[实用新型]海洋石油钻采立管系统伸缩接头

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋石油钻井和采油设备技术领域，是一种海洋石油钻修井平台(或船)立管系统配套使用的重要设备。

背景技术

随着油气供求矛盾的突出，为提高对油气资源的占有量，海洋石油的开发已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。海洋油气资源开发水平的高低是由海洋油气开发装备的先进性所决定。尽管我国在一些比较先进的油气工程装备方面已实现国产化，但绝大部分关键技术仍然掌握在发达国家手中，国内厂商基本停留在钻采平台的建造上，相关配套技术滞后，设备绝大多数由国外企业制造配套，严重制约了海洋油气的规模开发，加速提高海洋石油开发装备的国产化已迫在眉睫。

伸缩接头是保障海洋石油钻采立管系统正常工作的重要设备。海洋石油平台在波浪作用下，除前后左右发生摇摆外，还将产生上下升沉运动。这种随波浪周期性的上下升沉运动将影响立管系统稳定性及井口装置安全性，甚至带来灾难性后果。因而设计一种在平台上下浮动时，满足长度调节，并能够承受立管载荷的伸缩接头，就成为必然要求。

近年来，国外大公司在海洋石油钻采立管系统伸缩接头的设计、制造技术方面发展迅速。虽然目前我国在浅海使用了一些立管及伸缩接头，但基本上全部为进口产品，而且这些立管和伸缩接头最大适应水深条件只有几十米，且通径小、行程小，密封能力低，操作麻烦，也不具备大的承载能力，不能适应不同水深的拉力负荷及抵抗海洋风、浪、流等环境的使用条件。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种海洋石油钻采立管系统伸缩接头，既能满足海洋石油钻采立管系统的伸缩调节要求，又能承受较大的立管载荷，具有可调节范围宽、密封性能好、操作简单等特点。

为实现上述目的，本实用新型的总体构思是采用内筒和外筒嵌套的模式，有效增加了可调节长度，减少了运输储存长度；采用锁紧机构有效提高了其承载能力；在内外筒之间采用气动、液动密封机构，提高了立管内部泥浆的安全性。

具体地说，一种海洋石油钻采立管系统伸缩接头，具有连接井上设备和井口钻采立管的内筒，在内筒一端通过上连接件和井上设备分流器下部连接法兰或者上部挠性接头下端连通；内筒另外一端通过下连接件将套在内筒上的伸缩接头外筒与钻采立管相连；在内筒外部上连接件和伸缩接头外筒之间固定连接有相对内筒滑行的内外筒伸缩机构、对内、外筒之间实现密封的密封机构以及实现内、外筒之间锁紧或解锁的液压锁紧机构。

伸缩机构采用了可以相对滑行的内、外筒平衡系统，主要由作为上连接件的上法兰，内筒，双法兰接箍II，伸缩接头外筒组成，上法兰和分流器下部连接法兰或者上部挠性接头下端连接同时将内筒用螺栓I连接固定；双法兰接箍II通过张紧环支撑法兰与伸缩接头外筒相连，而伸缩接头外筒与钻采立管相连；锁紧机构主要由锁紧套筒、锁销驱动机构、锁销及上部连接筒体组成，锁紧套筒和上法兰用螺栓I连接固定，上部连接筒体则通过上密封外筒、双法兰接箍I和伸缩管外筒连接固定；密封机构采用两组密封系统，上密封系统是主密封；下密封系统为备用密封，且主要由上密封外筒，上部密封胶筒，双法兰接箍I，下密封外筒，下部密封胶筒，双法兰接箍II组成，上部密封胶筒和下部密封胶筒套在内筒上并且分别用上密封外筒和下密封外筒定位。

本实用新型还包括为张紧环和辅助管线提供终端连接的支撑机构、辅助机构以及辅助管线；支撑机构为张紧环支撑法兰，辅助机构主要由吊装耳板，辅助管线安装支架组成，双法兰接箍II配有吊装耳板，并通过双头螺柱与张紧环支撑法兰连接；伸缩接头外筒通过螺栓II与张紧环支撑法兰连接；伸缩接头外筒配有辅助管线支架、辅助管线，配有各种管线。

密封机构采用两组气动或/和液动密封机构，通过气体或液压促动管线与气体或液体动力机构连通；同时具有润滑降温系统，将润滑管线中的润滑液通过上部连接筒体的进液孔，传递到上部密封胶筒与内筒之间。

张紧环支撑法兰外部圆周上的环形台阶为张紧环提供承载支撑面；同时该法兰上设计了系列液控、气控的进压孔和出压孔，为锁紧机构、密封机构以及密封机构的润滑降温系统管线提供连接功能。

辅助管线两端接头采用可浮动的密封插装连接形式；同时各辅助管线在其公母接头插接处还设计有满足其伸缩量要求的间隙。

内筒上设计有系列压力平衡孔。

锁销驱动机构采用和上法兰连在一起，和内筒一起上下移动的方式；或采用和上部连接筒体外筒连在一起，保持不动的方式；其锁紧和解锁方式采用液压驱动的方式或采用手动锁紧或其他锁紧方式；锁销驱动机构可以是6个、4个或多个。

本实用新型，具有以下优点：