错位耐受的井场连接器组件、系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种用于连接井场的部件的连接组件、系统和方法。所述井场具有延伸进入地下地层的井孔，所述连接组件包括凹型连接器(100)、浮仓(104)以及凸型连接器(110)，所述凹型连接器具有延伸于其中的腔。所述凹型连接器或者浮仓可操作性地连接至第一部件。所述浮仓可操作性地连接至凹型连接器，并且在其中横向地可移动。所述凸型连接器被容纳在所述腔内，并且可操作性地连接至第二部件和所述浮仓，使得所述凸型连接器和所述凹型连接器通过所述浮仓相对于彼此可移动地可定位，据此，井场部件之间的错位是可以接受的。所述凸型连接器可具有枢转地可连接到所述浮仓的接合件。
【专利说明】错位耐受的井场连接器组件、系统和方法
【技术领域】
[0001]本公开一般地涉及在井场作业中使用的连接器。更具体地，本公开涉及连接组件，例如井口和/或海底连接器，以及用于连接各井场部件的其他设备和方法，例如钻井部件和/或扼流压井系统。
【背景技术】
[0002]可以进行各种油田作业以定位和收集有价值的井下流体。石油钻塔位于井场，并且例如钻探工具的井下工具被部署到土地中以到达地下储层。一旦井下工具形成的井孔(或钻孔)到达所需储层，套管(casings)可在井孔内胶合到位，并且将所述井孔完成以启动来自所述储层的流体的生产。可提供多个管(或管柱)以用于传递地下流体到地面。
[0003]井口可以被设置靠近井孔的顶部，用于支撑在井口中的套管和/或管。可提供井口连接器用于连接所述井口至地面部件，例如防喷器(BOP)和/或采油树(a Christmastree) 0在一些井中，管状井口位于海床上。在钻井作业期间，立管从地面的船舶上下降至所述井口。井口连接器连接所述立管的底端至所述井口。井口连接器也可用于连接海底采油树至所述井口。
[0004]连接器可在水下应用中使用。水下连接器被用于连接在海底栈中的各水下设备。在适当的条件下，如果来自水底的气体迁移至水下连接器，在所述连接器内，所述气体可形成水合物，其是烃气和水的固体。所述水合物可以成在所述连接器中积累到其干扰连接器的锁紧机构的操作的程度。为了避免或控制在所述连接器中水合物的形成，可使用水合物密封件以防止或控制气体到所述连接器的迁移。连接器的一些示例被提供在美国专利/申请编号 4，557，508 ;8，016，042 ;7，614，453 ;4，902，044 ；2010/0006298 ；4606555 ；4606555以及5332043中。
【发明内容】
[0005]在至少一个方面中，本文中的技术可涉及一种用于连接井场的部件的连接组件。所述井场具有延伸至地下地层的井口。所述连接组件包括:凹型连接器，其具有可操作地连接至第一部件的端部并且有在其中延伸的腔；浮仓，其可定位于所述凹型形连接器的腔内并且可在其中横向移；以及凸型连接器，其可操作地连接至第二部件。所述凸型连接器可容纳在所述凹型连接器的腔内并且可操作地连接至所述浮仓，以使所述凸型连接器和所述凹型连接器通过所述浮仓相对于彼此是移动地可定位的，从而井场各部件之间的错位是可忍受的。
[0006]所述凹型连接器可包括具有孔穿过其中的壳体，所述孔与第一部件连通。所述壳体可包括上壳体和下壳体，其间具有界面。所述浮仓可安置在上壳体和下壳体中的一个内。所述凸型连接器具有穿过其中的孔，所述孔与第二部件流体连通。所述凹型连接器具有穿过其中的孔，所述孔与第一部件以及所述凸型连接器的孔流体连通。
[0007]所述连接组件也可包括磨损插入件，其可位于凹型连接器内。所述磨损插入件具有穿过其中的孔，所述孔与所述凹型连接器的孔和所述凸型连接器的孔流体连通。所述磨损插入件位于安置在所述上壳体与所述浮仓之间。所述浮仓具有小于所述下壳体内径的一外径，其小于所述下壳体的内径。所述凸型连接器具有一可定位外径相邻邻近定位所述浮仓的内径的外径。所述浮仓的相对端可定位于所述凹型连接器的腔内，并且抵靠所述凹型连接器的内壁以限制其轴向运动。所述浮仓的一端定位抵靠凹型连接器中的磨损插入件以限制其轴向运动。所述连接组件也可包括至少一个密封件。所述凹型连接器中或凸型连接器的端部中的一个是固定的，并且凹型连接器和凸型连接器的端部中的另一个是可移动的。
[0008]另一方面，本发明公开涉及一种用于连接井场的各组件部件的井场系统。所述系统包括第一井场组件部件、第二井场组部件以及连接组件。所述各井场部组件包括各扼流压井管线、低位水下海洋立管泵、防喷器、立管以及它们的和其组合。
