一种用于水下控制模块的下放工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于水下控制模块的下放工具，其特征在于包括支承盘、锁紧单元、往复液压缸和保护罩，所述支承盘上中部安设有锁紧单元，所述的往复液压缸安设在支承盘的外周，所述的保护罩安设在支承盘的下方，所述的往复液压缸为单杆活塞液压缸，活塞杆的前端与保护罩相连。本实用新型提供一种采油树水下控制模块的下放工具，其结构简单紧凑，操作简便，工作可靠性高，能在深水高压不易观察的情况下与水下控制模块衔接，进行准确的安装和回收，作业的效率高；采用液压对水下控制模块进行软着陆连接和平稳脱开，完全能够符合海洋深水作业的工作需求。本实用新型很少用到密封，降低了由深水密封带来的难度，提高了可靠性。
【专利说明】—种用于水下控制模块的下放工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于水下控制模块的下放工具，属于海洋石油天然气钻采装备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]水下采油树是连接到海底井口装置上的全套设备，目的是用于控制油气井生产时井口的流量和压力，管理采油或采气作业，或者注水和注气作业，也可以进行井下修井作业。水下控制模块安装在采油树上，是采油树系统中重要的组成部分，是采油树控制部分的核心部件，用于控制采油树的安全正常工作，同时也具有处理紧急事故和进行远程控制的功能。水下控制模块能否正常工作，直接关系到采油树能否正常工作，所以当水下控制模块不能正常工作时将其从采油树上安全的脱离并回收维修，在水下控制模块被修好后再由下放工具将其平稳的安装在采油树上显得至关重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于水下控制模块的下放工具，它能将水下控制模块进行平稳脱开和安装，且结构紧凑，操作简便。
[0004]本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是:包括支承盘、锁紧单元、往复液压缸和保护罩，所述支承盘上中部安设有锁紧单元，所述的往复液压缸安设在支承盘的外周，所述的保护罩安设在支承盘的下方，所述的往复液压缸为单杆活塞液压缸，活塞杆的前端与保护罩相连 。
[0005]按上述方案，所述的支承盘上安设有液压快速插座和压力补偿器，液压快速插座的输出端与单杆活塞液压缸的进液腔相连，压力补偿器与单杆活塞液压缸的回液腔相连。
[0006]按上述方案，所述的单杆活塞液压缸沿支承盘周向安设2~4个。
[0007]按上述方案，所述的锁紧单元包括锁紧筒体，锁紧筒体内腔安设有活塞状的锁紧滑块，锁紧滑块下端设置圆锥面与安设在锁紧筒体下端外周的锁舌相配置，锁紧滑块的上端与径向设置的锁紧杆相连，锁紧杆的另一端伸出锁紧筒体与锁紧筒体上开设的弯折定位槽相配置。
[0008]按上述方案，所述的锁紧筒体由上、下筒体通过连接盘对合连接而成，在上筒体的顶部设置有提升孔，上筒体的外周面上开设两个上下弯折的定位槽，下筒体的下端外周开设矩形的锁舌孔，锁舌孔中安设锁舌，锁舌的内端与锁紧滑块下端的圆锥面相配置；所述的下筒体外周面和锁舌与水下控制模块接口相配置。
[0009]按上述方案，所述的锁舌沿周向设置3飞个，所述的锁舌外端面上、下设置有向中间倾斜的倒角，倒角角度为40-50°，内端面向上倾斜8~12°，所述的锁紧滑块下端的圆锥面的单边斜度对应设置为8~15°，与锁舌内端面相配置。
[0010]按上述方案，所述的定位槽包括轴向开设的移位槽，移位槽的上端开设横向的解锁定位槽，移位槽的下端开设横向的锁紧定位槽，解锁定位槽与锁紧定位槽通过移位槽弯折相连通。
[0011]按上述方案，所述的支承盘上安设有平衡块，在支承盘的外周开设有提升孔。
[0012]按上述方案，所述的保护罩的上方开设有观察孔，保护罩的下端开设有向上延伸的导向槽。
