專利名稱：海洋水下井口頭回接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋石油鉆采裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種海洋水下井口頭回接裝置。
背景技術(shù)：
在淺海進(jìn)行油氣開采時，當(dāng)鉆井平臺鉆完一口井后，一般都采用固定式平臺進(jìn)行采油、采氣作業(yè)，由于固定式平臺和海洋水下井口頭之間有很長一段距離，所以要采用海洋水下井口頭回接裝置來隔離海水，為固定式平臺和海洋水下井口頭之間建立一個油氣通道。海洋水下井口頭回接裝置是油氣通道暢通的保證，其上端承接各層套管，下端連接海洋水下井口頭，起到承上啟下的作用。為確保安全和回接作業(yè)的質(zhì)量，海洋水下井口頭回接裝置一般采用3層回接管柱，其作業(yè)程序一般是先回接隔水導(dǎo)管，然后回接133/8 〃套管，最后回接95/8 〃套管。當(dāng)固定式平臺安裝好平臺采油樹后，在95/8 〃套管回接管柱內(nèi) 下入油管便可進(jìn)行采油、采氣作業(yè)?，F(xiàn)有的這種海洋水下井口頭回接裝置與海洋水下井口頭之間，由于距離長，連接操作復(fù)雜，工作效率低，影響了其廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種海洋水下井口頭回接裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)距離長，連接操作復(fù)雜，工作效率低的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種海洋水下井口頭回接裝置，包括隔水導(dǎo)管和回接頭，隔水導(dǎo)管通過螺紋和回接頭連接，回接頭的結(jié)構(gòu)是，從上到下依次包括上端蓋、旋轉(zhuǎn)環(huán)、支撐管、驅(qū)動塊、上端連接塊、導(dǎo)向座、下端連接塊和鎖緊塊，所述的上端蓋通過外臺階通孔中的螺栓與導(dǎo)向座固定連接，在上端蓋與導(dǎo)向座之間的內(nèi)圓臺階之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)環(huán)，旋轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)圓中部設(shè)置有凹槽；在上端蓋與導(dǎo)向座之間的螺栓圓周上套裝有支撐管，支撐管下段外圓周套裝有驅(qū)動塊；導(dǎo)向座下端與鎖緊塊、海洋水下井口頭接觸連接；上端連接塊下端內(nèi)圓周與下端連接塊上端的外圓周套接，上端連接塊的內(nèi)圓周同時套裝在上端蓋外圓周、驅(qū)動塊的外圓周上，下端連接塊的內(nèi)圓周同時套裝在導(dǎo)向座外圓周和鎖緊塊外圓周上。本發(fā)明的有益效果是通過專用工具驅(qū)動鎖緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)海洋水下井口頭回接裝置和海洋水下井口頭的鎖固，通過驅(qū)動連接環(huán)可實(shí)現(xiàn)海洋水下井口頭和固定式平臺的金屬對金屬密封回接，為海洋水下井口頭和固定式平臺提供安全的油氣通道，節(jié)約海洋石油的開發(fā)成本，縮短海上油氣田投產(chǎn)的時間；結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，較好地滿足了海洋水下井口頭回接工藝的要求。


圖I是本發(fā)明海洋水下井口頭回接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明裝置在回接133/8 〃套管22時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明裝置在回接95/8 〃套管27時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I.隔水導(dǎo)管，2.回接頭，3.上端蓋，4.螺栓，5.密封I，6.密封II，7.旋轉(zhuǎn)環(huán)，8.支撐管，9.凹槽，10.驅(qū)動塊，11.上端連接塊，12.密封III，13.密封IV，14.導(dǎo)向座，15.密封V，16.密封VI，17.下端連接塊，18.鎖緊塊，19.海洋水下井口頭，20.金屬密封組合體，21.回接懸掛器，22. 133/8 〃套管，23. 133/8 〃套管回接頭，24.密封VL 25.密封面A，26.斜面，27. 95/8 〃套管，28.轉(zhuǎn)換接頭，29. 95/8 〃套管回接頭，30.金屬密封，31.密封面B，32.臺階I，33.連接環(huán)。
