CN204627551U - 海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，用于实现钻井支持平台与井口平台间功能液体传输软管连接的专用装置，此装置包括软管成组吊运、软管与硬管连接、软管维修更换、软管应急释放等功能。以上功能由钻井支持平台端模块和井口平台端模块实现。本实用新型能够完全满足海上油气开采功能液体传输软管连接过程中遇到的包括软管平台间吊运、软管与硬管连接、软管维修更换、软管应急解脱等实践操作需求，并兼顾高效性、可靠性、安全性为一体的装置，通过此装置成功实现了海上石油钻井功能液体在钻井支持平台与井口平台间的输送。

Description

海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置

技术领域

本发明属于海洋工程技术，具体涉及一整套用于实现钻井支持平台与井口平台间专用功能液体传输软管连接，并满足海上钻井作业实际操作需求适应海上油气开采作业工况的装置。

背景技术

海洋油气开采钻井行业，如图1～3所示，通过钻井支持平台62与井口导管架或者张力腿平台连接由支持平台62提供作业所需要的泥浆、水泥、燃油、淡水等功能液体和电力、控制信号等，进行生产性钻井、修井或者完井作业，此种油气开采模式经济性好、适用范围广倍受行业界青睐。

以上功能液体在钻井支持平台62与进口平台63两平台间的输送是通过专用的大口径、高压力、软管60连接平台上的固定管线来实现，这些功能软管不但需要在恶劣海况下完成组装对接实现平稳、持续可靠输送功能液体，而且能够在钻井作业过程中发生诸如火灾、井喷等事故的应急状态下快速解脱从而实现连接在一起的两个平台迅速撤离，避免事故蔓延到对方平台。

海上石油钻井已有的功能软管连接方法是完全依赖外界吊机等起重设施辅助下靠人力来逐个完成软管端部由壬接头和平台固定管线由壬接头的连接。

以上方法主要缺点为逐根软管在两平台吊运连接效率低下、重型软管端部由壬接头和平台固定管线上由壬接头完全依靠人力和吊机辅助实现二者空间对接难度和工作量极大整个操作过程存在安全风险、后期软管维护更换困难、一旦打开软管和硬管间的连接由壬接头软管就有掉入海里的可能、应急状态很难实现快速软管解脱及两个平台撤离。

发明内容

本发明结合实践经验及特有技术通过钻井支持平台端模块和井口平台端模块内部机构设置成功避免了以上缺点实现了钻井支持平台模式油气开采平台间功能软管连接，并解决了海上专业相关操作过程中遇到的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，包括位于钻井支持平台一侧的钻井支持平台端模块，以及位于井口平台一侧的井口平台端模块；所述钻井支持平台端模块与所述井口平台端模块之间连接了功能软管。

所述钻井支持平台端模块包括带导入板软管组支架、安装在所述带导入板软管组支架上的软管组支架及吊装眼板、间隔设置于所述软管组支架及吊装眼板板面上的由壬对接调整机构，以及每一所述由壬对接调整机构穿设的钢质短弯管和所述钢质短弯管上端的由壬接头；所述由壬对接调整机构下方设置了与所述钢质短弯管上端连接的快速解脱专用自锁接头；所述由壬对接调整机构配设有钢质短弯管锁紧闩。

所述井口平台端模块包括软管连接模块基座，所述软管连接模块基座上设置有短管组基座，所述短管组基座上固定有多个钢质短弯管；所述钢质短弯管上部弯头端设置内端部由壬接头；所述钢质短弯管下部直管端设置外端部由壬接头；所述软管连接模块基座还设置有软管组吊装眼板及卸扣，以及钢质短弯管组锁紧闩。

优选方式下，所述钻井支持平台端模块的所述由壬对接调整机构包括供管件穿设的方形托板，所述方形托板的四个转角分别设置螺杆和升降螺母。此外，所述由壬对接调整机构位于管件穿设的通口处设置有固定卡环。

其中，所述钢质短弯管锁紧闩及所述钢质短弯管组锁紧闩的结构为闩杆配设锁紧销的结构，所述闩杆通过铁链固定于基体一侧。

针对海洋油气开采行业特殊工况，用于实现钻井支持平台与井口平台间钻井专用功能液体传输软管连接的装置，由钻井支持平台模块和井口平台模块组成，能够完全满足海上油气开采功能液体传输软管连接过程中遇到的包括软管平台间吊运、软管与硬管连接、软管维修更换、软管应急解脱等实践操作需求，并兼顾高效性、可靠性、安全性为一体的装置，通过此装置成功实现了海上石油钻井功能液体在钻井支持平台与井口平台间的输送。

