油管挂起下工具锁紧解锁装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油管挂起下工具锁紧解锁装置，包括壳体以及设置于壳体中的锁紧管道和解锁管道，锁紧管道和解锁管道分别连接于用于控制起下工具锁紧和解锁的液压回路中；当压力液经过锁紧管道进入起下工具时，起下工具锁紧；当压力液经过解锁管道进入起下工具时，起下工具解锁；锁紧解锁装置还包括设置于壳体中的备用解锁管道以及选择导通装置，备用解锁管道的入口空载，备用解锁管道的出口与起下工具相连；选择导通装置将解锁管道及备用解锁管道选择性地导通；当压力液经过备用解锁管道进入起下工具时，起下工具解锁。本实用新型的锁紧解锁装置在脐带缆即使完全损坏的情况下，也可以实现对起下工具的解锁。
【专利说明】油管挂起下工具锁紧解锁装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及海洋油气钻完井【技术领域】，尤其涉及油管挂起下工具锁紧解锁装置。
【背景技术】
[0002]在完井作业中，需要在采油树内下入油管挂，由于整个作业中井下和平台是连通的，所以需在隔水管内作业。油管挂的安装作业中，需要对油管挂进行上锁并试压。同时在油管挂下放完毕后，要解锁油管挂起下工具，所以需要脐带缆来对起下工具进行液压控制解锁。从起下工具上方一直到平台钻台处，约350米的长度为由7英寸的套管相连接的完井管串。完井管串旁边是一条长约为350米的脐带缆，该脐带缆对油管挂起下工具提供液压控制。
[0003]但是在传统的作业中，存在着起下工具无法解锁的风险。这意味着需要将整条井下管柱，带着油管挂以及整条完井管串重新起到钻台上，重新修理好起下工具后再重新下放。上述的作业过程一般需要2到3天的作业时间，仅是作业船舶的日费率上，就会对海上作业造成惨重损失。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的油管挂起下工具锁紧解锁装置，使起下工具的锁紧解锁性能更加稳定、可靠。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种油管挂起下工具锁紧解锁装置，包括壳体以及设置于壳体中的锁紧管道和解锁管道，锁紧管道和解锁管道分别连接于用于控制起下工具锁紧和解锁的液压回路中；当压力液经过锁紧管道进入起下工具时，起下工具锁紧；当压力液经过解锁管道进入起下工具时，起下工具解锁；其特征在于，锁紧解锁装置还包括设置于壳体中的备用解锁管道以及选择导通装置，备用解锁管道的入口空载，备用解锁管道的出口与起下工具相连；选择导通装置将解锁管道及备用解锁管道选择性地导通；当压力液经过备用解锁管道进入起下工具时，起下工具解锁。
[0006]优选地，壳体包括第一端以及与第一端相对的第二端，锁紧管道和解锁管道分别由第一端延伸至第二端，且锁紧管道和解锁管道的入口和出口分别位于第一端和第二端。
[0007]优选地，备用解锁管道的入口位于第二端且介于锁紧管道的出口和解锁管道的出口之间，备用解锁管道与解锁管道共用出口。
[0008]优选地，解锁管道与备用解锁管道共用与解锁管道出口相邻近的部分管道。
[0009]优选地，选择导通装置包括一端空载、另一端连接备用解锁管道入口的导通管道和位于导通管道内的活塞组。
[0010]优选地，导通管道与备用解锁管道共用与备用解锁管道入口相邻近的部分管道。优选地，活塞组包括挨靠设置并可活动分离的第一活塞和第二活塞。
[0011]优选地，第一活塞和第二活塞上均设置有密封圈。[0012]优选地，第一活塞在解锁管道或锁紧管道导通时的第一位置、备用解锁管道导通时的第二位置之间来回移动地设置于导通管道中。
[0013]优选地，第二活塞在锁紧管道导通时的第三位置、解锁管道或备用解锁管道导通时的第四位置之间来回移动地设置于导通管道中。
[0014]实施本实用新型的有益效果是:本实用新型中的锁紧解锁装置即使在脐带缆完全损坏的情况下，也可以实现对起下工具的解锁。同时，本实用新型中的装置能在原主要功能操作时隔离备用功能，并在备用操作时对原主要功能实现隔离。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0016]图1是本实用新型一个实施例中油管挂起下系统的整体结构示意图；
[0017]图2是本实用新型一个实施例中锁紧解锁装置的使用原理方框图；
[0018]图3是本实用新型一个实施例中锁紧解锁装置的内部结构示意图；
[0019]图4是在起下工具锁紧时，本实用新型一个实施例中锁紧解锁装置的内部结构示意图；
[0020]图5是在起下工具解锁时，本实用新型一个实施例中锁紧解锁装置的内部结构示意图；
[0021]图6是在起下工具解锁异常时，本实用新型一个实施例中锁紧解锁装置的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]如图1所示，510为钻台，511为月池，512为球接头、513为补偿器、514为伸缩节，515为隔水管，517为采油树，520为海床，100为本实用新型的锁紧解锁装置，200为起下工具，300为脐带缆，400为完井管串，600为防喷器。以上各装置及部件共同构成本实用新型一个实施例中油管挂起下系统的整体结构。
[0024]如图1与图2所示，本实用新型一个优选实施例中的锁紧解锁装置100位于水下隔水管515内的完井管串400上，且通过防喷器600与平台上的压井节流管道500相连。锁紧解锁装置100连接于脐带缆300与起下工具200之间的液压回路中。当起下工具200无法正常解锁时，平台上的压井节流管道500通过控制防喷器600将压力液打入锁紧解锁装置100中，实现对起下工具200的备用解锁。