[0009]另一方面，本发明涉及一种连接井场各组件部件的方法。所述方法涉及提供连接组件，操作性的地连接所述凹型连接器的端部至第一组第一部件，并且操作性的地连接凸型连接器至第二组第二部件，操作性的地连接所述凸型连接器的一端至凹型连接器内的浮仓，并且通过所述浮仓的运动，相对于彼此可移动地定位所述凸型连接器以及和凹型连接器相对于彼此移动定位，从而井场各组部件之间的偏差错位是可以接受的。
[0010]所述方法也涉及通过在凹型连接器的腔内放置磨损插入件的方式而预防磨损，或者提供至少一个密封件靠近所述凹型连接器、凸型连接器、浮仓以及它们的组合中之一。
[0011]另一方面，本发明公开涉及一种用于连接井场各组部件的连接组件。所述连接组件包括:一凹型连接器，其具有一在其中延伸的腔延伸于其中；一浮仓，其具有一端可操作性的地连接至第一组件第一部件的端部，所述浮仓可操作性的地连接至所述凹型连接器并且在凹型连接器其中可横向移动；以及一凸型连接器。所述凸型连接器包括:一枢转接合件，其具有一组件端部可操作性的地连接至第二组第二部件的部件端部；以及一仓端部，其可操作性的地连接至所述浮仓以提供其间的摆动，以使所述凸型连接器与所述凹型连接器可相对于彼此可移动地定位，从而井场各组部件之间的错偏差位是可以接受的。
[0012]所述凸型连接器以及凹型连接器可以均各自具有穿过其中的孔，所述孔与第一组部件和第二组部件流体连通。所述凹型连接器可包括一凹型壳体，并且所述凸型连接器包括一凸型壳体。所述凸型壳体可被操作性的连接至凹型壳体，并且所述凸型壳体可有接合件以及位于其中的浮仓的一部分。
[0013]所述接合件具有一穿过其中的通道，所述通道与第一组一部件和第二组二部件流体连通。所述浮仓包括一活塞环，其可滑动的地定位于凹型连接器的活塞室内。所述活塞室有限制所述浮仓的轴向运动的多个壁。所述浮仓有位于其中在其中具有的一腔以枢转地容纳所述接合件的仓端部。所述凸型连接器可以包括一凸型壳体可操作性的连接至第二组件部件，并且所述壳体可在其中可具有一接合腔位于其中以枢转地容纳接合件的组件部件端部。
[0014]所述接合件在部件端部和仓端部的每个可包括一固定的套筒和一个枢轴球体在每个组件端部和仓端部。所述接合件可包括在所述仓端部与部件端部之间延伸的一旋枢转转通道延伸于所述仓端部与组件端部之间。所述旋转通道具有穿过其中一的孔，所述孔穿过其中与第一组件部件和第二组件部件流体连通。所述连接组件也还可包括至少一个密封件。所述凹型接连器或所述凸型连接器的一端是固定的，并且所述凹型接连器或所述凸型连接器的一端的另一个是可移动的。
[0015]在另一方面，本公开发明涉及一种用于连接井场各组部件的井场系统。所述系统包括第一井场组部件、第二井场组部件以及所述连接组件。所述井场组部件可包括扼流压井管路、低位海洋立管泵、防喷器、立管以及它们的组合。
[0016]最后，在另一方面，本发明公开涉及一种连接井场各组部件的方法。所述方法涉及提供所述连接组件，操作性的地连接所述浮仓的端部至第一组部件以及至到凹型连接器，操作性的地连接所述凸型连接器到至第二组部件以及连接所述凸型连接器的接合件至所述浮仓，并且通过所述浮仓的运动，所述凸型连接器和凹型连接器相对于彼此可移动地定位，从而井场各组部件之间的偏差错位是可接受的。本发明公开也可涉及提供至少一个密封件靠近所述凹型连接器、所述凸型连接器、所述浮仓以及它们的组合和其组合中的一个。
[0017]在一个实施例中，一种设备装置包括一个凸型插头连接器和一个凹型接收连接器用以容纳和连接所述凸型插头连接器。所述设备装置还包括一连接机构，以使得所述凸型插头连接器甚至在凸型插头连接器没有准确地对齐于凹型接收连接器的情况下，能够连接至所述凹型接收连接器。
[0018]在本公开的另一方面中，根据本发明公开所述的系统包括第一钻井组部件和第二钻井部组件。所述第一钻井部组件包括一个连接于其的到其上的凸型插头连接器。所述第二钻井组件部件包括连接于到其上的凹型接收连接器。所述凹型接收连接器配置构造成为容纳和连接凸型插头连接器。所述系统还包括一连接机构，以使得所述凸型插头连接器甚至在凸型插头连接器没有准确地对齐于凹型接收连接器的情况下，能够连接至所述凹型接收连接器。
