[实用新型]输油立管的触地段保护结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及海上油气开发技术领域，尤其是涉及一种用于隔离触地段立管与海床，降低触地段立管的磨损率，有效提高触地段立管及整个输油立管的使用寿命的输油立管的触地段保护结构。

背景技术

随着海上油气资源开发向深海发展，作为连接钻井平台与海底井口的重要设备，立管系统在深海开发中扮演着较为重要的角色。输油立管触地点是立管最初接触到海床的部位，随着立管的运动，立管与海底土体的接触位置会不断改变，形成新的触地点，立管与海底土体的接触由点变为具有一定长度的区域，称为“触地段立管”。

立管的疲劳破坏是立管被破坏的主要形式，立管的触地点同时受到平台运动和环境荷载的作用，是立管中最容易受到疲劳损伤的部位，直接影响输油立管的使用寿命。

目前，输油立管通常直接与海底土体接触，缺少足够的保护，特别是对于刚度较大的海底，触地点的疲劳损伤非常严重。

中国专利授权公开号：CN00219373.6，授权公开日2000年2月3日，公开了一种外钢内塑石油管保护外环，由塑料螺纹内胆层和钢板外套层组成，塑料螺纹内胆层外壁面上置有固定插块，钢板外套层上相应位置处置有固定插孔，塑料螺纹内胆层和钢板外套层间通过插块和插孔固定。该实用新型的不足之处是，功能单一，不能用于对输油立管的触地段立管进行保护。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中输油立管的触地段立管磨损严重的不足，提供了一种用于隔离触地段立管与海床，降低触地段立管的磨损率，有效提高触地段立管及整个输油立管的使用寿命的输油立管的触地段保护结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种输油立管的触地段保护结构，所述输油立管包括与海底油井的出油口相连接的水平段立管、与钻井平台相连接的悬垂段立管和位于水平段立管和悬垂段立管之间的触地段立管；所述触地段保护结构包括设于触地段立管外部的套管、设于套管和触地段立管之间的横截面呈环形的空腔和位于触地段立管外部并与套管内表面相接触的轴向支撑弹簧；套管和触地段立管之间设有若干个沿触地段立管的轴向分布的径向弹簧组，每个径向弹簧组包括若干个呈辐射状分布的径向弹簧，径向弹簧两端分别与触地段立管和套管相连接。

本实用新型的套管用于保护触地段立管，避免触地段立管与海底土体直接接触，并且为支撑弹簧和径向弹簧组提供空间，并将触地段立管与外部水体和海底土体隔开，构成一个保护触地段立管的空间。

支撑弹簧为触地段立管提供一定的预张力，使触地段立管的刚度增加，达到减少疲劳破坏的作用；同时，钻井平台结构的运动会对触地点形成竖向的拉力，使触地点的弯曲应力达到峰值，通过轴向延伸的支撑弹簧可以将拉力均匀的传递给触地段立管，减少瞬间的过大应力对触地段立管的破坏。

沿立管长度方向布置的径向弹簧组，一方面减少立管在径向的运动幅度，防止触地段立管与套管的碰撞破坏，另一方面形成一个具有一定刚度的“立体海床”，触地段立管不再直接与海床土体接触，径向弹簧形成了一个“柔性的海床”，海床对触地段立管的“触地点”的疲劳伤害将大大降低。

因此，本实用新型具有避免了输油立管与海床土体的直接接触，提高了触地段立管及整个输油立管的使用寿命；结构简单，易于改造安装，成本低廉的特点。

作为优选，所述套管的管壁上设有若干个交错排列的容纳腔，容纳腔垂直于套管外周面；容纳腔内设有管壁弹簧和滚珠，管壁弹簧外端与滚珠相接触；滚珠一端露出套管外周面之外。

容纳腔、管壁弹簧和滚珠的设置使套管在海床上的摩擦移动变为滚动移动，进一步降低了施加在触地段立管上的应力。

作为优选，所述套管的外周面上设有若干块间隔设置的螺旋列板。

螺旋列板具有扰乱作用于套管上的水流的作用，使套管周围难以形成漩涡，减少套管的涡激振动，同时抑制漩涡的形成，减少触底区的冲刷，并减少冲刷形成的沟槽对立管触地点的不利影响，提高触地段立管及整个输油立管的使用寿命。

作为优选，所述径向弹簧组中的径向弹簧的数量为4至8个，径向弹簧沿触地段立管的横截面的圆周方向均匀分布。

作为优选，所述套管包括设于套管两端的喇叭形管，喇叭形管通过法兰与触地段立管相连接。

作为优选，每个径向弹簧组通过设于触地段立管外周面上的立管套环与触地段立管相连接，通过设于套管内周面上的套管套环与套管相连接。