[0025]如图2和3所示，本实用新型一个实施例中的油管挂起下工具锁紧解锁装置100，包括壳体10以及设置于壳体10中的锁紧管道11和解锁管道12。壳体包括第一端310以及与第一端310相对的第二端330，锁紧管道11和解锁管道12分别由第一端310延伸至第二端330，且锁紧管道11和解锁管道12的入口和出口分别位于第一端310和第二端330。锁紧管道11和解锁管道12分别连接于用于控制起下工具200锁紧和解锁的液压回路中。当压力液经过锁紧管道11进入起下工具200时，起下工具200锁紧；当压力液经过解锁管道12进入起下工具200时，起下工具200解锁。[0026]进一步地，该锁紧解锁装置100还包括设置于壳体10中的备用解锁管道13以及选择导通装置14，备用解锁管道13的入口 130空载，备用解锁管道13的出口 132与起下工具200相连。备用解锁管道13的入口 130位于第二端330且介于锁紧管道11的出口和解锁管道12的出口之间，备用解锁管道13与解锁管道12共用出口 132。解锁管道12与备用解锁管道13共用与解锁管道12出口 132相邻近的部分管道。选择导通装置14将解锁管道12及备用解锁管道13选择性地导通。当压力液经过备用解锁管道13进入起下工具200时，起下工具200解锁。
[0027]选择导通装置14包括一端空载、另一端连接备用解锁管道13入口 130的导通管道141和位于导通管道141内且可在导通管道141内往复运动的活塞组142。导通管道141与锁紧管道11、解锁管道12分别连通。导通管道141与备用解锁管道13共用与备用解锁管道13入口 130相邻近的部分管道。选择导通装置14用于将解锁管道12及备用解锁管道13选择性地导通。
[0028]活塞组142包括挨靠设置并可活动分离的第一活塞142A和第二活塞142B，可以理解的，第一活塞142A为离备用解锁管道13入口 130较近的活塞。
[0029]可以理解地，第一活塞142A大致呈中部直径约为R、与备用解锁管道13入口 130较近端的直径约为r(KR)、另一端直径为L (r<L<R)的圆柱形，在解锁管道12或锁紧管道11导通时的第一位置、备用解锁管道13导通时的第二位置之间来回移动地设置于导通管道141中。第一活塞142A上设置有密封圈15。
[0030]可以理解地，第二活塞142B大致呈与备用解锁管道13入口 130较远端的直径约为r、另一端直径约为R的圆柱形，在锁紧管道11导通时的第三位置、解锁管道12或备用解锁管道13导通时的第四位置之间来回移动地设置于导通管道141中。第二活塞142B上设置有密封圈15。
[0031]可以理解地，导通管道141包括相连通的直径分别为r和R的细管道141A和粗管道141B。细管道141A —端空载，一端连接粗管道141B。粗管道141B —端连接细管道141A，一端连接备用解锁管道13的入口 130。
[0032]可以理解地，粗管道141B上靠近锁紧管道11的曲面上设置有第一连通点161，通过第一连通点161将选择导通装置14与锁紧管道11连通。粗管道141B上靠近解锁管道12的曲面上设置有第二连通点162、第三连通点163，通过第二连通点162和第三连通点163将选择导通装置14与解锁管道12连通。
[0033]锁紧管道11入口接脐带缆300，出口接起下工具200。可以理解地，锁紧管道11上设有与选择导通装置14上第一连通点161对应的第一分路接头171，将锁紧管道11分为直接连通入口与出口的干路管道111、第一分路接头171与第一连通点161之间的支路管道112。可以理解地，干路管道111与支路管道112的直径均为r。
[0034]解锁管道12入口接脐带缆300，出口接起下工具200。可以理解地，解锁管道12上设有与选择导通装置14上第二连通点162、第三连通点163分别对应的第二分路接头172、第三分路接头173，将解锁管道12分为连通入口与第二分路接头172的第一管道121，依次连接第二分路接头172、第二连通点162、第三连通点163、第三分路接头173的第二管道122，连通第三分路接头173与解锁管道12出口 132的第三管道123。可以理解地，第一管道121、第三管道123和第二管道122中第二分路接头172与第二连通点162间、第三连通点163与第三分路接头173间部分管道的直径均为r。
[0035]备用解锁管道13入口 130空载，出口 132接起下工具200。备用解锁管道13与解锁管道12共用第三连通点163至解锁管道12出口 132的、即与解锁管道12出口相邻近的部分管道，备用解锁管道13与导通管道141共用备用解锁管道13入口 130与第三连通点163之间的、即与备用解锁管道13入口相邻近的部分管道。
[0036]如图4所示为当起下工具锁紧时，本实用新型一个实施例中的锁紧解锁装置100内的状态，锁紧管道11和解锁管道12分别由第一端310延伸至第二端330，且锁紧管道11和解锁管道12的入口和出口分别位于第一端310和第二端330。锁紧管道11处于加压状态，解锁管道12没有加压。选择导通装置14中的细管道141A由于空载，也在隔水管中压力液的作用下，向起下工具方向加压。在液压的作用下，压力液通过锁紧管道11的支路管道112进入选择导通装置14中推动活塞组142，将第二活塞142B推向第三位置，将第一活塞142A推向第一位置。
