脐带缆部署及水下对接装置的制作方法

本发明属于海洋石油钻采设备技术领域，具体涉及脐带缆部署及水下对接装置。

背景技术：

如果管缆或终端组件由于任何原因出现故障，必须将海洋隔水管、防喷器和/或低位海洋隔水管总成全部从海底收回到钻台表面上，以接近并维修管缆。这种收回操作要求做大量工作、花费大量时间，因而这种收回操作十分耗时和昂贵。因而，许多年来，需要一种方法能有效、高效地将安装和修井控制系统管缆与钻井隔水管分离。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种回收简单且成本低的脐带缆部署及水下对接装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

脐带缆部署及水下对接装置，其用于脐带缆和水下采油树连接，

包括上部组件、下部组件和面板组件,

上部组件用于连接油管挂，其上设有用于与脐带缆连接的脐带缆液压接口和脐带缆电力接口；

下部组件用于连接防喷器；

面板组件用于连接防喷器，其上设有与水下液压飞线连接的水下液压飞线接口以及与水下电力飞线连接的水下电力飞线接口。

进一步，所述上部组件包括用于与油管挂固定连接的上部组件框架以及固定连接于上部组件框架上的上部组件本体，所述上部组件本体顶部设置有脐带缆对接板，所述脐带缆液压接口和脐带缆电力接口均设置于脐带缆对接板上，所述上部组件本体上还设有液压缸，所述液压缸的输出端固定有接头安装板自由端，接头安装板自由端上设有上液压接头和上电力接头；所述脐带缆液压接口与上液压接口通过液压软管连接，所述脐带缆电力接口与上电力接口通过电力跳线连接。

进一步，所述下部组件包括用于与防喷器固定连接的下部组件框架以及固定于下部组件框架上的下部组件本体，下部组件本体上设置有接头安装板固定端，接头安装板固定端上设置有用于与上液压接头对接的下液压接头以及用于与上电力接头对接的下电力接头。

进一步，所述面板组件包括用于与防喷器固定连接的面板组件框架以及固定于面板组件框架上的面板组件本体，所述水下液压飞线接口和水下电力接口均设置于面板组件本体上，所述下液压接头与水下液压飞线接口通过液压软管连接，所述下电力接头与水下电力飞线接口通过电力跳线连接。

进一步，所述接头安装板自由端于接头安装板固定端之间设有对接结构，所述对接结构包括设置在上部组件本体上的液压缸安装板和设置在液压缸安装板上的液压缸，所述接头安装板自由端与所述液压缸的输出端固定连接。

进一步，所述上部组件与下部组件之间设有能够使所述上部组件与下部组件快速断开的断开结构，所述断开结构包括连接于上部组件本体与接头安装板自由端之间的若干个复位件，所述复位件包括滑动贯穿液压缸安装板的弹簧芯轴，且弹簧芯轴固定在接头安装板自由端上，液压缸安装板底部连有套设在弹簧芯轴上的弹簧套筒，所述弹簧芯轴位于液压缸安装板上方的轴段上绕有复位弹簧。

进一步，所述下部组件本体上还设置有容错结构，所述容错结构包括横向滑动连接在下部组件本体上的所述接头安装板固定端，所述接头安装板固定端顶部设置有导向杆，所述导向杆顶部为锥形头，所述接头安装板自由端底部设置有能够向下套在导向杆顶部的支撑块。

同现有技术相比较，本技术方案涉及的脐带缆部署及水下对接装置具有的优点是：

1、脐带缆部署及水下对接装置由上部组件、下部组件和面板组件三个部分组成，通过水下液压飞线和水下电力飞线与水下采油树连接，回收时，在rov帮助下水下液压飞线和水下电力飞线从采油树脱开并暂时存于面板组件，上部组件与油管挂一起回收，下部组件与防喷器一起回收，回收操作简单，成本低。

2、当海上产生大浪的紧急情况时，油管挂需要从防喷器上紧急断开，避免将采油树拉动拖走，本方案在紧急情况下能够通过液压缸泄压下，需能够实现快速断开功能。当液压缸泄压后，接头安装板自由端能够在各个复位弹簧的弹性恢复力作用下迅速上升，使得上下液压接头迅速分离，上部组件与下部组件分离，实现脐带缆与采油树之间紧急断开。

3、设置容错结构，当接头安装板自由端向下运动实现与接头安装板固定端的对接时，若两者之间具有微小的对中偏差，能够通过接头安装板自由端上的支撑块套入接头安装板固定端上的导向杆，通过导向杆顶部的锥形头带动接头安装板固定端横向运动，从而具备横向对中修正功能，实现接头安装板自由端与接头安装板固定端之间的准确对接。

附图说明

图1为为图1中脐带缆部署及水下对接装置结构示意图。

图2为图1的工作原理图，其中虚线框内为脐带缆部署及水下对接装置的范畴。

图3为图1中上部组件的结构示意图。

图4为图3的主视图。

图5为图1中下部组件的结构示意图。

图6为图5的主视图。

图7为图6中a处的放大图。

图8为图1中面板组件的结构示意图。

其中，附图标记包括：脐带缆3、脐带缆部署及水下对接装置6、上部组件61、上部组件框架611、上部组件本体612、脐带缆对接板6121、脐带缆液压接口61211、脐带缆电力接口61212、接头安装板自由端6122、上液压接头61221、上电力接头61222、支撑块61223、液压缸安装板6123、液压缸61231、复位弹簧61232、弹簧套筒61233、弹簧芯轴61234、下部组件62、下部组件框架621、下部组件本体622、接头安装板固定端6221、下液压接头62211、下电力接头62212、导向杆62213、支撑板62214、横向间隙62215、支撑杆62216、面板组件63、面板组件框架631、面板组件本体632、水下电力飞线接口6321、水下电力飞线停靠位63210、水下液压飞线接口6322、水下液压飞线停靠位63220、油管挂7、防喷器8、采油树。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：脐带缆部署及水下对接装置6，用于脐带缆3和水下采油树连接，其结构如图1所示，包括上部组件61、下部组件62和面板组件63。