具體實(shí)施例方式參照圖I、圖2、圖3，本發(fā)明的海洋水下井口頭回接裝置結(jié)構(gòu)是，包括隔水導(dǎo)管I和隔水導(dǎo)管的回接頭2，隔水導(dǎo)管I通過螺紋和回接頭2連接?；亟宇^2從上到下為上端蓋
3、旋轉(zhuǎn)環(huán)7、支撐管8、驅(qū)動塊10、上端連接塊11、導(dǎo)向座14、下端連接塊17和鎖緊塊18 ;上端蓋3通過外臺階通孔中的螺栓4與導(dǎo)向座14固定連接，在上端蓋3與導(dǎo)向座14之間的內(nèi)圓臺階之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)環(huán)7，旋轉(zhuǎn)環(huán)7的內(nèi)圓中部設(shè)置有凹槽9，在上端蓋3與導(dǎo)向座14之間的螺栓4圓周上套裝有支撐管8(起支撐作用)，支撐管8下段外圓周套裝有驅(qū)動塊10，導(dǎo)向座14下端與鎖緊塊18、海洋水下井口頭19接觸連接；上端連接塊11下端內(nèi)圓周與下端連接塊17上端的外圓周套接，上端連接塊11的內(nèi)圓周同時套裝在(緊壓包裹)在上端蓋3外圓周、驅(qū)動塊10的外圓周上，下端連接塊17的內(nèi)圓周同時套裝在(緊壓包裹)導(dǎo)向座14外圓周和鎖緊塊18外圓周上；回接頭2上端的上端蓋3與隔水導(dǎo)管I通過螺紋連接；回接頭2下端的鎖緊塊18與海洋水下井口頭19鎖固連接；旋轉(zhuǎn)環(huán)7上端外壁和上端蓋3下端臺階內(nèi)壁之間設(shè)置有密封I 5;旋轉(zhuǎn)環(huán)7下端外壁和導(dǎo)向座14上端臺階內(nèi)壁之間設(shè)置有密封IV 13 ;上端蓋3外壁與上端連接塊11內(nèi)壁接觸面之間設(shè)置有密封II 6 ;下端連接塊17內(nèi)壁和導(dǎo)向座14外壁之間設(shè)置有密封III12 ;海洋水下井口頭19上端面及內(nèi)圓周斜面與導(dǎo)向座14相應(yīng)的接觸面之間分別設(shè)置有密封V 15、密封VI 16。參照圖2，回接頭2和海洋水下井口頭19的內(nèi)腔中，用于下入133/8 〃套管22、133/8 〃套管回接頭23和回接懸掛器21，133/8 〃套管22下端外圓周與133/8 〃套管回接頭23上端內(nèi)圓周通過套管螺紋扣連接，133/8 〃套管回接頭23下端外圓周與回接懸掛器21上端內(nèi)圓周通過螺紋連接?；亟討覓炱?1上端外圓周與海洋水下井口頭19內(nèi)圓周之間設(shè)置有金屬密封組合體20，133/8 〃套管回接頭23與回接懸掛器21的密封面A25之間設(shè)置有密封VII 24 ;回接懸掛器21的密封面A25下方設(shè)置有斜面26。參照圖3，133/8 〃套管22和133/8 〃套管回接頭23內(nèi)腔用于下入95/8 〃套管27、轉(zhuǎn)換接頭28、95/8 〃套管回接頭29和連接環(huán)33，95/8 〃套管27下端外圓周與轉(zhuǎn)換接頭28上端內(nèi)圓周通過套管螺紋連接，轉(zhuǎn)換接頭28下端外圓周與95/8 〃套管回接頭29內(nèi)圓周通過套管螺紋連接，95/8 〃套管回接頭29內(nèi)圓周套裝有連接環(huán)33，連接環(huán)33下端外圓周與回接懸掛器21通過螺紋連接；95/8 〃套管回接頭29下端坐在回接懸掛器21內(nèi)表面的臺階I 32上，95/8 〃套管回接頭29下端外圓周與回接懸掛器21的密封面B31之間設(shè)置有金屬密封30。導(dǎo)向座14下端圓周設(shè)置有安裝鎖緊塊18的孔，導(dǎo)向座14底部設(shè)置有方便插入海洋水下井口頭19外沿的導(dǎo)向喇叭口。鎖緊塊18設(shè)置有與海洋水下井口頭19上端外圓周相配的鎖緊齒形面。95/8 〃套管回接頭29和回接懸掛器21之間的金屬密封30為直插式、旋轉(zhuǎn)擠壓金屬密封結(jié)構(gòu)。本發(fā)明裝置的工作原理是，當(dāng)海洋水下井口頭需要回接到固定式平臺進(jìn)行平臺上采油氣時，根據(jù)油田鉆井工藝要求，金屬密封組合體20和回接懸掛器21與油層套管一起下入井口，坐在海洋水下井口頭內(nèi)，經(jīng)試壓合格后，進(jìn)行回接作業(yè)。在執(zhí)行回接作業(yè)前首先要 對每一個回接頭螺紋及密封進(jìn)行檢查，并徹底清洗，涂上黃油。