[0019]上文的一般性的描述和下文的详细的描述是本发明公开的典型示例性的，并且其意在提供用于理解根据权利要求的本发明的本质和特征的一个概述或框架用于理解如权利要求所述的本发明的本质和特性。所包括的附图以用于提供进一步理解本发明的进一步理解，并且所述附图其被并入和且构成本说明书的一部分。所述附图示出了本发明公开的不同的实施例并且与【具体实施方式】所述描述一起用来解释本发明的原则原理和操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为详细的地理解上述上面描述的特征和优点，可通过参照附图其中所示的各实施例可而有简要地总结以上的更具体的理解的描述，所述实施例上本简要的总结示出在附图中。然而，应该被指出的是，附图仅示出了典型的实施例，因此并非不应被因此认为其限制本发明的它的范围。为了清楚和简明起见，附图不一定非按比例绘制并且附图的某些特征和某些视图可以可能以夸大的比例或示意性地示出。
[0021]图1是具有连接不同组件部件的一连接组件的海上井场的示意图；
[0022]图2A是根据本发明的凹型接收连接器的一实施例的侧面剖视图；
[0023]图2B是匹配到根据本发明的凸型插头连接器的图2A的凹型接收连接器的与根据本发明的凸型插头连接器接合后的剖面图；
[0024]图2C是凹型接收连接器与所接合匹配的图2B的凸型插头连接器的分解图；
[0025]图3A是根据本发明的凹型接收连接器的另一实施例的侧面剖视图；
[0026]图3B是匹配到根据本发明的凸型插头连接器的图3A的凹型接收连接器与根据本发明的凸型插头连接器接合后的剖面图；
[0027]图4A是根据本发明所示的凸型插头连接器和所接合匹配的凹型接收连接器的实施例的侧面剖视图；
[0028]图4B是在图5中所示的凸型插头连接器和凹型接收连接器的剖面透视图；以及
[0029]图5是描述了连接井场各组部件的方法的方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]容易理解的是，如在本文的附图中一般性的地描述和示出的，本发明的各组件可被布置和设计为多种不同的配置构造。因此，本公开如附图中所示的实施例的下文面更加详细的地描述如附图中所示的本发明的各实施例，其并非意在限制本发明的范围，仅仅而仅是根据本发明公开当前设想的各实施例的某些示例的代表性的某些示例。
[0031]提供用于连接钻井设备的弹性连接器，例如扼流压井系统以及其他的系统。本发明公开已被开发以提供可靠的地连接多个钻井组部件的装置和方法。一种水下防喷器组海底防喷器(BOP)组可包括两个主要的组件部件:一个低位水下海洋立管总成(LMRP)和一个较低的低位堆栈。这些组部件可被连接在一起作为一个统一的系统工作。但是，随着LMRP返回到地面进行维护操作并且所述较低的低位堆栈保持在水下海底井口上，此统一系统它们可被定期周期性地的分离。这些组件的水下海底再联合是相对困难的，并且新的客户的需求也许可能需要多于一个的LMRP接合于到一个单一的较低的低位堆栈。在LMRP以及较低低位堆栈上，可能需要各连接器的刚性以连接各扼流压井系统以及其他系统。也就是说，当一个LMRP与匹配到一个较低低位堆栈接合时，对齐各扼流压井系统以及其他系统的各连接器是困难的。
[0032]各扼流压井系统可包括刚性高压钢管，其邻近运行于主井孔延伸邻近。可以提供的该高压“接头”(stab)用以连接所述LMRP的扼流压井管路至所述较低低位堆栈的扼流压井管路。各扼流压井接头、受声波控制的声学接头、以及其他类型的可分离高低压连接件的其他类型可以是刚性的，并且其可包括下述的:(I) 一凸型接头，其可直接的地或间接的地螺拴至住或紧固至连接件的结构，例如到较低低位堆栈的连接件的结构；以及(2) —凹型接收器，其用于容纳所述凸型接头，其中所述凹型接收器包括各密封元件以增加建立与所述凸型接头的密封，并且所述凹型接收器直接的地或间接的地螺栓住至或紧固至连接件的结构,例如到所述LMRP的连接件的结构。
[0033]对齐所述凸型接头与所述凹型接收器可能可以是困难的，所述凹型接收器的内径(ID)与所述凸型接头的外径(OD)之间的密封公差和间隙是非常小的(在近似于约千分之一英尺或厘米的量级上)。最终的结构结果可能是这样的，各这些类型的连接件的类型可以是(I) 一旦由于在各连接件上有轻微的“浮动”，连接至接头上是相对困难的；并且(2)高磨损组件，由于由于为了对齐所述凸型接头以及凹型接收器的所述小间隙装置小的间隙意味着为了对齐凸型接头与凹型接收器，其可是可能有必须的量的一所需的ID/0D物理相互接触作用的量。
