本發(fā)明涉及水下油氣設(shè)備開發(fā)技術(shù)，特別是關(guān)于水下臥式采油樹的吊運和安裝的取送工具。

背景技術(shù)：

為實現(xiàn)水下油氣開發(fā)，水下完井通常需要將水下采油樹設(shè)備與水下井口對接安裝，從而保證水下油氣開采的順利進行；然而采油樹設(shè)備與水下井口對接的技術(shù)難度大，操作困難。具體表現(xiàn)為：首先，水下井口完井后，井口基座可能發(fā)生傾斜，使采油樹與水下井口不易對接；其次，在采油樹與水下井口對接過程中，需對采油樹進行吊裝，而采油樹吊裝過程中可能受鉆井平臺或風浪的影響，使得采油樹在對接過程中發(fā)生擺動，影響對接；最后，采油樹在無特定工具吊裝的情況下，采油樹與水下井口對接過程中，采油樹與水下井口的密封部位可能發(fā)生磕傷或損壞，影響整個采油樹系統(tǒng)的完井作業(yè)。

鑒于此，亟需一種水下臥式采油樹取送工具，保證水下采油樹與水下完井對接和水下采油樹的維護取出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種水下臥式采油樹取送工具，以便在進行水下臥式采油樹安裝的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)取送工具本身與水下臥式采油樹的鎖緊/解鎖功能。

本發(fā)明又一目的在于提供一種水下臥式采油樹取送工具，在使用該取送工具對水下臥式采油樹進行水下安裝及取回作業(yè)時，具備與水下井口裝置的對中及導向功能。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的主要技術(shù)方案包括：

一種水下臥式采油樹取送工具，其具有：

取送工具本體，具有相對設(shè)置的第一端和第二端，取送工具本體的第二端供鎖緊/松開被取送的水下臥式采油樹；

套環(huán)，套設(shè)固定于取送工具本體的第二端外側(cè)，與取送工具本體之間形成有容置空間，套環(huán)具有貫穿其側(cè)壁的通道孔；

卡牙組件，具有若干卡牙，各卡牙具有內(nèi)側(cè)端、外側(cè)端及處于二者之間并活動連接套環(huán)的側(cè)壁的通道孔的連接部，具有張開狀態(tài)和收攏狀態(tài)，處于張開狀態(tài)時，其具有較大的第一外徑，使得取送工具本體的第二端通過卡牙的外側(cè)端鎖緊被取送的水下臥式采油樹，處于收攏狀態(tài)時，其具有較小的第二外徑，取送工具本體的第二端松開被取送的水下臥式采油樹；以及

驅(qū)動環(huán)，設(shè)于取送工具本體的第一端和卡牙組件之間，能夠驅(qū)動卡牙組件的卡牙的內(nèi)側(cè)端使其由收攏狀態(tài)向張開狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

其中，套環(huán)的通道孔數(shù)量為與卡牙對應的若干個，均勻設(shè)置于套環(huán)的上端，即遠離取送工具本體的第二端的一端。

其中，卡牙的外側(cè)端的上表面具有斜面或過渡面，和/或卡牙的外側(cè)端的下表面具有斜面或過渡面，當取送工具本體置入水下臥式采油樹或自其中取出時，通過水下臥式采油樹對下表面或上表面的斜面或過渡面的抵壓使卡牙組件由張開狀態(tài)向收攏狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

其中，驅(qū)動環(huán)的驅(qū)動部和/或卡牙的被驅(qū)動部設(shè)有過渡驅(qū)動面，過渡驅(qū)動面包括臺階面、斜面、弧面及其結(jié)合。