附图说明

图1是钻井支持平台与井口平台的状态结构示意图。

图2是图1中A钻井支持平台端模块位置的放大示意图。

图3是图1中B处井口平台端模块位置的放大示意图。

图4是钻井支持平台端模块及关键组成部件结构示意图。

图5是钻井支持平台端活动部件结构示意图。

图6是由壬接头对接调整机构详图。

图7是井口平台端模块及关键组成部件结构示意图。

图8是井口平台端模块活动部件结构示意图。

具体实施方式

本发明的主要内容是一套用于实现钻井支持平台与井口平台间功能液体传输软管连接的专用装置，此装置包括软管成组吊运、软管与硬管连接、软管维修更换、软管应急释放等功能。以上装置由钻井支持平台端模块和井口平台端模块组成。

如图2～8本发明海上石油钻井功能软管连接及快速释放装置的结构及工作原理。

本发明实现钻井支持平台与井口平台间钻井功能液体传输软管连接及快速解脱的装置，包括了由带导入板软管组支架1、钢质短弯管2、由壬接头3、由壬对接调整机构4、钢质短弯管锁紧闩5、快速解脱专用自锁接头6、软管组支架及吊装眼板7组成的钻井支持平台端模块(如图4所示)，以及由软管连接模块基座8、钢质短弯管9、内端部由壬接头10、短管组基座11、软管组吊装眼板及卸扣12、钢质短弯管组锁紧闩13、外端部由壬接头14组成的井口平台端模块(如图7)。两个模块间通过专用软管60连接实现了海上石油钻井功能液体在两平台间传输。图4中，标号61为平台固定管线。快速解脱专用自锁接头6可选择现有产品，如CAMERON SD-10894型产品。

钻井支持平台端模块和井口平台端模块分别布置了钢质短弯管2和9及其端部石油工业常用管线连接由壬接头3和10、14，实现了平台上的钢质硬管与平台间功能软管连接。

钻井支持平台端模块的钢质短弯管2通过软管组支架及吊装眼板7及由壬对接调整机构4实现了自身与支持平台固定。井口平台端模块的钢质短弯管9通过短管组基座11和软管连接模块基座8实现了自身与井口平台固定。

钻井支持平台端模块的由壬对接调整机构5是由作用于钢质短弯管2四个方位的升降调节螺栓从四个方位上调整钢质短弯管2上端的由壬接头使之与平台固定管线由壬接头的相对空间位置完全吻合从而实现重型软管上下啮合的由壬接头在无额外设施辅助下对接并旋紧。

钻井支持平台端模块的快速解脱专用自锁接头用于实现平台作业时应急状态下快速解脱两平台间的连接软管。通过钻井支持平台端模块上软管组支架及吊装眼板7和井口平台端模块上短管组基座11使得两平台间多根软管按照一定特点整合分组，并通过吊机和软管组支架及吊装眼板7上的吊装眼板或软管组吊装眼板及卸扣12连接，实现了两平台间软管安装拆卸等吊装转运目的,带导入板软管组支架1和软管连接模块基座8端部的导入板设计确保了软管组在风浪海况下吊运安装时顺利导入既定位置。

分别在钻井支持平台端模块和井口平台端模块上设置了钢质短弯管锁紧闩5和钢质短弯管组锁紧闩13，确保功能软管在钻井作业过程及拆卸、吊运安装过程不能意外脱落。

海上石油钻井功能软管连接及快速释放装置将上述钻井过程中多根功能液体传输软管按照功能种类、口径及压力等级分类，通过钻井支持平台端模块上软管组支架及吊装眼板7和井口平台端模块上短管组基座11整合成组，便于分组吊运及管理提高工作效率。海洋石油开采钻井作业时这些功能软管及附属井口平台端模块(图5所示内容)通常在钻井支持平台端预先完成连及安装，而这些软管以及井口平台端模上活动部件(图8所示内容)也连接在了软管的端部并存储在钻井支持平台上，井口平台模块基座8为固定构件永久焊接在井口平台端。当钻井支持平台到达井口平台并完成锚泊定位后实现作业两个平台相对位置固定后，通过钻井支持平台上的吊机与软管组吊装眼板及卸扣12连接并吊运到井口平台模块基座8处，钢质短弯管9与模块基座8外扩型导板最先接触并引导短管组基座11下落到模块基座8上凹槽内然后关闭短管组锁紧闩13此时已完功能软管在两平台间的固定工作，然后使内端部由壬接头10与井口平台上已敷设的软管端由壬接头连接，从而完成了两平台间软管连接并可开始输送钻井功能液体。在钻井作业结束后逆向以上操作步骤方可完成功能软管的拆解、回收工作。以上过程为一次油田钻井功能软管连接及回收过程，下一次油田作业时重复以上操作即可。