[0034]图1示出了井场I的一示例，其描述了可能使用一种连接组件10的环境。所述井场包括一平台12，其有一钻塔14以及在其下延伸其向下的一立管16。所述立管16连接至一水下海底系统18，其可包括例如一个低位水下海洋立管总成、防喷器、心轴、较低低位堆栈和/或其他特征。所述水下系统18被连接至井口 20，其延伸到位于水底海底24中的井孔22。
[0035]所述连接组件10被连接至所述海底系统18用于与其操作。所述连接组件10经由扼流压井管路25以及相关部件连接至所述平台12。在示出的示例中，所述连接组件10被连接至LMRP17并连接至低位堆栈19。当所述连接组件10被描绘为与扼流压井作业一起使用时，所述连接组件10可与各种井场部件一起使用以在其间提供存在(或无)错位情况下的连接。例如，本文中的连接器可以是陆基的或水下的连接器，其用于连接多种井场部件，例如管、外壳、立管、井口、防喷器、低位海洋立管泵(LMRP)等。包括井下钻孔工业的内部及外部应用的其他应用是可能的并且在本发明的范围内。
[0036]图2A-3B描述了所述连接组件10的实施例。在这些图的每一个中，所述连接组件10包括凹型接收连接器100、100’，其具有在其中可滑动地可运动的浮仓104、104’。凸型接收连接器110可被所述浮仓104、104’以及所述凹型接收连接器100容纳。经由所述浮仓104、104’，所述凹型接收连接器100、100’与所述凸型接收连接器110相对于彼此是可移动的。以这种方式，连接至所述凹型接收器100和所述凸型接收连接器110的部件随其可以是可移动的以允许其间的错位。
[0037]参照图2A-2C，其提供一种凹型连接器100的实施例。图2A描绘了根据本发明的凹型接收连接器100的一个实施例的剖面侧视图。这样的凹型接收连接器100可容纳并且连接至凸型插头连接器110，其示例显示于图2B。在一实施例中，所述凹型接收连接器100被连接至LMRP，并且所述凸型接头接收器110被连接至低位堆栈，尽管在其他实施例中其可能是相反的。类型地，所述凹型接收连接器100以及所述凸型插头连接器110可被用于连接LMRP的扼流压井管路至低位堆栈的扼流压井管路，但是所述各连接器100、110不受限于此应用。
[0038]如图所示,所述凹型接收连接器100包括壳体102,在此示例中，所述壳体102具有由两部份组成的壳体102a、102b，其可被刚性地连接至例如LMRP或低位堆栈的结构，或者是所述结构的一部分。在一个实施例中，上壳体部件(或盖子)102a和下壳体部件(或接头(sub)) 102b通过螺栓114或者其他适合的紧固件114保持在一起。可选择性地提供夹具105。界面126被限定在上壳体102a与下壳体102b之间。所述壳体组件102a、102b可被连接到各部件，例如LMRP以及低位堆栈用于它们的操作性连接。
[0039]在所述壳体组件102a、102b被紧固在一起时，所述浮仓(或活塞)104可位于由壳体组件102a、102b形成的腔129内。如图所示，所述壳体102的内径116可大幅地大于所述浮仓104的外径118，并且限定用于容纳所述浮仓104的腔129。这可以允许所述浮仓104在壳体102的内径116的范围内轴向地和/或横向地滑动。界面130设置在所述浮仓104与所述下壳体102b之间。所述浮仓104可位于上壳体102a与下壳体102b之间用以限制其间的轴向运动和/或用以限制在腔129中的横向运动。
[0040]当所述浮仓104在壳体102内移动时，位于所述浮仓104上的面密封件106可接触并且密封抵靠着壳体102的相应密封表面120。一个或多个插头密封件108可密封抵靠凸型插头接收器110，结合图2B和图2C，其将被更加详细的讨论。一个或多个密封件可被设置在所属连接器100、110附近以提供关于连接好的部件的流体密封功能。
[0041]图2B和2C描述了所述凹型连接器100与所述凸型插头连接器110连接在一起的剖面图和分解图。所述浮仓104的内径131可被构造成容纳凸型插头连接器110。在某些实施例中，所述浮仓104的内径131与所述凸型插头连接器110的外径133之间的间隙是非常小的，例如在约千分之一英尺或厘米的量级。在这样的实施例中，当接合所述凸型插头连接器110与所述浮仓104时，浮仓104与凸型插头连接器110之间的小角度错位是可接受的。