其中，驅(qū)動環(huán)的內(nèi)壁中部形成有凸沿，凸沿與取送工具本體之間設(shè)置密封。

其中，還具有限位環(huán)，固定于取送工具本體的第一端和驅(qū)動環(huán)之間。

其中，還具有測試孔，設(shè)于取送工具本體內(nèi)部用于取送工具安裝后對采油樹進行內(nèi)部壓力測試和密封性能測試。

其中，還具有排泄孔，設(shè)于取送工具本體內(nèi)部用于取送工具安裝后對采油樹進行內(nèi)部壓力測試和密封性能測試。

其中，還具有導向筒，與取送工具本體連接，在采油樹取送工具安裝對接過程中，導向筒具有導向定位功能，導向筒沿采油樹基座立柱導向定位，使取送工具與采油樹對接。

其中，為了同時能夠?qū)崿F(xiàn)水下井口連接裝置的鎖緊及解鎖功能，還具有液壓驅(qū)動裝置，為井口連接器提供解鎖和鎖緊動力，液壓驅(qū)動裝置保證取送工具取出采油樹前，對井口連接器解鎖，和取送工具安裝到位后，井口連接器鎖緊；采油樹取送工具最終保證采油樹的順利安裝和取出。

其中，還具有中心支架，取送工具本體、導向筒、液壓驅(qū)動裝置分別與中心支架連接。

上述水下臥式采油樹取送工具，其中，卡牙的連接部與套環(huán)的側(cè)壁的通道孔之間為滑動連接，使得驅(qū)動環(huán)能夠推抵卡牙組件于所述套環(huán)的通道孔中向取送工具本體的外周移動。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的水下臥式采油樹取送工具，其在進行水下臥式采油樹安裝的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)取送工具本身與水下臥式采油樹的鎖緊/解鎖功能，在使用該取送工具對水下臥式采油樹進行水下安裝及取回作業(yè)時，具備與水下井口裝置的對中及導向功能，其能夠?qū)⑺屡P式采油樹正確安裝于水下井口中，且其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個實施例的水下臥式采油樹取送工具的立體圖；

圖2為圖1的剖視圖；

圖3為圖2的局部放大圖。

【附圖標記說明】

取送工具本體1、限位環(huán)2、驅(qū)動環(huán)3、卡牙4、套環(huán)5、導向筒6、導向支架7、驅(qū)動裝置8、中心支架9、吊環(huán)10。

具體實施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖通過具體實施方式對本發(fā)明作詳細描述。

參見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明一個實施例的水下臥式采油樹取送工具，其具有：取送工具本體1及套設(shè)于其上的套環(huán)5、卡牙組件和驅(qū)動環(huán)3。

其中，取送工具本體1整體呈柱狀體，該柱狀體具有若干段不同外徑的等徑段，還可以具有外徑變化的非等徑段，柱狀的該取送工具本體1具有相對設(shè)置的第一端和第二端。其第一端可以設(shè)置例如吊環(huán)10在內(nèi)的供吊裝設(shè)備吊裝用的連接部件，用于采油樹取送工具與采油樹對接完成后，采油樹的吊運和起吊；其第二端供鎖緊/松開被取送的水下臥式采油樹（本實施例中設(shè)置為可以進入到采油樹本體的內(nèi)部，從而實現(xiàn)采油樹取送工具與采油樹本體內(nèi)部的鎖緊。實際應用中，采油樹本體內(nèi)部可以為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有限位槽，該限位槽供其卡固鎖緊）。

其中，套環(huán)5套設(shè)于取送工具本體1的第二端。本實施例中，套環(huán)5整體呈筒狀，其內(nèi)壁面形成有一臺階面，內(nèi)徑較小的一端可拆卸地套設(shè)并固定連接于取送工具本體1的第二端，內(nèi)徑較大的一端在其內(nèi)壁面與取送工具本體1之間設(shè)置有一間隙，形成一容置空間，且該內(nèi)徑較大的一端的側(cè)壁設(shè)置有若干通道孔，優(yōu)選為各通道孔對稱分布設(shè)置。

