一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置及悬挂方法
【专利摘要】本发明涉及一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置及悬挂方法，该装置包括一呈环状结构的上盘面，一与上盘面相对设置且呈环状结构的下盘面，多个沿上盘面内边缘均匀分布的可伸缩的销子，两个或两个以上设置在上盘面与下盘面之间的高压立柱，以及两个或两个以上设置在上盘面与下盘面之间的普通立柱；其中，高压立柱包括一液压缸，液压缸的底端紧固连接下盘面的顶面，液压缸内插设一活塞连杆，活塞连杆的顶端紧固连接上盘面的底面，液压缸的上、下两腔体内充满高压液；普通立柱包括一外筒、一位于外筒内部的内筒、一设置在内筒底端的活塞和一套置在外筒、内筒外部的高强度弹簧，外筒底端紧固连接下盘面的顶面，内筒顶端紧固连接上盘面的底面，高强度弹簧的顶端抵在上盘面的底面，高强度弹簧的顶端抵在下盘面的顶面。
【专利说明】一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置及悬挂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种悬挂装置及悬挂方法，特别是关于一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置及悬挂方法。
【背景技术】
[0002]深水钻完井作业过程中可能遇到台风等紧急情况，此时，对于正在进行钻完井作业的浮式钻井平台，需要启动台风应急措施，即停止深水钻完井作业并回收所有的钻井隔水管，撤离浮式钻井平台。特殊情况下，如水深较深(超过3000m)时，隔水管的回收时间可能超过5天，而台风来临前，一般可以通过天气预报预测未来4?5天的风力和轨迹，因此，可能导致没有时间完全回收隔水管。又如南海一些土台风或者突然产生的台风，也会导致没有时间回收隔水管。这种情况下，为了保证人员的安全撤离，需要停止隔水管回收工作，并对尚未来得及回收的隔水管进行悬挂。目前，并没有专门适用于隔水管的悬挂装置，隔水管的悬挂通常是配合隔水管的安装工具完成，采用这种方法悬挂隔水管时，需要在浮式钻井平台区域和月池区域分别进行相关操作，作业程序复杂耗时，紧急情况下可操作性较差。另外由于软悬挂能够缓解管柱受力状态，因此，大部分情况下软悬挂是首选的悬挂方式，但是由于常规的隔水管安装工具或者悬挂工具一般还要安装伸缩短节才能实现软悬挂，伸缩短节的安装繁琐，占用钻机时间，在紧急条件下不易操作。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种操作简单且紧急情况下可操作性强、快速实现软悬挂的弹簧液压式隔水管串悬挂装置及悬挂方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置，其特征在于，它包括:一呈环状结构的上盘面，一与所述上盘面相对设置且呈环状结构的下盘面，多个沿所述上盘面内边缘均匀分布的可伸缩的销子，两个或两个以上设置在所述上盘面与下盘面之间的高压立柱，以及两个或两个以上设置在所述上盘面与下盘面之间的普通立柱；其中，所述高压立柱包括一液压缸，所述液压缸的底端紧固连接所述下盘面的顶面，所述液压缸内插设一活塞连杆，所述活塞连杆的顶端紧固连接所述上盘面的底面，所述液压缸的上、下两腔体内充满高压液；所述普通立柱包括一外筒、一位于所述外筒内部的内筒、一设置在所述内筒底端的活塞和一套置在所述外筒、内筒外部的高强度弹簧，所述外筒底端紧固连接所述下盘面的顶面，所述内筒顶端紧固连接所述上盘面的底面，所述高强度弹簧的顶端抵在所述上盘面的底面，所述高强度弹簧的顶端抵在所述下盘面的顶面。
[0005]所述高压立柱与所述普通立柱呈交替布置。
[0006]所述普通立柱的所述外筒内设置有限位销钉。
[0007]—种隔水管串悬挂方法，包括以下步骤:1)根据待悬挂的隔水管的重量设定高压立柱液压缸内高压液的压力，同时控制位于上盘面I内的液压式或机械式驱动机构使销子缩回至与上盘面I内边缘平齐；2)利用提升工具对隔水管串进行提升，使隔水管串顺次贯穿下盘面的中孔和上盘面的中孔，当隔水管串的顶端的法兰向上越过上盘面的中孔后，控制销子伸出，使隔水管串落在销子上；3)取一加厚的隔水管单根，将加厚的隔水管单根与隔水管串最上面的一跟隔水管连接；4)利用提升工具提起隔水管串，然后控制销子缩回，再利用提升工具下放隔水管串；5)当隔水管串下放至加厚的隔水管单根顶端接近上盘面的中孔时，控制销子伸出，然后将加厚的隔水管单根顶端的接头落在销子上，完成隔水管串的悬挂。
[0008]所述步骤3)中所述加厚的隔水管单根的管壁厚度大于隔水管单根的管壁厚度，所述加厚的隔水管单根的两端设置有与隔水管接头相同的接头。
[0009]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、由于本发明安装在浮式钻井平台上，并且可以实现软悬挂模式，所有的悬挂作业都在浮式钻井平台上完成，不需要在月池区域进行交叉作业，不需要回接伸缩节，因此，操作简单且紧急情况下的可操作性强。2、由于适用于本发明的配有液压系统和高强度弹簧，因此，当台风引起浮式钻井平台上下升沉时，隔水管串的升沉由隔水管串的轴向伸缩可以得到缓冲，因此避免了因隔水管串的轴向运动而导致的管柱结构轴向的动态压缩，从而保证了本发明的功能可靠性和稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明悬挂装置的整体结构示意图；
[0011]图2是图1在A-A向的结构示意图；