钻井支持平台端模块的钢质短弯管2通过软管组支架及吊装眼板7及由壬对接调整机构4坐在带导入板软管组支架1上并用连接螺母连接，实现了功能软管在支持平台端的固定。

井口平台端模块的钢质短弯管9通过短管组基座11和软管连接模块基座8上的凹槽嵌合实现了功能软管在井口平台端的固定。以上的设置实现了功能软管的空间悬挂，此两个固定端承受了软管和软管内部介质的重量及在外界风力和平台间相对运动产生的作用力，这样的设置避免了由于上述提及功能软管内部张力传递到平台固定管线与软管间的由壬接头上，使得这些由壬接头受拉太大无法拆解维修及拆解后软管自由端难以固定的问题。

如图6所示，钻井支持平台端模块上的由壬对接调整机构4，是通过上下调整四组布置在钢质短弯管2上固定卡环41下面方形托板42四个角上的升降螺母43螺杆44来实现钢质短弯管2端部由壬接头和平台上固定管线端部由壬接头相对位置调整最终达到二者空间位置吻合并通过外力旋紧啮合的由壬接头，从而解决了重型管线在风浪海况下维护维修时连接及拆解困难的问题。具体操作为通过扳手旋转升降螺母43使其沿着螺杆44上下移动，螺杆44下端与软管组支架7发生作用力从推动上端方形托板42及与之接触的钢质短弯管2上固定卡环41上移，相反升降螺母高度下调时钢质短弯管2对应角在重力作用下开始下移，从而实现钢质短弯管2及上部由壬接头的空间位置调整。

此套装置的应急释放是通过钻井支持平台端模块上的快速解脱专用自锁接头6来实现的，此专用自锁接头由上下两块啮合的台阶型自锁螺纹构件组成，并配有锁紧螺栓是石油钻井领域成型产品，当遇到应急状态需要连接软管快速解脱时，拧掉锁紧螺栓并对螺纹件稍加外力逆向分离便可实现快速解脱，其可靠性已得到验证。

钻井支持平台端模块钢质短弯管锁紧闩5和井口平台端模块上钢质短弯管组锁紧闩13，是设置在每根钢质短弯管2和短管组基座11上的锁紧机构，它是由一枚横柄状档杆和布置在其一端的旋转销和另外一端的锁紧螺栓构成，工作状态时横柄一端用锁紧螺栓锁紧，拆装时先松开锁紧螺栓并以销轴中心旋转横柄到打开位置，使用简单可靠。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，包括位于钻井支持平台(62)一侧的钻井支持平台端模块，以及位于井口平台(63)一侧的井口平台端模块；所述钻井支持平台端模块与所述井口平台端模块之间连接了功能软管(60)；其特征在于，

所述钻井支持平台端模块包括带导入板软管组支架(1)、安装在所述带导入板软管组支架(1)上的软管组支架及吊装眼板(7)、间隔设置于所述软管组支架及吊装眼板(7)板面上的由壬对接调整机构(4)，以及每一所述由壬对接调整机构(4)穿设的钢质短弯管(2)和所述钢质短弯管(2)上端的由壬接头(3)；所述由壬对接调整机构(4)下方设置了与所述钢质短弯管(2)上端连接的快速解脱专用自锁接头(6)；所述由壬对接调整机构(4)配设有钢质短弯管锁紧闩(5)；

所述井口平台端模块包括软管连接模块基座(8)，所述软管连接模块基座(8)上设置有短管组基座(11)，所述短管组基座(11)上固定有多个钢质短弯管(9)；所述钢质短弯管(9)上部弯头端设置内螺纹由壬接头(10)；所述钢质短弯管(9)下部直管端设置外螺纹由壬接头(14)；所述软管连接模块基座(8)还设置有软管组吊装眼板及卸扣(12)，以及钢质短弯管组锁紧闩(13)。

2.根据权利要求1所述海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，其特征在于，所述钻井支持平台端模块的所述由壬对接调整机构(4)包括供管件穿设的方形托板(42)，所述方形托板(42)的四个转角分别设置螺杆(44)和升降螺母(43)。

3.根据权利要求2所述海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，其特征在于，所述由壬对接调整机构(4)位于管件穿设的通口处设置有固定卡环(41)。

4.根据权利要求1所述海上石油钻井功能软管连接及应急释放装置，其特征在于，所述钢质短弯管锁紧闩(5)及所述钢质短弯管组锁紧闩(13)的结构为闩杆配设锁紧销的结构，所述闩杆通过铁链固定于基体一侧。