其中，卡牙組件設(shè)于取送工具本體1的第一端和第二端之間，具有張開狀態(tài)和收攏狀態(tài)，處于張開狀態(tài)時，其具有較大的第一外徑，使得取送工具本體1的第二端鎖緊被取送的水下臥式采油樹，處于收攏狀態(tài)時，其具有較小的第二外徑，取送工具本體1的第二端松開被取送的水下臥式采油樹。具體的，卡牙組件具有若干卡牙4，卡牙組件在收攏狀態(tài)與張開狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換是通過卡牙4的徑向活動實現(xiàn)的。本實施例中，卡牙4活動設(shè)置于套環(huán)5的側(cè)壁的通道孔（例如，卡牙4可以套環(huán)5為支點形成一類似杠桿的機構(gòu)），卡牙組件呈收攏狀態(tài)時，卡牙4不突出至套環(huán)5外，此時可以將套環(huán)5連同卡牙4等伸入采油樹的內(nèi)部，卡牙組件呈張開狀態(tài)時，其卡牙4由套環(huán)5的通道孔突出至套環(huán)5外，突出至套環(huán)5外的卡牙4與水下臥式采油樹的內(nèi)部的限位槽相互卡合固定，即形成對采油樹的鎖緊（為了提高鎖緊效果，采油樹可以設(shè)置兩個以上的限位槽，相應的，卡牙4的外側(cè)則設(shè)置對應數(shù)量的與其相配合的凸起）。為了便于卡牙組件在兩個狀態(tài)間轉(zhuǎn)換時的狀態(tài)回復，卡牙組件還具有彈性件，其彈性力作用于卡牙4的徑向活動，即通過彈性件的彈性力加強卡牙4的狀態(tài)轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，而且，還可以擴大其適應范圍，例如，當利用自重使卡牙4回復原點位置時，若使用角度與重力間具有較大夾角時則效果較差，而設(shè)置彈性件則可以克服該不足。

其中，驅(qū)動環(huán)3設(shè)于取送工具本體1的第一端和卡牙組件之間，能夠驅(qū)動卡牙組件使其由收攏狀態(tài)向張開狀態(tài)轉(zhuǎn)換（既可以利用驅(qū)動環(huán)3來驅(qū)動卡牙組件使其由張開狀態(tài)向收攏狀態(tài)轉(zhuǎn)換，也可以通過其他動力如重力、彈性件的彈性力等來驅(qū)動卡牙組件使其由張開狀態(tài)向收攏狀態(tài)轉(zhuǎn)換）。具體的，驅(qū)動環(huán)3能夠沿取送工具本體1的第一端向第二端的延伸方向往返移動，并推抵驅(qū)動/牽拉驅(qū)動卡牙組件在收攏狀態(tài)與張開狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

為了保證驅(qū)動環(huán)3對卡牙4順利流暢的驅(qū)動，尤其是采用推抵驅(qū)動時，驅(qū)動環(huán)3的驅(qū)動部和/或卡牙4的被驅(qū)動部設(shè)有過渡面，過渡面包括臺階面、斜面、弧面及其結(jié)合。本實施例中以臺階面為例，如圖3所示，卡牙4靠近取送工具本體1的一側(cè)（即內(nèi)側(cè)）設(shè)置的過渡面由兩個臺階面及設(shè)于二者之間的一個斜面構(gòu)成，而相應的，驅(qū)動環(huán)3的過渡面由兩個臺階面及兩個斜面構(gòu)成。而為了便于驅(qū)動的順暢進行，驅(qū)動環(huán)3的驅(qū)動部的頂端還設(shè)置有倒角。

其中，為了便于操作，避免驅(qū)動環(huán)3的脫出，還具有對驅(qū)動環(huán)3位移的位移極限進行限制的限位環(huán)2，限位環(huán)2設(shè)于取送工具本體1。本實施例中，限位環(huán)2相對靠近取送工具本體1的第一端設(shè)置，并通過螺紋固定于取送工具本體1。