上部组件61的结构如图3和图4所示，包括用于与油管挂7固定连接的上部组件框架611以及固定连接于上部组件框架611上的上部组件本体612，上部组件本体612顶部设置有脐带缆对接板6121，脐带缆对接板6121上设置有脐带缆液压接口61211和脐带缆电力接口61212，脐带缆3的液压管线与脐带缆液压接口61211连接，脐带缆3的电力管线与脐带缆电力接口61212连接。上部组件本体612的底部还设置有液压缸安装板6123，液压缸安装板6123上用于安装液压缸61231，液压缸61231的输出端向下贯穿液压缸安装板6123后固定连接有接头安装板自由端6122。接头安装板自由端6122上设有上液压接头61221和上电力接头61222，脐带缆液压接口61211与上液压接头61221通过液压软管连接，脐带缆电力接口61212与上电力接头61222通过电力跳线连接。

液压缸安装板6123上于液压缸61231外侧还设置有四个用于接头安装板自由端6122复位的复位件，复位件包括滑动贯穿液压缸安装板6123的弹簧芯轴61234，且弹簧芯轴61234底部固定在接头安装板自由端6122上，液压缸安装板6123底部固定有用于套设在弹簧芯轴61234上的弹簧套筒61233，弹簧芯轴61234位于液压缸安装板6123上方的轴段上绕有复位弹簧61232。

下部组件62的结构如图5所示，包括用于与防喷器8固定连接的下部组件框架621以及固定于下部组件框架621上的下部组件本体622，下部组件本体622上设置有接头安装板固定端6221，接头安装板固定端6221上设置有用于与上液压接头61221对接的下液压接头62211以及用于与上电力接头61222对接的下电力接头62212。

结合图6和图7所示，下部组件本体622上还设置有容错结构，容错结构包括横向滑动连接在下部组件本体622上的接头安装板固定端6221，接头安装板固定端6221顶部设置有导向杆62213，导向杆62213顶部为锥形头，接头安装板自由端6122底部设置有能够向下套在导向杆62213顶部的支撑块61223。接头安装板固定端6221横向滑动连接在下部组件本体622上的具体结构为：如图6和图7所示，接头安装板固定端6221和下部组件本体622上对应开设有横向间隙62215，支撑杆62216通过横向间隙62215贯穿接头安装板固定端6221后通过螺母固定在下部组件本体622上，支撑杆62216能够在横向间隙62215内横向活动，支撑杆62216上部套设有一块支撑板62215，通过一个螺母隔着支撑板62215螺接于支撑杆62216顶部，使得接头安装板固定端6221能够在下部组件本体622上横向活动。当接头安装板自由端6122向下运动实现与接头安装板固定端6221的对接时，若两者之间具有微小的对中偏差，能够通过接头安装板自由端6122上的支撑块61223套入接头安装板固定端6221上的导向杆62213，通过导向杆62213顶部的锥形头带动接头安装板固定端6221横向运动，从而具备横向对中修正功能，实现接头安装板自由端6122与接头安装板固定端6221之间的准确对接。

面板组件63的结构如图8所示，包括用于与防喷器8固定连接的面板组件框架631以及固定于面板组件框架631上的面板组件本体632，面板组件本体632上设置有水下液压飞线接口6322和水下电力飞线接口6321，下液压接头62211与水下液压飞线接口6322通过液压软管连接，下电力接头62212与水下电力飞线接口6321通过电力跳线连接。本实施例中水下电力飞线接口6321为两个，水下液压飞线接口6322为一个，水下电力飞线接口6321采用rov操作湿式电连接器，水下液压飞线接口6322采用多路液压快速连接(mqc)。且面板组件本体632上于水下电力飞线接口6321外侧还设置有水下电力飞线停靠位63210(park)，于水下液压飞线接口6322外侧设置有水下液压飞线停靠位63220(park)。

正常使用过程中，上部组件61安装在油管挂7上，下部组件62安装在防喷器8上，油管挂7和防喷器8连接时，上部组件61和下部组件62上下对齐，在液压缸61231的作用下，带动接头安装板自由端6122上的上液压接头61221与接头安装板固定端6221上的下液压接头62211对接，一起下压至水下采油树，在rov帮助下通过水下液压飞线和水下电力飞线连接至水下采油树，实现本发明与水下采油树的连接。

本发明回收时，在rov帮助下水下液压飞线和水下电力飞线从采油树脱开并暂时存于面板组件63的停靠位上，上部组件61与油管挂7一起回收，下部组件62与防喷器8一起回收，随同油管挂7和防喷器8一起回到水面，回收操作简单，成本低。

当海上产生大浪的紧急情况时，油管挂7需要从防喷器8上紧急断开，避免将采油树拉动拖走，本方案在该紧急情况下能够通过液压缸61231泄压，当液压缸61231泄压后，接头安装板自由端6122能够在各个复位弹簧61232的弹性恢复力作用下迅速上升，使得上下液压接头62211迅速分离，上部组件61与下部组件62分离，实现脐带缆3与采油树之间紧急断开功能。需要重新连接时，在油管挂7和防喷器8时，在液压缸61231作用下实现重新连接，不会对本发明造成破坏，可以重复使用。

以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。