一种新型提高隔水导管稳定性的装置

1.本发明涉及隔水导管稳定技术领域，具体是一种新型提高隔水导管稳定性的装置。


背景技术：

2.国内外在海上边际油田开发中，很多井口平台采用简易井口支撑的结构形式，如美国墨西哥湾海马系列平台、印尼油田简易平台的应用，都取得很好的效果。
3.国内虽然针对渤海油田地区对简易平台进行了初期研究，但是严重缺乏完善的理论基础。隔水套管稳定性研究及井口结构在井口平台设计优化中的基础理论研究还未见相关报道，所以隔水套管在井口平台结构中的应用机理研究显得尤其重要。
4.油气资源的开发逐渐转向海洋领域，隔水导管作为一种隔绝海底水、泥沙而建立一个通道，成为海洋钻采过程中不可缺少的一部分。常规隔水导管存在两个弊端：1)在同一地层，大尺寸井眼钻井速度、效率相比小尺寸井眼小；2)限制着海上钻井作业井身结构的优化、调整和钻井效率。为进一步提质增效进行钻井作业，有必要提供一种新型提高隔水导管稳定性的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种提高深水油气田隔水导管稳定性的装置。基于导管架优化设计和简易井口平台设计的理论基础，创新井口平台结构设计及提高隔水导管稳定性设计，减轻桩腿重量，最大限度减小海风、海浪、海流载荷，节约大量钢材，最大限度节约生产成本。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型提高隔水导管稳定性的装置，包括两支柱三桩平台，所述两支柱三桩平台包括：主支柱，其顶部共同连接平台，底部共同连接水下桩；所述主支柱中放置有隔水导管，所述隔水导管上加装有控制阀以及伸缩装置，且通过调节所述控制阀能够控制各个伸缩装置进行径向伸缩调节。
7.进一步，作为优选，所述主支柱与平台之间采用钢筋绑扎链接，在保证强度的同时便于强度校核及调节两主支柱之间的位置。
8.进一步，作为优选，所述隔水导管至少被分隔为三段，上两段之间采用挠性接头一、伸缩接头相连，下两段之间采用挠性接头二相连。
9.进一步，作为优选，所述隔水导管的接头处采用梯形螺纹结构，所述隔水导管内设置有一层橡胶圈。
10.进一步，作为优选，还包括控制器，所述控制器被配置为：遇较大载荷时，调节所述伸缩装置进而调节隔水导管与主支柱、桩口的相对位置。
11.进一步，作为优选，多个隔水导管组成隔水导管群，其外部间隙配置有浮圈，所述浮圈至少采用一个定位绳连接至泥线上构建的定位平台上，所述浮圈上可移动的套设有多个滑筒组件，各个滑筒组件的下方设置有缓冲板组件。
12.进一步，作为优选，所述浮圈为中空结构，中空结构中填充有气体，所述浮圈的外表面间隔开设有四个限位槽，所述滑筒组件包括筒体，筒体内侧设置有移动组件，移动组件对应容置于限位槽中。
13.进一步，作为优选，所述滑筒组件的下方固定有铰接座以及导向复位轨道；所述缓冲板组件包括铰接杆，所述铰接杆的一端与所述铰接座相铰接，另一端固定有板体组件，且所述铰接杆上还固定有滑座，所述滑座限位滑动设置于所述导向复位轨道中。
14.进一步，作为优选，所述板体组件包括主板体，所述主板体为弧形中空结构，且当多个滑筒组件均匀分布于浮圈上时，多个主板体能够共同构成圆形结构，且与浮圈同心；
15.所述主板体中对称密封滑动设置有活塞板，所述活塞板相互远离的一端固定有延伸板，延伸板能够滑动伸出主板体，且端部连接有副板体；
16.所述主板体的一侧还密封滑动连接有控制活塞，控制活塞、活塞板以及主板体之间构成有驱动空间，驱动空间中填充有液体，所述控制活塞远离主板体的一端固定有驱动板，所述驱动板采用多个复位器与主板体相连。
17.进一步，作为优选，所述副板体为弧形结构，其弧形朝向与主板体相反；所述驱动板远离主板体的一端对称铰接有调节缸，所述调节缸的另一端共同铰接有调节板。
18.与现有技术相比，本发明提供了一种新型提高隔水导管稳定性的装置，具备以下有益效果：
19.本发明解决了深水条件下隔水导管受自重、风浪载荷及井口压载影响造成的稳定性控制问题，达到了稳定性不随风浪等载荷因素变化造成的突变，增强了大尺寸井眼隔水导管稳定性分析的可操作性。
附图说明
20.图1为一种新型提高隔水导管稳定性的两主支柱三桩简易装置图；
21.图2为一种新型提高隔水导管稳定性的装置中隔水导管的结构示意图；
22.图3为一种新型提高隔水导管稳定性的装置中伸缩装置的结构示意图；
23.图4为一种新型提高隔水导管稳定性的装置的整体俯视结构示意图；
24.图5为图4的a-a剖视示意图；
25.图6为一种新型提高隔水导管稳定性的装置中缓冲板组件的结构示意图；
26.图7为一种新型提高隔水导管稳定性的装置中板体组件的立体结构示意图；
27.图8为一种新型提高隔水导管稳定性的装置的实施示意图；
28.图中：1、平台；2、3、主支柱；4、水下桩；5、钢筋；7、挠性接头一；8、伸缩接头；9、隔水管；10、调节阀；11、挠性接头二；12、深水导管；13、泥线；14、16、18、19伸缩装置；15、本体内圈；17、橡胶圈；20、本体外圈；21、浮圈；22、滑筒组件；23、缓冲板组件；24、定位绳；211、限位槽；221、铰接座；222、导向复位轨道；231、铰接杆；232、滑座；233、板体组件；2331、主板体；2332、活塞板；2333、副板体；2334、控制活塞；2335、驱动板；2336、复位器；2337、调节缸；2338、调节板。
