具有海底操作性的钻井立管转接器连接件制造技术

本发明专利技术涉及具有海底操作性的钻井立管转接器连接件。一种钻井立管转接器可变地连接立管，以及从海底井头组件中释放立管。钻井立管转接器具有用于选择性地接合和脱离海下立管的下部端的液压促动式接合组件。钻井立管转接器还包括连通性地联接到接合组件上的控制面板，以促动接合组件接合和脱离海下立管的下部端。钻井立管转接器还包括在控制面板上的液压流体压力容座，用于由遥控潜水器接合，以将液压流体压力供应给接合组件。钻井立管转接器可在海底被促动，以从井头组件中释放第一立管，以及连接到第二立管上。

【技术实现步骤摘要】
具有海底操作性的钻井立管转接器连接件
本专利技术大体涉及近海井立管转接器，并且具体而言，涉及用于将立管转接器连接到海底装备上的、具有海底操作性的系统。
技术介绍
在近海钻井操作中，操作者将通过钻井立管来执行钻井操作。钻井立管在海床处的海底井头组件和钻井船舶之间延伸。钻井立管由许多单独的接头或区段组成。这些区段固定到彼此上，并且从钻井船舶的立管部署底板送入。钻井立管通常还具有在主中心管的周围延伸的许多辅助管道。辅助管道将液压流体压力供应给海底防喷器和下部海下立管套件。钻井立管的下部端具有联接到下部海下立管套件(LMRP)上的转接器，以将立管连接到LMRP上。已经采用各种转接器。转接器连接件包括通过螺钉来使其沿径向可动的栓接凸缘和锁定节段。LMRP附连到防喷器组件(BOP)上。BOP通过液压连接器联接到海床处的海底井头组件上。LMRP还包括紧急脱开件，以快速地从BOP中释放。LMRP的各种液压驱动的构件由通到海面船舶的管线供应液压流体且控制。在两种类型的立管转接器中，工作人员使用扳手来上紧螺栓或螺钉。上紧单独的螺栓是费时的。通常在使钻井平台一个位置移动到另一个时，立管必须被拉起和存放。在非常深的水中，拉起和重新送入立管是非常昂贵的。在美国专利6,330,918中显示了至少一个自动化系统来上紧立管锁定节段螺钉。另外，一旦转接器和组件在海床上，则自动化和非自动化立管转接器不能提供一种方式来断开立管和LMRP之间的连接。因而，在紧急事件需要在LMRP保留在海床的同时能够快速地使现有的立管与立管转接器脱开时，操作者不能快速地这样做。这个可潜在地进一步恶化已经潜在地有危险的情形。从船舶对紧急脱开件进行控制，并且可能损失控制管线。
技术实现思路
通过提供具有海底操作性的钻井立管转接器及其使用方法的本专利技术的优选实施例，这些和其它问题大体得到解决或遏制，并且大体实现了技术优点。本专利技术的一个实施例提供了一种用于将下部海下立管套件(LMRP)连接到海下立管上的系统。LMRP和BOP将在海底置于井头处，使得立管将从井头延伸到位于海面上的钻井平台。该系统包括钻井立管转接器和控制面板。钻井立管转接器具有液压促动式接合组件。接合组件选择性地接合和脱离海下立管的下部端。控制面板连通性地联接到接合组件上，并且促动接合组件接合和脱离海下立管的下部端。控制面板还具有用于由遥控潜水器接合以在海底使用的液压流体压力容座。本专利技术的另一个实施例提供了一种用于将下部海下立管套件(LMRP)连接到海下立管上的系统。再次，LMRP和BOP将在海底置于井头处，使得立管从井头延伸到位于海面上的钻井平台。该系统包括多个接合部件、接合组件和控制面板。这些接合部件能够在沿径向向内的接合位置和沿径向向外的脱离位置之间运动。接合组件构造成在接合位置和脱离位置之间促动接合部件。跨接立管接头插入到钻井立管转接器中，并且具有联接到立管上的上部端。跨接立管接头具有在接合组件在接合位置上时用于与接合组件配合的下部端轮廓。控制面板连通性地联接到接合组件上，并且促动接合组件接合和脱离海下立管的下部端。控制面板包括用于由遥控潜水器(ROV)接合的液压流体压力容座，以将液压流体压力供应给接合组件。又一个公开的实施例提供了一种用于使下部海下立管接头与下部海下立管套件脱开的方法。该方法始于提供海下立管转接器，其具有液压促动式接合组件和带有液压流体压力容座的控制面板。接着，该方法将转接器连接到LMRP上。然后将立管接头的端部插入到海下立管转接器的中心膛孔中。接着，该方法供应液压流体，以促动接合组件与立管接头接合。然后使LMRP、海下立管转接器和立管接头降低到海底位置。然后ROV将探头刺到液压流体压力容座中，并且供应液压流体，以促动接合组件使立管与海下立管转接器脱离。在另外的另一个实施例中，提供了一种用于将下部海下立管套件连接到位于海面上的钻井平台上的系统。下部海下立管套件(LMRP)在海底置于井头处。该系统包括用于在钻井平台和LMRP之间延伸的多个海下立管接头，各个海下立管接头具有能够联接到相邻的海下立管接头上的至少一个端部。该系统还包括用于安装到下部海下立管套件上的钻井立管转接器。钻井立管转接器具有用于选择性地接合和脱离该多个海下立管接头中的至少一个海下立管接头的下部端的液压促动式接合组件。控制面板安装到转接器上，并且连通性地联接到接合组件上。