[0042]相比之下，所述浮仓104在壳体102内的横向运动可适应凸型插头连接器110与凹型接收连接器100之间的相当大的轴向偏差(可能到大概一英尺(2.54厘米)或者更多)。也就是说，在当尝试将其连接在一起时凸型插头连接器110与凹型接收连接器100未对准的事件中，所述浮仓104可相对于凹型接收连接器100的壳体102横向移动以对齐于凸型插头连接器110。可被接受的轴向偏差量取决于腔129的尺寸相对于浮仓104的尺寸。
[0043]在给定的示例中，所属凸型插头连接器110可被固定，而所述凹型接收连接器100可如箭头所示的相对于其移动，并且相反也是可能的。孔124可允许流体通路穿过所述连接组件10。所述孔124可与连接至所述各凸型和/或凹型连接器110、100的部件处于流体连通，用于流体通路穿过其中。
[0044]在某些实施例中，所述面密封件106可被设计为通过在延伸穿过壳体102的中心孔124内的液压是“自激的”。所述中心孔124可提供通过连接器100、110连接的部件之间的液体连通，用于流体的通路穿过其中。因为在所述中心孔124中的压力可大于所述中心孔124外的压力，因此可以存在压力差以提高所述面密封件106的密封能力。更具体地，所述中心孔124中的压力可以深入到界面126(此处可能无密封件)以产生促使浮仓104在方向128上抵靠壳体部件102b的力。这可减少在界面130处出现的任何间隙，从而提高面密封件106的密封能力。在一个示例中，例如在水下应用中，中心孔124中的压力可以在约15，OOOpsi (1054.9kg/cm)的量级上，而凹型接收连接器100外部的压力可以在约5, OOOpsi (351.62kg/cm)的量级上。由于由内压所施加的力可超过在相反方向上由外压所施加的压力，此压力差可在方向128上推动浮仓104。
[0045]在某些实施例中，磨损插入件112可被设置在凹型接收连接器100中以延长所述凹型接收连接器100的使用寿命。所述浮仓104的上端可位于所述磨损插入件112与所述界面130之间。所述磨损插入件112可被放置在受到显著磨损的位置处，所述磨损例如来自穿过中心孔124的研磨液的磨损。当磨损插入件112被充分地磨损时，其可被移除并且更换。所述磨损插入件112是可选择的并且在某些实施例中是可被删除的。相似地，在另外一些实施例中，磨损插入件可并入凸型插头连接器110中以延长所述凸型插头连接器110的使用寿命。
[0046]尽管图2A到图2C所描述的浮仓104示出在所述凹型接收连接器100内，但还可以预期的是，这样的浮仓104或其他浮动元件也可被并入根据本公开的凸型插头连接器110内。也就是说，凸型插头连接器110可包括固定部分和可移动部分，所述固定部分刚性地紧固至例如LMRP或低位堆栈的结构，所述可移动部分相对于固定部分横向地和/或角度地移动以适应凸型插头连接器110与凹型接收连接器100之间错位。在其它实施例中，所述凹型接收连接器100以及凸型插头连接器110两者均包括固定部分以及可移动部分以适应其间的错位。
[0047]图3A以及图3B示出了有容纳于其内的凸型插头连接器110的可选的凹型接收器100’的剖面图。除了壳体102’包含通过再定位紧固件114’连接的处于不同构造中的上壳体部分102a’以及下壳体部分102b’外，所述凹型接连器100’与图2A-图2C的凹型连接器相似。修改后的浮仓104’以及磨损插入件112’被设置在壳体102’的修改后的腔129’内。所述凸型连接器110可容纳于所述壳体的腔129内并且在所述浮仓104’的直径131’内。在图3B中，还描绘了有扼流压井管路25 (图1)连接到其的更详细的夹具105’。
[0048]图4A以及图4B描绘了连接组件10的附加实施例。参照图4A，其示出了根据本发明的连接组件10的实施例的剖面侧视图。图4B是图4A中所示的连接组件10的剖切透视图。在此实施例中，凸型插头连接器210具有枢转接合件225操作性地连接至浮仓204。所述浮仓204可在凹型接收连接器200内横向运动。所述凸型插头连接器210延伸至所述凹型接收连接器200并且经由所述浮仓204可在其内移动。凸型插头连接器210的接合件225包括位于其相对端部的两个球形连接件228a、228b，其使可移动部分230相对于连接组件10的固定部分232能够移动。
