专利名称：一种井口回接连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井装置，特别是关于一种用于顶部张紧立管与水下井口连接的井口回接连接器。
背景技术：
一般海洋石油的钻采需要立管连接海底生产设施与水面生产平台。现有立管类型多种多样，与其它类型的立管相比，顶部张紧立管可以提供平台与海底之间的垂直通道，给钻井和修井带来了极大的便利，具有显著的优势。但是，顶部张紧立管对于浮式平台的运动性能要求很高，因此，目前仅适用于张力腿平台、SPAR平台(立柱式平台)和半潜式平台。 而张力腿平台和SPAR平台能够通过的设备尺寸有限，尤其是SPAR平台，大部分情况下设备尺寸不超过32. 5英寸。目前，国内外的水下井口连接器有很多种，但它们的尺寸较大，无法通过SPAR平台下放。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种不受平台操作尺寸限制，并能够实现张紧立管和井口准确、高效、可靠对接和锁定的井口回接连接器。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种井口回接连接器，其特征在于它包括一筒状本体，所述本体顶部设置有一与张紧立管连接的法兰，所述本体中部设置有一台阶状外凸缘，所述外凸缘顶部设置有一由两半圆环组成的锁紧盘；所述本体周向设置有一活塞筒，所述活塞筒的内凸缘密封连接所述本体，在所述锁紧盘、外凸缘和活塞筒上插设有贯通三者的两油管，其中一所述油管连通所述内凸缘上方，另一所述油管连通所述内凸缘下方；所述内凸缘下方的本体上设置有一密封环；所述锁紧盘、外凸缘上对应设置有若干通孔，每一对应设置的所述通孔中分别滑动设置有一连接所述活塞筒顶部的锁紧盘螺栓；所述活塞筒中部和底端分别设置有一圈驱动锥面，所述活塞筒周向套设有一筒状外壳，所述外壳通过螺纹连接在所述本体的外凸缘上；所述本体下部通过由两个半圆组成的支撑环和若干螺栓连接一环状的支撑腿，所述支撑腿支撑在井口外沿上，且所述本体底部与井口外沿之间设置有一密封组件；所述支撑腿与所述活塞筒中部的驱动锥面对应设置有一圈止推锥面，所述支撑腿底部设置有一位于所述井口外沿与活塞筒之间的呈C形的锁紧环，所述锁紧环上设置有与所述活塞筒底端驱动锥面对应的一圈定位锥面，所述外壳下部顶住所述锁紧环与所述井口外沿密封连接。所述外壳的底部设置有方便插入井口外沿的喇叭口。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于设计了一种具有细长型活塞筒的回接连接器，同时在活塞筒上设置了与被驱动部件对应的驱动锥台，因此不但可以有效地减小连接器的外径，而且使驱动操作非常简单方便。2、本实用新型由于在外壳底端设置喇叭口，在锁紧环上设置定位锥面，因此能够使本实用新型定位准确、 平稳可靠。3、本实用新型由于在支撑腿上设置了止推锥面，因此可以对活塞筒进行限位，有效防止液压推动器过载，提高了本实用新型的使用寿命。4、本实用新型由于采用液压系统驱动，并在液压系统中设置了自锁结构，因此有效地缩短了顶部张紧立管与水下井口之间的锁紧和解锁的操作时间，提高了水下连接的可靠性。5、本实用新型由于设置了备用的机械解锁装置，因此在液压系统发生故障时，可以进行机械解锁操作，进一步提高了水下连接的可靠性。本实用新型外径尺寸小，使用寿命长，可回收再利用，能节约大量成本，且有液压驱动和备用机械解锁机构，可以广泛用于各种海洋石油开采过程中顶部张紧立管与水下井口之间的连接中。
