一种外锁式海洋水下井口头回接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种外锁式海洋水下井口头回接装置，包括隔水导管和隔水导管回接头、133/8〃套管和133/8〃套管回接头、95/8〃套管和95/8〃套管回接头及回接悬挂器组成。当海洋水下井口头需要回接作业时，隔水导管回接头通过锁紧块与海洋水下井口头实现锁固连接，隔水导管回接头和海洋水下井口头之间通过密封Ⅴ和密封Ⅵ实现密封；133/8〃套管回接头通过螺纹与回接悬挂器连接，通过密封Ⅶ实现密封；95/8〃套管回接头通过连接环上的螺纹与回接悬挂器连接，通过金属密封实现环空密封。本实用新型结构紧凑、操作方便，较好地满足了海洋水下井口头回接工艺的要求。
【专利说明】一种外锁式海洋水下井口头回接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋石油钻采装备【技术领域】，涉及一种外锁式海洋水下井口头回接装置。
【背景技术】
[0002]目前，在浅海进行油气开采时，当钻井平台钻完一口井后，随即采用固定式平台进行日常的采油、采气作业。由于固定式平台和海洋水下井口头之间有很长一段距离，所以要采用海洋水下井口头回接装置来隔离海水。海洋水下井口头回接装置上端承接各层套管，下端连接海洋水下井口头，起到承上启下的作用，为固定式平台和海洋水下井口头之间建立一个安全顺畅的油气通道。
[0003]现有的海洋水下井口头回接装置一般采用3层回接管柱，其作业程序一般是先回接隔水导管，然后回接133/8 〃套管，最后回接95/8 〃套管。当固定式平台安装好平台采油树后，在95/8 〃套管回接管柱内下入油管便可进行采油、采气作业。
[0004]现有的海洋水下井口头回接装置主要采用内锁式，其不足之处是，当海洋水下井口头在下放安装过程中，发生大角度偏移或者纵向倾斜的情况下，则无法使用内锁式海洋水下井口头回接装置来完成回接作业。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种外锁式海洋水下井口头回接装置，解决了内锁式海洋水下井口头回接装置在发生大角度偏移或者纵向倾斜的情况下，无法完成回接作业的问题。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，一种外锁式海洋水下井口头回接装置，包括三层回接结构，即最外层为隔水导管回接部分、中间层的133/8 〃套管回接部分、内层的95/8〃套管回接部分。
[0007]本实用新型的外锁式海洋水下井口头回接装置，其特点还在于：
[0008]隔水导管回接部分的结构是，包括上端盖、旋转环、支撑管、驱动块、上端连接块、导向座、下端连接块和锁紧块，
[0009]其中的上端盖上端通过内螺纹与隔水导管螺纹连接，上端盖下端通过外台阶通孔中的螺栓与导向座间隔连接，在上端盖与导向座之间的螺栓圆周上套装有支撑管；
[0010]上端盖的下端内圆台阶和导向座的上端内圆台阶上同时设置有旋转环，旋转环的内圆中部位置设置有凹槽；导向座下端圆周设置有安装锁紧块的孔，导向座底部设置有导向喇叭口 ；支撑管下段外圆周套装有驱动块，驱动块上坐有上端连接块，上端连接块上段的内圆周同时套装在上端盖的外圆周，上端连接块下端内圆周与下端连接块上端的外圆周套接，下端连接块的内圆周同时套装在导向座外圆周和锁紧块外圆周上，锁紧块内圆周设置有与海洋水下井口头上端外圆周相配的锁紧齿形面。
[0011]旋转环上端外壁和上端盖下端内圆台阶壁之间设置有密封I ;旋转环下端外壁和导向座上端内圆台阶壁之间设置有密封IV ;上端盖外壁与上端连接块内壁接触面之间设置有密封II ;下端连接块内壁和导向座外壁之间设置有密封III;海洋水下井口头上端面及内圆周斜面与导向座相应的接触面之间分别设置有密封V、密封VI。
[0012]133/8 〃套管回接部分的结构是，包括133/8 〃套管回接头，133/8 〃套管回接头上端内圆周与133/8 〃套管下端外圆周通过螺纹连接，133/8 〃套管回接头下端外圆周与回接悬挂器上端内圆周通过螺纹连接；
[0013]133/8 〃套管和133/8 〃套管回接头一起下入到隔水导管回接头和海洋水下井口头的内腔中。
