RU2776510C1 - Riser boom - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: invention relates to the underwater extraction of hydrocarbons, in particular to the well access system, and can be used in the riser of the well overhaul system when completing and overhauling a well with an underwater mouth location. The riser boom contains a housing, a rod, a connector, attachment points to the surface equipment and the riser column, a safety sleeve. The housing is cylindrical-conical and is bounded on one side by an adapter for the riser system, and on the other by a locking lid. The rod passes freely inside the housing and the safety sleeve limiting the stroke of the rod. At the same time, the safety sleeve contains a groove in the central part and seals located in the grooves of the bushing belts, equipped with two dirt-removable rubber-metal elements designed to remove dirt, water and icing from the surface of the rod. The housing contains a protective casing located on its cylindrical part with clamps for laying hose cables and is fixed with a connector on the adapter lid. In the upper part of the adapter, a seat is provided for the rod containing brake bushings installed at its end and interacting with the guide sleeve at the beginning of the link stroke and the adapter for the riser system at the end of the boom stroke.

EFFECT: reliability of the device operation is improved and the operational characteristics of the device are improved.

1 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к подводной добыче углеводородов, в частности к системе доступа в скважину, и может быть использовано в райзере системы капитального ремонта скважин при заканчивании и капитальном ремонте скважины с подводным расположением устья.SUBSTANCE: invention relates to underwater production of hydrocarbons, in particular to a well access system, and can be used in a well workover system riser during completion and workover of a well with a subsea wellhead location.

Основными режимами работы систем капитального ремонта скважин (включая заканчивание скважины) является режим операций, при котором используется морская водоотделяющая колонна и блок подводного противовыбросового оборудования. При этом расстояние между устьем скважины и надводным оборудованием, расположенным на палубе, известно и постоянно. Волнение моря, ветер и другие факторы воздействуют на плавучее основание, благодаря чему расстояние между буровой палубой и устьем постоянно изменяется. Соответственно, при наличии жесткой колонны райзера надводное оборудование (например, надводная фонтанная арматура, установки колтюбинга и другие) будет менять дистанцию и колебаться относительно буровой палубы. Данное явление значительно осложняет проведение операций с надводным оборудованием скважины.The main operating modes of workover systems (including well completions) are the operation mode, which uses an offshore riser and subsea blowout control equipment. At the same time, the distance between the wellhead and the surface equipment located on the deck is known and constant. Sea waves, wind and other factors affect the floating base, so that the distance between the drilling deck and the wellhead is constantly changing. Accordingly, in the presence of a rigid riser string, surface equipment (for example, surface Christmas trees, coiled tubing units, and others) will change distance and oscillate relative to the drilling deck. This phenomenon significantly complicates operations with the surface equipment of the well.

Для компенсации этих перемещений используются натяжные рамы, подвешенные на системе верхнего привода буровой установки и отрабатывающие колебания путем изменения высоты над буровой палубой, путем подъема и опускания натяжной рамы.To compensate for these movements, tension frames are used, suspended on the top drive system of the drilling rig and working out vibrations by changing the height above the drilling deck, by raising and lowering the tension frame.

Известно телескопическое звено райзера, с возможностью скольжения в осевом направлении корпуса. Его конструктивная особенность заключаются в том, что соосные корпусные элементы соединены между собой с реализацией скольжения для поглощения колебательных движений судна, при этом утечка скважинного флюида из насосно-компрессорных труб к стыку поглощается за счет размещения герметизирующей втулки внутри корпуса (патент US 4615542, опубл. 07.10.1986 г.).Known telescopic link riser, with the possibility of sliding in the axial direction of the housing. Its design feature lies in the fact that the coaxial hull elements are interconnected with the implementation of sliding to absorb the oscillatory movements of the vessel, while the leakage of the well fluid from the tubing to the joint is absorbed by placing a sealing sleeve inside the hull (patent US 4615542, publ. 10/07/1986).

