專利名稱：一種井口回接連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油鉆井裝置，特別是關(guān)于一種用于頂部張緊立管與水下井口連接的井口回接連接器。
背景技術(shù)：
一般海洋石油的鉆采需要立管連接海底生產(chǎn)設(shè)施與水面生產(chǎn)平臺。現(xiàn)有立管類型多種多樣，與其它類型的立管相比，頂部張緊立管可以提供平臺與海底之間的垂直通道，給鉆井和修井帶來了極大的便利，具有顯著的優(yōu)勢。但是，頂部張緊立管對于浮式平臺的運動性能要求很高，因此，目前僅適用于張力腿平臺、SPAR平臺(立柱式平臺)和半潛式平臺。 而張力腿平臺和SPAR平臺能夠通過的設(shè)備尺寸有限，尤其是SPAR平臺，大部分情況下設(shè)備尺寸不超過32. 5英寸。目前，國內(nèi)外的水下井口連接器有很多種，但它們的尺寸較大，無法通過SPAR平臺下放。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種不受平臺操作尺寸限制，并能夠?qū)崿F(xiàn)張緊立管和井口準確、高效、可靠對接和鎖定的井口回接連接器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種井口回接連接器，其特征在于它包括一筒狀本體，所述本體頂部設(shè)置有一與張緊立管連接的法蘭，所述本體中部設(shè)置有一臺階狀外凸緣，所述外凸緣頂部設(shè)置有一由兩半圓環(huán)組成的鎖緊盤；所述本體周向設(shè)置有一活塞筒，所述活塞筒的內(nèi)凸緣密封連接所述本體，在所述鎖緊盤、外凸緣和活塞筒上插設(shè)有貫通三者的兩油管，其中一所述油管連通所述內(nèi)凸緣上方，另一所述油管連通所述內(nèi)凸緣下方；所述內(nèi)凸緣下方的本體上設(shè)置有一密封環(huán)；所述鎖緊盤、外凸緣上對應(yīng)設(shè)置有若干通孔，每一對應(yīng)設(shè)置的所述通孔中分別滑動設(shè)置有一連接所述活塞筒頂部的鎖緊盤螺栓；所述活塞筒中部和底端分別設(shè)置有一圈驅(qū)動錐面，所述活塞筒周向套設(shè)有一筒狀外殼，所述外殼通過螺紋連接在所述本體的外凸緣上；所述本體下部通過由兩個半圓組成的支撐環(huán)和若干螺栓連接一環(huán)狀的支撐腿，所述支撐腿支撐在井口外沿上，且所述本體底部與井口外沿之間設(shè)置有一密封組件；所述支撐腿與所述活塞筒中部的驅(qū)動錐面對應(yīng)設(shè)置有一圈止推錐面，所述支撐腿底部設(shè)置有一位于所述井口外沿與活塞筒之間的呈C形的鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)上設(shè)置有與所述活塞筒底端驅(qū)動錐面對應(yīng)的一圈定位錐面，所述外殼下部頂住所述鎖緊環(huán)與所述井口外沿密封連接。所述外殼的底部設(shè)置有方便插入井口外沿的喇叭口。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于設(shè)計了一種具有細長型活塞筒的回接連接器，同時在活塞筒上設(shè)置了與被驅(qū)動部件對應(yīng)的驅(qū)動錐臺，因此不但可以有效地減小連接器的外徑，而且使驅(qū)動操作非常簡單方便。2、本實用新型由于在外殼底端設(shè)置喇叭口，在鎖緊環(huán)上設(shè)置定位錐面，因此能夠使本實用新型定位準確、 平穩(wěn)可靠。3、本實用新型由于在支撐腿上設(shè)置了止推錐面，因此可以對活塞筒進行限位，有效防止液壓推動器過載，提高了本實用新型的使用壽命。4、本實用新型由于采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動，并在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了自鎖結(jié)構(gòu)，因此有效地縮短了頂部張緊立管與水下井口之間的鎖緊和解鎖的操作時間，提高了水下連接的可靠性。