其次，要對每一個回接頭及專用工具等的功能進(jìn)行檢查，驗(yàn)證回接頭的鎖緊情況及專用工具的旋轉(zhuǎn)位置。海洋水下井口頭回接的順序一般是從大尺寸套管到小尺寸套管，即先回接隔水導(dǎo)管1，然后回接133/8"套管22，最后回接95/8 〃套管27。本發(fā)明裝置的回接工作過程是，I)如圖I所示，當(dāng)固定式平臺安裝好后，經(jīng)檢驗(yàn)海洋水下井口頭19和回接懸掛器21之間的金屬密封組合體20的密封性安全可靠后，在ROV的幫助下，回接頭2隨著隔水導(dǎo)管I 一起下入，直至回接頭2坐在海洋水下井口頭19上。此時，密封V 15和密封VI 16分別與海洋水下井口頭19上端面及內(nèi)圓周斜面很好貼合，形成密封。然后，從固定式平臺上下入專用工具，插入回接頭2內(nèi)腔的凹槽9內(nèi)，對回接頭2的鎖緊機(jī)構(gòu)施加正扣扭矩，驅(qū)動鎖緊塊18進(jìn)入海洋水下井口頭19上端外圓周鎖緊凹槽中，使得回接頭2鎖緊海洋水下井口頭19。經(jīng)試壓合格，預(yù)提后按設(shè)計要求切割隔水導(dǎo)管1，安裝203/4 〃平臺井口套管頭，完成隔水導(dǎo)管I的回接。2)如圖2所示，當(dāng)133/8 〃套管回接頭23隨著133/8 〃套管22下放到位后，133/8〃套管回接頭23下端外圓周的螺紋公扣和回接懸掛器21上端內(nèi)圓周螺紋母扣相嚙合。然后，利用133/8 〃套管22的大鉗工具旋轉(zhuǎn)133/8 〃套管22，使得133/8 〃套管回接頭23向下移動，直至133/8 〃套管回接頭23下端坐在回接懸掛器21的斜面26上。此時，133/8 "套管回接頭23下端外圓周和回接懸掛器21上端密封面A25很好貼合，使得密封VII 24與回接懸掛器21上端密封面Α25形成密封。經(jīng)試壓合格，預(yù)提后，坐卡瓦，按設(shè)計要求切割，安裝203/4 〃 X 135/8 〃平臺井口套管頭，完成133/8 〃套管22的回接。3)如圖3所示，95/8 〃套管回接頭29、金屬密封30、轉(zhuǎn)換接頭28和連接環(huán)33裝配好后隨著95/8 〃套管27下放，直至95/8 〃套管回接頭29下端坐在回接懸掛器21臺階I 32上。然后，從固定式平臺下入專用工具，插入連接環(huán)33的凹槽上，繼續(xù)下放專用工具，使得連接環(huán)33螺紋公扣和回接懸掛器21下端內(nèi)圓周螺紋母扣相嚙合。然后，利用專用工具對連接環(huán)33施加正扣扭矩，使得連接環(huán)33向下移動，通過旋轉(zhuǎn)擠壓使得金屬密封30產(chǎn)生變形。此時，金屬密封30和回接懸掛器21密封面Β31很好貼合，形成密封。經(jīng)試壓合格，預(yù)提后，坐卡瓦，按設(shè)計要求切割，安裝135/8 〃 Xll 〃平臺井口套管頭，完成95/8 〃套管27的回接 。
權(quán)利要求
1.一種海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于 包括隔水導(dǎo)管(I)和回接頭(2)，隔水導(dǎo)管(I)通過螺紋和回接頭(2)連接， 回接頭(2)的結(jié)構(gòu)是，從上到下依次包括上端蓋(3)、旋轉(zhuǎn)環(huán)(7)、支撐管(8)、驅(qū)動塊(10),上端連接塊(11)、導(dǎo)向座(14)、下端連接塊(17)和鎖緊塊(18)， 所述的上端蓋(3)通過外臺階通孔中的螺栓(4)與導(dǎo)向座(14)固定連接，在上端蓋(3)與導(dǎo)向座(14 )之間的內(nèi)圓臺階之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)環(huán)(7 )，旋轉(zhuǎn)環(huán)(7 )的內(nèi)圓中部設(shè)置有凹槽(9);在上端蓋(3)與導(dǎo)向座(14)之間的螺栓(4)圓周上套裝有支撐管(8)，支撐管(8)下段外圓周套裝有驅(qū)動塊(10)； 導(dǎo)向座(14)下端與鎖緊塊(18)、海洋水下井口頭(19)接觸連接； 上端連接塊(11)下端內(nèi)圓周與下端連接塊(17)上端的外圓周套接，上端連接塊(11)的內(nèi)圓周同時套裝在上端蓋(3)外圓周、驅(qū)動塊(10)的外圓周上，下端連接塊(17)的內(nèi)圓周同時套裝在導(dǎo)向座(14)外圓周和鎖緊塊(18)外圓周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)(7)上端外壁和上端蓋(3)下端臺階內(nèi)壁之間設(shè)置有密封I (5)； 