Недостатками этого устройства является невозможность применения в системе капитального ремонта скважины в связи с малым проходным сечением и значительной сложностью гидравлической системы компенсации объемов необходимых при его применении в качестве устройства для соединения райзера с надводным оборудованием.The disadvantages of this device is the impossibility of using in the well workover system due to the small flow area and the significant complexity of the hydraulic system for compensating the volumes required when it is used as a device for connecting the riser to surface equipment.

Известно устройство райзера, содержащее скользящий шарнир, соединенный с вращающимся управляющим устройством, при этом скользящий шарнир может растягиваться в продольном направлении и сжиматься, когда узел райзера находится под давлением, которое может быть применено в системе капитального ремонта скважин (патент US 20080251257, опубл. 16.10.2008 г.). Следует отметить, что данный райзер применяется в качестве морской водоотделяющей колонны.It is known a riser device containing a sliding hinge connected to a rotating control device, while the sliding hinge can be extended in the longitudinal direction and compressed when the riser assembly is under pressure, which can be applied in a workover system (patent US 20080251257, publ. 16.10 .2008). It should be noted that this riser is used as a marine riser.

Данное устройство имеет существенные недостатки в виде значительного количества уплотнений подверженных износу, воздействию значительных изгибающих нагрузок, которые отчасти компенсируются закрепленными на штоке втулками-проставками, не позволяющими произвести раскрытие звена на полный ход. Также к недостаткам можно отнести значительный объем механической высокоточной обработки внутренних сопрягаемых поверхностей.This device has significant drawbacks in the form of a significant number of seals subject to wear, the effects of significant bending loads, which are partly compensated by spacer bushings fixed on the rod, which do not allow the link to be fully opened. Also, the disadvantages include a significant amount of high-precision mechanical processing of internal mating surfaces.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является телескопическое звено райзера, содержащее корпус, шток, соединитель, узлы крепления к надводному оборудованию и колонне райзера, в котором верхняя часть райзера перемещается вертикально относительно плавучей установки при ее смещении при качании (патент US 9121227, опубл. 28.06.2012). Конструкция устройства реализована в виде двух входящих друг друга труб, с размещенными эластомерными уплотнениями. Устройство работает в двух режимах:Closest to the claimed invention in terms of technical essence and the achieved result (prototype) is a telescopic riser link containing a housing, a rod, a connector, attachment points to surface equipment and a riser column, in which the upper part of the riser moves vertically relative to the floating installation when it is shifted during rocking (patent US 9121227, published 06/28/2012). The design of the device is implemented in the form of two pipes entering each other, with placed elastomeric seals. The device operates in two modes:

- режим «высокого давления», при котором внутренняя труба полностью втянута в корпус и зафиксирована гидравлическим соединителем;- "high pressure" mode, in which the inner tube is completely retracted into the body and fixed by a hydraulic connector;

- режим «низкого давления», при котором возможно проведение операций с пониженным относительно высокого давления и режимом телескопирования с помощью взаимного перемещения одной трубы относительно другой.- "low pressure" mode, in which it is possible to carry out operations with a reduced relatively high pressure and a telescoping mode by means of mutual displacement of one pipe relative to the other.

Недостатками данной конструкции являются сложность системы фиксации труб, оснащенной двумя наборами гидравлических цилиндров, необходимость подвода гидравлической жидкости к обоим частям звена.The disadvantages of this design are the complexity of the pipe fixation system, equipped with two sets of hydraulic cylinders, the need to supply hydraulic fluid to both parts of the link.

Техническая задача изобретения заключается в повышении надежности работы устройства и улучшении эксплуатационных характеристик устройства.The technical objective of the invention is to improve the reliability of the device and improve the performance of the device.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности за счет снижения потерь на трение, обеспечения защиты шлангокабелей и упрощения элементов конструкции путем уменьшения номенклатуры звеньев райзера в системе заканчивания и капитального ремонта скважины с подводным расположением устья; в упрощении операции обработки элементов устройства (за счет расположения подвижной поверхности уплотнения на наружной поверхности); расширении диапазона климатических условий работы.The technical result of the invention is to increase reliability by reducing friction losses, protecting umbilicals and simplifying structural elements by reducing the range of riser links in the completion and workover system with a subsea wellhead; in simplifying the operation of processing the elements of the device (due to the location of the movable sealing surface on the outer surface); expanding the range of climatic conditions of work.