图1是本实用新型结构示意图图2是本实用新型的本体结构示意图图3是图2的A-A剖视图图4是本实用新型的外壳结构示意图图5是本实用新型的活塞筒结构示意图图6是本实用新型的密封环剖视示意图图7是本实用新型的支撑环结构示意图图8是本实用新型的支撑腿结构示意图图9是本实用新型的密封圈组件结构示意图图10是本实用新型的锁紧环结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1所示，本实用新型主要包括筒状的本体1、外壳2，活塞筒3、密封环4，支撑环5，支撑腿6，密封圈组件7，锁紧环8和锁紧盘9。如图1、图2所示，本实用新型的本体1顶部设置有一法兰11，法兰上设置若个连接孔12，通过螺栓和连接孔12可以将本体1与顶部张紧立管固定连接。本体1中部设置有一上大、下小台阶状外凸缘13，在外凸缘13的大端设置有外螺纹，小端设置有安装密封圈的凹槽14，本体1下部设置有一圈卡槽15。如图3所示，外凸缘13的大端设置有两个油管通道16、17和若干通孔18。如图1、图4所示，本实用新型的外壳2上部通过其内径设置的内螺纹21连接本体 1，下部设置有向内的一圈凸台22，凸台22的内径设置有一圈凹槽23，用于安装外壳2与井口外沿10连接的密封圈。外壳2的底部设置有方便插入井口外沿10的喇叭口 24。如图1、图5所示，本实用新型的活塞筒3中上部设置有一内凸缘31，内凸缘31的内径设置有一圈凹槽32，用于安装活塞筒3与本体1连接的密封圈，活塞筒3中部和底部分别设置有一圈驱动锥面33、34。活塞筒3顶部设置有两个与本体1油管通道16、17对应的油路通道35、36，其中油路通道35连通内凸缘31的上方，使内凸缘31的上方与本体1之间形成第一液压腔37，油管通道36连通内凸缘31的下方。活塞筒3顶部还设置有若干与本体1外凸缘13大端顶部的通孔18对应的螺栓孔(图中未示出)。如图1、图6所示，本实用新型的密封环4的内径和外径上分别设置有密封凹槽41、42，用于安装分别与本体1和活塞筒2连接的密封圈。连通内凸缘31下方的油路通道 36使内凸缘31的下方与本体1和密封环4之间形成第二液压腔38。如图1、图7所示，本实用新型的支撑环5由两个半圆环51组成，两半圆环51从本体ι两侧卡入本体1下部设置的卡槽15内。如图1、图8所示，本实用新型的支撑腿6内设置有三阶台阶孔61、62、63，第一阶台阶孔61用于套设支撑环5，第二阶台阶孔62径向设置有若干用于连接本体1的螺钉孔 64，第三阶台阶孔63支撑在井口外沿10上。支撑腿6中部周向设置有与活塞筒3中部驱动锥面33对应的一圈止推锥面65。如图1、图9所示，本实用新型的密封组件7为一常规组件，其设置在本体1底部与井口外沿10顶部之间。图1、图10所示，本实用新型的锁紧环8呈C形，锁紧环8与井口外沿10对应设置有多圈凹槽81和凸棱82，锁紧环8中部周向设置有与活塞筒3底端驱动锥面34对应的一圈凸出的定位锥面83。当活塞筒3超过凸出的定位锥面83后，C形的锁紧环8在活塞筒3 的压力作用下，会向内收缩，使本实用新型处于锁紧状态；当活塞筒3的驱动锥面34向上移动与锁紧环的定位锥面83接触时，即可松开锁紧环8，使本实用新型装置处于解锁状态。如图1所示，本实用新型的解锁盘9由两个半圆环组成，解锁盘9的底部设置在本体1的外凸缘3顶部，与本体1的外凸缘13油路通道16、17对应，在解锁盘9上设置两个油路通道91、92 ；同时与本体1上的通孔18和活塞筒3顶部的螺栓孔对应，在解锁盘9上设置有通孔(图中未示出)，在解锁盘9、外凸缘13相对设置的各通孔内，穿入锁紧盘螺栓 93，并将锁紧盘螺栓93拧入活塞筒3顶部的螺栓孔内。在锁紧盘9上的两油路通道91、92 内分别插设有连通供油装置的油管94、95，其中一油管94穿过油路通道91和油路通道17 连通油路通道35，其另一油管95穿过油路通道92和油路通道16连通油路通道36。本实用新型工作时，包括以下几种情况当本实用新型处于非工作状态时，本实用新型与井口外沿10处于解锁状态(如图 1中右侧部分所示)，此时锁紧环8为常态，即弹开状态，活塞筒3处于高位，与活塞筒3顶部连接的解锁盘螺栓93也处于高位，活塞筒3底端的驱动锥面34与锁紧环8的定位锥面 83接触，而活塞筒3中部的驱动锥面33与支撑腿6的止推锥台65脱离，第一液压腔37处于回油状态，第二液压腔38处于进油状态。