本实用新型专利技术提供了一种深水表层导管承载力加强装置及深水表层导管装置，包括：管体，限定一中心轴线；滑动套，能轴向滑动地套接在管体外；多个承载板，围绕管体间隔布置，各承载板分别与管体铰接，以绕铰接点在一收回位置和一张开位置之间往复摆动，承载板处于张开位置时与中心轴线之间的夹角，大于处于收回位置时与中心轴线之间的夹角，各承载板分别与滑动套通过连动杆连接，滑动套的滑动运动和承载板的摆动运动通过连动杆传递和转换。本实用新型专利技术通过设置能张开和收回的多个承载板，能有效提高地层承载力，自动化程度高，可操控性强，结构稳定，时效性高，经济成本低，安全可靠性高，可重复使用，为海上钻井作业节省时间及成本。为海上钻井作业节省时间及成本。为海上钻井作业节省时间及成本。
【技术实现步骤摘要】
一种深水表层导管承载力加强装置及深水表层导管装置
[0001]本技术涉及海洋工程钻井装备
，尤其是一种深水表层导管承载力加强装置及深水表层导管装置。
技术介绍
[0002]天然气水合物，是天然气和水在低温高压条件下形成的一种主要成分为甲烷的固体化合物，通常位于海底以下几十米到300m以内的浅部地层，超过90％的储量分布于水深超过800米的深水海域。在海洋深水油气田开发过程中，实施深水表层喷射钻井作业时，钻杆与钻头连接在一起形成喷射管柱，并由钻头喷嘴处喷射出高速流体冲击扰动周围地层以形成井眼，从而下入表层导管。
[0003]然而，在含天然气水合物地层中进行喷射下表层导管作业时，喷射范围内及其附近区域地层中的天然气水合物将会发生分解，并不断地释放出大量的甲烷气体和水，致使其分解区的孔隙压力迅速上升，地层的有效应力大幅度降低，进而导致地层的强度及稳定性大幅下降，表层导管与地层的侧向摩阻力也随之降低。而表层导管及其上的水下井口具有承担井口载荷并悬挂各层套管的作用，其承载力主要由地层提供，当井口载荷超过了水合物分解后地层所能够提供的承载力，将导致井口下沉、甲烷逸散、海底沉陷等严重的作业事故，造成巨大的经济损失及海洋环境污染。
[0004]为了提高地层的承载力，通常采用的方法是增加导管下入深度，延长导管下入后的等候时间，但此种方式时效性较差，经济成本较高，作业风险及作业难度大，将给后续钻井作业及深水油气田生产留下巨大的安全隐患。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种深水表层导管承载力加强装置及深水表层导管装置，以解决现有技术通过增加导管下入深度、延长导管下入后的等候时间来提高地层承载力所存在的时效性差，经济成本高，风险系数大的问题。
[0006]为达到上述目的，本技术提出一种深水表层导管承载力加强装置，包括：管体，限定一中心轴线；滑动套，能轴向滑动地套接在所述管体外；多个承载板，围绕所述管体间隔布置，各所述承载板分别与所述管体铰接，以绕铰接点在一收回位置和一张开位置之间往复摆动，所述承载板处于所述张开位置时与所述中心轴线之间的夹角，大于处于所述收回位置时与所述中心轴线之间的夹角，各所述承载板分别与所述滑动套通过连动杆连接，所述滑动套的滑动运动和所述承载板的摆动运动通过所述连动杆传递和转换。
[0007]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述承载板处于所述收回位置时与所述中心轴线之间的夹角大于0
°
且小于或等于30
°
。
[0008]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述承载板处于所述张开位置时与所述中心轴线之间的夹角不大于90
°
。
[0009]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述承载板处于所述张开位置
时与所述中心轴线之间的夹角等于90
°
。
[0010]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述管体通过固定于其外侧壁上的多个支承件与多个所述承载板铰接，所述支承件使所述承载板与所述管体之间保持间隔。
[0011]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述滑动套包括筒体和凸台，所述筒体与所述管体滑动配合，所述凸台由所述筒体的外侧壁径向向外凸出，且沿所述筒体的周向延伸，各所述连动杆分别与所述凸台铰接。
[0012]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述管体的外侧壁上设有沿所述管体的轴向延伸的滑槽，所述滑槽具有轴向相对的两端，所述滑动套具有与所述滑槽滑动配合的滑块，所述滑块能在所述滑槽的两端之间往复滑动，通过所述滑槽限定所述滑动套的滑动距离和所述承载板在所述张开位置和所述收回位置之间的摆动角度。