[0014]回接悬挂器上端外圆周与海洋水下井口头内圆周之间设置有金属密封组合体，133/8 〃套管回接头与回接悬挂器的密封面A之间设置有密封YD;回接悬挂器的密封面A下方设置为斜面。
[0015]95/8 〃套管回接部分的结构是，包括转换接头、95/8 〃套管回接头和连接环，转换接头上端内圆周与95/8 〃套管下端外圆周通过套管螺纹连接，转换接头下端外圆周与95/8 〃套管回接头上端内圆周通过套管螺纹连接，95/8 〃套管回接头下端坐在回接悬挂器内表面的台阶I上，95/8 〃套管回接头下端内圆周套装有连接环，连接环下端外圆周与回接悬挂器通过螺纹连接；
[0016]95/8 〃套管、转换接头、95/8 〃套管回接头和连接环一起下入133/8 〃套管和133/8 〃套管回接头内腔中。
[0017]95/8 〃套管回接头下端外圆周与回接悬挂器的密封面B之间设置有金属密封。
[0018]本实用新型的 有益效果是，通过专用工具分别驱动三层回接结构，实现了海洋水下井口头和固定式平台的金属对金属密封回接，以实现回接装置和海洋水下井口头的外锁式锁固，为海洋水下井口头和固定式平台提供安全的油气通道。本实用新型结构紧凑、操作方便，制作成本低，工作效率高，较好地满足了海洋水下井口头回接工艺的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图I是本实用新型装置在回接隔水导管工作状态的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型装置在回接133/8 〃套管工作状态的结构示意图；
[0021]图3是本实用新型装置在回接95/8 〃套管工作状态的结构示意图。
[0022]图中，I.隔水导管，2.隔水导管回接头，3.上端盖，4.螺栓，5.密封I，6.密封II，
7.旋转环，8.支撑管，9.凹槽，10.驱动块，11.上端连接块，12.密封III，13.密封IV，14.导向座，15.密封V，16.密封VI，17.下端连接块，18.锁紧块，19.海洋水下井口头，20.金属密封组合体，21.回接悬挂器，22. 133/8 〃套管，23. 133/8 〃套管回接头，24.密封VL 25.密封面Α，26.斜面，27. 95/8 〃套管，28.转换接头，29. 95/8 〃套管回接头，30.金属密封，31.密封面B，32.台阶I，33.连接环。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0024]本实用新型的结构是，包括三层回接结构，即最外层为隔水导管回接部分、中间层的133/8 〃套管回接部分、内层的95/8 〃套管回接部分。[0025] 参照图1，隔水导管回接部分（即隔水导管回接头2)的结构是，包括上端盖3、旋转环7、支撑管8、驱动块10、上端连接块11、导向座14、下端连接块17和锁紧块18 ;上端盖3上端通过内螺纹与隔水导管I螺纹连接，上端盖3下端通过外台阶通孔中的螺栓4与导向座14间隔连接，在上端盖3与导向座14之间的螺栓4圆周上套装有支撑管8，用于将上端盖3与导向座14间隔开一定距离；上端盖3的下端内圆台阶和导向座14的上端内圆台阶上同时设置有旋转环7，旋转环7的内圆中部位置设置有凹槽9;导向座14下端圆周设置有安装锁紧块18的孔，导向座14底部设置有方便插入海洋水下井口头19外沿的导向喇叭口。支撑管8下段外圆周套装有驱动块10，驱动块10上坐有上端连接块11，上端连接块11上段的内圆周同时套装在(紧压包裹)上端盖3的外圆周，上端连接块11下端内圆周与下端连接块17上端的外圆周套接，下端连接块17的内圆周同时套装在(紧压包裹)导向座14外圆周和锁紧块18外圆周上，锁紧块18内圆周设置有与海洋水下井口头19上端外圆周相配的锁紧齿形面，用于与海洋水下井口头19锁固连接；
[0026]旋转环7上端外壁和上端盖3下端内圆台阶壁之间设置有密封I 5;旋转环7下端外壁和导向座14上端内圆台阶壁之间设置有密封IV 13 ;上端盖3外壁与上端连接块11内壁接触面之间设置有密封II 6 ;下端连接块17内壁和导向座14外壁之间设置有密封III12 ；海洋水下井口头19上端面及内圆周斜面与导向座14相应的接触面之间分别设置有密封V 15、密封VI 16。