旋轉(zhuǎn)環(huán)(7)下端外壁和導(dǎo)向座(14)上端臺階內(nèi)壁之間設(shè)置有密封IV (13)； 上端蓋(3)外壁與上端連接塊(11)內(nèi)壁接觸面之間設(shè)置有密封II (6)； 下端連接塊(17)內(nèi)壁和導(dǎo)向座(14)外壁之間設(shè)置有密封III(12)； 海洋水下井口頭(19)上端面及內(nèi)圓周斜面與導(dǎo)向座(14)相應(yīng)的接觸面之間分別設(shè)置有密封V (15)、密封VI (16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的回接頭(2)上端的上端蓋(3)與隔水導(dǎo)管(I)通過螺紋連接；回接頭(2)下端的鎖緊塊(18)與海洋水下井口頭(19 )鎖固連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的導(dǎo)向座(14)下端圓周設(shè)置有安裝鎖緊塊(18)的孔，導(dǎo)向座(14)底部設(shè)置有導(dǎo)向喇叭口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的鎖緊塊(18)設(shè)置有與海洋水下井口頭(19)上端外圓周相配的鎖緊齒形面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的回接頭(2)和海洋水下井口頭(19)的內(nèi)腔中，用于下入13 3/8 〃套管(22)、13 3/8 〃套管回接頭(23)、金屬密封組合體(20)和回接懸掛器(21)，13 3/8 〃套管(22)下端外圓周與13 3/8 〃套管回接頭(23)上端內(nèi)圓周通過套管螺紋扣連接，13 3/8 〃套管回接頭(23)下端外圓周與回接懸掛器(21)上端內(nèi)圓周通過螺紋連接；回接懸掛器(21)上端外圓周與海洋水下井口頭(19)內(nèi)圓周之間設(shè)置有金屬密封組合體(20)，13 3/8 〃套管回接頭(23)與回接懸掛器(21)的密封面A (25)之間設(shè)置有密封VII(24);回接懸掛器(21)的密封面A (25)下方設(shè)置有斜面(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海洋水下井口頭回接裝置，其特征在于所述的133/8 〃套管(22)和13 3/8 〃套管回接頭(23)內(nèi)腔用于下入9 5/8 〃套管(27)、轉(zhuǎn)換接頭(28)、95/8 〃套管回接頭(29)和連接環(huán)(33)，9 5/8 〃套管(27)下端外圓周與轉(zhuǎn)換接頭(28)上端內(nèi)圓周通過套管螺紋連接，轉(zhuǎn)換接頭(28)下端外圓周與9 5/8 〃套管回接頭(29)內(nèi)圓周通過套管螺紋連接，9 5/8 〃套管回接頭(29)內(nèi)圓周套裝有連接環(huán)(33)，連接環(huán)(33)下端外圓周與回接懸掛器(21)通過螺紋連接；9 5/8 〃套管回接頭(29)下端坐在回接懸掛器 (21)內(nèi)表面的臺階I (32)上，9 5/8 〃套管回接頭(29)下端外圓周與回接懸掛器(21)的密封面B (31)之間設(shè)置有金屬密封(30)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋水下井口頭回接裝置，主要由隔水導(dǎo)管和回接頭、133/8〃套管和133/8〃套管回接頭、95/8〃套管和95/8〃套管回接頭及回接懸掛器等組成。當(dāng)海洋水下井口頭需要回接作業(yè)時，回接頭通過鎖緊塊與海洋水下井口頭實(shí)現(xiàn)鎖固連接，回接頭和海洋水下井口頭之間通過密封Ⅴ和密封Ⅵ實(shí)現(xiàn)密封；133/8〃套管回接頭通過螺紋與回接懸掛器連接，通過密封Ⅶ實(shí)現(xiàn)密封；95/8〃套管回接頭通過連接環(huán)上的螺紋與回接懸掛器連接，通過金屬密封實(shí)現(xiàn)環(huán)空密封。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，較好地滿足了海洋水下井口頭回接工藝的要求。
文檔編號E21B43/013GK102900405SQ20121039852
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者金連登, 鄧平, 李磊, 張元洪, 陳暉 申請人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司