[0037]如图5所示为当起下工具正常解锁时，本实用新型一个实施例中的锁紧解锁装置100内的状态，锁紧管道11和解锁管道12分别由第一端310延伸至第二端330，且锁紧管道11和解锁管道12的入口和出口分别位于第一端310和第二端330。锁紧管道11上不加压，解锁管道12上加液压。液压力通过解锁管道12的出口 132输入到起下工具里，起下工具就可以实现解锁。同时，压力液通过第二连通点162进入选择导通装置14，将第二活塞142B推向第四位置，第一活塞142A处于第一位置。
[0038]如图6所示为当起下工具解锁的压力供给出现问题时，本实用新型一个实施例中的锁紧解锁装置100内的状态，锁紧管道11和解锁管道12分别由第一端310延伸至第二端330，且锁紧管道11和解锁管道12的入口和出口分别位于第一端310和第二端330。在备用解锁管道13的入口 130用平台上的压井节流管道打压，将压力液输入到解锁管道12的出口 132，从而实现起下工具的备用解锁。压力液将第一活塞142A推向第二位置，第二活塞142B处于第四位置，通过活塞组142将第一连通点161与第二连通点162堵塞，可防止锁紧管道11和解锁管道12对备用解锁管道13的影响。
[0039]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种油管挂起下工具锁紧解锁装置，包括壳体(10)以及设置于所述壳体(10)中的锁紧管道(11)和解锁管道(12)，所述锁紧管道(11)和解锁管道(12)分别连接于用于控制所述起下工具(200)锁紧和解锁的液压回路中；当压力液经过所述锁紧管道(11)进入所述起下工具(200)时，所述起下工具(200)锁紧；当压力液经过所述解锁管道(12)进入所述起下工具(200)时，所述起下工具(200)解锁；其特征在于，所述锁紧解锁装置(100)还包括设置于所述壳体(10)中的备用解锁管道(13)以及选择导通装置(14)，所述备用解锁管道(13)的入口(130)空载，所述备用解锁管道(13)的出口(132)与所述起下工具(200)相连；所述选择导通装置(14)将所述解锁管道(12)及所述备用解锁管道(13)选择性地导通；当压力液经过所述备用解锁管道(13)进入所述起下工具(200)时，所述起下工具(200)解锁。
2.根据权利要求1所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述壳体(10)包括第一端(310)以及与所述第一端(310)相对的第二端(330)，所述锁紧管道(11)和所述解锁管道(12)分别由所述第一端(310)延伸至所述第二端(330)，且所述锁紧管道(11)和所述解锁管道(12)的入口和出口分别位于所述第一端(310)和所述第二端(330)。
3.根据权利要求2所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述备用解锁管道(13)的入口(130)位于所述第二端(330)且介于所述锁紧管道(11)的出口和所述解锁管道(12)的出口(132)之间，所述备用解锁管道(13)与所述解锁管道(12)共用出口(132)。
4.根据权利要求1所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述解锁管道(12)与所述备用解锁管道(13)共用与所述解锁管道(12)出口(132)相邻近的部分管道。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述选择导通装置(14)包括一端空载、另一端连接所述备用解锁管道(13)入口(130)的导通管道(141)和位于所述导通管道(141)内的活塞组(142)。
6.根据权利要求5所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述导通管道(141)与所述备用解锁管道(13)共用与所述备用解锁管道(13)入口(130)相邻近的部分管道。
7.根据权利要求5所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述活塞组(142)包括挨靠设置并可活动分离的第一活塞(142A)和第二活塞(142B)。
8.根据权利要求7所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述第一活塞(142A)和所述第二活塞(142B)上均设置有密封圈(15)。
9.根据权利要求7所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述第一活塞(142A)在所述解锁管道(12)或所述锁紧管道(11)导通时的第一位置、所述备用解锁管道(13)导通时的第二位置之间来回移动地设置于所述导通管道(141)中。
10.根据权利要求7所述的锁紧解锁装置，其特征在于，所述第二活塞(142B)在所述锁紧管道(11)导通时的第三位置、所述解锁管道(12)或所述备用解锁管道(13)导通时的第四位置之间来回移动地设置于所述导通管道(141)中。
【文档编号】E21B23/00GK203441407SQ201320464001
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】阳建军, 张宁, 冒家友, 原庆东, 王雪斌, 冯丽梅 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司深圳分公司, 中海石油深海开发有限公司