一种用于导管架扩展的水下快速连接结构及其使用方法与流程

本发明涉及一种用于导管架扩展的水下快速连接结构及其使用方法，属于油田钻探。

背景技术：

1、渤海海域具有广泛的油气资源，是我国第一大油气田。随着我国石油资源消费的大幅度增加，国家能源战略受到很大挑战，经济有效地快速开发渤海海域的油气资源已备受关注。渤海标准化平台的推广有效的提高了油气资源开发的效率，正在大量的应用在渤海油气田的开发项目中。对于常规的导管架扩展方案通常是将扩展部分安装就位后进行水下焊接施工，将扩展部分的水平撑杆和斜撑与原导管架进行连接，水下施工周期长且效率低。因此，急需设计一种用于导管架扩展的水下快速连接结构。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种用于导管架扩展的水下快速连接结构及其使用方法，该结构利于安装，有效提高了海上施工效率，降低了水下施工的风险，同时减少了结构建造和施工成本，提高了经济效益，对我国油气田开采具有重要的意义。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种用于导管架扩展的水下快速连接结构，包括：

4、导向装置，所述导向装置为顶端呈喇叭状开口的空心柱体结构，与待扩展的导管架为一体式设计；

5、对接装置，与所述导向装置为分体式设计，所述对接装置包括固定立柱、倒喇叭口和连接插销，所述固定立柱的上端与外扩腿固定连接，下端与所述倒喇叭口的上端连接，所述倒喇叭口的下端与所述连接插销连接；

6、固定组件，包括若干楔形块和一封隔器，若干所述楔形块沿所述导向装置的内壁周向均匀分布且沿其轴向间隔布置，形成供所述对接插销插入的定位区域，所述封隔器设置在所述导向装置的下端内壁上。

7、所述的水下快速连接结构，优选地，还包括灌浆管线，所述灌浆管线沿所述外扩腿的外壁布置，并伸入所述对接装置的空腔内，所述灌浆管线的底部穿过所述连接插销的管壁至所述导向立柱与所述连接插销之间的环形空间中。

8、所述的水下快速连接结构，优选地，所述导向装置包括导向立柱以及设置于所述导向立柱上端的喇叭口。

9、所述的水下快速连接结构，优选地，所述楔形块为三角形楔形块。

10、所述的水下快速连接结构，优选地，所述封隔器为环形柱体可充气结构。

11、所述的水下快速连接结构，优选地，所述外扩腿包括防沉板，设置在所述外扩腿的底部。

12、所述的水下快速连接结构，优选地，所述外扩腿还包括斜撑杆，所述斜撑杆的两端分别与所述外扩腿、所述防沉板连接。

13、本发明第二方面提供一种用于导管架扩展的水下快速连接结构的使用方法，包括如下步骤：

14、进行水下安装时，首先将所述对接装置的所述连接插销沿所述导向装置的所述喇叭口插入所述导向立柱内，通过所述导向立柱内所述楔形块的设置对所述连接插销进行支撑定位，安装就位后，控制所述封隔器充气膨胀，使所述导向立柱与所述连接插销之间的环形空间底部完全封堵，最后通过所述灌浆管线注入泥浆，将所述导向装置与所述对接装置紧密固定，从而稳定地将所述外扩腿安装在导管架上。

15、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

16、1、本发明通过设置导向装置和对接装置实现水面下导管架和扩展腿的安装和对接，导向装置与原导管架为一体构造，对接装置与扩展腿为一体构造，利用顶端呈喇叭开口状的空心柱体结构的导向装置，在安装扩展腿时，只需将扩展腿的对接装置沿导向装置的顶开口插入导向立柱内，通过多个楔形块的设置，在导向立柱内对对接装置的连接插销进行支撑定位，并通过灌浆连接将导向装置与对接装置紧密固定，从而稳定地将导管架扩展腿安装连接在原导管架上。

17、2、本发明利用多个沿导向立柱圆周方向分布的楔形块供对接装置的连接插销插入的定位区域，并由沿导向立柱圆周方向分布的封隔器围成供对接装置的连接插销定位后的封隔区域，灌浆管线通过扩展腿延伸到对接装置内部穿过连接插销管壁将泥浆注入到导向立柱与连接插销之间的环形空间，实现导向装置和对接装置的紧密连接。通过连接结构，可以实现导管架扩展在水下的快速连接，同时通过灌浆连接，有利于增加导管架的结构稳定性。

18、3、基于本发明的连接结构，可快速实现导管架的扩展，提高海上施工效率，减少水下施工作业的风险，同时减少了常规扩展方案中扩展腿与原导管架之间连接的水平撑和斜撑结构，有效地节省的工程建造成本，提高了经济效益，有利于降本增效。

技术特征：

1.一种用于导管架扩展的水下快速连接结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的水下快速连接结构，其特征在于，还包括灌浆管线(9)，所述灌浆管线(9)沿所述外扩腿(1)的外壁布置，并伸入所述对接装置(5)的空腔内，所述灌浆管线(9)的底部穿过所述连接插销(63)的管壁至所述导向立柱(52)与所述连接插销(63)之间的环形空间中。

3.根据权利要求1所述的水下快速连接结构，其特征在于，所述导向装置(5)包括导向立柱(52)以及设置于所述导向立柱(52)上端的喇叭口(51)。

4.根据权利要求1所述的水下快速连接结构，其特征在于，所述楔形块(7)为三角形楔形块。

5.根据权利要求1所述的水下快速连接结构，其特征在于，所述封隔器(8)为环形柱体可充气结构。

6.根据权利要求1所述的水下快速连接结构，其特征在于，所述外扩腿(1)包括防沉板(2)，设置在所述外扩腿(1)的底部。

7.根据权利要求6所述的水下快速连接结构，其特征在于，所述外扩腿(1)还包括斜撑杆(3)，所述斜撑杆(3)的两端分别与所述外扩腿(1)、所述防沉板(2)连接。

8.一种如权利要求2-7任意一项所述的用于导管架扩展的水下快速连接结构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于导管架扩展的水下快速连接结构及其使用方法，水下快速连接结构包括：导向装置，所述导向装置为顶端呈喇叭状开口的空心柱体结构，与待扩展的导管架为一体式设计；对接装置，与所述导向装置为分体式设计，所述对接装置包括固定立柱、倒喇叭口和连接插销，所述固定立柱的上端与外扩腿固定连接，下端与所述倒喇叭口的上端连接，所述倒喇叭口的下端与所述连接插销连接；固定组件，包括若干楔形块和一封隔器，若干所述楔形块沿所述导向装置的内壁周向均匀分布且沿其轴向间隔布置，形成供所述对接插销插入的定位区域，所述封隔器设置在所述导向装置的下端内壁上。该结构利于安装，有效提高了海上施工效率，降低了水下施工的风险。

技术研发人员：付殿福,张晖,孙诗语,呼文佳,张伟明,陈邦敏,梁文洲,申辰
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15