[0027]参照图2，133/8 〃套管回接部分的结构是，包括133/8 〃套管回接头23，133/8 "套管回接头23上端内圆周与133/8 〃套管22下端外圆周通过螺纹连接，133/8 〃套管回接头23下端外圆周与回接悬挂器21上端内圆周通过螺纹连接，133/8 〃套管22和133/8 〃套管回接头23 —起下入到隔水导管回接头2和海洋水下井口头19的内腔中；
[0028]回接悬挂器21上端外圆周与海洋水下井口头19内圆周之间设置有金属密封组合体20，133/8 〃套管回接头23与回接悬挂器21的密封面A25之间设置有密封VII 24 ;回接悬挂器21的密封面A25下方设置为斜面26。
[0029]参照图3，95/8 〃套管回接部分的结构是，包括转换接头28、95/8 〃套管回接头29和连接环33，转换接头28上端内圆周与95/8 〃套管27下端外圆周通过套管螺纹连接，转换接头28下端外圆周与95/8 〃套管回接头29上端内圆周通过套管螺纹连接，95/8 〃套管回接头29下端坐在回接悬挂器21内表面的台阶I 32上，95/8 〃套管回接头29下端内圆周套装有连接环33，连接环33下端外圆周与回接悬挂器21通过螺纹连接；95/8 〃套管27、转换接头28、95/8 〃套管回接头29和连接环33 —起下入133/8 〃套管22和133/8 "套管回接头23内腔中；
[0030]95/8 〃套管回接头29下端外圆周与回接悬挂器21的密封面B31之间设置有金属密封30。该金属密封30为直插式结构，通过旋转挤压，实现金属密封。
[0031]本实用新型装置的工作原理是，当海洋水下井口头19需要回接到固定式平台时，根据油田钻井工艺要求，先将金属密封组合体20和回接悬挂器21与油层套管一起下入井口，坐在海洋水下井口头19内，经试压合格后，进行回接作业。在执行回接作业前首先要对每一个回接头螺纹及密封进行检查，并彻底清洗，涂上黄油。其次，要对每一个回接头及专用工具的功能进行检查，验证各个回接头的锁紧情况及专用工具的旋转位置。海洋水下井口头回接的顺序一般是从大尺寸套管到小尺寸套管，即先回接隔水导管1，然后回接133/8"套管22，最后回接95/8 〃套管27。
[0032]本实用新型装置的回接过程是，
[0033]I)如图I所示，当固定式平台安装好后，经检验海洋水下井口头19和回接悬挂器21之间的金属密封组合体20的密封性安全可靠后，在ROV的帮助下，隔水导管回接头2随着隔水导管I 一起下入，直至隔水导管回接头2坐在海洋水下井口头19上。此时，密封V 15和密封VI 16分别与海洋水下井口头19上端面及内圆周斜面很好贴合，形成密封。然后，从固定式平台上下入专用工具，插入隔水导管回接头2内腔的凹槽9内，对隔水导管回接头2的锁紧机构施加正扣扭矩，驱动锁紧块18进入海洋水下井口头19上端外圆周锁紧凹槽中，使得隔水导管回接头2锁紧海洋水下井口头19。经试压合格，预提后按设计要求切割隔水导管1，安装203/4 〃平台井口套管头，完成隔水导管I的回接。
[0034]2)如图2所示，当133/8 〃套管回接头23随着133/8 〃套管22下放到位后，133/8〃套管回接头23下端外圆周的螺纹公扣和回接悬挂器21上端内圆周螺纹母扣相啮合。然后，利用133/8 〃套管22的大钳工具旋转133/8 〃套管22，使得133/8 〃套管回接头23向下移动，直至133/8 〃套管回接头23下端坐在回接悬挂器21的斜面26上。此时，133/8 "套管回接头23下端外圆周和回接悬挂器21上端密封面A25很好贴合，使得密封VII 24与回接悬挂器21上端密封面Α25形成密封。经试压合格，预提后，坐卡瓦，按设计要求切割，安装203/4 〃 X 135/8 〃平台井口套管头，完成133/8 〃套管22的回接。
[0035]3)如图3所示，95/8 〃套管回接头29、金属密封30、转换接头28和连接环33装配好后随着95/8 〃套管27下放，直至95/8 〃套管回接头29下端坐在回接悬挂器21台阶I 32上。然后，从固定式平台下入专用工具，插入连接环33的凹槽上，继续下放专用工具，使得连接环33螺纹公扣和回接悬挂器21下端内圆周螺纹母扣相啮合。然后，利用专用工具对连接环33施加正扣扭矩，使得连接环33向下移动，通过旋转挤压使得金属密封30产生变形。此时，金属密封30和回接悬挂器21密封面Β31很好贴合，形成密封。经试压合格，预提后，坐卡瓦，按设计要求切割，安装135/8 〃 Xll 〃平台井口套管头，完成95/8 〃套管27的回接。
