專利名稱：海洋深水鉆井用水下井口裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及海洋石油深水鉆采技術領域，具體就是一種適于海洋深水浮式鉆井使用的水下井口頭裝置，用于支撐各層套管的懸掛和水下采油樹。
背景技術：
隨著海洋石油勘探開發(fā)不斷向深水發(fā)展，采用傳統(tǒng)的平臺完井方式顯得越來越不經(jīng)濟，甚至不現(xiàn)實，于是產(chǎn)生了水下完井方式，即將生產(chǎn)井口和采油樹安裝到水下泥線上。 這種水下完井方式需要專門的水下井口頭系統(tǒng)，用于鉆井時懸掛套管和完井時安裝水下采油樹。目前，我國在這方面還處于技術空白狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種海洋深水鉆井用水下井口裝置，實現(xiàn)海洋深水浮式鉆井時套管的安裝和懸掛。本實用新型采用的技術方案是海洋深水鉆井用水下井口裝置，主要由表層套管頭、下彈性擋圈、居中擋圈、上彈性擋圈、外部彈性擋圈、支撐圈和高壓井口頭組成，表層套管頭為環(huán)形柱體，表層套管頭外壁中部有環(huán)形支撐外錐面，能使表層套管頭坐落在外部永久導向基座內(nèi)；表層套管頭外壁有對稱的軸向兩個定位槽，與永久導向基座內(nèi)的凸鍵配合， 用于表層套管頭的周向定位；表層套管頭外壁有環(huán)形槽，用于完井時與生產(chǎn)導向基座的配合；其特征在于表層套管頭內(nèi)壁上端有環(huán)形支撐內(nèi)錐面，與支撐圈配合，以支撐高壓井口頭；表層套管頭內(nèi)壁有豎槽，與下入工具上的凸鍵配合，用以限制下入工具的轉(zhuǎn)動；表層套管頭內(nèi)壁有環(huán)槽，與下入工具上的卡簧配合，用以下入工具與表層套管頭的鎖緊，并懸掛被下入表層套管頭和永久導向基座的重量；在表層套管頭壁上有泥漿循環(huán)孔；表層套管頭壁上徑向均布有八個頂絲孔，可以通過頂絲壓縮外部彈性擋圈，使外部彈性擋圈縮徑，實現(xiàn)高壓井口頭與表層套管頭解脫。高壓井口頭為圓柱體形，高壓井口頭有中心孔；高壓井口頭外壁下端有下環(huán)槽和下臺肩，下臺肩用以限位居中擋圈，下環(huán)槽用以安裝下彈性擋圈，以固定居中擋圈；高壓井口頭外壁中部有上環(huán)槽和上臺肩，上臺肩用以限位支撐圈，上環(huán)槽用以安裝上彈性擋圈，以固定支撐圈；高壓井口頭外壁上端有外環(huán)槽，用以與液壓連接器配合，實現(xiàn)連接器與高壓井口頭的鎖緊；高壓井口頭頂端內(nèi)壁有圓錐形密封面，用以與連接器鎖緊時與金屬密封環(huán)配合，實現(xiàn)連接器與高壓井口頭的密封；高壓井口頭內(nèi)壁有上端內(nèi)環(huán)槽，能與下入工具上的卡簧配合，用以下入工具與高壓井口頭的鎖緊，并懸掛被下入高壓井口頭和套管的重量；高壓井口頭內(nèi)壁有中部內(nèi)環(huán)槽和下部內(nèi)環(huán)槽，用以與高壓井口頭內(nèi)安裝的套管掛和密封總成的鎖緊；支撐圈為圓環(huán)體形，支撐圈的外壁有環(huán)形凹槽，支撐圈的下端有圓錐面臺肩。居中擋圈為圓環(huán)體形，居中擋圈的外壁均勻分布有軸向泥漿循環(huán)槽。