用于浅水水下井口和采油树的防渣帽的制作方法

1.本发明涉及石油钻采设备技术领域，具体是关于一种用于浅水水下井口和采油树的防渣帽。


背景技术：

2.水下采油树被广泛应用在水下油气田开采过程中，是钻完井和采油过程中极为重要的设备。
3.然而，在钻完井和采油过程中，往往会发生岩屑和海底渣子掉落到树体内部、海生物附着到井口本体和树体顶部hub型面和金属密封面，造成井口本体和树体内部海水易腐蚀和结垢的问题。
4.因此，有必要研究一种新型的防渣帽，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于浅水水下井口和采油树的防渣帽，能够防止海底岩屑、渣子等掉落到井口和树体内部，并防止本体内部受到海水腐蚀。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
7.本发明所述的用于浅水水下井口和采油树的防渣帽，包括：防渣帽本体，为上部封闭、下部开口的筒形壳体结构，所述防渣帽本体盖合在采油树本体的顶部；锁紧装置，用于将所述防渣帽本体与采油树本体进行锁定与解锁；所述锁紧装置包括支撑板、锁紧轴本体以及操作板；所述支撑板水平设置于所述防渣帽本体的一侧，且所述支撑板的一侧形成圆弧形边沿，所述支撑板的圆弧形边沿与所述防渣帽本体的外壁相接触；所述防渣帽本体的侧壁上设置有贯通的缺口；所述锁紧轴本体设置于所述支撑板上方，且所述锁紧轴本体沿着所述支撑板的长度方向延伸；所述锁紧轴本体嵌入所述防渣帽本体的缺口内；所述锁紧轴本体的一侧具有第一凹陷；所述操作板的一端与所述锁紧轴本体的一端通过第一端板连接，当所述操作板靠近所述防渣帽本体扳动时，所述锁紧轴本体的第一凹陷相对侧与所述采油树本体上的凹槽相抵接，以实现锁定；当所述操作板远离所述防渣帽本体扳动时，所述锁紧轴本体的第一凹陷侧避开所述采油树本体，以实现解锁。
8.所述的防渣帽，优选地，所述锁紧装置还包括套筒和第二端板，所述套筒套设在所述锁紧轴本体外，且固定设置于所述支撑板上，用于支撑所述锁紧轴本体；所述套筒上设置有第二凹陷，所述第二凹陷用于避开所述防渣帽本体；所述第二端板通过端板连接件固定于远离所述操作板的所述套筒的端部。
9.所述的防渣帽，优选地，所述锁紧装置还包括两个支撑块和一个固定销，两个支撑块从外至内依次设置在所述支撑板上；当所述操作板靠近所述防渣帽本体扳动后，所述操作板通过所述固定销与内侧的所述支撑块固定；当所述操作板远离所述防渣帽本体扳动后，所述操作板通过所述固定销与外侧的所述支撑块固定。
10.所述的防渣帽，优选地，所述操作板一侧设置有“l”形标志，另一侧设置有“u”形标
志；当所述操作板靠近所述防渣帽本体扳动后，所述“l”形标志面朝上；当所述操作板远离所述防渣帽本体扳动后，所述“u”形标志面朝上。
11.所述的防渣帽，优选地，所述锁紧装置还包括钢丝绳；所述固定销顶部设置有连接环；所述钢丝绳的一端与连接环连接，另一端通过钢丝绳固定件与外侧的支撑块固定。
12.所述的防渣帽，优选地，所述固定销的靠近其下端的侧壁上套设有第一“o”形圈。
13.所述的防渣帽，优选地，所述锁紧装置为两组，分别设置于所述防渣帽本体的两侧，相应的，所述防渣帽本体上的缺口也为两个。
14.所述的防渣帽，优选地，还包括防腐蚀挂袋，所述防腐蚀挂袋通过挂袋连接件吊挂在所述防渣帽本体的内侧顶部。
15.所述的防渣帽，优选地，还包括球阀和防护帽，所述球阀通过双公短接连接在所述防渣帽本体外侧的顶部，所述防护帽安装在所述球阀的顶部。