5、本實用新型由于設(shè)置了備用的機械解鎖裝置，因此在液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以進行機械解鎖操作，進一步提高了水下連接的可靠性。本實用新型外徑尺寸小，使用壽命長，可回收再利用，能節(jié)約大量成本，且有液壓驅(qū)動和備用機械解鎖機構(gòu)，可以廣泛用于各種海洋石油開采過程中頂部張緊立管與水下井口之間的連接中。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的本體結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖2的A-A剖視圖圖4是本實用新型的外殼結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本實用新型的活塞筒結(jié)構(gòu)示意圖圖6是本實用新型的密封環(huán)剖視示意圖圖7是本實用新型的支撐環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖圖8是本實用新型的支撐腿結(jié)構(gòu)示意圖圖9是本實用新型的密封圈組件結(jié)構(gòu)示意圖圖10是本實用新型的鎖緊環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。如圖1所示，本實用新型主要包括筒狀的本體1、外殼2，活塞筒3、密封環(huán)4，支撐環(huán)5，支撐腿6，密封圈組件7，鎖緊環(huán)8和鎖緊盤9。如圖1、圖2所示，本實用新型的本體1頂部設(shè)置有一法蘭11，法蘭上設(shè)置若個連接孔12，通過螺栓和連接孔12可以將本體1與頂部張緊立管固定連接。本體1中部設(shè)置有一上大、下小臺階狀外凸緣13，在外凸緣13的大端設(shè)置有外螺紋，小端設(shè)置有安裝密封圈的凹槽14，本體1下部設(shè)置有一圈卡槽15。如圖3所示，外凸緣13的大端設(shè)置有兩個油管通道16、17和若干通孔18。如圖1、圖4所示，本實用新型的外殼2上部通過其內(nèi)徑設(shè)置的內(nèi)螺紋21連接本體 1，下部設(shè)置有向內(nèi)的一圈凸臺22，凸臺22的內(nèi)徑設(shè)置有一圈凹槽23，用于安裝外殼2與井口外沿10連接的密封圈。外殼2的底部設(shè)置有方便插入井口外沿10的喇叭口 24。如圖1、圖5所示，本實用新型的活塞筒3中上部設(shè)置有一內(nèi)凸緣31，內(nèi)凸緣31的內(nèi)徑設(shè)置有一圈凹槽32，用于安裝活塞筒3與本體1連接的密封圈，活塞筒3中部和底部分別設(shè)置有一圈驅(qū)動錐面33、34?；钊?頂部設(shè)置有兩個與本體1油管通道16、17對應(yīng)的油路通道35、36，其中油路通道35連通內(nèi)凸緣31的上方，使內(nèi)凸緣31的上方與本體1之間形成第一液壓腔37，油管通道36連通內(nèi)凸緣31的下方?；钊?頂部還設(shè)置有若干與本體1外凸緣13大端頂部的通孔18對應(yīng)的螺栓孔(圖中未示出)。如圖1、圖6所示，本實用新型的密封環(huán)4的內(nèi)徑和外徑上分別設(shè)置有密封凹槽41、42，用于安裝分別與本體1和活塞筒2連接的密封圈。連通內(nèi)凸緣31下方的油路通道 36使內(nèi)凸緣31的下方與本體1和密封環(huán)4之間形成第二液壓腔38。如圖1、圖7所示，本實用新型的支撐環(huán)5由兩個半圓環(huán)51組成，兩半圓環(huán)51從本體ι兩側(cè)卡入本體1下部設(shè)置的卡槽15內(nèi)。