在表層套管頭內(nèi)有高壓井口頭；在高壓井口頭外壁上套有環(huán)形支撐圈，支撐圈上端面壓緊高壓井口頭的上臺肩下端面；支撐圈的圓錐面臺肩壓在表層套管頭的支撐內(nèi)錐面上；在支撐圈的環(huán)形凹槽內(nèi)有一個外部彈性擋圈，外部彈性擋圈的位置與表層套管頭的頂絲孔相對；在高壓井口頭的上環(huán)槽內(nèi)有上彈性擋圈；支撐圈的下端面在上彈性擋圈上；在高壓井口頭外壁上套有居中擋圈，居中擋圈上端面壓緊高壓井口頭的下臺肩下端面；居中擋圈的外壁與表層套管頭的支撐壁滑動配合；在高壓井口頭的下環(huán)槽內(nèi)有下彈性擋圈，居中擋圈的下端面在下彈性擋圈上。表層套管頭壁上周向設有十二個泥漿循環(huán)孔，十二個泥漿循環(huán)孔分四組，相鄰兩個泥漿循環(huán)孔中心線之間的夾角為22. 5°。本實用新型的有益效果本實用新型海洋深水鉆井用水下井口裝置，表層套管頭采用了泥漿循環(huán)孔和定位槽結構，簡單實用；表層套管頭與高壓井口頭的鎖緊采用了彈性擋圈結構，安全可靠，操作方便；高壓井口頭外壁設有兩個環(huán)形下臺肩、上臺肩和下環(huán)槽、上環(huán)槽，用于居中擋圈和支撐圈的安裝；表層套管頭和高壓井口頭分別設有與下入工具相配合的環(huán)槽、上端內(nèi)環(huán)槽。

圖1是本實用新型海洋深水鉆井用水下井口裝置結構剖面示意圖。圖2是表層套管頭1剖面示意圖。圖3是高壓井口頭7剖面示意圖。圖4是支撐圈6剖面示意圖。圖5是居中擋圈3剖面示意圖。附圖序號說明1-表層套管頭，2-下彈性擋圈，3-居中擋圈，4-上彈性擋圈，5-外部彈性擋圈，6-支撐圈，7-高壓井口頭，8-支撐外錐面，9-定位槽，10-環(huán)形槽，11-支撐內(nèi)錐面，12-頂絲孔，13-豎槽，14-環(huán)槽，15-泥漿循環(huán)孔，16-支撐壁，17-下環(huán)槽，18-下臺肩， 19-上環(huán)槽，20-上臺肩，21-外環(huán)槽，22-密封面，23-上端內(nèi)環(huán)槽，24-中部內(nèi)環(huán)槽，25-下部內(nèi)環(huán)槽，26-環(huán)形凹槽，27-圓錐面臺肩，28-泥漿循環(huán)槽。
具體實施方式
實施例1:參閱圖1。本實用新型海洋深水鉆井用水下井口裝置，主要由表層套管頭1、下彈性擋圈2、居中擋圈3、上彈性擋圈4、外部彈性擋圈5、支撐圈6和高壓井口頭7組成。參閱圖3。所述的表層套管頭1為環(huán)形柱體，表層套管頭1外壁中部有環(huán)形支撐外錐面8，表層套管頭1外壁有對稱的軸向兩個定位槽9，表層套管頭1外壁有環(huán)形槽10。表層套管頭1內(nèi)壁上端有環(huán)形支撐內(nèi)錐面11，表層套管頭1內(nèi)壁有豎槽13，表層套管頭1內(nèi)壁有環(huán)槽14，在表層套管頭1壁上有十二個泥漿循環(huán)孔15，十二個泥漿循環(huán)孔15分為四組， 相鄰兩個泥漿循環(huán)孔15中心線之間的夾角為22. 5°。表層套管頭1壁上徑向均布有八個頂絲孔12。參閱圖2。