Решение технической задачи достигается тем, что телескопическое звено райзера, включающее корпус, шток, соединитель, узлы крепления к надводному оборудованию и колонне райзера согласно изобретению, имеет предохранительную втулку, содержащую проточку в центральной части и уплотнения, расположенные в канавках поясков втулки, защитный кожух, расположенный на цилиндрической части, грязесъемный элемент со стороны как окружающей среды, так и эксплуатационного ствола скважины, некоторое количество хомутов для укладки шлангокабелей и тормозные втулки, использующиеся для предотвращения ударов в конце хода штока.The solution of the technical problem is achieved by the fact that the riser telescopic link, including the body, rod, connector, attachment points to the surface equipment and the riser column according to the invention, has a safety sleeve containing a groove in the central part and seals located in the grooves of the sleeve belts, a protective cover, located on the cylindrical part, a wiper from both the environment and the production wellbore, a number of clamps for laying umbilicals and brake bushings used to prevent shocks at the end of the rod stroke.

Предохранительная втулка выполнена с внутренней проточкой, образующей дополнительные полости, заполненные маслом на 90…95%. Втулка размещена в неподвижном корпусе, и охватывает подвижный шток. В обоих ведущих поясках втулки установлены профилированные эластомерные уплотнения, позволяющие организовать не менее двух раздельных зон уплотнения и увеличивающие надежность работы. Внутренняя проточка втулки позволяет сократить потери на трение за счет уменьшения поверхности контакта и наполненности маслом, а также позволяет уменьшить трудовые и энергетические затраты на обработку высокоточных деталей за счет конструктивного расположения поверхности, по которой движутся уплотнения снаружи. Сама же предохранительная втулка позволяет компенсировать воздействие боковых усилий за счет организации большего плеча между опорными элементами, воспринимающими боковые усилия.The safety sleeve is made with an internal groove forming additional cavities filled with oil by 90…95%. The sleeve is placed in a fixed housing and covers the movable rod. Profiled elastomeric seals are installed in both leading bushing belts, allowing organizing at least two separate sealing zones and increasing the reliability of operation. The inner groove of the sleeve reduces friction losses by reducing the contact surface and oil filling, and also reduces labor and energy costs for processing high-precision parts due to the constructive arrangement of the surface along which the seals move from the outside. The safety sleeve itself makes it possible to compensate for the effect of lateral forces by organizing a larger shoulder between the supporting elements that perceive lateral forces.

С учетом установки телескопического звена райзера в неблагоприятных климатических условиях (повышенная влажность, низкие температуры) втулка оснащена двумя грязъесмными резинометаллическими элементами (со стороны окружающей среды и со стороны эксплуатационного ствола скважины) для удаления загрязнений, воды и наледи с поверхности штока, что позволяет продлить срок эксплуатации уплотнений, и увеличить надежность работы телескопического звена райзера в сложных климатических условиях.Taking into account the installation of the telescopic riser link in adverse climatic conditions (high humidity, low temperatures), the sleeve is equipped with two dirt-removing rubber-metal elements (from the side of the environment and from the side of the production wellbore) to remove contaminants, water and ice from the surface of the rod, which allows to extend the life operation of seals, and increase the reliability of the telescopic riser link in difficult climatic conditions.