[0049]在给定的示例中，所述凹型连接器200可以是固定的，而所述凸型连接器210可经由浮仓204相对于凹型连接器移动，并且相反的也是可能的。在示出的示例中，固定部分232可被刚性地连接至例如低位堆栈19的结构。可移动部分230可被连接至例如LMRP的结构，并且横向和/或角度地移动以适应凹型接收连接器200相对于其的轴向和/或角度错位。球形连接件228a、228b之间的枢转通道234可以使移动部分230能够横向和/或角度移动。能够被接受的轴向和/或角度错位量取决于所述枢转通道234的长度，球形连接件228a、228b的灵活性，以及其他因素。
[0050]在某些实施例中，通过限制可移动部分的运动到平行平面上，凹型连接器200的支撑结构(或壳体)236可保持可移动部分230基本上平行于固定部分232。支撑结构236被示出为包括上壳体237以及下壳体239，其限定其中的腔241。所述腔241容纳可浮(或浮)仓248的一部分以及凸型连接器210。所述上壳体237具有一穿过其中的孔。所述可浮仓248有延伸穿过所述孔的端部，用于连接至所述结构17。在某些实施例中，所述支撑结构236可设计为允许可移动部分230相对于固定部分232的一些角运动，但所述角运动可被限制在所需的范围内。
[0051]所述可浮仓248在其附近具有活塞235，其可滑动地容纳于在上壳体237中的室243内。所述室243被限定为允许浮仓248的横向运动，但限制其轴向运动。所述浮仓248有位于其内的接合腔245，用于容纳球形连接器(或活塞连接器)228a。球形连接器(或部件连接器)228b操作性地连接至壳体250，用于围绕其的枢转运动。所述壳体250可有接合腔237，用于容纳所述球形连接器228b。
[0052]在所示的实施例中，每个球形连接件228a、228b均包括锥形套筒240，其相对于球242枢转。密封件244防止流体通过所述锥形套筒240与所述球242之间。另一方面，可允许流体进入锥形套筒240与可移动部分230的壳体248以及与固定部分232的壳体250之间的界面246内。这将允许中心孔224中的液压进入界面246，并且挤压锥形套筒240抵靠球242，从而提高其间的密封。由此，所述套筒240与球242之间的密封是“自激的”。增加中心孔224中的压力可改善锥形套筒240与球242之间的密封。
[0053]图5描绘了一种连接井场的部件的方法300。该方法涉及309，其提供例如本发明所描述的连接组件。该方法还涉及310、320以及330，310操作性地连接浮仓的端部和/或凹型连接器至第一井场组件，320操作性地连接凸型连接器至第二井场组件并且连接至浮仓，并且通过浮仓的移动330可使凸型连接器以及凹型连接器相对于彼此可移动地定位，从而井场部件之间的错位是可接受的。
[0054]所述凹型或凸型连接器可以是固定的，另一个可相对于其移动。该方法可按需要以任何顺序并且重复的执行。
[0055]本公开可在不偏离它的精神或本质特征的其他具体形式下实施。所描述的实施例在所有方面仅认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求指出，或者由将来某个时间加入到本发明中的权利要求指出，而非上述描述指出。在所述权利要求的等效的意义和范围内的所有改变在其范围内均可接受。
[0056]本领域技术人员应当理解的是，通过配置有执行所需功能的算法的软件，本文公开的技术可被实施用于自动化/自动应用。通过对一个或更多的具有合适硬件的适用的通用电脑编程，上述各方面均可被执行。编程可通过使用通过处理器可读的一个或多个程序存储设备并且编码由计算机可执行的各指令的一个或多个程序来完成，用于执行本发明所描述的操作。所述程序存储设备可为下列形式，例如，一个或多个软盘；CD只读存储器(CDROM)或者其他光盘；只读存储器(ROM);以及其他在本领域公知或随后开发的各种形式。所述各指令的程序可是“目标代码”，也就是说，以可或多或少地由计算机直接地执行的二进制形式；以“源代码”形式，在执行前“源代码”需要编译或解释；或以一些中间的形式，例如部分编译代码。程序存储设备以及指令的编码的确切形式在这里并不重要。本发明的各方面也可被构造为仅在现场执行上述各功能(通过适当的硬件/软件)，和/或通过扩展的通信(例如，无线、因特网、卫星等)网络远程控制来执行上述各功能(通过适当的硬件/软件)。
[0057]上述是优选实施例的说明，并且本领域技术人员可对其进行大量修改而不偏离本公开，其中本公开的范围由下述权利要求书的字面上以及等效的范围确定。
