一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口的制作方法

本发明涉及可燃冰采集设备技术领域，具体为一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口。

背景技术：

天然气水合物，有机化合物，化学式ch4·xh2o。即可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质；因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”；其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境；其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究热点；自上世纪60年代起，以美国、日本、德国、我国、韩国、印度为代表的一些国家都制订了天然气水合物勘探开发研究计划。迄今，人们已在近海海域与冻土区发现水合物矿点超过230处，涌现出一大批天然气水合物热点研究区。

但是，现有的重型水下井口的体积大，需要深水钻井平台才能满足作业要求，成本和消耗较大，不满足天然气水合物经济高效的性质；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口，以解决上述背景技术中提出的重型水下井口的体积大，需要深水钻井平台才能满足作业要求，成本和消耗较大，不满足天然气水合物经济高效的性质的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口，包括连接器，所述连接器的内部设置有钢圈槽，所述钢圈槽的下方设置有抗磨补心，所述抗磨补心的两侧均设置有套管挂，所述套管挂的下方设置有第一套管悬挂，所述第一套管悬挂的下方设置有第二套管悬挂，所述第二套管悬挂的两侧均设置有承重环，且承重环有两个，所述承重环的下方设置有锥形承重面，所述抗磨补心的外表面设置有第二套管，所述第二套管的上方设置有第一套管，所述连接器的外表面设置有水下释放环，且水下释放环有两个，所述水下释放环的一侧设置有低压井口头，所述连接器的两侧设置有第二外套管，所述第二外套管的另一侧设置有第一外套管，所述第一外套管的一侧设置有第二防水合物密封圈，所述第一外套管的另一侧设置有第一防水合物密封圈，所述第一防水合物密封圈的另一侧设置自由导向基板，所述导向基板的上方设置有基板锁紧扣。

优选的，所述连接器与钢圈槽固定连接，所述抗磨补心与套管挂焊接连接，所述连接器与第一套管悬挂焊接连接。

优选的，所述第一套管悬挂与第一套管通过卡槽连接，所述第二套管悬挂与连接器焊接连接，所述第二套管悬挂与第二套管通过卡槽连接。

优选的，所述水下释放环与连接器固定连接，所述承重环与连接器焊接连接，所述锥形承重面与连接器固定连接。

优选的，所述第一外套管与导向基板通过卡槽连接，所述导向基板与基板锁紧扣焊接连接。

优选的，所述连接器和导向基板与第二防水合物密封圈通过密封胶连接，所述第一外套管和导向基板与第一防水合物密封圈通过密封胶连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过天然气水合物开发的轻型水下井口，采用高压井口头，内部可承托第一套管悬挂和第二套管悬挂，适应天然气水合物埋藏深度距离泥线位置近、压力系数底、产量低的要求，而且充分结合天然气水合物的开发特点，经济、高效和安全的前提下，通过缩小高压井口头外径达到减少水下井口的体积、重量和结构，减少了的井口投资。同时减少了天然气水合物开发作业时间和作业平台要求，降低了总的投资额，增加了天然气水合物开发的效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体剖面图；

图3为本发明的导向基板局部结构示意图。

图中：1、钢圈槽；2、连接器；3、抗磨补心；4、套管挂；5、水下释放环；6、低压井口头；7、导向基板；8、承重环；9、第一套管悬挂；10、套管悬挂；11、锥形承重面；12、第一套管；13、第一外套管；14、第二外套管；15、第二套管；16、基板锁紧扣；17、第一防水合物密封圈；18、第二防水合物密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种适用于天然气水合物开发的轻型水下井口，包括连接器2，同阀体进行连接使用，连接器2的内部设置有钢圈槽1，钢圈槽1的下方设置有抗磨补心3，增加使用寿命，抗磨补心3的两侧均设置有套管挂4，套管挂4的下方设置有第一套管悬挂9，第一套管悬挂9的下方设置有第二套管悬挂10，第二套管悬挂10的两侧均设置有承重环8，起到承重作用，且承重环8有两个，承重环8的下方设置有锥形承重面11，增大受力面积起到缓冲的作用，抗磨补心3的外表面设置有第二套管15，第二套管15的直径为12.48厘米，第二套管15的上方设置有第一套管12，第一套管12的直径为8.56厘米，连接器2的外表面设置有水下释放环5，减小压力，且水下释放环5有两个，水下释放环5的一侧设置有低压井口头6，连接器2的两侧设置有第二外套管14，第二外套管14的另一侧设置有第一外套管13，起到保护作用，第一外套管13的一侧设置有第二防水合物密封圈18，第一外套管13的另一侧设置有第一防水合物密封圈17，防止出现泄漏，第一防水合物密封圈17的另一侧设置自由导向基板7，导向基板7的上方设置有基板锁紧扣16，固定导向基板7。

进一步，连接器2与钢圈槽1固定连接，连接器2的直径为13.51厘米，便于物料的输送，抗磨补心3与套管挂4焊接连接，连接器2与第一套管悬挂9焊接连接，连接套管，提高稳定性。

进一步，第一套管悬挂9与第一套管12通过卡槽连接，第二套管悬挂10与连接器2焊接连接，第二套管悬挂10与第二套管15通过卡槽连接，便于安装使用。

进一步，水下释放环5与连接器2固定连接，承重环8与连接器2焊接连接，锥形承重面11与连接器2固定连接，增强稳定性。

进一步，第一外套管13与导向基板7通过卡槽连接，导向基板7与基板锁紧扣16焊接连接，便于使用者进行安装固定。

进一步，连接器2和导向基板7与第二防水合物密封圈18通过密封胶连接，第一外套管13和导向基板7与第一防水合物密封圈17通过密封胶连接，增强密封性。

工作原理：使用时，将导向基板7与第一外套管13之间通过基板锁紧扣16进行锁定，避免产生晃动，连接器2内部由多层套管按照一定的方式进行连接组成，最外层为第一外套管13，其主要功能时承受内层各套管的重力、防止反转、承受套管柱载荷以及密封口等，同时在第一外套管13的外侧设置有水下释放环5，可以释放管内的压力，避免内部压力过大导致装置破损，而且在连接器2的内部设置有承重环8和锥形承重面11，承重环8主要起到支撑作用，保障可燃冰的正常输送，锥形承重面11则可以增大受力接触面，从而起到缓冲的作用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。