其中，還具有中心支架9和導向筒，取送工具本體1和導向筒分別與中心支架9連接。本實施例中，中心支架9整體呈圓盤形，取送工具本體1穿設(shè)于圓盤的中心，并貫穿其兩個底面，導向筒具有導向架7和兩個導向筒6，導向架7沿圓盤形中心支架9的直徑方向設(shè)置，兩個導向筒6設(shè)于導向架7的兩端，導向筒與取送工具本體1平行設(shè)置。為了便于接入，導向筒6的接入端設(shè)置倒角。導向筒具有安裝定位和導向功能，導向筒配合采油樹導向基座上的立柱（圖中未示出），以便于取送工具在安裝過程中定位。

取送工具本體1內(nèi)部設(shè)有兩個通道，一個作為測試孔，另一個作為排泄孔，可用于取送工具安裝完成后的采油樹內(nèi)部壓力和密封性能測試。

其中，還具有驅(qū)動裝置8，驅(qū)動裝置8可以作為井口連接器驅(qū)動裝置，具體的，在完成與采油樹對接后，井口連接器驅(qū)動裝置通過液壓驅(qū)動作用于井口連接器（井口連接器連接水下井口和采油樹下部端口），使采油樹本體與水下井口連接鎖緊，可用于取送工具對接完成后的采油樹內(nèi)部的壓力和密封性能測試。

本發(fā)明的采油樹取送工具，可以按如下流程操作：

一、安裝采油樹本體：

采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置（包括取送工具本體1、限位環(huán)2、驅(qū)動環(huán)3、套環(huán)5和卡牙4）進入采油樹本體（采油樹本體內(nèi)部為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并設(shè)有限位槽）后，使驅(qū)動環(huán)3下行，驅(qū)動環(huán)3推擠卡牙4撐開至張開狀態(tài)，采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置與樹本體內(nèi)部的限位槽鎖緊，利用采油樹取送工具本體1上端固定安裝的吊環(huán)10，吊裝采油樹本體至水下井口，利用導向架7實現(xiàn)導向?qū)χ?，完成對位，然后?qū)動裝置8通過液壓驅(qū)動作用于井口連接器（連接水下井口和采油樹下部端口），使井口連接器將采油樹本體與水下井口連接鎖緊，對接完成后，再利用取送工具測試對接完成后的采油樹內(nèi)部的壓力和密封性能，之后使驅(qū)動環(huán)3上行，驅(qū)動環(huán)3松開卡牙4使其收攏至收攏狀態(tài)，采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置與樹本體內(nèi)部的限位槽解鎖，利用吊環(huán)10將采油樹吊起。

二、取出采油樹本體：

吊送采油樹取送工具至水下井口處的采油樹本體，利用導向筒實現(xiàn)導向?qū)χ?，完成對位，采油樹取送工具的?nèi)部取送裝置（包括取送工具本體1、限位環(huán)2、驅(qū)動環(huán)3、套環(huán)5和卡牙4）進入采油樹本體（采油樹本體內(nèi)部為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并設(shè)有限位槽）后，使驅(qū)動環(huán)3下行，驅(qū)動環(huán)3推擠卡牙4撐開至張開狀態(tài)，采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置與樹本體內(nèi)部的限位槽鎖緊，然后驅(qū)動裝置8通過液壓驅(qū)動作用于井口連接器（連接水下井口和采油樹下部端口），使井口連接器將采油樹本體與水下井口解鎖，利用吊環(huán)10將采油樹取送工具及采油樹一同吊起，吊出至預定位置后，使驅(qū)動環(huán)3上行，驅(qū)動環(huán)3松開卡牙4使其收攏至收攏狀態(tài)，采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置與樹本體內(nèi)部的限位槽解鎖。