具体实施方式
29.请参阅图1～8，本发明实施例中，一种新型提高隔水导管稳定性的装置，包括两支
柱三桩平台，所述两支柱三桩平台包括：主支柱2、3，其顶部共同连接平台1，底部共同连接水下桩4；
30.两支柱三桩平台是一种结构优化的轻型平台；
31.所述主支柱中放置有隔水导管，所述隔水导管上加装有控制阀10以及伸缩装置14、16、18、19，且通过调节所述控制阀10能够控制各个伸缩装置进行径向伸缩调节。
32.需要注意的是，本实施例中，将部分隔水导管放置于主支柱中，能够减少承受较强风浪的井口隔水导管的数量。这种轻型平台由于采用了上述新型结构，因而布置合理、受力改善、质量减轻，下部结构的质量非常小。因此，该平台适合油井数量少、风浪较大的海域。
33.作为较佳的实施例，所述主支柱2、3与平台1之间采用钢筋5绑扎链接，在保证强度的同时便于强度校核及调节两主支柱2、3之间的位置。
34.另外，所述隔水导管至少被分隔为三段，上两段之间采用挠性接头一7、伸缩接头8相连，下两段之间采用挠性接头二11相连。也就是说，通过校核载荷，控制主桩内隔水管的位置，配合挠性接头7及底部挠性接头11的水平偏移和伸缩接头8提供的张紧力增强隔水导管的稳定性。
35.作为较佳的实施例，所述隔水导管的接头处采用梯形螺纹结构，所述隔水导管内设置有一层橡胶圈17。
36.作为较佳的实施例，还包括控制器，所述控制器被配置为：遇较大载荷时，调节所述伸缩装置14、16、18、19进而调节隔水导管与主支柱2、3、桩口的相对位置。该伸缩装置与隔水导管中心相连接，能有效减小隔水导管在作业时的大部分扭矩以及载荷，伸缩装置与隔水导管中心相配合，避免了装置受到较大冲击时位置的改变，提高了稳定性。
37.伸缩装置优选液压缸；而调节阀则能够控制各个液压缸中的液压情况，进而调节各个液压缸的伸缩状态。
38.本实施例中，如图4和5，多个隔水导管组成隔水导管群，其外部间隙配置有浮圈21，所述浮圈21至少采用一个定位绳24连接至泥线13上构建的定位平台上，所述浮圈21上可移动的套设有多个滑筒组件22，各个滑筒组件22的下方设置有缓冲板组件23。
39.也就是说，本实施例中，通过浮圈能够构建一移动轨道，多个滑筒组件能够沿移动轨道进行移动，从而在某一个或多个方向上形成挡水结构，
40.并且该挡水结构能够进行缓冲吸能，从而提升了浮圈内隔水导管群的稳定性。
41.例如当水体自右侧向左涌荡，此时多个滑筒组件22可在浮圈21的右侧聚集，从而形成弧形挡水结构，并对水体进行缓冲吸能减小其垂荡力。
42.作为较佳的实施例，所述浮圈21为中空结构，中空结构中填充有气体，所述浮圈21的外表面间隔开设有四个限位槽211，所述滑筒组件22包括筒体，筒体内侧设置有移动组件，移动组件对应容置于限位槽211中。
43.其中，移动组件可以是具有动力的轮体，在此不再赘述。
44.本实施例中，如图6，所述滑筒组件22的下方固定有铰接座221以及导向复位轨道222；所述缓冲板组件23包括铰接杆231，所述铰接杆231的一端与所述铰接座221相铰接，另一端固定有板体组件233，且所述铰接杆231上还固定有滑座232，所述滑座232限位滑动设置于所述导向复位轨道222中。
45.导向复位轨道222中可设置多个位于滑座两侧的弹簧，多个弹簧之间互不连接，通
过弹簧可以为滑座的移动提供缓冲和复位。
46.进一步的，所述板体组件233包括主板体2331，所述主板体2331为弧形中空结构，且当多个滑筒组件22均匀分布于浮圈21上时，多个主板体2331能够共同构成圆形结构，且与浮圈同心；
47.所述主板体2331中对称密封滑动设置有活塞板2332，所述活塞板2332相互远离的一端固定有延伸板，延伸板能够滑动伸出主板体2331，且端部连接有副板体2333；
48.所述主板体2331的一侧还密封滑动连接有控制活塞，控制活塞、活塞板2332以及主板体之间构成有驱动空间，驱动空间中填充有液体，所述控制活塞远离主板体的一端固定有驱动板2335，所述驱动板2335采用多个复位器2336与主板体相连。
49.也就是说，在实施时，当有水流撞击驱动板时，控制活塞朝向主板体方向移动，从而驱动两个活塞板相互远离移动，进而使得利用副板体来对主板体实现扩展。
50.另外，所述副板体2333为弧形结构，其弧形朝向与主板体相反；所述驱动板2335远离主板体的一端对称铰接有调节缸2337，所述调节缸2337的另一端共同铰接有调节板2338。
51.需要解释的是，延伸板的形状与主板体2331的形状相匹配，以便延伸板能够收纳于主板体中或伸出主板体；
52.如图8，例如当水体自右侧向左涌荡，此时多个滑筒组件22可在浮圈21的右侧聚集，从而形成挡水结构，该挡水结构整体上为弧形结构，从而能够将水体向两侧导流，并且，在利用板体组件缓冲吸能时，相邻的副板体能辅助导流水流，使得相邻水流相互撞击，从而实现自耗能。
53.以上所述的，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揭露的技术范围内，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。