一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種橫向約束裝置，尤其是一種用于深水油氣鉆井領域的防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置。
【背景技術】
[0002]深水鉆井隔水管是海底井口與鉆井平臺之間最薄弱最重要的連接單元，極易受到惡劣天氣條件的影響，特別是我國南海頻繁發生的臺風等災害性天氣，易造成隔水管斷裂事故。臺風條件下的隔水管斷裂事故預防措施方面，除了提高臺風預報精度和建立一套行之有效的臺風應急方案之外，可以采用軟懸掛模式進行隔水管懸掛作業。軟懸掛作業模式下隔水管系統懸掛于張緊器上，張緊器可以看作一個可以伸縮的彈簧，能有效的減小平臺引起的隔水管系統軸向振動。此外，軟懸掛模式下隔水管頂部一般使用上撓性接頭，上撓性接頭可以大大減小鉆井隔水管系統上部彎矩，從而增加隔水管系統在臺風條件下的存活機率。但采用軟懸掛模式懸掛隔水管，平臺月池附近的隔水管系統橫向變形較大，易造成隔水管與平臺月池碰撞。為了防止軟懸掛模式下隔水管與平臺月池的碰撞，需設計鉆井隔水管橫向約束裝置，約束鉆井隔水管橫向變形，提高深水鉆井隔水管系統作業安全性能。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作簡便并能有效實現鉆井隔水管橫向變形約束裝置。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于:它包含內體，彈性體，球面壓圈，防松法蘭，外體，滾動支承裝置、擋片和伸縮支架；所述內體沿周向設置數組安裝孔，所述安裝孔設置鍵槽，所述安裝孔內外側均有平面；所述滾動支承裝置包含支撐軸和滾輪，所述支撐軸與所述安裝孔配合，所述支撐軸設置防旋轉平鍵，所述防旋轉平鍵與所述安裝孔的鍵槽配合，所述支撐軸端部加工有螺紋；所述外體上下端面連接防松法蘭，所述外體環向設置擋片，所述外體外側通過法蘭與伸縮支架連接；所述伸縮支架包括一外筒和一位于所述外筒內部的內筒，所述伸縮支架通過液壓控制伸縮及鎖緊；所述彈性體一面與所述內體接觸，一面與球面壓圈接觸，所述球面壓圈與所述外體上的防松法蘭連接。
[0005]所述裝置包括完全相同的兩部分，工作時配合使用。
[0006]所述內體上的安裝孔為上下對稱分布的通孔。
[0007]所述彈性體、球面壓圈、防松法蘭均為上下對稱分布的相同的兩部分。
[0008]所述內體與所述彈性體之間接觸面為球面；所述彈性體與所述球面壓圈之間接觸面為球面。
[0009]所述滾輪的外形為漏斗形。
[0010]本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本發明設置成兩半式，通過簡單對接即可完成與鉆井隔水管的配合，實現鉆井隔水管橫向約束。2、本發明通過內體與彈性體以及彈性體與球面壓圈之間兩組球面接觸實現隔水管各個方向轉動的有效約束。3、本發明通過擋片與球面壓圈、彈性體接觸，避免其脫落，保證內體位移由彈性體限制，實現隔水管各個方向轉動的有效約束，提高了隔水管作業安全性。4、本發明中的滾輪外形設計成漏斗形，其曲率與隔水管曲率相同，增大滾輪與隔水管接觸面積，減小對隔水管的損壞。5、本發明中的伸縮支架采用液壓驅動，將兩半裝置安裝于隔水管上，安裝拆卸方便；通過液壓鎖緊，提高裝置約束可靠性。本發明結構簡單，操作方便，可靠性高，裝配簡便，具有較強的承載能力，可廣泛用于各種海上鉆井隔水管的防碰撞中。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明結構示意圖。
[0012]圖2為本發明的內體示意圖。
[0013]圖3為本發明的外體示意圖。
[0014]圖4為本發明的滾動支承裝置示意圖。
[0015]圖5為本發明的伸縮支架示意圖。
[0016]圖中，1.上防松法蘭，2.上球面壓圈，3.上彈性體，4.外體，5.內體，6.滾動支承裝置，7.下彈性體，8.下球面壓圈，9.下防松法蘭，10.伸縮支架，11.擋片，12.滾動支承裝置安裝孔，13.外體連接法蘭，14.防松法蘭安裝螺紋孔，15.擋片安裝螺紋孔，16.滾動支承裝置防旋轉平鍵，17.滾動支承裝置連接螺紋，18.滾輪，19.支撐軸，20.外體法蘭安裝螺紋孔。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
[0018]如圖1所示，本發明主要包括上防松法蘭1、上球面壓圈2、上彈性體3、外體4、內體5、滾動支承裝置6、下彈性體7、下球面壓圈8、下防松法蘭9、伸縮支架10和擋片11。
[0019]如圖1、圖2所示，本發明的內體5沿周向每間隔60°設置一組滾動支承裝置安裝孔12，用于安裝滾動支承裝置6。滾動支承裝置安裝孔12為上下對稱分布的通孔，并且配有防止滾動支承裝置6沿其軸向旋轉的鍵槽。內體5內外側均加工有平面，便于滾動支撐裝置安裝孔12的加工以及滾動支撐裝置6的安裝。內體5上下兩端均去除部分材料，避免內體5與擋片11接觸，保證內體位移由上彈性體3和下彈性體7約束，達到裝置功能要求。
