專(zhuān)利名稱：一種用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種用于海上油氣勘探開(kāi)采領(lǐng)域的水下采油樹(shù)頂部堵塞器，用于在海底臥式采油樹(shù)正常生產(chǎn)時(shí)密閉油管懸掛器的上端口，迫使油氣流入生產(chǎn)通路。
背景技術(shù)：
海洋石油的開(kāi)采需要大量的水下設(shè)施，包括水下采油樹(shù)，水下管匯，水下控制系統(tǒng)，出油管線，跨接管等，其中水下采油樹(shù)是指放置在海床水下井口上的由閥門(mén)、管線，連接器和配件組成的一個(gè)采油系統(tǒng)。水下采油樹(shù)的功能主要有控制井口壓力，調(diào)節(jié)油氣流量，注入化學(xué)試劑，并且可以用于酸化、壓裂、注水、測(cè)試等特殊作業(yè)。其中控制井口壓力、調(diào)節(jié)油氣流量是水下開(kāi)采油氣數(shù)的控制目標(biāo)。輸油管線連接器的作用是實(shí)現(xiàn)輸油管線和采油樹(shù)之間的連接，保證流體無(wú)泄漏地從采油樹(shù)流出到出油管線中。由于采油樹(shù)特殊的工作環(huán)境與操作工況，一旦產(chǎn)生泄漏事故，造成的損失難以估量。因此安設(shè)在臥式采油樹(shù)上的頂部堵塞器作為隔離生產(chǎn)通路與外部環(huán)境的一個(gè)重要的部件，它的穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全和可靠狀態(tài)。在正常生產(chǎn)時(shí)，作用在頂部堵塞器上的油壓并不是一個(gè)穩(wěn)定值，其壓力的波動(dòng)對(duì)頂部堵塞器的沖擊作用將對(duì)頂部堵塞器的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，瞬時(shí)激增的壓力將使頂部堵塞器本體發(fā)生緩沖位移，而這個(gè)位移對(duì)頂部堵塞器的密封將是致命的破壞。因此避免瞬時(shí)激增的油壓對(duì)頂部堵塞器的影響是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種密封性好并可降低瞬時(shí)激增的油壓的沖擊使密封堵塞性能進(jìn)一步提高的水下采油樹(shù)頂部堵塞器。本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為包括本體，本體的上端向上伸出一段光桿，光桿上套裝有鎖緊環(huán)推動(dòng)套，鎖緊環(huán)推動(dòng)套上開(kāi)設(shè)有限位導(dǎo)槽與光桿上安設(shè)的限位銷(xiāo)釘相配置，鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部設(shè)置有向下收縮的圓錐，圓錐外配置一側(cè)切口的C 形鎖緊環(huán)，在本體的下端安設(shè)有密封裝置，在密封裝置的下方設(shè)置緩沖器。按上述方案，所述的密封裝置包括設(shè)置在本體下端的金屬密封環(huán)，在金屬密封環(huán)的上方安設(shè)橡膠密封圈。按上述方案，所述的金屬密封圈下端面上近外周開(kāi)設(shè)有自緊式環(huán)槽，環(huán)槽與外周的單邊壁厚為7 9毫米。按上述方案，所述的橡膠密封圈沿軸向并列安設(shè)3 5個(gè)。按上述方案，所述的緩沖器包括與密封裝置相連的套筒，套筒內(nèi)腔安設(shè)有緩沖彈簧，緩沖彈簧下端安設(shè)頂板，套筒內(nèi)腔下端端口安設(shè)止擋環(huán)。按上述方案，所述的光桿直徑小于本體直徑，在本體上端面與光桿的交接處設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與鎖緊環(huán)推動(dòng)套的下端部相配置。按上述方案，所述的C形鎖緊環(huán)為一側(cè)開(kāi)設(shè)軸向切口的彈性圓環(huán)，C形鎖緊環(huán)由彈簧鋼制成，內(nèi)孔上方設(shè)有錐孔與鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部的圓錐相配置，其收緊位的外徑小于本體直徑，其撐開(kāi)位的外徑大于本體直徑。 按上述方案，所述的鎖緊環(huán)推動(dòng)套外周開(kāi)設(shè)有2 4條軸向限位導(dǎo)槽，在光桿上相應(yīng)配置2 4個(gè)限位銷(xiāo)釘與限位導(dǎo)槽相配置。按上述方案，所述的本體上端面設(shè)置的環(huán)形凹槽深度大于或等于鎖緊環(huán)推動(dòng)套下移的最大位移量。