Также конструкция телескопического звена райзера содержит тормозные втулки в конце хода, позволяющие выполнить безударное складывание звена. Принципом работы втулки является создание замкнутого объема масла, дросселируемого через кольцевой зазор между тормозной втулкой в конце хода звена, как при полном раскрытии звена (аварийная ситуация), так и при полном складывании штатная процедура.Also, the design of the telescopic riser link contains brake bushings at the end of the stroke, allowing for shockless folding of the link. The principle of operation of the bushing is the creation of a closed volume of oil, throttled through the annular gap between the brake bushing at the end of the link travel, both with the full opening of the link (emergency) and with full folding, the standard procedure.

На цилиндрической части телескопического звена райзера установлен защитный кожух с хомутами для прокладки шлангокабелей к упрощенной колонне для спуска или иному оборудованию. Защитный кожух при этом контактирует с ограничительной втулкой, расположенной на палубе буровой установки и предназначен для защиты от повреждений и разрыва хомутов и шлангокабеля при контакте с ограничительной втулкой буровой палубы (оборудованием роторного стола).On the cylindrical part of the riser telescopic link there is a protective casing with clamps for laying umbilicals to a simplified running string or other equipment. At the same time, the protective casing is in contact with the restrictive sleeve located on the deck of the drilling rig and is designed to protect against damage and rupture of the clamps and umbilical in contact with the restrictive sleeve of the drilling deck (rotary table equipment).

Цилиндроконический корпус телескопического звена райзера ограничен с одной стороны переходником для райзерной системы, а с другой - крышкой-фиксатором. Шток, проходящий соосно корпусу, содержит соединитель, обеспечивающий фиксацию подвижной части на корпусной трубе.The cylindro-conical body of the telescopic riser link is limited on one side by an adapter for the riser system, and on the other side by a locking cap. The rod passing coaxially to the housing contains a connector that secures the movable part on the housing pipe.

Предлагаемое телескопическое звено райзера поясняется следующими чертежами:The proposed telescopic riser link is illustrated by the following drawings:

на фиг. 1 показано сложенное и зафиксированное положение телескопического звена райзера;in fig. 1 shows the folded and locked position of the telescoping riser link;

на фиг. 2 приведено увеличенное изображение предохранительной втулки;in fig. 2 shows an enlarged image of the safety sleeve;

на фиг. 3 приведено увеличенное изображение конца штока;in fig. 3 shows an enlarged image of the end of the rod;

на фиг. 4 изображен разрез В-В корпуса с фиксирующими элементами под шлангокабель;in fig. 4 shows a section B-B of the body with fixing elements for the umbilical;

на фиг. 5 изображен разрез Г-Г корпуса с проточками под полуфланцы;in fig. 5 shows a section G-G of the body with grooves for half-flanges;

на фиг. 6 показано разложенное положение телескопического звена райзера;in fig. 6 shows the extended position of the telescoping riser link;

на фиг. 7 показан общий вид телескопического звена райзера;in fig. 7 shows a general view of the telescopic riser link;

на фиг. 8 приведена типовая схема общего расположения райзера в режиме компенсации волновых движений буровой установки (система «в открытом море»);in fig. 8 shows a typical scheme of the general location of the riser in the mode of compensating for the wave movements of the drilling rig (“on the high seas” system);

на фиг. 9 приведена типовая схема общего расположения райзера с указанием места установки телескопического звена райзера в режиме, не требующем компенсации волновых движений буровой установки. Режим работы с подводной фонтанной арматуры в системе «в открытом море»;in fig. Figure 9 shows a typical scheme of the general location of the riser with an indication of the installation location of the telescopic riser link in a mode that does not require compensation for the wave movements of the drilling rig. Operating mode from underwater X-mas trees in the "offshore" system;

на фиг. 10 приведена типовая схема общего расположения райзера в режиме работы с подвеской нососно-копрессорной трубы (упрощенной колонной для спуска системы доступа в скважину). in fig. 10 shows a typical layout of the general location of the riser in operation with a tubing hanger (simplified string for running the access system into the well).

