CN217206335U - 一种浅水水下高压可旋转隔水立管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浅水水下高压可旋转隔水立管，包括依次相连的头部、管体和尾部；所述头部包括密封段和外螺纹段，所述密封段的外壁套设有密封圈，所述外螺纹段采用多头螺纹；所述尾部包括密封槽和螺槽，所述密封槽与所述密封段相匹配，所述螺槽与所述外螺纹段相匹配。本实用新型在头部和尾部设置了螺纹连接结构，使用多头螺纹进行快速连接，节省了安装和拆卸的时间，减少了人员作业风险，实现了水下无人员操作连接和脱手。

Description

一种浅水水下高压可旋转隔水立管

技术领域

本实用新型属于油气开采技术领域，具体涉及一种浅水水下高压可旋转隔水立管。

背景技术

随着渤海油气田大力开发，浅水水下井口及采油树应用将会日益增多，如何实现水下井口装置、防喷器组与隔水立管快速连接成为一个新问题。深水的隔水立管***比较复杂，成本投入高，不太适应于渤海海域浅水施工作业。传统常规式地面井口升高立管组合，通常是由变压变径法兰、螺栓及相匹配金属钢圈将升高立管与井口装置和防喷器组连接一起。

如果将传统式立管使用到浅水水下井口防喷器立管连接，存在诸多问题。第一，潜水员在水下作业的时间受限，作业施工难度大。第二，如果遇到海况不好的情况下，潜水员无法下水作业，现场作业只能待机，影响作业进度。第三，常规地面井口升高立管承压级别一般是21MPa-34.5MPa，水下井口装置压力级别70MPa，所以常规地面井口升高立管无法达到承压标准。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提出的全部或部分问题，本实用新型的目的在于提供一种浅水水下高压可旋转隔水立管，可以实现水下井口装置、防喷器组与隔水立管快速连接。

根据本实用新型的一种浅水水下高压可旋转隔水立管，包括依次相连的头部、管体和尾部；

所述头部包括密封段和外螺纹段，所述密封段的外壁套设有密封圈，所述外螺纹段采用多头螺纹；

所述尾部包括密封槽和螺槽，所述密封槽与所述密封段相匹配，所述螺槽与所述外螺纹段相匹配。

优选地，所述头部在所述外螺纹段的末端设有若干防转销钉，两根所述浅水水下高压可旋转隔水立管连接时，所述防转销钉可轴向***所述头部与其他连接部件之间的缝隙中。

优选地，所述防转销钉为弧形板状并且带有横向折弯，所述防转销钉在***所述缝隙中的部分的表面设置有防滑纹。

优选地，所述头部在所述外螺纹段的末端设有限位凸起或限位槽，所述限位凸起或限位槽对所述防转销钉构成限位。

优选地，所述外螺纹段呈锥形，所述密封段设置在所述外螺纹段的前端，所述螺槽呈锥形，所述密封槽设置在所述螺槽的前端。

优选地，所述尾部的外径大于所述头部和所述管体的外径。

优选地，所述多头螺纹为3-4头，每头之间的间隔为1-5cm。

优选地，所述头部、所述管体和所述尾部之间一体制成，或者分体制成然后通过焊接连接固定。

优选地，所述密封圈为氢化丁腈橡胶密封圈。

优选地，所述浅水水下高压可旋转隔水立管的承压级别大于70Mpa。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型在头部和尾部设置了螺纹连接结构，通过高承载、高抗扭、高承压的多头螺纹进行快速连接，节省了安装和拆卸的时间，减少了人员作业风险，实现了水下无人员操作连接和脱手。

2)本实用新型设置有防转销钉，可以有效防止隔水立管下入或脱手过程中承受反扭矩而脱开。

3)本实用新型使用高强度材料制造，以满足隔水立管承压要求，使用氢化丁腈橡胶密封圈来实现密封功能，提高抗腐蚀性和重复使用率，降低其使用成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的浅水水下高压可旋转隔水立管的半剖视结构示意图；

图2为图1中的局部放大视图。

附图标记说明：1、管体；2、头部；3、密封段；4、外螺纹段；5、防转销钉；6、尾部；7、密封槽；8、螺槽。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种适用于海上油田的配水测试结构做进一步详细的描述。

如图1、图2所示为本实用新型的实施例，该实施例中的一种浅水水下高压可旋转隔水立管，包括依次相连的头部2、管体1和尾部6；

头部2包括密封段3和外螺纹段4，密封段3的外壁套设有密封圈，外螺纹段4采用多头螺纹；

尾部6包括密封槽7和螺槽8，密封槽7与密封段3相匹配，螺槽8与外螺纹段4相匹配，从而可以实现多根隔水立管首尾密封连接。

本实施例的隔水立管在头部2和尾部6设置了螺纹连接结构，通过高承载、高抗扭、高承压的多头螺纹进行快速连接，节省了安装和拆卸的时间，减少了人员作业风险，实现了水下无人员操作连接和脱手。

优选地，头部2在外螺纹段4的末端设有若干防转销钉5，防转销钉5可轴向***头部2与其他连接部件之间的缝隙中。这里的轴向是指隔水立管的轴向，通过设置防转销钉5，使得头部2与其他连接部件之间贴合更加紧密，可以有效防止隔水立管下入或脱手过程中承受反扭矩而脱开。

例如：两根隔水立管连接时，防转销钉5可轴向***头部2与尾部6之间的缝隙，在与井口连接时，防转销钉5可轴向***头部2与井口之间的缝隙，用于防止隔水立管下入或脱手过程中承受反扭矩而脱开。