【权利要求】
1.一种外锁式海洋水下井口头回接装置，其特点在于：包括三层回接结构，即最外层为隔水导管回接部分、中间层的133/8 〃套管回接部分、内层的95/8 〃套管回接部分； 所述的隔水导管回接部分的结构是，包括上端盖（3)、旋转环（7)、支撑管（8)、驱动块(10),上端连接块（11)、导向座（14)、下端连接块（17)和锁紧块（18)，其中的上端盖（3)上端通过内螺纹与隔水导管（I)螺纹连接，上端盖（3)下端通过外台阶通孔中的螺栓（4)与导向座（14)间隔连接，在上端盖（3)与导向座（14)之间的螺栓（4)圆周上套装有支撑管(8);上端盖（3)的下端内圆台阶和导向座（14)的上端内圆台阶上同时设置有旋转环（7)，旋转环（7)的内圆中部位置设置有凹槽（9);导向座（14)下端圆周设置有安装锁紧块（18)的孔，导向座（14 )底部设置有导向喇叭口；支撑管（8 )下段外圆周套装有驱动块（IO )，驱动块（10 )上坐有上端连接块（11)，上端连接块（11)上段的内圆周同时套装在上端盖（3 )的外圆周，上端连接块（11)下端内圆周与下端连接块（17)上端的外圆周套接，下端连接块（17)的内圆周同时套装在导向座（14)外圆周和锁紧块（18)外圆周上，锁紧块（18)内圆周设置有与海洋水下井口头（19)上端外圆周相配的锁紧齿形面； 所述的133/8 〃套管回接部分的结构是，包括133/8 〃套管回接头（23)，133/8 〃套管回接头（23)上端内圆周与133/8 〃套管（22)下端外圆周通过螺纹连接，133/8 〃套管回接头（23)下端外圆周与回接悬挂器（21)上端内圆周通过螺纹连接；133/8 〃套管（22)和133/8 〃套管回接头（23)—起下入到隔水导管回接头（2)和海洋水下井口头（19)的内腔中； 所述的95/8 〃套管回接部分的结构是，包括转换接头（28)、95/8 〃套管回接头（29)和连接环（33)，转换接头（28)上端内圆周与95/8 〃套管（27)下端外圆周通过套管螺纹连接，转换接头（28)下端外圆周与95/8 〃套管回接头（29)上端内圆周通过套管螺纹连接，95/8"套管回接头（29)下端坐在回接悬挂器（21)内表面的台阶I (32)上，95/8 〃套管回接头(29)下端内圆周套装有连接环（33)，连接环（33)下端外圆周与回接悬挂器（21)通过螺纹连接；95/8 〃套管（27)、转换接头（28)、95/8 〃套管回接头（29)和连接环（33) —起下入133/8 〃套管（22)和133/8 〃套管回接头（23)内腔中。
2.根据权利要求1所述的外锁式海洋水下井口头回接装置，其特点在于：所述的旋转环（7 )上端外壁和上端盖（3 )下端内圆台阶壁之间设置有密封1(5); 旋转环（7)下端外壁和导向座（14)上端内圆台阶壁之间设置有密封IV(13)； 上端盖（3)外壁与上端连接块（11)内壁接触面之间设置有密封II (6)； 下端连接块（17)内壁和导向座（14)外壁之间设置有密封III(12)； 海洋水下井口头（19)上端面及内圆周斜面与导向座（14)相应的接触面之间分别设置有密封乂（15)、密封/1(16)。
3.根据权利要求1所述的外锁式海洋水下井口头回接装置，其特点在于：所述的回接悬挂器（21)上端外圆周与海洋水下井口头（19)内圆周之间设置有金属密封组合体（20)， 133/8 〃套管回接头（23)与回接悬挂器（21)的密封面A (25)之间设置有密封VIK24); 回接悬挂器（21)的密封面A (25)下方设置为斜面（26)。
4.根据权利要求1所述的外锁式海洋水下井口头回接装置，其特点在于：所述的95/8〃套管回接头（29)下端外圆周与回接悬挂器（21)的密封面B (31)之间设置有金属密封(30)。
【文档编号】E21B33/038GK203374237SQ201320273692
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2013年5月17日
【发明者】金连登, 孟凡召, 万春燕 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司