[0013]本实用新型的有益效果在于:1、提供一种采油树水下控制模块的下放工具，此工具结构简单紧凑，操作简便，工作可靠性高，能在深水高压不易观察的情况下与水下控制模块衔接，进行准确的安装和回收，作业的效率高，并降低了作业成本；采用液压对水下控制模块进行软着陆连接和平稳脱开，完全能够符合海洋深水作业的工作需求。2、本实用新型很少用到密封，这很大程度上降低了由深水密封带来的难度，从而降低了加工成本，提高了可靠性，整个下放工具的使用寿命延长。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一个实施例的正视立体图。
[0015]图2为本实用新型一个实施例中锁紧单元的正视立体图。
[0016]图3为锁紧单元与水下控制模块接口配合的立体图。
[0017]图4为锁紧单元与水下控制模块接口配合的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]下面就结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0019]包括支承盘3、锁紧单元1、往复液压缸12和保护罩5，所述支承盘为圆盘形中部开孔安设有锁紧单元，所述的锁紧单元包括锁紧筒体，锁紧筒体由上、下筒体16、18通过连接盘17对合连接而成，在上筒体的顶部设置有提升孔14，上筒体的外周面上开设两个上下弯折的定位槽，定位槽包括沿轴向开设的移位槽，移位槽的上端开设横向的解锁定位槽A，移位槽的下端开设横向的锁紧定位槽B，解锁定位槽与锁紧定位槽通过移位槽弯折相连通，解锁定位槽与锁紧定位槽开有与锁紧手柄15直径相同的圆弧槽，使锁紧手柄停放更稳固；下筒体的下端外周开设矩形的锁舌孔，锁舌孔中安设锁舌19，锁紧筒体内腔安设有活塞状的锁紧滑块20，锁紧滑块下端设置圆锥面与安设在锁紧筒体下端的锁舌内端相配置，锁紧滑块的上端与径向设置的锁紧杆15相连，锁紧杆的另一端伸出锁紧筒体与锁紧筒体上开设的定位槽相配置；所述的锁舌沿周向设置3个，所述的锁舌外端面上、下设置有向中间倾斜的倒角，倒角角度为45°，内端面向上倾斜10°，所述的锁紧滑块下端的圆锥面的单边斜度对应设置为12°，与锁舌内端面相配置。下筒体外周面和锁舌与水下控制模块接口相配置，用以与水下控制模块的连接。所述的往复液压缸安设在支承盘的外周，往复液压缸为3个，沿周向均布，所述的往复液压缸为单杆活塞液压缸，液压缸缸体与支承盘相连，伸出的活塞杆前端与安设在支承盘下方的保护罩相连，所述的保护罩为圆筒形，上方开设有3个矩形观察孔4，保护罩的下端开设有从底部向上延伸一端距离的导向槽6，导向槽的长度和位置应与水下控制模块的导向装置一致，主要对下放工具的导向定位，保护罩5的形状与水下控制模块的外形相一致。保护罩随活塞杆的伸缩而升降。在支承盘上安设有液压快速插座11和压力补偿器2，液压快速插座的输出端与单杆活塞液压缸的进液腔接口 7通过管线相接，压力补偿器与单杆活塞液压缸的回液腔接口 13通过管线相连。在支承盘上还安设有平衡块8，在支承盘的外周开设有提升孔10，提升孔为4个，沿周向均布。
[0020]本实用新型的工作过程为:在回收水下控制模块时，先是由作业船上的吊绳通过锁紧单元I上的提升孔14吊着整个下放工具下放到水下控制模块上，由导向槽6进行导向，将下放工具准确的放入导向筒内，由ROV (水下机器人)将hot stab (快速插头)插入液压快速插座11内，通过液压控制往复液压缸12向下运动，并由观察口 4观察，当锁紧单元I的锁紧块19进入水下控制模块接口 21 —段距离后停止向下运动；由ROV操作锁紧手柄15，锁紧手柄15由A 口移动到B 口，锁紧手柄15给锁紧滑块20向下的力，锁紧滑块20通过下端的圆锥面与锁紧块19的锥面接触，靠斜面的挤压产生径向力，推动锁紧块19沿径向由内向外运动，与水下控制模块接口 21的内槽面啮合，则下放工具由解锁状态到锁紧状态。然后驱动往复液压缸12慢慢向上运动，使水下控制模块与采油树脱开，拔出hot stab,通过吊绳将下放工具和水下控制模块一起回收。如果操作中发现下放工具上的提升鼻孔14失效，用吊绳通过四个提升孔10回收模块。