Телескопическое звено райзера (фиг. 1) представляет собой корпус 1 с цилиндро-коническими переходами на концах, способными удерживать внутреннее давление, возникающее в процессе бурения и операций капительного ремонта скважины, которые присоединяются к ниже расположенным звеньям райзера через переходник 2, с помощью фланцевого, хомутового или иного соединения.The telescopic riser link (Fig. 1) is a body 1 with cylindrical-conical transitions at the ends, capable of holding internal pressure that occurs during drilling and well workover operations, which are connected to the lower riser links through an adapter 2, using a flange, clamp or other connection.

В верхней части располагается соединение для крепления крышки-переходника 3. В пространстве между крышкой переходником 3 и корпусом 1 установлена предохранительная втулка 4, ограничивающая ход штока 5 вдоль продольной оси, и, как следствие, уменьшающая воздействие боковых усилий, возникающих при работе устройства.In the upper part there is a connection for fastening the adapter cover 3. In the space between the adapter cover 3 and the body 1, a safety sleeve 4 is installed, which limits the stroke of the rod 5 along the longitudinal axis, and, as a result, reduces the effect of lateral forces arising during the operation of the device.

Фиксация с корпусной трубой для крышки переходника осуществляется затяжкой болтов фланцевого соединения. В верхней части крышки переходника предусмотрено посадочное место для фиксации штока с помощью болтового соединения или применения цангового соединителя, установленного на штоке.Fixation with the body pipe for the cover of the adapter is carried out by tightening the bolts of the flange connection. In the upper part of the adapter cover there is a seat for fixing the stem using a bolted connection or using a collet connector mounted on the stem.

Шток представляет из себя сборную конструкцию, проходящую свободно внутри крышки переходника 3, предохранительной втулки 4 и корпуса 1, имеющею ход, достаточный для компенсации морских волн, типичных для региона при проведении операции. За счет производимого изменения длины звена, предлагаемое устройство способно использоваться в качестве компенсатора качки при проведении операций капитального ремонта и бурения морских скважин.The rod is a prefabricated structure, passing freely inside the cover of the adapter 3, the safety sleeve 4 and the body 1, having a stroke sufficient to compensate for the sea waves typical of the region during the operation. Due to the change in the length of the link, the proposed device can be used as a heave compensator during workover operations and drilling of offshore wells.

Герметизация по штоку осуществляется с помощью эластомерных уплотнений 6, направляющих элементов 7, узлов грязесъемника 8 (выполненных в виде эластомерного или резинометаллического чистящего элемента), расположенных в канавках предохранительной втулки (фиг. 2).Sealing along the rod is carried out using elastomeric seals 6, guide elements 7, wiper assemblies 8 (made in the form of an elastomeric or rubber-metal cleaning element) located in the grooves of the safety sleeve (Fig. 2).

Так же на штоке предусмотрено два профильных утолщения, одно из которых предназначено для установки элементов фланцевого или хомутового соединений для сопряжения с поверхностной фонтанной арматурой, другое - для установки фиксирующего соединения 9 с крышкой-переходником 3 (фиг. 1).Also on the rod there are two profile thickenings, one of which is intended for installing elements of flange or clamp connections for mating with surface Christmas trees, the other for installing a locking connection 9 with an adapter cover 3 (Fig. 1).

Работа данного соединения возможна в случае полного складывания телескопического звена под собственным весом или внешним усилием. При этом компенсация длины звена отсутствует.The operation of this connection is possible in the case of complete folding of the telescopic link under its own weight or external force. In this case, there is no link length compensation.

Для улучшения условий скольжения штока снаружи и внутри предохранительной втулки 4 организованы полости, которые заполнены жидкой смазкой. На наружной поверхности предохранительной втулки установлены эластомерные уплотнения 10 (фиг. 3), предназначенные для предотвращения утечек масла из полостей в центральный канал, и в окружающую среду.To improve the sliding conditions of the rod outside and inside the safety sleeve 4, cavities are organized, which are filled with liquid lubricant. Elastomeric seals 10 (Fig. 3) are installed on the outer surface of the safety sleeve, designed to prevent oil leakage from the cavities into the central channel and into the environment.