[0020]如圖1、圖3所示，本發明的外體4外側有外體連接法蘭13，外體4通過外體連接法蘭13與伸縮支架10連接。外體4上下端面沿周向每間隔20°設置一個防松法蘭安裝螺紋孔14，外體4與上防松法蘭1以及下防松法蘭9之間通過螺栓進行連接；外體4上下兩端均去除部分材料，并加工有擋片安裝螺紋孔15，與擋片11進行連接。
[0021]如圖1、圖4所示，本發明的滾動支承裝置6包括滾輪18和支撐軸19。支撐軸19設置有滾動支承裝置防旋轉平鍵16以及滾動支承裝置連接螺紋17。滾輪18外形設計成漏斗形，其曲率與隔水管曲率相同，增大滾輪18與隔水管接觸面積，減小對隔水管的破壞。
[0022]如圖1、圖5所示，本發明的伸縮支架10端部加工有外體法蘭安裝螺紋孔20，與外體連接法蘭13進行連接。
[0023]本發明裝配順序為:將滾輪18、支撐軸19、滾動支承裝置防旋轉平鍵16裝配成滾動支承裝置6 ;將滾動支承裝置6安裝于滾動支承裝置安裝孔12中，通過螺母旋入滾動支承裝置連接螺紋17進行緊固，組成內體子裝配；將下防松法蘭9與外體4通過螺栓旋入防松法蘭安裝螺紋孔14進行連接；將下球面壓圈8、下彈性體7裝入外體4 ;將下部的擋片11通過螺釘懸入擋片安裝螺紋孔15安裝于將外體4 ;將由內體5和滾動支撐裝置6組成的內體子裝配安裝于外體4 ;將上彈性體3、上球面壓圈2裝入外體4 ;將上部的擋片11通過螺釘懸入擋片安裝螺紋孔15安裝于將外體4 ;將上防松法蘭1與外體4通過螺栓旋入防松法蘭安裝螺紋孔14進行連接；將外體連接法蘭13與伸縮支架10通過螺栓旋入外體法蘭安裝螺紋孔20進行連接；將伸縮支架10安裝于平臺上；按照同樣的方式對裝置另一半進行裝配；使用時，伸縮支架10通過液壓驅動帶動裝置伸出，到達位置后，滾輪18與隔水管接觸，裝置通過液壓鎖緊，開始工作；工作完成，伸縮支架10通過液壓驅動帶動裝置收回即可。
【主權項】
1.一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于:它包含內體，彈性體，球面壓圈，防松法蘭，外體，滾動支承裝置，擋片和伸縮支架； 所述內體沿周向設置數組安裝孔，所述安裝孔設置鍵槽，所述安裝孔內外側均有平面；所述滾動支承裝置包含支撐軸和滾輪，所述支撐軸與所述安裝孔配合，所述支撐軸設置防旋轉平鍵，所述防旋轉平鍵與所述安裝孔的鍵槽配合，所述支撐軸端部加工有螺紋； 所述外體上下端面連接防松法蘭，所述外體環向設置擋片，所述外體外側通過法蘭與伸縮支架連接；所述伸縮支架包括一外筒和一位于所述外筒內部的內筒，所述伸縮支架通過液壓控制伸縮及鎖緊； 所述彈性體一面與所述內體接觸，一面與球面壓圈接觸，所述球面壓圈與所述外體上的防松法蘭連接。2.根據權利要求1所述一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于，所述裝置包括完全相同的兩部分，工作時配合使用。3.根據權利要求1所述一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于，所述內體上的安裝孔為上下對稱分布的通孔。4.根據權利要求1所述一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于，所述彈性體、球面壓圈、防松法蘭均為上下對稱分布的相同的兩部分。5.根據權利要求1所述一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于，所述內體與所述彈性體之間接觸面為球面；所述彈性體與所述球面壓圈之間接觸面為球面。6.根據權利要求1所述一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于，所述滾輪的外形為漏斗形。
【專利摘要】本發明涉及一種防碰撞鉆井隔水管橫向約束裝置，其特征在于：它包含內體，彈性體，球面壓圈，防松法蘭，外體，滾動支承裝置，擋片和伸縮支架；內體設置安裝孔，安裝孔設置鍵槽，安裝孔內外側均有平面；滾動支承裝置包含支撐軸和滾輪，支撐軸設置防旋轉平鍵，防旋轉平鍵與安裝孔的鍵槽配合；外體上下端面連接防松法蘭，外體設置擋片，外體外側通過法蘭與伸縮支架連接；伸縮支架包括一外筒和一位于外筒內部的內筒，伸縮支架通過液壓控制伸縮及鎖緊；彈性體一面與內體接觸，一面與球面壓圈接觸，球面壓圈與防松法蘭連接。本發明結構簡單，操作方便，可靠性高，裝配簡便，具有較強的承載能力，可廣泛用于各種海上鉆井隔水管的防碰撞中。
【IPC分類】E21B17/00, E21B17/10
【公開號】CN105298412
【申請號】CN201510897017
【發明人】劉秀全, 陳國明, 傅景杰, 暢元江, 姬景奇
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年12月7日