[0058]虽然参考各种实现与开发描述了各实施例，应当被理解的是，这些实施例是说明性的并且本发明主题的范围不限于此。大量的变化、修改、附加和改进是可能的。例如，可连接一个或更多的连接组件和/或部件。可提供各种连接器和/或组件的特征的各种组合。
[0059]多个实例可以被提供用于本文所描述的部件、操作或结构作为单一实例。一般地，表示为在该示例性构造中的分离部件的结构和功能可实施为组合的结构或部件。相似地，表示为单一部件的结构和功能可实施为分离的部件。这些以及其他的变化、修改、附加，以及改进均属于本发明主题的范围。
【权利要求】
1.一种用于连接井场部件的连接组件，所述井场具有井孔，其延伸进入地下地层，所述连接组件包括: 凹型连接器，其具有可操作性的连接至第一部件的端部以及在其中延伸的腔； 浮仓，其可在所述凹型连接器的腔内定位并且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其可操作性地连接至第二部件，所述凸型连接器可容纳在所述凹型连接器的腔中，并且可操作性地连接至所述浮仓，使得所述凸型连接器和所述凹型连接器通过所述浮仓相对于彼此可移动地可定位，从而井场部件之间的错位是可以接受的。
2.权利要求1的连接组件，其中，所述的凹型连接器包括壳体，所述壳体具有穿过其中与第一部件连通的孔。
3.权利要求2的连接组件，其中，所述壳体包括其间具有界面的上壳体以及下壳体。
4.权利要求3的连接组件，其中，所述浮仓在上壳体以及下壳体的一个中是可定位的。
5.权利要求1的连接组件，其中，所述凸型连接器具有穿过其中与第二部件流体连通的孔。
6.权利要求5的连接组件，其中，所述凹型连接器有穿过其中与第一部件和所述凸型连接器的孔流体连通的孔。
7.权利要求1的连接组件，其还包括在所述凹型连接器内可定位的磨损插入件。
8.权利要求7的连接组件，其中，所述磨损插入件具有穿过其中与所述凹型连接器的孔和所述凸型连接器的孔流体连通的孔。
9.权利要求1的连接组件，其中，所述浮仓具有小于下壳体的内径的外径。
10.权利要求1的连接组件，其中，所述凸型连接器具有可定位为邻近所述浮仓的内径的外径。
11.权利要求1的连接组件，其中，所述浮仓的相对端部可定位在所述凹型连接器的腔中，并且抵靠所述凹型连接器的内壁以限制其轴向运动。
12.权利要求11的连接组件，其中，所述浮仓的端部可定位抵靠所述凹型连接器内的磨损插入件以限制其轴向运动。
13.权利要求1的连接组件，其还包括至少一个密封件。
14.权利要求1的连接组件，其中所述凹型连接器和所述凸型连接器的端部中的一个是固定的，并且所述凹型连接器和所述凸型连接器的端部中的另一个是可移动的。
15.一种连接井场部件的井场系统，所述井场具有井孔，其延伸进入地下地层，所述井场系统包括: 第一井场部件； 第二井场部件；以及 连接组件，其包括: 凹型连接器，其具有可操作性的连接至第一部件的端部以及在其中延伸的腔； 浮仓，其可在所述凹型连接器的腔内定位并且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其可操作性地连接至第二井场部件，所述凸型连接器可容纳在所述凹型连接器的腔中，并且可操作性地连接至所述浮仓，使得所述凸型连接器和所述凹型连接器通过所述浮仓相对于彼此可移动地可定位，从而井场部件之间的错位是可以接受的。
16.权利要求15的井场系统，其中，所述井场组件包括扼流压井管路、低位海洋立管泵、防喷器、立管以及它们的组合。
17.一种连接井场部件的方法，所述井场具有井孔，其延伸进入地下地层，所述方法包括: 提供一种连接组件，其包括: 凹型连接器，其具有可操作性的连接至第一部件的端部以及在其中延伸的腔； 浮仓，其可在所述凹型连接器的腔内定位并且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其可操作性地连接至第二部件，所述凸型连接器可容纳于所述凹型连接器的腔内，并且可操作性的连接至所述浮仓； 将所述凹型连接器的端部操作性地连接至第一部件，并且将所述凸型连接器操作性地连接至第二部件； 将所述凸型连接器的端部连接至在所述凹型连接器中的浮仓；以及 通过所述浮仓的移动，相对于彼此可移动地定位所述凸型连接器与所述凹型连接器，据此，所述井场部件之间的错位是可接受的。
18.权利要求17的方法，其还包括提供至少一个密封件，所述密封件在所述凹型连接器、凸型连接器、浮仓和其组合中的一个的附近。