Для предотвращения самопроизвольной разборки конец штока содержит фиксирующую гайку 11 и направляющую втулку 12 из антифрикционного материала, которые ограничивают изгибные упругие деформации, в том числе под собственным весом при хранении.To prevent spontaneous disassembly, the end of the rod contains a fixing nut 11 and a guide sleeve 12 made of antifriction material, which limit bending elastic deformations, including under their own weight during storage.

При полностью сложенном звене конец втулки взаимодействует с профильным концом крышки переходника и отсекает основной поток флюида от основных подвижных уплотнений 12 с помощью уплотнений 13, также на конце штока расположены тормозные втулки 14 и 15.When the link is fully folded, the end of the sleeve interacts with the profile end of the adapter cover and cuts off the main fluid flow from the main movable seals 12 with the help of seals 13; brake sleeves 14 and 15 are also located at the end of the rod.

На меньшем диаметре корпусной трубы размещены сборки хомутов 16, имеющих отверстия и фиксирующие элементы 17 под шлангокабель 18 (фиг. 4), расположенные на расстоянии около одного метра по длине секции.On the smaller diameter of the casing pipe, assemblies of clamps 16 are placed, having holes and fixing elements 17 for the umbilical 18 (Fig. 4), located at a distance of about one meter along the length of the section.

На наружной поверхности корпуса 1 выполнены проточки под полуфланцы 19 (фиг. 5), на которые установлен защитный кожух 20 (фиг. 1), имеющий секторный боковой разрез и одеваемый сверху на сборки хомутов 16. Фиксация защитного кожуха в осевом направлении осуществляется с помощью винтов 21. Дополнительно на защитном кожухе могут быть выполнены технологические проушины для строповки 22.On the outer surface of the body 1, grooves are made for the half-flanges 19 (Fig. 5), on which the protective cover 20 (Fig. 1) is installed, having a sector side cut and put on top of the clamp assemblies 16. The protective cover is fixed in the axial direction with the help of screws 21. Additionally, technological eyes for slinging 22 can be made on the protective casing.

Кроме того, на телескопическом соединении для предотвращения ударов в конце хода при аварийных ситуациях и погашения кинетической энергии штока установлены тормозные втулки 14, 15 (фиг. 3), взаимодействующие с направляющей втулкой 4 и крышкой переходником 2 соответственно. За счет переменного сечения они осуществляют дросселирование замыкаемого объема, на участке хода перед касанием упорных поверхностей штока и крышек переходников 2, 3.In addition, brake bushings 14, 15 (Fig. 3) are installed on the telescopic connection to prevent shocks at the end of the stroke in emergency situations and to extinguish the kinetic energy of the rod, interacting with the guide bushing 4 and the adapter cover 2, respectively. Due to the variable cross section, they carry out throttling of the closed volume, in the section of the stroke before touching the thrust surfaces of the rod and the covers of the adapters 2, 3.

На фиг. 6 схематично представлена работа телескопического звена в качестве скользящей трубной секции райзера при осуществлении работ с упрощенной колонной для спуска при установке подвески насосно-компрессорной трубы.In FIG. 6 is a schematic representation of the operation of the telescoping link as a riser sliding tubular section when working with a simplified running string when installing a tubing hanger.

При этом шток зафиксирован на крышке переходника с помощью соединителя. Через разрез в защитном кожухе к упрощенной колонне для спуска подведены и зафиксированы от выпадения с помощью фиксаторов, расположенных на хомутах, шлангокабель (шлангокабели). За счет значительной длины секции (12-15 м) компенсация волнения моря не требуется.In this case, the rod is fixed on the cover of the adapter using a connector. Through a cut in the protective casing, an umbilical cable (hose cables) is connected to the simplified running string and fixed from falling out with the help of clamps located on the clamps. Due to the considerable length of the section (12-15 m), compensation for sea waves is not required.

Модель общего вида телескопического звена райзера приведена на фиг. 7.The general view model of the telescopic riser link is shown in Fig. 7.