优选地，防转销钉5为弧形板状并且带有横向折弯，防转销钉5在***缝隙中的部分的表面设置有防滑纹。防滑纹可以采用凸凹花纹，通过设置防滑纹，可以提高隔水立管与其他连接部件之间的摩擦力，有效防止隔水立管下入或脱手过程中承受反扭矩而脱开。

优选地，头部2在外螺纹段4的末端设有限位凸起或限位槽，限位凸起或限位槽对防转销钉5构成限位。防转销钉5的横向折弯与限位凸起或限位槽匹配，有效防止防转销钉5移动位置。

防转销钉5可以焊接固定在限位凸起或限位槽的位置。

如图1、图2所示，外螺纹段4呈锥形，密封段3设置在外螺纹段4的前端，螺槽8呈锥形，密封槽7设置在螺槽8的前端。

尾部6的外径大于头部2和管体1的外径，方便在内部设置密封槽7和螺槽8。

优选地，多头螺纹为3-4头，每头之间的间隔为1-5cm。与现有技术中通过螺栓连接相比，多头螺纹拧动圈数为使用螺栓拧动圈数的三分之一，节省了安装和拆卸的时间。

头部2、管体1和尾部6之间可以一体制成，或者分体制成然后通过焊接连接固定。采用分体制成的方式，方便加工头部2、尾部6，可以降低制造成本。

套设在密封段3上的密封圈，当密封段3伸入密封槽7中之后，会被压靠在密封槽7中形成密封结构。密封圈优选氢化丁腈橡胶密封圈，可以提高抗腐蚀性和重复使用率，降低其使用成本。

优选地，浅水水下高压可旋转隔水立管的承压级别大于70Mpa，适用于水下环境。

经济效益分析：

1.渤海海域平均水深大约23m左右，浅水水下井口的位置大约在泥线以上1.5m，自立式钻井平台38-40m位置，钻台面具水下井口高度56m左右。浅水水下钻井隔水立管一般单根有效长度11.94m，张紧提升短接有效长度6.23m。从水下井口到防喷器之前距离大约45m，需要钻井隔水立管4根，张紧提升短接1根才能完成由水下井与地面防喷器的连接。

2.传统的法兰螺栓式立管管串共4个法兰面，单面法兰16组螺栓，紧固每个螺栓需要3分钟，按照4根隔立管单井安装，拆卸共需要时间：4X 4X16X 3＝768分钟。而且传统的法兰式立管无法实现无人水下安装和拆卸，不适应于水下井口的使用。

3.高压可旋转隔水立管接头使用的是多头特殊螺纹，两根立管之间连接只需要旋转2圈就可完成上扣要求。拆卸一个多头特殊螺纹只需要15分钟，按照4根隔水立管单井安装，拆卸共需要时间4X 15＝60分钟。

4.高压可旋转隔水立管快速连接装置对比传统方式，至少节省时间：768-60＝708分钟，单井节省约11.8小时的作业时间。按照渤海油田钻完井综合日费80万元，水下井口钻完井综合日费大约100万元，单井至少节约作业费100/60X 11.8＝19.6万元。

社会效益分析：

1.渤海油气田一直是中海油的主战场，从7年行动计划，到增储上产4000万吨计划试施都离不开渤海油田的贡献。为了落实我国“海洋强国”战略，加大油气勘探开发力度，保障能源安全计划完成，渤海油田从“昨天”的干式井口，桩基平台，发展到“今天”的水下井口，浮式平台，水下生产***。通过研发和试制水下井口以及配套的水下高压可旋转隔水立管***国产化来解决渤海海域受限油气开采的难题，同时也是海上增强抗灾害性环境能力和降低开发成本的最优解决方案和行业趋势。

2.浅水水下井口及配套高压可旋转隔水立管技术一直被国外几家大型公司垄断，我们耗时1年多的时间，研发成品具有轻量化，低成本的特点，相对于传统的法兰式隔水立管***，作业安全性和时效性得到显著提高。

3.水下高压可旋转隔水立管***的国产化研发试制，填补了国内海洋油气田浅水水下开发的空白，促进了我们海洋石油装备技术能力提升和改革，随着项目的投产和规模扩大，设备的技术规格和数量应该还会继续提高增加，应用领域也会不断拓展，能为“十三五”计划落实增加强有力的动力。

4.项目试施提升产业层次，延伸产业链，促进产品结构、技术结构调整本项目产品的研发和生产不仅可以为公司带来新的利益增长点，而且可以带动相关产业的发展，提升相关产品的质量和产业层次。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，包括依次相连的头部、管体和尾部；

所述头部包括密封段和外螺纹段，所述密封段的外壁套设有密封圈，所述外螺纹段采用多头螺纹；

所述尾部包括密封槽和螺槽，所述密封槽与所述密封段相匹配，所述螺槽与所述外螺纹段相匹配。

2.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述头部在所述外螺纹段的末端设有若干防转销钉，所述防转销钉可轴向***所述头部与其他连接部件之间的缝隙中。

3.根据权利要求2所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述防转销钉为弧形板状并且带有横向折弯，所述防转销钉在***所述缝隙中的部分的表面设置有防滑纹。

4.根据权利要求3所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述头部在所述外螺纹段的末端设有限位凸起或限位槽，所述限位凸起或限位槽对所述防转销钉构成限位。

5.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述外螺纹段呈锥形，所述密封段设置在所述外螺纹段的前端，所述螺槽呈锥形，所述密封槽设置在所述螺槽的前端。

6.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述尾部的外径大于所述头部和所述管体的外径。

7.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述多头螺纹为3-4头，每头之间的间隔为1-5cm。

8.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述头部、所述管体和所述尾部之间一体制成，或者分体制成然后通过焊接连接固定。

9.根据权利要求1所述的浅水水下高压可旋转隔水立管，其特征在于，所述密封圈为氢化丁腈橡胶密封圈。

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