(tài)是脹開的(見圖3)，彈性鎖爪7 與座圈12扣掛，座圈12將彈性套筒定位在泥線套管懸掛器1114本體上，泥線套管懸掛器 1114本體下接套管。下放管串時(shí)，泥線套管懸掛器1114和彈性套筒一起裝入泥線套管懸掛器113本體中，泥線套管懸掛器113本體內(nèi)孔擠壓彈性套筒的定位圓錐面116，使彈性套筒徑向向內(nèi)收縮，由于彈性套筒上設(shè)置有相互交錯(cuò)的應(yīng)力釋放槽19和應(yīng)力釋放槽1110，增強(qiáng)了彈性套筒筒體的彈性變形，使彈性套筒的筒體更易于變形，兩個(gè)應(yīng)力釋放槽的根部形成圓角過(guò)渡，減少變形時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中。彈性套筒徑向收縮后，定位圓柱面114直徑減小到小于泥線套管懸掛器113本體內(nèi)孔直徑，泥線套管懸掛器II14和彈性套筒一起進(jìn)入泥線套管懸掛器113本體中，這時(shí)，彈性鎖爪7脫開座圈12(見圖4)。繼續(xù)下放管串，泥線套管懸掛器113本體內(nèi)孔再擠壓定位圓錐面15，彈性套筒徑向再次向內(nèi)收縮，定位圓柱面13直徑減小到小于泥線套管懸掛器113本體內(nèi)孔直徑(見圖5)，泥線套管懸掛器II14本體繼續(xù)推動(dòng)彈性套筒向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)承載定位齒2到達(dá)泥線套管懸掛器113本體內(nèi)表面的承載定位槽時(shí)，彈性套筒自動(dòng)釋放，徑向向外脹開，承載定位齒2嵌在泥線套管懸掛器113本體的承載定位槽中(見圖6)，彈性套筒坐在泥線套管懸掛器113本體上，泥線套管懸掛器1114本體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使泥線套管懸掛器1114本體坐在彈性套筒的向上承載面1上，泥線套管懸掛器1114和套管的重量通過(guò)承載定位齒2轉(zhuǎn)移傳遞到海床。本實(shí)用新型的裝置，用于泥線懸掛系統(tǒng)中，是海洋水下泥線井口裝置下放套管的關(guān)鍵裝置，在下放套管時(shí)彈性套筒上的應(yīng)力釋放槽增強(qiáng)了金屬的彈性變形，使彈性套筒收放自如，下放到位后，彈性套筒自動(dòng)脹開，自動(dòng)定位懸掛器和套管，承載懸掛器和套管重量， 并將懸掛套管重量負(fù)荷分解傳遞轉(zhuǎn)移到海床。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，特別適用于海洋環(huán)境下的泥線作業(yè)要求，滿足海洋環(huán)境的安全性和長(zhǎng)期工作可靠性的要求。
權(quán)利要求1.一種水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置，其特點(diǎn)在于包括一個(gè)金屬圓柱型彈性套筒，該彈性套筒上端口內(nèi)沿設(shè)置有向上承載面(1)，該彈性套筒沿圓周外表面從上到下依次設(shè)置有兩級(jí)承載定位齒O)、定位圓柱面I (3)、定位圓柱面II (4)和彈性鎖爪(7)，定位圓柱面IC3)和定位圓柱面11(4)的過(guò)渡面為定位圓錐面I (5)，定位圓柱面11(4)和彈性鎖爪(7)的過(guò)渡面為定位圓錐面11(6)；在與定位圓柱面11(4)對(duì)應(yīng)的彈性套筒內(nèi)圓周設(shè)置有開口環(huán)鎖槽(8)，沿彈性套筒圓周軸向設(shè)置有相互交錯(cuò)的應(yīng)力釋放槽I (9)和應(yīng)力釋放槽 II(IO)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置，其特點(diǎn)在于所述的開口環(huán)鎖槽(8)中設(shè)置有開口環(huán)(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水下泥線套管懸掛用彈性承載定位裝置，包括一個(gè)金屬圓柱型彈性套筒，該彈性套筒上端口內(nèi)沿設(shè)置有向上承載面，該彈性套筒沿圓周外表面從上到下依次設(shè)置有兩級(jí)承載定位齒、定位圓柱面I、定位圓柱面II和彈性鎖爪，定位圓柱面I和定位圓柱面II的過(guò)渡面為定位圓錐面I，定位圓柱面II和彈性鎖爪的過(guò)渡面為定位圓錐面II；在與定位圓柱面II對(duì)應(yīng)的彈性套筒內(nèi)圓周設(shè)置有開口環(huán)鎖槽，沿彈性套筒圓周軸向設(shè)置有相互交錯(cuò)的應(yīng)力釋放槽I和應(yīng)力釋放槽II。本實(shí)用新型的裝置，下放到位后，彈性套筒自動(dòng)脹開，自動(dòng)定位懸掛器和套管，承載懸掛器和套管重量，并將懸掛套管重量負(fù)荷分解傳遞轉(zhuǎn)移到海床；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全性和可靠性好。
文檔編號(hào)E21B33/043GK202170775SQ20112028310
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者劉小衛(wèi), 楊建武, 金弢 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司