Телескопическое звено райзера может использоваться в двух режимах:The riser telescoping link can be used in two modes:

- режим компенсации волновых движений буровой установки (фиг. 8);- mode of compensation of wave movements of the drilling rig (Fig. 8);

- режим, не требующий компенсации волновых движений буровой установки (фиг. 9, 10).- a mode that does not require compensation of the wave movements of the drilling rig (Fig. 9, 10).

Для более полного понимания расположения телескопического звена райзера в системе подводной фонтанной арматуры, указаны следующие обозначения на чертежах фиг 8, 9. 10:For a more complete understanding of the location of the telescopic riser link in the underwater X-mas tree, the following designations are indicated in the drawings of Figs 8, 9. 10:

23 - верхний привод;23 - top drive;

24 - буровой переводник;24 - drilling sub;

25 - рама натяжения (используется в качестве неподвижной площадки);25 - tension frame (used as a fixed platform);

26 - устройство подачи гибкой насосно-компрессорных трубы;26 - device for supplying flexible tubing;

27 - втулка ограничительная (роторный вкладыш);27 - restrictive sleeve (rotary bushing);

28 - надводное противовыбросовое оборудование;28 - surface blowout equipment;

29 - надводная фонтанная арматура;29 - surface Christmas tree;

30 - роторный стол буровой установки;30 - rotary table of the drilling rig;

31 - зона буровой шахты;31 - zone of the drill shaft;

32 - натяжные тросы райзера;32 - riser tension cables;

33 - секция натяжения райзера;33 - riser tension section;

34 - стандартные секции райзера заканчивания скважин;34 - standard completion riser sections;

35 - силовое звено;35 - power link;

36 - система подводной колонной головки;36 - system underwater string head;

37 - модуль экстренного отсоединения;37 - emergency disconnect module;

38 - направляющее основание;38 - guide base;

39 - нижний узел-превентор райзера;39 - lower riser preventer assembly;

40 - подводная фонтаная арматура;40 - underwater Christmas tree;

41 - морское дно;41 - seabed;

42 - нижний узел превентор-райзера;42 - lower node preventer-riser;

43 - противовыбросовое оборудование;43 - blowout prevention equipment;

44 - устье скважины;44 - wellhead;

45 - гибкое соединение;45 - flexible connection;

46 - телескопическая секция бурового райзера;46 - telescopic section of the drilling riser;

47 - натяжные тросы бурового райзера;47 - tension cables of the drilling riser;

48 - секции бурового райзера;48 - drilling riser sections;

49 - дивертор;49 - divertor;

50 - шаровое соединение;50 - ball joint;

51 - шлангокабель (к катушке шлангокабеля);51 - umbilical (to the umbilical reel);

52 - надводное оборудование.52 - surface equipment.

На фиг. 9 схематично представлена работа телескопического звена в качестве телескопической секции райзера. При этом фиксатор штока освобожден и выведен в некоторое начальное положение. Компенсация качки осуществляется внешними устройствами силовозбуждения путем поднятия или опускания корпуса относительно начального положения, соответствующего примерно середине хода.In FIG. 9 is a schematic representation of the operation of the telescoping link as a telescoping section of the riser. In this case, the rod lock is released and brought to a certain initial position. Rolling compensation is carried out by external power excitation devices by raising or lowering the body relative to the initial position, corresponding approximately to the middle of the stroke.

Шток перемещается внутри неподвижной корпусной трубы, и за счет этого обеспечивается сохранение длины скважины от подводной до поверхностной фонтанной арматуры. В процессе работ обеспечивается возможность поддержания давления в скважине вплоть да максимально разрешенного, с обеспечением ее герметичности. В случае отказа системы силовозбуждения, шток может продолжать движение под собственным весом вниз вплоть до перехода, позволяющего осуществить активацию соединения 9 (фиг. 1), или максимально раскрыться, в зависимости от давления в эксплуатационном стволе скважины.The rod moves inside the fixed casing pipe, and due to this, the length of the well is maintained from underwater to surface X-mas trees. In the process of work, it is possible to maintain pressure in the well up to the maximum allowed, while ensuring its tightness. In the event of a failure of the power excitation system, the rod can continue to move down under its own weight until the transition, which allows the activation of connection 9 (Fig. 1), or to open up to the maximum, depending on the pressure in the production wellbore.