本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明的采用機(jī)械式鎖緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，操作簡(jiǎn)便， 克服了液壓鎖緊的弊端；2、密封性能可靠，金屬密封環(huán)可以實(shí)現(xiàn)自緊式密封，油壓越大，密封性能越優(yōu)越。3、緩沖器能夠有效的增加頂部堵塞器本體對(duì)瞬時(shí)激增油壓的響應(yīng)時(shí)間，顯著的緩解和降低瞬時(shí)激增油壓對(duì)堵塞器本體的沖擊作用，進(jìn)一步增強(qiáng)密封堵塞的可靠性。 4、本發(fā)明用于在海底臥式采油樹(shù)在正常生產(chǎn)時(shí)堵塞油管掛上部端口，制作和安裝方便，安全可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，能滿足重復(fù)使用要求。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的主視剖視圖。圖中雙點(diǎn)劃線為油管掛內(nèi)壁。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例鎖緊狀態(tài)的主視剖視圖。圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中金屬密封環(huán)的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。包括圓軸狀的本體4，本體的上端向上伸出一段光桿，所述的光桿直徑小于本體直徑，光桿上套裝有能上下移動(dòng)的鎖緊環(huán)推動(dòng)套1，在本體上端面與光桿的交接處設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與鎖緊環(huán)推動(dòng)套的下端部相配置，環(huán)形凹槽深度大于或等于鎖緊環(huán)推動(dòng)套下移的最大位移量。鎖緊環(huán)推動(dòng)套外周開(kāi)設(shè)有4條腰圓形的軸向限位導(dǎo)槽，在光桿上端側(cè)向相應(yīng)配置4個(gè)限位銷(xiāo)釘2與限位導(dǎo)槽相配置，起限位和導(dǎo)向的作用。鎖緊環(huán)推動(dòng)套上部?jī)?nèi)腔設(shè)置有可與下放機(jī)具相連接的環(huán)形凹槽，鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部設(shè)置有一段向下收縮的圓錐，圓錐外配置一側(cè)切口的C形鎖緊環(huán)3，所述的C形鎖緊環(huán)為一側(cè)開(kāi)設(shè)軸向切口的彈性圓環(huán)，C形鎖緊環(huán)由彈簧鋼制成，內(nèi)孔上方設(shè)有錐孔與鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部的圓錐相配置，其收緊位的外徑小于本體直徑，其撐開(kāi)位的外徑大于本體直徑。在本體的下端安設(shè)有密封裝置， 所述的密封裝置包括設(shè)置在本體下端的金屬密封環(huán)6，金屬密封環(huán)通過(guò)螺紋與本體相連， 所述的金屬密封圈下端面上近外周開(kāi)設(shè)有自緊式環(huán)槽11，環(huán)槽與外周密封面12的單邊壁厚為9毫米；在金屬密封環(huán)的上方安設(shè)橡膠密封圈5，所述的橡膠密封圈沿軸向并列安設(shè)5 個(gè)。自緊式環(huán)槽里充滿油，可以實(shí)現(xiàn)自緊，即油壓越大，環(huán)槽漲開(kāi)的越大，密封面對(duì)油管掛內(nèi)壁的壓力越大，密封性能越好，橡膠密封圈基于安全角度的考慮，當(dāng)金屬密封環(huán)失效時(shí)，橡膠密封圈的存在可保證堵塞器功能不受影響。在密封裝置的下方設(shè)置緩沖器。所述的緩沖器包括與金屬密封環(huán)下端面相連的套筒7，套筒內(nèi)腔安設(shè)有緩沖彈簧9，緩沖彈簧下端安設(shè)可隨緩沖彈簧移動(dòng)的頂板10，套筒內(nèi)腔下端端口安設(shè)止擋環(huán)8，止擋環(huán)通過(guò)外螺紋與套筒下端端口相聯(lián)。緩沖器各零件的表面涂覆防腐涂層，以防腐蝕。使用時(shí)，鎖緊環(huán)推動(dòng)套通過(guò)環(huán)形凹槽與下放機(jī)具相連接，當(dāng)頂部堵塞器下放定位后，由下放機(jī)具直接提供推動(dòng)力作用在推動(dòng)套上，推動(dòng)鎖緊環(huán)撐開(kāi)進(jìn)入油管掛預(yù)留的凹槽，使頂部堵塞器在油管掛內(nèi)定位，同時(shí)密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封。在拆卸時(shí)，特定的機(jī)具提供提升力作用在推動(dòng)器上，鎖緊環(huán)推動(dòng)套上移同時(shí)，鎖緊環(huán)彈出，從而將頂部堵塞器退出。
權(quán)利要求