16.所述的防渣帽，优选地，所述防渣帽本体外侧的顶部还安装有提吊环；所述防渣帽本体内侧壁上设置有第二“o”形圈；所述防渣帽本体的下部具有喇叭口。
17.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
18.(1)潜水员操作防渣帽锁紧和解锁方便，锁紧装置的锁紧轴本体采用半圆式凹陷设计，潜水员操作锁紧机构操作板旋转180
°
即可实现防渣帽与井口本体或采油树本体锁定或解锁，操作扭矩小。
19.(2)防渣帽具有防腐、杀菌、防结垢功能，防渣帽带防腐蚀挂袋设计，具有缓蚀、杀菌和防结垢功能。防渣帽本体内部带o形圈设计，与水下井口和采油树顶部hub外型面形成密封，阻止内部缓蚀介质流失。再根据封存的流体体积和保护期限计算需要的防腐蚀挂袋数量，有效维持防渣帽与树体内部封存的缓蚀剂浓度，保护内部腔体、金属密封面、hub内型面，防止海水腐蚀和结垢。
20.(3)防渣帽具有防液锁功能，防渣帽顶端设计有球阀，安装过程中球阀开启，防止安装过程中因为液锁问题导致安装不到位的问题，安装到位后通过潜水员操作关闭球阀实现内部流体封隔。
21.(4)通过固定销将锁紧装置固定在当前位置，潜水员操作锁紧装置前需要先拔出固定销，操作锁紧装置完成后需要将固定销插入到固定孔内，防止因涌流等引起锁紧装置状态变化。
22.(5)防渣帽设置的第二“o”型圈，安装到位后与井口和采油树本体hub外型面形成一定密封，封隔内部固定浓度的缓蚀介质，防止内部介质外漏，保持缓蚀剂浓度稳定，提高防腐蚀挂袋寿命。
23.(6)结构简单，安装、回收方便，下部带导向喇叭口，顶部配备专用提吊环，吊环位于防渣帽顶部重心位置，吊装平衡稳定，对接成功率高，便于潜水员利用普通吊钩送入安装和回收防渣帽。
附图说明
24.图1为本发明的防渣帽安装在浅水水下采油树上并处于锁紧状态示意图；
25.图2为本发明的防渣帽安装在浅水水下采油树上并处于解锁状态示意图；
26.图3为本发明的防渣帽的剖视图；
27.图4为本发明的防渣帽局部视图a；
28.图5为本发明的防渣帽解锁状态俯视图；
29.图6为本发明的防渣帽局部视图b；
30.图7为本发明的防渣帽锁紧状态俯视图。
31.图中各附图标记为：
32.1-采油树本体；2-防渣帽；2-1-防渣帽本体；2-2-防腐蚀挂袋；2-3-锁紧轴本体；2-4-羊眼圈螺钉；2-5-双公短接；2-6-球阀；2-7-防护帽；2-8-提吊环；2-9-钢丝绳；2-10-固定销；2-11-支撑块；2-12-钢丝绳固定螺栓；2-13-第一“o”形圈；2-14-操作板；2-15-第一端板；2-16-套筒；2-17-支撑板；2-18-第二端板；2-19-端板固定螺栓；2-20-第二“o”形圈。
具体实施方式
33.以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
34.本发明提供一种用于浅水水下井口和采油树的防渣帽，包括：防渣帽本体，为上部封闭、下部开口的筒形壳体结构，所述防渣帽本体用于盖合采油树本体；锁紧装置，用于将所述防渣帽本体与采油树本体进行锁定与解锁；所述锁紧装置包括支撑板、锁紧轴本体以及操作板；所述支撑板水平设置于所述防渣帽本体的一侧，且所述支撑板的一侧形成圆弧形边沿，所述支撑板的圆弧形边沿与所述防渣帽本体的外壁相接触；所述防渣帽本体的侧壁上设置有贯通的缺口；所述锁紧轴本体设置于所述支撑板上方，且所述锁紧轴本体沿着所述支撑板的长度方向延伸；所述锁紧轴本体嵌入所述防渣帽本体的缺口内；所述锁紧轴本体的一侧具有第一凹陷；所述操作板的一端与所述锁紧轴本体的一端通过第一端板连接，当所述操作板靠近所述防渣帽本体扳动时，所述锁紧轴本体的第一凹陷相对侧与所述采油树本体上的凹槽相抵接，以实现锁定；当所述操作板远离所述防渣帽本体扳动时，所述锁紧轴本体的第一凹陷侧避开所述采油树本体，以实现解锁。本发明能够防止海底岩屑，渣子等掉落到井口和树体内部，并防止防渣帽本体内部海水腐蚀。