所述的高壓井口頭7為圓柱體形，高壓井口頭7有中心孔；高壓井口頭 7外壁下端有下環(huán)槽17和下臺肩18，高壓井口頭7外壁中部有上環(huán)槽19和上臺肩20，高壓井口頭7外壁上端有外環(huán)槽21，高壓井口頭7頂端內(nèi)壁有圓錐形密封面22，高壓井口頭7內(nèi)壁有上端內(nèi)環(huán)槽23，高壓井口頭7內(nèi)壁有中部內(nèi)環(huán)槽M和下部內(nèi)環(huán)槽25 ；參閱圖4。支撐圈6為圓環(huán)體形，支撐圈6的外壁有環(huán)形凹槽沈，支撐圈6的下端有圓錐面臺肩27。參閱圖5。居中擋圈3為圓環(huán)體形，居中擋圈3的外壁均勻分布有軸向泥漿循環(huán)槽 28。參閱圖1。在表層套管頭1內(nèi)有高壓井口頭7;在高壓井口頭7外壁上套有環(huán)形支撐圈6，支撐圈6上端面壓緊高壓井口頭7的上臺肩20下端面；支撐圈6的圓錐面臺肩27 壓在表層套管頭1的支撐內(nèi)錐面11上；在支撐圈6的環(huán)形凹槽沈內(nèi)有一個外部彈性擋圈 5，外部彈性擋圈5的位置與表層套管頭1的八個頂絲孔12相對；在高壓井口頭7的上環(huán)槽 19內(nèi)有上彈性擋圈4 ；支撐圈6的下端面在上彈性擋圈4上；在高壓井口頭7外壁上套有居中擋圈3，居中擋圈3上端面壓緊高壓井口頭7的下臺肩18下端面；居中擋圈3的外壁與表層套管頭1的支撐壁16滑動配合；在高壓井口頭7的下環(huán)槽17內(nèi)有下彈性擋圈2，居中擋圈3的下端面在下彈性擋圈2上。表層套管頭1與表層套管連接后，將表層套管頭下入工具與表層套管頭連接，提起表層套管頭1下入到永久導向基座內(nèi)，此時，注意保持表層套管頭1外壁上的定位槽9與久導向基座內(nèi)壁上相應的凸鍵對正，緩慢下放表層套管頭1，在定位槽9引導斜面的配合下使導向基座內(nèi)壁上的凸鍵進入定位槽9內(nèi)，完成套管頭1的周向定位，繼續(xù)下放套管頭1，使其外壁上的支撐外錐面8坐落在永久導向基座內(nèi)壁的相應支撐臺肩上，此時永久導向基座頂端的彈性擋圈向內(nèi)收縮，鎖緊表層套管頭1。將外部彈性擋圈5安裝到支撐圈6的環(huán)形凹槽沈內(nèi)，并從高壓井口頭7下端裝入，由上臺肩20限位，然后用上彈性擋圈4固定。從高壓井口頭7下端裝入居中擋圈3，并由下臺肩18限位，然后用下彈性擋圈2固定。將高壓井口頭7下端與技術套管相連，上端與下入工具連接，緩慢下入到表層套管頭1內(nèi)，使支撐圈 6的圓錐面臺肩27坐落在表層套管頭1內(nèi)壁的支撐內(nèi)錐面11上，外部彈性擋圈5彈出，鎖緊高壓井口頭7，此時，居中擋圈3與支撐壁16貼合，用以承擔高壓井口頭7的彎矩。
權利要求1.一種海洋深水鉆井用水下井口裝置，主要由表層套管頭(1)、下彈性擋圈O)、居中擋圈(3)、上彈性擋圈0)、外部彈性擋圈(5)、支撐圈(6)和高壓井口頭(7)組成；所述的表層套管頭(1)為環(huán)形柱體，表層套管頭(1)外壁中部有環(huán)形支撐外錐面(8)，表層套管頭 (1)外壁有對稱的軸向兩個定位槽(9)，表層套管頭(1)外壁有環(huán)形槽(10)，其特征在于 表層套管頭(1)內(nèi)壁上端有環(huán)形支撐內(nèi)錐面(11)，表層套管頭(1)內(nèi)壁有豎槽(13)，表層套管頭(1)內(nèi)壁有環(huán)槽(14)，在表層套管頭(1)壁上有泥漿循環(huán)孔(1 ；表層套管頭(1) 壁上徑向均布有八個頂絲孔(12)；所述的高壓井口頭(7)為圓柱體形，高壓井口頭(7)有中心孔；高壓井口頭(7)外壁下端有下環(huán)槽(17)和下臺肩(18)，高壓井口頭(7)外壁中部有上環(huán)槽(19)和上臺肩(20)， 高壓井口頭(7)外壁上端有外環(huán)槽(21)，高壓井口頭(7)頂端內(nèi)壁有圓錐形密封面(22)， 高壓井口頭⑵內(nèi)壁有上端內(nèi)環(huán)槽(23)，高壓井口頭(7)內(nèi)壁有中部內(nèi)環(huán)槽04)和下部內(nèi)環(huán)槽(25)；支撐圈(6)為圓環(huán)體形，支撐圈(6)的外壁有環(huán)形凹槽(沈)，支撐圈(6)的下端有圓錐面臺肩(27)；居中擋圈(3)為圓環(huán)體形，居中擋圈(3)的外壁均勻分布有軸向泥漿循環(huán)槽08)；在表層套管頭(1)內(nèi)有高壓井口頭(7)；在高壓井口頭(7)外壁上套有環(huán)形支撐圈 (6)，支撐圈(6)上端面壓緊高壓井口頭(7)的上臺肩OO)下端面；支撐圈(6)的圓錐面臺肩(XT)壓在表層套管頭(1)的支撐內(nèi)錐面(11)上；在支撐圈(6)的環(huán)形凹槽06)內(nèi)有一個外部彈性擋圈(5)，外部彈性擋圈( 的位置與表層套管頭(1)的頂絲孔(1 相對；在高壓井口頭(7)的上環(huán)槽(19)內(nèi)有上彈性擋圈(4)；支撐圈(6)的下端面在上彈性擋圈(4) 上；在高壓井口頭(7)外壁上套有居中擋圈(3)，居中擋圈( 上端面壓緊高壓井口頭(7) 的下臺肩(18)下端面；居中擋圈C3)的外壁與表層套管頭(1)的支撐壁(16)滑動配合；在高壓井口頭(7)的下環(huán)槽(17)內(nèi)有下彈性擋圈O)，居中擋圈( 的下端面在下彈性擋圈 ⑵上。
2.根據(jù)權利要求1所述海洋深水鉆井用水下井口裝置，其特征是表層套管頭(1)壁上周向設有十二個泥漿循環(huán)孔(15)，十二個泥漿循環(huán)孔(1 分四組，相鄰兩個泥漿循環(huán)孔 (15)中心線之間的夾角為22. 5°。
專利摘要海洋深水鉆井用水下井口裝置，應用于支撐各層套管的懸掛和水下采油樹，是海洋深水浮式鉆井和水下完井的關鍵設備。在表層套管頭內(nèi)有高壓井口頭；在高壓井口頭外壁上套有環(huán)形支撐圈，支撐圈上端面壓緊高壓井口頭的上臺肩下端面；支撐圈的圓錐面臺肩壓在表層套管頭的支撐內(nèi)錐面上；支撐圈的下端面在上彈性擋圈上；在高壓井口頭外壁上套有居中擋圈，居中擋圈上端面壓緊高壓井口頭的下臺肩下端面；在高壓井口頭的下環(huán)槽內(nèi)有下彈性擋圈。效果是表層套管頭與高壓井口頭的鎖緊采用了彈性擋圈結構，安全可靠，操作方便。
文檔編號E21B33/035GK202108460SQ20112019468
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2011年6月10日
發(fā)明者任榮權, 侯福祥, 王宏偉, 王雪 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團鉆井工程技術研究院