控制面板促动接合组件接合和脱离海下立管的下部端。用于接收液压流体压力的容座安装在控制面板上，以由遥控潜水器(ROV)接合。ROV将把液压流体压力供应给接合组件。另一个实施例提供了一种用于将下部海下立管套件连接到海下立管上的系统。再次，下部海下立管套件(LMRP)在海底置于井头处，使得立管将从LMRP延伸到位于海面上的钻井平台。该系统包括安装在LMRP的上部端处的防喷器(BOP)，以及安装到BOP上的钻井立管转接器。钻井立管转接器具有用于选择性地接合和脱离海下立管的下部端的液压促动式接合组件，以及安装到转接器上的控制面板。控制面板连通性地联接到接合组件上，以促动接合组件接合和脱离海下立管的下部端。控制面板在其上包括用于接收液压流体压力的容座，使得遥控潜水器(ROV)可接合控制面板，以将液压流体压力供应给接合组件。另外的另一个实施例提供了一种用于将海下立管接头连接到位于海底位置处的海下立管转接器上的方法。该方法包括首先将遥控潜水器(ROV)的探头刺到海下立管转接器的液压流体压力容座中，海下立管转接器具有液压促动式接合组件和带有液压流体压力容座的控制面板。接着，该方法将液压流体从ROV的探头供应到液压流体压力容座，以促动接合组件使第一立管接头与立管转接器脱离。然后，从立管转接器中移除第一立管接头，并且将第二立管接头设置在立管转接器中。该方法继续将ROV的探头刺到海下立管转接器的液压流体压力容座中，并且然后将液压流体从ROV的探头供应到液压流体压力容座来促动接合组件，以使第二立管接头与立管转接器接合。公开的实施例的优点在于，公开的钻井立管转接器减少了在海面上进行LMRP/BOP组件和立管之间的连接所必需的时间。另外，公开的钻井立管转接器需要较少的工人来进行连接。在钻井立管转接器和立管之间增设跨接接头的情况下，本专利技术的实施例适于用于任何立管连接件类型。另外，公开的实施例提供了允许通过使用遥控潜水器来在海底环境中连接立管以及使立管与LMRP/BOP组件脱开的一种钻井立管转接器。与用于在海底环境中组装立管以及使立管与井头组件断开的现有技术方法相比，可以显著地更少的时间和工作量来实现这一点。附图说明为了获得了本专利技术的特征、优点和目的以及其它将变得显而易见的方式，并且可更详细地理解该方式，可参照本专利技术的实施例来获得上面简要概述的本专利技术的更具体的描述，在附图中示出了本专利技术的实施例，附图形成本说明书的一部分。但是，应当注意，附图仅示出了本专利技术的优选实施例，并且因此不应当看作限制本专利技术的范围，因为本专利技术可容许有其它同样有效的实施例。图1是在海底组件中使用的钻井立管转接器的示意图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的图1的钻井立管转接器的透视图。图3是图2的钻井立管转接器的俯视图。图4是在第一位置上的图2的双作用液压缸体的示意性截面图。图5是在第二位置上的图2的双作用液压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.01 US 13/0380441.一种用于将下部海下立管套件(13)连接到海下立管(17)上的系统，所述下部海下立管套件(13)在海底置于井头处，使得所述海下立管(17)将从所述下部海下立管套件(13)延伸到位于海面上的钻井平台(19)，所述系统包括：钻井立管转接器(11)，其用于安装到所述下部海下立管套件(13)上，并且具有液压促动式接合组件(41)，以选择性地接合和脱离所述海下立管(17)的下部端；控制面板(141)，其安装到所述转接器(11)上，并且连通性地联接到所述接合组件(41)上，以促动所述接合组件(41)接合和脱离所述海下立管(17)的所述下部端；以及在所述控制面板(141)上用于接收液压流体压力的容座(135)，其用于由遥控潜水器接合，以将液压流体压力供应给所述接合组件(41)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括跨接立管接头(31)，所述跨接立管接头(31)具有用于在所述接合组件(41)处于接合状态时与所述接合组件(41)配合的下部端轮廓(133)，以及用于连接到所述海下立管(17)上的上部端连接组件。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述钻井立管转接器(11)包括：限定具有轴线(38)的中心膛孔(37)的管状部件(33)；所述中心膛孔(37)具有大于所述海下立管(17)的所述下部端的外径的内径，使得所述海下立管(17)的所述下部端能够插入到所述中心膛孔(37)中；在所述管状部件(33)的上部端中紧邻所述管状部件(33)的缘边(47)的多个开口(127)，所述开口(127)从所述管状部件的外径表面延伸到所述中心膛孔(37)；多个接合部件(125)，各个接合部件(125)基本填满相应的开口(127)；所述接合部件(125)能够在沿径向向内的接合位置和沿径向向外的脱离位置之间运动；以及所述接合组件(41)构造成在所述接合位置和所述脱离位置之间促动所述接合部件(125)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接合部件(125)中的各个具有用于接合所述海下立管(17)的所述下部端的外表面上的匹配轮廓(133)的轮廓。