1.一種用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于包括本體，本體的上端向上伸出一段光桿，光桿上套裝有鎖緊環(huán)推動(dòng)套，鎖緊環(huán)推動(dòng)套上開(kāi)設(shè)有限位導(dǎo)槽與光桿上安設(shè)的限位銷(xiāo)釘相配置，鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部設(shè)置有向下收縮的圓錐，圓錐外配置一側(cè)切口的C形鎖緊環(huán)，在本體的下端安設(shè)有密封裝置，在密封裝置的下方設(shè)置緩沖器。
2.如權(quán)利要求1所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的密封裝置包括設(shè)置在本體下端的金屬密封環(huán)，在金屬密封環(huán)的上方安設(shè)橡膠密封圈。
3.如權(quán)利要求2所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的金屬密封圈下端面上近外周開(kāi)設(shè)有自緊式環(huán)槽，環(huán)槽與外周的單邊壁厚為7 11毫米。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的橡膠密封圈沿軸向并列安設(shè)3 5個(gè)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的緩沖器包括與密封裝置相連的套筒，套筒內(nèi)腔安設(shè)有緩沖彈簧，緩沖彈簧下端安設(shè)頂板，套筒內(nèi)腔下端端口安設(shè)止擋環(huán)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的光桿直徑小于本體直徑，在本體上端面與光桿的交接處設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與鎖緊環(huán)推動(dòng)套的下端部相配置。
7.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的C形鎖緊環(huán)為一側(cè)開(kāi)設(shè)軸向切口的彈性圓環(huán)，C形鎖緊環(huán)由彈簧鋼制成，內(nèi)孔上方設(shè)有錐孔與鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部的圓錐相配置，其收緊位的外徑小于本體直徑，其撐開(kāi)位的外徑大于本體直徑。
8.如權(quán)利要求1或2所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的鎖緊環(huán)推動(dòng)套外周開(kāi)設(shè)有2 4條軸向限位導(dǎo)槽，在光桿上相應(yīng)配置2 4個(gè)限位銷(xiāo)釘與限位導(dǎo)槽相配置。
9.如權(quán)利要求6所述的用于水下采油樹(shù)的頂部堵塞器，其特征在于所述的本體上端面設(shè)置的環(huán)形凹槽深度大于或等于鎖緊環(huán)推動(dòng)套下移的最大位移量。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用于海上油氣勘探開(kāi)采領(lǐng)域的水下采油樹(shù)頂部堵塞器，包括本體，本體的上端向上伸出一段光桿，光桿上套裝有鎖緊環(huán)推動(dòng)套，鎖緊環(huán)推動(dòng)套上開(kāi)設(shè)有限位導(dǎo)槽與光桿上安設(shè)的限位銷(xiāo)釘相配置，鎖緊環(huán)推動(dòng)套下部設(shè)置有向下收縮的圓錐，圓錐外配置一側(cè)切口的C形鎖緊環(huán)，在本體的下端安設(shè)有密封裝置，在密封裝置的下方設(shè)置緩沖器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，操作簡(jiǎn)便，密封性能可靠，緩沖器能夠顯著的緩解和降低瞬時(shí)激增油壓對(duì)堵塞器本體的沖擊作用，本發(fā)明用于在海底臥式采油樹(shù)在正常生產(chǎn)時(shí)堵塞油管掛上部端口，制作和安裝方便，安全可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，能滿足重復(fù)使用要求。
文檔編號(hào)E21B33/035GK102383756SQ20111036429
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者劉國(guó)恒, 葉道輝, 康永田, 段夢(mèng)蘭, 田紅平, 羅曉蘭, 蘇強(qiáng), 趙天奉 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司