19.一种用于连接井场的部件的连接组件，所述井场具有井孔，其延伸进入地下地层，所述连接组件包括: 凹型连接器，其具有其中延伸的腔； 浮仓，其具有可操作地连接至第一组件的端部，所述浮仓可操作地连接至所述凹型连接器且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其包括枢转接合件，所述枢转接合件具有可操作性地连接至第二部件的部件端部，和可操作性地连接至所述浮仓以提供其间的枢转运动的仓端部，使得所述凸型连接器和所述凹型连接器相对于彼此可移动地可定位，据此，所述井场部件之间的错位是可接受的。
20.权利要求19的连接组件，其中，所述凸型连接器以及凹型连接器都具有穿过其中与第一部件和第二部件流体连通的孔。
21.权利要求19的连接组件，其中，所述凹型连接器包括凹型壳体，并且所述凸型连接器包括凸型壳体，所述凸型壳体可操作性地连接至凹型壳体，所述凸型壳体具有接合件以及位于其中的所述浮仓的一部分。
22.权利要求19的连接组件，其中，所述接合件具有穿过其中与第一部件以及第二部件流体连通的通道。
23.权利要求19的连接组件，其中，所述浮仓包括可滑动地可定位在所述凹型连接器的活塞室内的活塞环。
24.权利要求23的连接组件，其中，所述活塞室具有限制所述浮仓的轴向运动的壁。
25.权利要求19的连接组件，其中，所述浮仓具有位于其中的腔以枢转地容纳所述接合件的仓端部。
26.权利要求19的连接组件，其中，所述凸型连接器包括凸型壳体，所述凸型壳体可操作性地连接至第二部件，所述壳体有位于其中的接合腔以枢转地容纳所述枢转接合件的部件％5部。
27.权利要求19的连接组件，其中，所述接合件在部件端部和仓端部的每个处包括固定的套筒以及枢转球。
28.权利要求19的连接组件，其中，所述接合件包括枢转通道，其在所述仓端部与部件端部之间延伸。
29.权利要求28的连接组件，其中，所述旋转通道有穿过其中与第一部件以及第二部件流体连通的孔。
30.权利要求19的连接组件，其还包括至少一个密封件。
31.权利要求19的连接组件，其中，所述凹型连接器以及所述凸型连接器的端部中的一个是固定的，并且其中，所述凹型连接器以及所述凸型连接器的端部中的另一个是可移动的。
32.一种用于连接井场的部件的井场系统，所述井场具井孔，其延伸进入地下地层，所述井场系统包括: 第一部件； 第二部件；以及 连接组件，其包括: 凹型连接器，其具有在其中延伸的腔； 浮仓，其具有可操作性地连接至第一部件的端部，所述浮仓可操作性地连接至凹型连接器并且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其包括枢转接合件，所述枢转接合件具有可操作性地连接至第二部件的部件端部，和可操作性地连接至所述浮仓以提供其间的枢转运动的仓端部，使得所述凸型连接器和所述凹型连接器相对于彼此可移动地可定位，据此，所述井场部件之间的错位是可接受的。
33.权利要求32的井场系统，其中，所述井场部件包括扼流压井管路、低位海洋立管泵、防喷器、立管以及它们的组合。
34.一种连接井场部件的方法，所述井场具有井孔，其延伸进入地下地层，所述方法包括: 提供一种连接组件，其包括: 凹型连接器，其具有在其中延伸的腔； 浮仓，其具有可操作性地连接至第一部件的端部，所述浮仓可操作性地连接至凹型连接器并且在其中横向地可移动；以及 凸型连接器，其包括枢转接合件，所述枢转接合件具有可操作性地连接至第二部件的部件端部，和可操作性地连接至所述浮仓以提供其间的枢转运动的仓端部； 将所述浮仓的端部操作性地连接至第一部件并且连接至所述凹型连接器； 将所述凸型连接器操作性地连接至第二部件，并且将所述凸型连接器的接合件操作性地连接至所述浮仓；以及 通过所述浮仓的移动，相对于彼此可移动地定位所述凸型连接器与所述凹型连接器，据此，所述部件之间的错位是可接受的。
35.权利要求34的方法，其还包括提供至少一个密封件，所述密封件在所述凹型连接器、凸型连接器、浮仓和其组合中的一个的附近。
【文档编号】E21B33/038GK104271870SQ201380023484
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月4日 优先权日:2012年4月4日
【发明者】T.J.米勒, K.A.格雷宾, M.E.波拉德, F.B.斯普林格特 申请人:国民油井华高公司