[发明专利]防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置及使用方法

说明书

本发明涉及防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置，包括钻井平台、立管、工作管和防喷器，所述防喷器包括底座、液压缸和抱紧片，所述立管的下端为抱紧部，底座套装于抱紧部的下侧，底座上的同一圆周上安装有至少三个间隔均匀的液压缸，每个液压缸的输出端上分别连接有抱紧片，抱紧片的工作表面为与抱紧部弧度一致的圆弧面。本发明的优点在于：遇到紧急情况时，立管需要与防喷器和工作管脱离，液压力逐渐减小，当达到临界状态时，立管开始相对于防喷器滑动，液压力继续减小，直至立管与防喷器和工作管脱离，可有效防止立管在其它外力作用下而产生的纵向振动，从而可降低钻井平台和立管受到破坏的风险。

技术领域

本发明涉及海洋石油开采技术领域，特别是防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置及使用方法。

背景技术

深水油气开采不可避免的承受复杂多变的海洋波流水动力环境，暴露在深水中的海洋隔水管具有较大的长细比，作为连接井口和上部海洋平台的关键通道，其服役的可靠性对于海洋油气钻采的安全运行具有十分重要的意义。

由于海洋石油的开采环境较恶劣，通常会遇到暴风雨，使得海洋洋流流动速度增快，严重时可能引起海啸，而且海底大多也是地震频发地带，正处于开采过程中的钻井平台常常因为这些恶劣影响而紧急转移，使得钻井平台受到的破坏减到最低。然而正处于开采过程的钻井平台下方与立管连接，而立管又与海底的防喷器固定连接，当出现紧急转移时，防喷器与立管快速脱离，容易造成纵向振动，对钻井平台产生较大冲击。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置及使用方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置，包括钻井平台、立管、工作管和防喷器，钻井平台位于海平面上，立管的上端与钻井平台连接，下端与工作管连接，防喷器设置于立管工作管的连接处，所述防喷器包括底座、液压缸和抱紧片，所述立管的下端为抱紧部，底座套装于抱紧部的下侧，底座上的同一圆周上安装有至少三个间隔均匀的液压缸，每个液压缸的输出端上分别连接有抱紧片，抱紧片的工作表面为与抱紧部弧度一致的圆弧面。

作为优选地，所述的抱紧部的外壁上设有粗糙面，粗糙面与抱紧片的工作表面接触配合。

作为优选地，所述的抱紧片与抱紧部之间还设置有耐磨片，耐磨片固定在抱紧片的内侧壁上。

作为优选地，所述的液压缸包括缸体、活塞和输出轴，缸体固定在底座上，活塞滑动配合安装在缸体内，并将缸体的内腔分为第一液压腔和第二液压腔，缸体上还安装有第一液压油接头和第二液压油接头，第一液压油接头与第一液压腔连通，第二液压接头与第二液压腔连通，输出轴位于第二液压腔一侧，且输出轴的一端与活塞的中心位置连接，另一端从缸体伸出，并与抱紧片连接。

作为优选地，所述的活塞与缸体的内壁之间还设置有密封圈。

使用所述的防止海洋立管在解脱模式下纵向振动的装置的方法，包括以下步骤：

S1、正常开采时，设置在立管周围的多个液压缸分别驱动抱紧片，抱紧片内侧的耐磨片与粗糙面接触实现抱紧；

S2、当需要紧急分离立管和工作管时，第一液压腔内逐渐卸压，第二液压腔内逐渐增压，抱紧片对抱紧部的作用力逐渐减小，耐磨片与粗糙面之间的摩擦力达到临界摩擦力时，立管与防喷器开始滑动，作用力继续减小，直至立管与防喷器脱离。

本发明具有以下优点：

1、本发明的防喷器通过液压作用，使抱紧片与立管的抱紧部抱紧，当液压力足够大，可实现立管的固定，当遇到紧急情况时，譬如地震、海啸等，立管需要与防喷器和工作管脱离，液压力逐渐减小，当达到临界状态时，立管开始相对于防喷器滑动，液压力继续减小，直至立管与防喷器和工作管脱离，可有效防止立管在其它外力作用下而产生的纵向振动，从而可降低钻井平台和立管受到破坏的风险。