当本实用新型处于工作状态时，液压系统启动，第一液压腔37处于进油状态，而第二液压腔38处于出油状态；液压油通过油管94驱动活塞筒3沿轴向向下移动，活塞筒3 中部的驱动锥面33与支撑腿6的止推锥台65接触，而活塞筒3底端的驱动锥面34与锁紧环8的定位锥面83脱离，并从锁紧环8的外壁向内挤压锁紧环8，使本实用新型与井口外沿 10处于锁紧状态(如图1中左侧部分所示)；且由于锁紧环8的弹性造成锁紧环8与活塞筒3之间具有很大的挤压力和静摩擦力，再加上活塞筒3自身重力作用，因此此时的锁紧状态为可靠的自锁状态。此时活塞筒3处于低位，与活塞筒3顶部连接的解锁盘螺栓93也处于低位，当本实用新型需要解除锁紧状态时，液压系统启动，第一液压腔37处于回油状态，第二液压腔38处于进油状态，液压油通过油管95驱动活塞筒3沿轴向向上移动，直到活塞筒3的驱动锥面34与锁紧环8的定位锥面83接触，锁紧环8由于自身弹性弹开，回复到常态位置，解除本实用新型与井口外沿10的锁紧状态(如图1中右侧部分所示)。当本实用新型液压系统出现故障时，可以启动本实用新型备用的机械解锁装置。 操作时，利用水下机器人用工具向上撬动解锁盘9，通过解锁螺栓93带动活塞筒3向上移动，使锁紧环8自动弹开，进而实现本实用新型的机械解锁操作。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种井口回接连接器，其特征在于它包括一筒状本体，所述本体顶部设置有一与张紧立管连接的法兰，所述本体中部设置有一台阶状外凸缘，所述外凸缘顶部设置有一由两半圆环组成的锁紧盘；所述本体周向设置有一活塞筒，所述活塞筒的内凸缘密封连接所述本体，在所述锁紧盘、外凸缘和活塞筒上插设有贯通三者的两油管，其中一所述油管连通所述内凸缘上方，另一所述油管连通所述内凸缘下方；所述内凸缘下方的本体上设置有一密封环；所述锁紧盘、外凸缘上对应设置有若干通孔，每一对应设置的所述通孔中分别滑动设置有一连接所述活塞筒顶部的锁紧盘螺栓；所述活塞筒中部和底端分别设置有一圈驱动锥面，所述活塞筒周向套设有一筒状外壳，所述外壳通过螺纹连接在所述本体的外凸缘上； 所述本体下部通过由两个半圆组成的支撑环和若干螺栓连接一环状的支撑腿，所述支撑腿支撑在井口外沿上，且所述本体底部与井口外沿之间设置有一密封组件；所述支撑腿与所述活塞筒中部的驱动锥面对应设置有一圈止推锥面，所述支撑腿底部设置有一位于所述井口外沿与活塞筒之间的呈C形的锁紧环，所述锁紧环上设置有与所述活塞筒底端驱动锥面对应的一圈定位锥面，所述外壳下部顶住所述锁紧环与所述井口外沿密封连接。
2.如权利要求1所述的一种井口回接连接器，其特征在于所述外壳的底部设置有方便插入井口外沿的喇叭口。
专利摘要本实用新型涉及一种井口回接连接器，其特征在于它包括一筒状本体，所述本体顶部设置有一与张紧立管连接的法兰，所述本体中部设置有一由两半圆环组成的锁紧盘；所述本体周向设置有一活塞筒，在所述锁紧盘、外凸缘和活塞筒上插设有贯通三者的两油管，其中一所述油管连通所述内凸缘上方，另一所述油管连通所述内凸缘下方；所述内凸缘下方的本体上设置有一密封环；所述锁紧盘、外凸缘上对应设置有若干通孔，每一对应的所述通孔中分别滑动设置有一连接所述活塞筒顶部的锁紧盘螺栓；所述活塞筒周向套设有一筒状外壳，所述外壳通过螺纹连接在所述本体的外凸缘上；所述本体通过支撑腿支撑在井口外沿上。本实用新型外径尺寸小，使用寿命长，可以广泛用于各种海洋石油开采过程中顶部张紧立管与水下井口之间的连接中。
文档编号E21B33/038GK202031521SQ201120086719
公开日2011年11月9日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者何杨, 冯现洪, 尹容衡, 徐阳, 曹静, 朱绍华, 李婷婷, 杨琥, 段梦兰, 段青峰, 沙勇, 潘晓东, 矫滨田, 董楠, 许亮斌, 贾旭, 邹星, 郝双户, 高攀 申请人:中国海洋石油总公司, 中国石油大学(北京), 中海石油研究中心, 海洋石油工程股份有限公司