[0021]在下放水下控制模块时，由下放工具锁住水下控制模块，通过导向筒将下放工具平稳的落在采油树上，由ROV将hot stab插入液压快速插座11内，驱动液压缸12缓慢向下运动，实现水下控制模块的软着陆；再由ROV操作锁紧手柄15由B 口上移到A 口进行解锁，此时拔出hot stab,提起吊绳，回收下放工具,完成下放。
[0022]本实用新型的用于水下控制模块的下放工具，在水下控制模块下放和回收的过程中，通过液压驱动对控制模块平稳脱开和软着陆，机械的方式进行锁紧和解锁，结构简单、操作方便，锁紧和解锁不涉及密封，可靠性高，完全能适应采油树控制模块的下放和回收要求。
【权利要求】
1.一种用于水下控制模块的下放工具，其特征在于包括支承盘、锁紧单元、往复液压缸和保护罩，所述支承盘上中部安设有锁紧单元，所述的往复液压缸安设在支承盘的外周，所述的保护罩安设在支承盘的下方，所述的往复液压缸为单杆活塞液压缸，活塞杆的前端与保护罩相连。
2.根据权利要求1所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的支承盘上安设有液压快速插座和压力补偿器，液压快速插座的输出端与单杆活塞液压缸的进液腔相连，压力补偿器与单杆活塞液压缸的回液腔相连。
3.根据权利要求1或2所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的单杆活塞液压缸沿支承盘周向安设2~4个。
4.根据权利要求1或2所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的锁紧单元包括锁紧筒体，锁紧筒体内腔安设有活塞状的锁紧滑块，锁紧滑块下端设置圆锥面与安设在锁紧筒体下端外周的锁舌相配置，锁紧滑块的上端与径向设置的锁紧杆相连，锁紧杆的另一端伸出锁紧筒体与锁紧筒体上开设的弯折定位槽相配置。
5.根据权利要求4所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的锁紧筒体由上、下筒体通过连接盘对合连接而成，在上筒体的顶部设置有提升孔，上筒体的外周面上开设两个上下弯折的定位槽，下筒体的下端外周开设矩形的锁舌孔，锁舌孔中安设锁舌，锁舌的内端与锁紧滑块下端的圆锥面相配置；所述的下筒体外周面和锁舌与水下控制模块接口相配置。
6.根据权利要求5所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的锁舌沿周向设置3飞个，所述的锁舌外端面上、下设置有向中间倾斜的倒角，倒角角度为40-50°，内端面向上倾斜8~12°，所述的锁紧滑块下端的圆锥面的单边斜度对应设置为8~15°，与锁舌内端面相配置。
7.根据权利要求5所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的定位槽包括轴向开设的移位槽，移位槽的上端开设横向的解锁定位槽，移位槽的下端开设横向的锁紧定位槽，解锁定位槽与锁紧定位槽通过移位槽弯折相连通。
8.根据权利要求1或2所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的支承盘上安设有平衡块，在支承盘的外周开设有提升孔。
9.根据权利要求1或2所述的用于水下控制模块的下放工具，其特征在于所述的保护罩的上方开设有观察孔，保护罩的下端开设有向上延伸的导向槽。
【文档编号】E21B23/00GK203729922SQ201420132521
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】苏强, 叶道辉, 吴文, 何同, 朱高磊 申请人:江汉石油钻头股份有限公司