如圖1、圖8所示，本實用新型的支撐腿6內(nèi)設(shè)置有三階臺階孔61、62、63，第一階臺階孔61用于套設(shè)支撐環(huán)5，第二階臺階孔62徑向設(shè)置有若干用于連接本體1的螺釘孔 64，第三階臺階孔63支撐在井口外沿10上。支撐腿6中部周向設(shè)置有與活塞筒3中部驅(qū)動錐面33對應(yīng)的一圈止推錐面65。如圖1、圖9所示，本實用新型的密封組件7為一常規(guī)組件，其設(shè)置在本體1底部與井口外沿10頂部之間。圖1、圖10所示，本實用新型的鎖緊環(huán)8呈C形，鎖緊環(huán)8與井口外沿10對應(yīng)設(shè)置有多圈凹槽81和凸棱82，鎖緊環(huán)8中部周向設(shè)置有與活塞筒3底端驅(qū)動錐面34對應(yīng)的一圈凸出的定位錐面83。當(dāng)活塞筒3超過凸出的定位錐面83后，C形的鎖緊環(huán)8在活塞筒3 的壓力作用下，會向內(nèi)收縮，使本實用新型處于鎖緊狀態(tài)；當(dāng)活塞筒3的驅(qū)動錐面34向上移動與鎖緊環(huán)的定位錐面83接觸時，即可松開鎖緊環(huán)8，使本實用新型裝置處于解鎖狀態(tài)。如圖1所示，本實用新型的解鎖盤9由兩個半圓環(huán)組成，解鎖盤9的底部設(shè)置在本體1的外凸緣3頂部，與本體1的外凸緣13油路通道16、17對應(yīng)，在解鎖盤9上設(shè)置兩個油路通道91、92 ；同時與本體1上的通孔18和活塞筒3頂部的螺栓孔對應(yīng)，在解鎖盤9上設(shè)置有通孔(圖中未示出)，在解鎖盤9、外凸緣13相對設(shè)置的各通孔內(nèi)，穿入鎖緊盤螺栓 93，并將鎖緊盤螺栓93擰入活塞筒3頂部的螺栓孔內(nèi)。在鎖緊盤9上的兩油路通道91、92 內(nèi)分別插設(shè)有連通供油裝置的油管94、95，其中一油管94穿過油路通道91和油路通道17 連通油路通道35，其另一油管95穿過油路通道92和油路通道16連通油路通道36。本實用新型工作時，包括以下幾種情況當(dāng)本實用新型處于非工作狀態(tài)時，本實用新型與井口外沿10處于解鎖狀態(tài)(如圖 1中右側(cè)部分所示)，此時鎖緊環(huán)8為常態(tài)，即彈開狀態(tài)，活塞筒3處于高位，與活塞筒3頂部連接的解鎖盤螺栓93也處于高位，活塞筒3底端的驅(qū)動錐面34與鎖緊環(huán)8的定位錐面 83接觸，而活塞筒3中部的驅(qū)動錐面33與支撐腿6的止推錐臺65脫離，第一液壓腔37處于回油狀態(tài)，第二液壓腔38處于進油狀態(tài)。當(dāng)本實用新型處于工作狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)啟動，第一液壓腔37處于進油狀態(tài)，而第二液壓腔38處于出油狀態(tài)；液壓油通過油管94驅(qū)動活塞筒3沿軸向向下移動，活塞筒3 中部的驅(qū)動錐面33與支撐腿6的止推錐臺65接觸，而活塞筒3底端的驅(qū)動錐面34與鎖緊環(huán)8的定位錐面83脫離，并從鎖緊環(huán)8的外壁向內(nèi)擠壓鎖緊環(huán)8，使本實用新型與井口外沿 10處于鎖緊狀態(tài)(如圖1中左側(cè)部分所示)；且由于鎖緊環(huán)8的彈性造成鎖緊環(huán)8與活塞筒3之間具有很大的擠壓力和靜摩擦力，再加上活塞筒3自身重力作用，因此此時的鎖緊狀態(tài)為可靠的自鎖狀態(tài)。此時活塞筒3處于低位，與活塞筒3頂部連接的解鎖盤螺栓93也處于低位，當(dāng)本實用新型需要解除鎖緊狀態(tài)時，液壓系統(tǒng)啟動，第一液壓腔37處于回油狀態(tài)，第二液壓腔38處于進油狀態(tài)，液壓油通過油管95驅(qū)動活塞筒3沿軸向向上移動，直到活塞筒3的驅(qū)動錐面34與鎖緊環(huán)8的定位錐面83接觸，鎖緊環(huán)8由于自身彈性彈開，回復(fù)到常態(tài)位置，解除本實用新型與井口外沿10的鎖緊狀態(tài)(如圖1中右側(cè)部分所示)。當(dāng)本實用新型液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以啟動本實用新型備用的機械解鎖裝置。 操作時，利用水下機器人用工具向上撬動解鎖盤9，通過解鎖螺栓93帶動活塞筒3向上移動，使鎖緊環(huán)8自動彈開，進而實現(xiàn)本實用新型的機械解鎖操作。上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。
