[发明专利]一种深水表层导管

说明书

本发明公开了深水表层导管。该深水表层导管包括若干根表层导管；所述表层导管包括管体、公接头和母接头，所述管体的两端设置所述公接头和所述母接头；若干所述表层导管依次连接；其中，一根所述表层导管上的公接头与另外一根所述表层导管上的母接头通过有锥度的螺纹配合连接，且所述公接头和所述母接头配合后的外径与所述管体的外径相同。本发明深水表层导管抗弯力学性能提高，接头抗拉承载能力提高，使用时降低了错扣和粘扣风险，且成本降低。

技术领域

本发明涉及一种深水表层导管，属于深水钻井器材领域。

背景技术

随着陆地油气资源的逐渐减少，加快深水领域油气资源的勘探开发已经成为海洋能源发展重点。在深水钻探的海底表层作业中，通常首先需要下入数十米的钢管固定在海床浅部土体之中，该钢管就是所述的深水表层导管。现有深水表层导管是由外径为36in或30in，单根长度约12m的圆管，通过螺纹接头连接成导管管柱。采用钻入法、喷射法或水下锤入法安装到深水海床，作为水下井口的支撑结构。在深水钻井及生产过程中，深水表层导管作为井身结构的一部分，成为井筒的第一层“咽喉要道”。其顶部连接水下井口，支撑着重达两百吨的水下防喷器或数十吨的水下采油树等深水钻井与生产作业的重大装置。

深水表层导管相比其他钢管，其特殊性在于管体内外径均较大，达到30in以上，且深水作业日费高、环境苛刻，对表层导管接头的连接速度和连接强度要求高。目前国内没有深水表层导管成熟产品，也没有类似深水钻井所用的表层导管规格的接头设计与制造经历。全球市场上能够提供深水表层导管产品及安装服务的仅有以下几家外国公司：Dril-quip、Oilstates、Vetcogray、Tenaris-Hydril。国外已有深水表层导管产品单根长度约为12m，接头均采用螺纹方式连接。已有表层导管产品的抗弯能力最高达到7566kN·m。以Tenaris-Hydril的外台肩式(外加厚)表层导管接头为代表的防转扭矩达到甚至超过127kN·m。深水表层导管关键的接头连接螺纹设计属于各公司的技术秘密，各公司对外也采取了技术封锁，未见公开。国外已有深水表层导管产品，均采用螺纹连接，以Dril-quip公司生产的表层导管为例，接头螺纹采用四道纹路设计，上扣圈数小于1圈，螺纹牙型为2.5牙/英寸，螺纹牙承载面与非承载面的角度分别为-7°和45°，锥度约为14°。其抗拉强度为23.4MN，整管抗弯强度为7566kN·m。

发明内容

本发明的目的是提供一种深水表层导管，本发明深水表层导管抗弯力学性能提高，接头抗拉承载能力提高，使用时降低了错扣和粘扣风险，且成本降低。

本发明提供的一种深水表层导管，该深水表层导管包括若干根表层导管；

所述表层导管包括管体、公接头和母接头，所述管体的两端设置所述公接头和所述母接头；

若干所述表层导管依次连接；其中，一根所述表层导管上的公接头与另外一根所述表层导管上的母接头通过有锥度的螺纹配合连接，且所述公接头和所述母接头配合后的外径与所述管体的外径相同。

上述的深水表层导管中，所述公接头与和所述母接头配合的螺纹的锥度为5°；

所述螺纹每圈设计四条纹路，其旋转一周可上扣4倍的螺距。

上述的深水表层导管中，所述公接头与和所述母接头配合的螺纹的牙型参数如下：1)承载面与径向横截面夹角为7°，非承载面与径向横截面夹角为45°，这种设置具有一定自锁性；2)螺纹牙顶与轴线平行，以减少上扣错扣的风险，避免认扣过程中螺纹的损伤；3)沿轴线方向每英寸两个螺纹牙，齿高5.1mm。

上述的深水表层导管中，所述管体的外径可为ф508～ф914mm；壁厚可为12.7mm～38mm，优选外径ф762、壁厚38mm和外径ф914mm、壁厚38mm两种尺寸规格的深水表层导管管体。