35.如图1和图2所示，本发明提供的用于浅水水下井口和采油树的防渣帽2，安装在采油树本体1的顶部，采油树本体两侧分别设置有凹槽，防渣帽2通过自身的锁紧装置与采油树本体的凹槽配合实现锁紧与解锁。
36.其中，如图3至5所示，本发明提供的用于浅水水下井口和采油树的防渣帽2，包括：防渣帽本体2-1，为上部封闭、下部开口的筒形壳体结构，防渣帽本体2-1盖合在采油树本体1的顶部；锁紧装置，用于将所述防渣帽本体与采油树本体进行锁定与解锁；其中，锁紧装置包括支撑板2-17、锁紧轴本体2-3以及操作板2-14；支撑板2-17水平设置于防渣帽本体2-1的一侧，且支撑板2-17的一侧形成圆弧形边沿，支撑板2-17的圆弧形边沿与防渣帽本体2-1的外壁相接触；防渣帽本体2-1的侧壁上设置有贯通的缺口；锁紧轴本体2-3设置于支撑板2-17上方，且锁紧轴本体2-3沿着支撑板2-17的长度方向延伸；锁紧轴本体2-3嵌入防渣帽本体2-1的缺口内；锁紧轴本体2-1的一侧具有第一凹陷；操作板2-14的一端与锁紧轴本体2-3的一端通过第一端板2-15连接，当操作板2-14靠近防渣帽本体2-1扳动时，锁紧轴本体2-3的第一凹陷相对侧与采油树本体1上的凹槽相抵接，以实现锁定；当操作板2-14远离防
渣帽本体2-1扳动时，锁紧轴本体2-3的第一凹陷侧避开采油树本体1，以实现解锁。
37.在上述实施例中，优选地，锁紧装置还包括套筒2-16和第二端板2-18，套筒2-16套设在锁紧轴本体2-3外，且固定设置于支撑板2-17上，套筒2-16用于支撑锁紧轴本体2-3；套筒2-16上设置有第二凹陷，第二凹陷用于避开防渣帽本体2-1，且套筒2-16的第二凹陷与防渣帽本体2-1相接触；第二端板2-18通过端板连接件固定于远离操作板2-14的套筒2-16的端部，其中，端板连接件为端板固定螺栓2-19。由此，可以防止锁紧轴本体2-3轴向移动。
38.在上述实施例中，优选地，锁紧装置还包括两个支撑块2-11和一个固定销2-10，两个支撑块2-11从外至内依次设置在支撑板2-17上，其中从外至内为从远离防渣帽本体2-1至靠近防渣帽本体2-1；当操作板2-14靠近防渣帽本体2-1扳动后，操作板2-14通过固定销2-10与内侧的支撑块2-11固定；当操作板2-14远离防渣帽本体2-1扳动后，操作板2-14通过固定销2-10与外侧的支撑块2-11固定。由此，在锁定或解锁完成后，可以将操作板2-14固定在特定位置，防止锁紧轴本体2-3回转。
39.在上述实施例中，优选地，操作板2-14一侧设置有“l”形标志，另一侧设置有“u”形标志；当操作板2-14靠近防渣帽本体2-1扳动后，“l”形标志面朝上，如图7所示，此时，表示为锁定状态；当操作板2-14远离防渣帽本体2-1扳动后，“u”形标志面朝上，如图5所示，此时，表示为解锁状态。由此，可以很方便的区分锁定与解锁状态。