[0013]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，各所述承载板的朝向所述管体的内侧面上固定有连接杆，所述连接杆平行于所述承载板的长度方向设置，所述连接杆具有与所述管体铰接的第一铰接部位、以及与所述连动杆铰接的第二铰接部位，所述第一铰接部位和所述第二铰接部位在所述连接杆的长度方向上相间隔，所述连接杆上沿长度方向设有用于容纳所述连动杆的容纳槽，所述第二铰接部位位于所述容纳槽的两端之间，当所述承载板处于所述收回位置时，部分所述连动杆位于所述容纳槽内。
[0014]如上所述的深水表层导管承载力加强装置，其中，所述第一铰接部位通过第一转轴与所述管体铰接，所述第二铰接部位通过第二转轴与所述连动杆的一端铰接，所述连动杆的另一端通过第三转轴与所述滑动套铰接，所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴均垂直于所述中心轴线。
[0015]本技术还提供一种深水表层导管装置，包括上述的深水表层导管承载力加强装置、表层导管和水下井口，所述表层导管和所述水下井口分别与所述管体的轴向两端连接。
[0016]本技术的深水表层导管承载力加强装置及深水表层导管装置的特点和优点是：
[0017]1、本技术通过设置能张开和收回的多个承载板，能有效提高地层承载力，自动化程度高，可操控性强，结构稳定，时效性高，经济成本低，安全可靠性高，可重复使用，为海上钻井作业节省时间及成本，有效解决了深水含水合物不稳定浅地层，喷射作业时地层承载力低的难题，为海洋石油安全高效开发提供了重要保障；
[0018]2、本技术通过将承载板设置为在处于收回位置时与中心轴线之间的夹角大于0
°
且小于30
°
，能减小下放过程受到的海水阻力，并能防止承载板与泥面接触时形成自锁，便于连动杆顺利推动承载板张开；
[0019]3、本技术通过将承载板设置为在处于收回位置时与中心轴线之间的夹角等于90
°
，使承载板以水平状态与泥面接触，增大承载板与地层的接触面积，从而增大地层承载力；
[0020]4、本技术通过设置支承件使承载板与管体之间保持间隔，当承载板处于张开位置时，承载板与管体及井口之间具有空隙，喷射作业钻井液及固井作业水泥浆可以从空隙中顺利通过，保证后续作业顺利进行。
附图说明
[0021]以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：
[0022]图1是本技术一实施例的深水表层导管装置在多个承载板处于收回位置时的示意图；
[0023]图2是图1中深水表层导管装置的剖视图；
[0024]图3是图1中深水表层导管装置处于倾斜状态的示意图；
[0025]图4是本技术一实施例的深水表层导管装置在多个承载板朝张开位置摆动时的示意图；
[0026]图5是图4中深水表层导管装置的剖视图；
[0027]图6是图4中深水表层导管装置处于倾斜状态的示意图；
[0028]图7是本技术一实施例的深水表层导管装置在多个承载板处于张开位置时的示意图；
[0029]图8是图7中深水表层导管装置的剖视图；
[0030]图9是图7中深水表层导管装置处于倾本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，包括：管体，限定一中心轴线；滑动套，能轴向滑动地套接在所述管体外；多个承载板，围绕所述管体间隔布置，各所述承载板分别与所述管体铰接，以绕铰接点在一收回位置和一张开位置之间往复摆动，所述承载板处于所述张开位置时与所述中心轴线之间的夹角，大于处于所述收回位置时与所述中心轴线之间的夹角，各所述承载板分别与所述滑动套通过连动杆连接，所述滑动套的滑动运动和所述承载板的摆动运动通过所述连动杆传递和转换。2.如权利要求1所述的深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，所述承载板处于所述收回位置时与所述中心轴线之间的夹角大于0
°
且小于或等于30
°
。3.如权利要求1所述的深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，所述承载板处于所述张开位置时与所述中心轴线之间的夹角不大于90
°
。4.如权利要求3所述的深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，所述承载板处于所述张开位置时与所述中心轴线之间的夹角等于90
°
。5.如权利要求1所述的深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，所述管体通过固定于其外侧壁上的多个支承件与多个所述承载板铰接，所述支承件使所述承载板与所述管体之间保持间隔。6.如权利要求1所述的深水表层导管承载力加强装置，其特征在于，所述滑动套包括筒体和凸台，所述筒体与所述管体滑动配合，所述凸台由所述筒体的外侧壁径向向外凸出，且沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：李炎军，刘和兴，傅超，徐一龙，熊永卫，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：新型
国别省市：
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