權(quán)利要求1.一種井口回接連接器，其特征在于它包括一筒狀本體，所述本體頂部設(shè)置有一與張緊立管連接的法蘭，所述本體中部設(shè)置有一臺階狀外凸緣，所述外凸緣頂部設(shè)置有一由兩半圓環(huán)組成的鎖緊盤；所述本體周向設(shè)置有一活塞筒，所述活塞筒的內(nèi)凸緣密封連接所述本體，在所述鎖緊盤、外凸緣和活塞筒上插設(shè)有貫通三者的兩油管，其中一所述油管連通所述內(nèi)凸緣上方，另一所述油管連通所述內(nèi)凸緣下方；所述內(nèi)凸緣下方的本體上設(shè)置有一密封環(huán)；所述鎖緊盤、外凸緣上對應(yīng)設(shè)置有若干通孔，每一對應(yīng)設(shè)置的所述通孔中分別滑動設(shè)置有一連接所述活塞筒頂部的鎖緊盤螺栓；所述活塞筒中部和底端分別設(shè)置有一圈驅(qū)動錐面，所述活塞筒周向套設(shè)有一筒狀外殼，所述外殼通過螺紋連接在所述本體的外凸緣上； 所述本體下部通過由兩個半圓組成的支撐環(huán)和若干螺栓連接一環(huán)狀的支撐腿，所述支撐腿支撐在井口外沿上，且所述本體底部與井口外沿之間設(shè)置有一密封組件；所述支撐腿與所述活塞筒中部的驅(qū)動錐面對應(yīng)設(shè)置有一圈止推錐面，所述支撐腿底部設(shè)置有一位于所述井口外沿與活塞筒之間的呈C形的鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)上設(shè)置有與所述活塞筒底端驅(qū)動錐面對應(yīng)的一圈定位錐面，所述外殼下部頂住所述鎖緊環(huán)與所述井口外沿密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種井口回接連接器，其特征在于所述外殼的底部設(shè)置有方便插入井口外沿的喇叭口。
專利摘要本實用新型涉及一種井口回接連接器，其特征在于它包括一筒狀本體，所述本體頂部設(shè)置有一與張緊立管連接的法蘭，所述本體中部設(shè)置有一由兩半圓環(huán)組成的鎖緊盤；所述本體周向設(shè)置有一活塞筒，在所述鎖緊盤、外凸緣和活塞筒上插設(shè)有貫通三者的兩油管，其中一所述油管連通所述內(nèi)凸緣上方，另一所述油管連通所述內(nèi)凸緣下方；所述內(nèi)凸緣下方的本體上設(shè)置有一密封環(huán)；所述鎖緊盤、外凸緣上對應(yīng)設(shè)置有若干通孔，每一對應(yīng)的所述通孔中分別滑動設(shè)置有一連接所述活塞筒頂部的鎖緊盤螺栓；所述活塞筒周向套設(shè)有一筒狀外殼，所述外殼通過螺紋連接在所述本體的外凸緣上；所述本體通過支撐腿支撐在井口外沿上。本實用新型外徑尺寸小，使用壽命長，可以廣泛用于各種海洋石油開采過程中頂部張緊立管與水下井口之間的連接中。
文檔編號E21B33/038GK202031521SQ201120086719
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者何楊, 馮現(xiàn)洪, 尹容衡, 徐陽, 曹靜, 朱紹華, 李婷婷, 楊琥, 段夢蘭, 段青峰, 沙勇, 潘曉東, 矯濱田, 董楠, 許亮斌, 賈旭, 鄒星, 郝雙戶, 高攀 申請人:中國海洋石油總公司, 中國石油大學(xué)(北京), 中海石油研究中心, 海洋石油工程股份有限公司