40.在上述实施例中，优选地，如图4所示，锁紧装置还包括钢丝绳2-9；固定销2-10顶部设置有连接环；钢丝绳2-9的一端与连接环连接，另一端通过钢丝绳固定件与外侧的支撑块2-11固定，其中，钢丝绳固定件为钢丝绳固定螺栓2-12。由此，可以防止固定销2-10脱落。
41.在上述实施例中，优选地，固定销2-10的靠近其下端的侧壁上套设有第一“o”形圈2-13。其作用是增加固定销2-10拔出过程中与支撑块2-11之间的摩擦力，防止固定销2-10因海水涌动导致的脱落。
42.在上述实施例中，优选地，锁紧装置为两组，分别设置于防渣帽本体2-1的两侧，相应的，防渣帽本体2-1上的缺口也为两个。由此，使得锁定更为牢固。
43.在上述实施例中，优选地，本发明还包括防腐蚀挂袋2-2，防腐蚀挂袋2-2通过挂袋连接件吊挂在防渣帽本体2-1的内侧顶部，其中，挂袋连接件为羊眼圈螺钉2-4。另外，本实施例中的防腐蚀挂袋2-2为两个，分别通过两个羊眼圈螺钉2-4吊挂在防渣帽本体2-1的内侧顶部。防腐蚀挂袋具有防腐、杀菌、防结垢功能。
44.在上述实施例中，优选地，本发明还包括球阀2-6和防护帽2-7，球阀2-6通过双公短接2-5连接在防渣帽本体2-1外侧的顶部，具体的，可以设置在顶部的中心位置，防护帽2-7安装在球阀2-6的顶部。由此，设计球阀2-6，安装过程中球阀2-6开启，防止安装过程中因为液锁问题导致安装不到位的问题，安装到位后通过潜水员操作关闭球阀2-6实现内部流体封隔。另外，防护帽2-7可以保护球阀2-6。
45.在上述实施例中，优选地，防渣帽本体2-1外侧的顶部安装有提吊环2-8；用于提吊防渣帽2；另外，如图3和图6所示，防渣帽本体2-1内侧壁上设置有第二“o”形圈2-20。在防渣帽2安装到位后，通过第二“o”形圈2-20使得防渣帽2与井口和采油树本体1的hub外型面形成一定密封，封隔内部固定浓度的缓蚀介质，防止内部介质外漏，保持缓蚀剂浓度稳定，提高防腐蚀挂袋保护寿命。
46.在上述实施例中，优选地，防渣帽本体2-1的下部具有喇叭口，喇叭口具有导向作
用。
47.本发明的工作过程为：
48.防渣帽的安装过程为：首先，操作锁紧装置的操作板2-14，使锁紧轴本体2-3处于解锁位置，然后插入固定销2-10防止下放过程锁紧轴本体2-3解锁状态变化，同时操作球阀2-6至开启状态以解除防渣帽2安装过程液锁问题；然后，用吊钩挂住提吊环2-8，将防渣帽2安装到采油树本体1上部。潜水员拔出两个锁紧装置固定销2-10，潜水员操作两个锁紧装置的操作板2-14向内旋转180
°
至锁定位置，此时操作板2-14“l”标识面向上表示已锁定，然后，潜水员操作关闭球阀2-6，并操作将两个锁紧装置固定销2-10插入到支撑块2-11的固定孔内，然后潜水员将挂钩从提吊环2-8上摘除并回收即完成整个防渣帽安装，防渣帽安装并锁定状态见图7，安装成功后第二“o”形圈2-20将在采油树本体1的hub外型面与防渣帽本体2-1之间建立密封，防止防腐蚀挂袋2-2内部的缓蚀剂渗漏到防渣帽2外部。
49.防渣帽回收过程是：首先潜水员操作将吊钩挂在防渣帽提吊环2-8上，潜水员再操作开启球阀2-6以解除防渣帽回收过程的液锁问题，潜水员拔出锁紧装置固定销2-10，然后潜水员操作两个锁紧装置的操作板2-14向外旋转180
°
至解锁位置，此时操作板2-14“u”标识面向上表示已解锁，见图2和图5所示，最后吊钩吊起防渣帽2至到完全脱离采油树本体1即完成了防渣帽回收。
50.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。