[0012]图3是图1在B-B向的结构示意图；
[0013]图4是加厚的隔水管结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0015]如图1?3所示，本发明提出了一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置，它包括上下相对设置的上盘面I和下盘面2，上盘面I和下盘面2呈尺寸相等的两环状结构。在上盘面I上设置多个沿其内边缘均匀分布的可伸缩的销子3，销子3由设置在上盘面内的液压式或机械式驱动机构(图中未示出)控制其伸出或者缩回。在上盘面I与下盘面2之间设置两高压立柱4和两普通立柱5，高压立柱4与普通立柱5呈交替布置。高压立柱4包括一液压缸41，液压缸41的底端紧固连接下盘面2的顶面，液压缸41内插设一活塞连杆42，活塞连杆42的顶端紧固连接上盘面的底面，液压缸41的上、下两腔体内充满具有压力差的高压液，具体压力值可根据待悬挂的隔水管的重量设定。普通立柱5包括一外筒51、一位于外筒51内部的内筒52、一设置在内筒52底端的活塞53和一套置在外筒51、内筒52外部的高强度弹簧54，其中，外筒51底端紧固连接下盘面2的顶面，内筒52顶端紧固连接上盘面I的底面，高强度弹簧54的顶端抵在上盘面I的底面、顶端抵在下盘面2的顶面。
[0016]在一个优选的实施例中，普通立柱5的外筒51内设置有限位销钉55，避免内筒52在外筒51内下移过度而使高强度弹簧54遭到损坏。
[0017]基于上述悬挂装置，本发明还提出了一种隔水管串悬挂方法，包括以下步骤:
[0018]I)根据待悬挂的隔水管的重量设定高压立柱4的液压缸41内高压液的压力，其设定后的液压缸41的总压力等于所悬挂隔水管串在水中的重量，同时控制位于上盘面I内的液压式或机械式驱动机构使销子3缩回至与上盘面I内边缘平齐。
[0019]2)利用提升工具(图中未示出)对隔水管串进行提升，使隔水管串顺次贯穿下盘面2的中孔和上盘面I的中孔，当隔水管串的顶端的法兰向上越过上盘面I的中孔后，控制销子3伸出，使隔水管串落在销子3上。
[0020]3)取一加厚的隔水管单根6 (如图4所示)，加厚的隔水管单根6的管壁厚度大于常规的隔水管单根的管壁厚度，且其两端设置有与常规隔水管接头相同的接头61 (可连接到隔水管串上)，将加厚的隔水管单根6与隔水管串最上面的一跟隔水管连接。
[0021]在本实施例中，加厚的隔水管单根6不需要钻井井控的功能，只用于悬挂，因此无需设置附属管线。
[0022]4)利用提升工具提起隔水管串，然后控制销子3缩回，再利用提升工具下放隔水管串。
[0023]5)当隔水管串下放至加厚的隔水管单根6顶端接近上盘面I的中孔时，控制销子3伸出，然后将加厚的隔水管单根6顶端的接头落在销子3上，完成隔水管串的悬挂。
[0024]本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置，其特征在于，它包括: 一呈环状结构的上盘面， 一与所述上盘面相对设置且呈环状结构的下盘面， 多个沿所述上盘面内边缘均匀分布的可伸缩的销子， 两个或两个以上设置在所述上盘面与下盘面之间的高压立柱，以及 两个或两个以上设置在所述上盘面与下盘面之间的普通立柱； 其中，所述高压立柱包括一液压缸，所述液压缸的底端紧固连接所述下盘面的顶面，所述液压缸内插设一活塞连杆，所述活塞连杆的顶端紧固连接所述上盘面的底面，所述液压缸的上、下两腔体内充满高压液；所述普通立柱包括一外筒、一位于所述外筒内部的内筒、一设置在所述内筒底端的活塞和一套置在所述外筒、内筒外部的高强度弹簧，所述外筒底端紧固连接所述下盘面的顶面，所述内筒顶端紧固连接所述上盘面的底面，所述高强度弹簧的顶端抵在所述上盘面的底面，所述高强度弹簧的顶端抵在所述下盘面的顶面。
2.如权利要求1所述的一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置，其特征在于，所述高压立柱与所述普通立柱呈交替布置。
3.如权利要求1或2所述的一种弹簧液压式隔水管串悬挂装置，其特征在于，所述普通立柱的所述外筒内设置有限位销钉。
4.一种采用如权利要求1至3中任一项所述装置的隔水管串悬挂方法，包括以下步骤: 1)根据待悬挂的隔水管的重量设定高压立柱液压缸内高压液的压力，同时控制位于上盘面I内的液压式或机械式驱动机构使销子缩回至与上盘面I内边缘平齐； 2)利用提升工具对隔水管串进行提升，使隔水管串顺次贯穿下盘面的中孔和上盘面的中孔，当隔水管串的顶端的法兰向上越过上盘面的中孔后，控制销子伸出，使隔水管串落在销子上； 3)取一加厚的隔水管单根，将加厚的隔水管单根与隔水管串最上面的一跟隔水管连接; 4)利用提升工具提起隔水管串，然后控制销子缩回，再利用提升工具下放隔水管串； 5)当隔水管串下放至加厚的隔水管单根顶端接近上盘面的中孔时，控制销子伸出，然后将加厚的隔水管单根顶端的接头落在销子上，完成隔水管串的悬挂。
5.如权利要求4所述的一种隔水管串悬挂方法，其特征在于，所述步骤3)中所述加厚的隔水管单根的管壁厚度大于隔水管单根的管壁厚度，所述加厚的隔水管单根的两端设置有与隔水管接头相同的接头。
【文档编号】E21B23/00GK104295255SQ201410520013
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】许亮斌, 盛磊祥, 王荣耀, 蒋世全, 周建良, 李迅科, 张彦廷 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(华东)