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接合组件(41)包括：沿轴向可动的凸轮环(73)，其在所述接合部件(125)的附近包围所述管状部件(33)的所述上部端，所述凸轮环(73)具有滑动地接合所述接合部件(125)的外表面的内表面；以及用以使所述凸轮环(73)在所述管状部件(33)的所述外径表面的上面沿轴向运动的多个液压缸体(65)。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述接合组件(41)进一步包括：从所述凸轮环(73)的外径部分沿径向延伸的多个缸体联接器突起(77)；沿轴向在所述凸轮环(73)的下方形成于所述管状部件(33)的一部分中的凸缘(45)；以及各个缸体(65)具有安装到所述凸缘(45)上的第一端和联接到相应的缸体联接器突起(77)上的第二端，以在所述凸轮环(73)上施加轴向力。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述接合组件(41)进一步包括：联接到所述凸轮环(73)上的闩锁卡爪(114)，所述闩锁卡爪(114)沿径向向内偏置到接合状态；联接到所述闩锁卡爪(114)上以使所述闩锁卡爪(114)在所述接合状态和脱离状态之间运动的闩锁件(99)；以及所述闩锁卡爪(114)的内部端构造成在所述接合状态中接合所述管状部件(33)的带凹槽的外表面。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括键(123)，其形成于所述闩锁件(99)的表面中，并且构造成在被所述遥控潜水器沿径向拉动和旋转时将所述闩锁卡爪(114)锁定在脱离状态中。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：选择性地将所述接合组件(41)锁定在接合位置上的闩锁件；以及在所述闩锁件上的柄部，其构造成被所述遥控潜水器接合和操纵。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括在所述控制面板(141)上的阀(143,145)对，以引导所述液压流体压力来接合所述接合组件(41)，以及从所述海下立管(17)的所述下部端上释放所述接合组件(41)，所述阀(143,145)构造成被所述遥控潜水器接合。11.一种用于将下部海下立管套件(13)连接到海下立管(17)上的系统，所述下部海下立管套件在海底置于井头处，使得所述海下立管(17)从所述下部海下立管套件(13)延伸到位于海面上的钻井平台，所述系统包括：多个接合部件(125)，所述接合部件(125)能够在沿径向向内的接合位置和沿径向向外的脱离位置之间运动；接合组件(41)，其构造成在所述接合位置和所述脱离位置之间促动所述接合部件(125)；跨接立管接头(31)，其具有用于在所述接合组件(41)在所述接合位置上时与所述接合组件(41)配合的下部端轮廓(133)，以及用于连接到所述海下立管(17)上的上部端连接组件；控制面板(141)，其连通性地联接到所述接合组件(41)上，以促动所述接合组件(41)接合和脱离所述海下立管(17)的所述下部端；在所述控制面板(141)上的热刺容座(135)，其用于由遥控潜水器接合，以将液压流体压力供应给所述接合组件(41)。12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述接合部件(125)中的各个具有用于接合所述海下立管(17)的所述下部端的外表面上的匹配轮廓(133)的轮廓。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述接合组件(41)进一步包括：联接到凸轮环(73)的上部部分上的闩锁卡爪(114)，所述闩锁卡爪(114)沿径向向内偏置到接合状态；闩锁件(99)，其联接到所述闩锁卡爪(114)上，以使所述闩锁卡爪(114)在所述接合状态和脱离状态之间运动；以及所述闩锁卡爪(114)的内部端构造成在所述接合状态中接合管状部件(33)的带凹槽的外表面。14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·D·拉森，R·A·布卢，
申请(专利权)人：韦特柯格雷公司，
类型：发明
国别省市：