一种用于水下井口和采油树的连接器的制作方法

本发明涉及水下生产系统技术领域，特别涉及一种用于水下井口和采油树的连接器。

背景技术：

随着海洋油田的发展，常规平台开采模式已经不能用于深海开发，水下生产系统是深水水下油气田开发的最有效手段。

传统地面和平台的采油树与井口装置的连接，是通过法兰或者卡箍形式，需要工人使用工具手动安装。而深水水下生产系统由于其特殊的工作环境(水深超过400m)，人员无法下水进行安装作业。因此深水水下油气田的开发需要一种可以通过液压或者其他动力源提供动力，通过远程控制，实现水下井口与采油树连接和密封的连接装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于水下井口和采油树的连接器，可靠性高、结构简单、使用寿命长，适合深水水下油气田开发需要。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于水下井口和采油树的连接器，其特点是，包含：

连接法兰，其设置在采油树下部；

液压底板，其套置在所述的水下井口中；

液压连接头，其套置在水下井口上，并连接在连接法兰与液压底板之间，且筒壁径向开设有若干通孔；

卡牙，其设置在液压连接头的通孔内；

推动卡牙，使之与水下井口的连接型面接触，并使水下井口与采油树发生相对轴向运动。

该连接器还包含：

若干个液压缸，其垂直设置在液压底板；

分别与液压缸伸缩端相连的液压卡环，其内侧面挤压所述卡牙的外侧面。

所述的卡牙外侧面设为斜面，驱动所述的液压卡环向下运动，所述的液压卡环挤压所述的卡牙外侧面，使得所述的卡牙向内作径向运动。

所述的卡牙内侧开设有若干道牙形环槽，其牙形角为90°。

所述的水下井口的连接型面设为牙形环槽，其与所述的卡牙内侧相适配。

所述的水下井口与采油树之间设有一密封圈。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型可靠性高、结构简单、使用寿命长，适合深水水下油气田开发需要。

附图说明

图1为本发明一种用于水下井口和采油树的连接器的结构示意图；

图2为本发明中卡牙的结构示意图；

图3为本发明中液压连接头的结构示意图；

图4为本发明连接法兰的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1～4所示，一种用于水下井口X01和采油树X02的连接器，包含：连接法兰110，其设置在采油树X02下部；液压底板20，其套置在所述的水下井口X01中；液压连接头80，其套置在水下井口X01上，并连接在连接法兰110与液压底板20之间，且筒壁径向开设有若干通孔81，液压连接头80底部通过螺栓10连接在液压底板20上，顶部通过螺栓90连接在连接法兰110上；卡牙50，其设置在液压连接头的通孔81内；推动卡牙50，使之与水下井口的连接型面接触，并使水下井口X01与采油树X02发生相对轴向运动。

在具体实施例中，连接器还包含：若干个液压缸40，其通过螺栓30垂直设置在液压底板20；分别与液压缸伸缩端相连的液压卡环70，其内侧面挤压所述卡牙50的外侧面。

上述的卡牙50外侧面设为斜面，倾角小于5°，驱动所述的液压卡环70向下运动，所述的液压卡环70挤压所述的卡牙外侧面，使得所述的卡牙向内作径向运动。

上述的卡牙50内侧开设有若干道牙形环槽51，其牙形角为90°，水下井口的连接型面设为牙形环槽，其与所述的卡牙内侧相适配，水下井口与采油树之间设有一密封圈90。

在解锁状态，通过液压源和液压管线，对液压缸40加压，将其伸缩端收回，通过螺栓60带动液压卡环70下降，下降过程中液压卡环70内侧的斜面推动卡牙50向内做径向运动，当卡牙70与水下井口的上部连接型面(牙形环槽)接触时，卡牙50上的90°环槽受到斜向下45°的反向推力，这个反向推力一方面对卡牙50产生径向向外的力，这个力被液压卡环抵消；另一方面这个反向推力对卡牙50产生一个向下的力，这个力带动液压连接头80向下运动，通过螺栓的传导，带动连接法兰110向下运动，最终使得连接法兰110与水下井口X01产生轴向锁紧力，这个力一方面使得连接法兰110与水下井口X01紧密连接，另一方面通过斜面111压缩密封圈使其发生形变，从而实现金属密封。

综上所述，本发明一种用于水下井口和采油树的连接器，可靠性高、结构简单、使用寿命长，适合深水水下油气田开发需要。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。