本發(fā)明的另一個實施例中，其與前述實施例不同之處在于，驅(qū)動環(huán)被替換為設(shè)于取送工具本體的第二端和卡牙組件之間。

本發(fā)明的另一個實施例中，其與前述實施例不同之處在于，驅(qū)動環(huán)與卡牙的內(nèi)側(cè)為可樞轉(zhuǎn)的活動連接。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，為了使其結(jié)構(gòu)更簡單、更穩(wěn)定，且使用壽命更長，尤其是為了使卡牙與套環(huán)間的結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、運行更穩(wěn)定，其相對于前述實施例優(yōu)選之處在于，卡牙的連接部與套環(huán)的通道孔之間并非樞轉(zhuǎn)連接，而是滑動連接，即卡牙的連接部可滑動的設(shè)于套環(huán)的通道孔的底部，使得當驅(qū)動環(huán)驅(qū)動卡牙內(nèi)側(cè)端時，卡牙沿套環(huán)的通道孔的底部向套環(huán)外滑動，當卡牙的外側(cè)端被抵壓時，卡牙沿套環(huán)的通道孔的底部向套環(huán)內(nèi)滑動收縮。該種結(jié)構(gòu)設(shè)置相較樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)而言，既不需要設(shè)置易損的樞軸，使其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、更耐用，又因為卡牙無需樞轉(zhuǎn)，而不需要套環(huán)的通道孔具有能容納卡牙長度方向的尺寸，只需要其能夠容納卡牙高度的尺寸，如此即可有效降低套環(huán)的高度，進而使整體結(jié)構(gòu)更精簡。當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，此處的滑動既包括平面型滑軌，也包括滾珠式滑軌。

綜上所述可知，本發(fā)明的采油樹取送工具包括導向筒，井口連接器驅(qū)動裝置和內(nèi)部取送裝置，其中采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置包括取送工具本體、限位環(huán)、驅(qū)動環(huán)、套環(huán)和卡牙，取送工具本體下端外側(cè)與套環(huán)通過螺紋連接固定，套環(huán)上端形成臺階沿，并在其側(cè)壁上形成若干對稱的通道孔，各通道孔內(nèi)安設(shè)卡牙，套環(huán)臺階沿上部的取送工具本體外側(cè)安設(shè)驅(qū)動環(huán)，采油樹取送工具與采油樹對接過程中，可通過導向架定位，當采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置進入采油樹本體（采油樹本體內(nèi)部為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并設(shè)有限位槽）后，通過外部機械作用于驅(qū)動環(huán)，使驅(qū)動環(huán)下行，驅(qū)動環(huán)推擠卡牙組使其徑向撐開，采油樹取送工具的內(nèi)部取送裝置與采油樹本體內(nèi)部的限位槽鎖緊，驅(qū)動裝置在完成與采油樹對接后，井口連接器驅(qū)動裝置通過液壓驅(qū)動作用于井口連接器（連接水下井口和采油樹下部端口），使采油樹本體與水下井口連接鎖緊，并在對接完成后可以用取送工具測試采油樹內(nèi)部的壓力和密封性能。

換句話說，本發(fā)明的取送工具具有與水下臥式采油樹鎖緊及解鎖功能、對中及導向功能、水下井口連接裝置鎖緊/解鎖功能。當使用該取送工具對水下臥式采油樹進行水下安裝及取回作業(yè)時，可通過該取送工具將水下臥式采油樹與該取送工具本身鎖緊而不松脫，在水下臥式采油樹完全安裝于水下井口后，可通過該取送工具將水下臥式采油樹與該取送工具本身解鎖并可單獨將該取送工具取出至水面。當使用該取送工具對水下水下臥式采油樹進行水下安裝及取回作業(yè)時，可通過該取送工具的對中及導向功能使水下臥式采油樹與水下井口能夠定向進行匹配安裝。當使用該取送工具對水下水下臥式采油樹進行水下安裝及取回作業(yè)時，可通過該取送工具以液壓驅(qū)動的方式將水下井口連接裝置與水下井口鎖緊從而使水下采油樹與水下井口鎖緊，同理可通過該工具以液壓驅(qū)動的方式將水下井口連接器與水下井口解鎖從而使水下采油樹與水下井口解鎖。