Телескопическое звено райзера благодаря своей конструкции обеспечивает сохранение надежности работы систем за счет нейтрализации воздействий качки при морских операциях со скважинами. При этом она позволяет защитить шлангокабели системы управления оборудованием доступа в скважину от механических повреждений при их прохождении вдоль райзера через роторный стол буровой установки (поз. 30, фиг. 8, 9, 10).Due to its design, the telescopic riser link ensures the reliability of the systems operation due to the neutralization of the effects of pitching during offshore operations with wells. At the same time, it allows protecting the umbilicals of the well access equipment control system from mechanical damage when they pass along the riser through the rotary table of the drilling rig (pos. 30, figs. 8, 9, 10).

В предлагаемом изобретении телескопическая трубная секция райзера может быть использована не только по своему прямому назначению, но и в качестве скользящей трубной секции. Это позволяет уменьшить количество поставляемых элементов системы доступа в скважину при проведении заканчивания скважин с подводными фонтанными арматурами вертикального типа. То есть, в таком случае после проведения операций с упрощенной колонной для спуска (фиг. 10) осуществляется ряд операций с применением системы доступа в скважину «в открытом море» (фиг. 8, 9).In the proposed invention, the riser telescopic pipe section can be used not only for its intended purpose, but also as a sliding pipe section. This makes it possible to reduce the number of elements of the well access system supplied when completing wells with vertical subsea X-mas trees. That is, in this case, after performing operations with a simplified running string (Fig. 10), a number of operations are performed using the offshore well access system (Fig. 8, 9).

Claims (1)

Телескопическое звено райзера, включающее корпус, шток, соединитель, узлы крепления к надводному оборудованию и колонне райзера, отличающееся тем, что содержит предохранительную втулку, при этом корпус выполнен цилиндроконическим и ограничен с одной стороны переходником для райзерной системы, а с другой – крышкой-фиксатором, шток проходит свободно внутри корпуса и предохранительной втулки, ограничивающей ход штока, которая выполнена с внутренней проточкой в ее центральной части и ведущими поясками, в канавках которых установлены профилированные эластомерные уплотнения, при этом предохранительная втулка оснащена двумя грязесъемными резинометаллическими элементами, выполненными с возможностью удаления грязи, воды и наледи с поверхности штока, при этом корпус содержит расположенный на его цилиндрической части защитный кожух с хомутами для прокладки шлангокабелей и зафиксирован с помощью соединителя на крышке переходника, в верхней части которой предусмотрено посадочное место для штока, содержащего тормозные втулки, установленные на его конце и взаимодействующие с направляющей втулкой в начале хода звена и переходником для райзерной системы в конце хода звена.Telescopic riser link, including a body, a rod, a connector, attachment points to surface equipment and a riser string, characterized in that it contains a safety sleeve, while the body is made cylindric and limited on one side by an adapter for the riser system, and on the other by a locking cap , the rod passes freely inside the body and the safety sleeve that limits the stroke of the rod, which is made with an internal groove in its central part and leading belts, in the grooves of which profiled elastomeric seals are installed, while the safety sleeve is equipped with two dirt-removing rubber-metal elements, made with the ability to remove dirt , water and ice from the surface of the rod, while the body contains a protective casing located on its cylindrical part with clamps for laying umbilicals and is fixed with a connector on the adapter cover, in the upper part of which there is a seat for the rod, with holding brake bushings installed at its end and interacting with the guide bushing at the beginning of the link stroke and the adapter for the riser system at the end of the link stroke.

Images