CN107939328B - 水下采油树帽送入工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下采油树帽送入工具,其特征在于:包括工具本体,工具本体整体的外形为圆柱形结构,工具本体高度方向的顶部为用于与钻杆相连的连接部;还包括驱动连接机构和连接分离机构;工具本体高度方向的中部套装有驱动连接机构,驱动连接机构用于驱动水下采油树帽的促动环,使得水下采油树帽与水下卧式采油树锁紧相连;驱动连接机构包括驱动活塞、活塞驱动结构和驱动前临时限位结构;工具本体高度方向的底部套装有连接分离机构,连接分离机构用于与水下采油树帽锁紧相连或分离;连接分离机构包括下挡环、锁紧环、驱动环和驱动环驱动结构。本发明的水下采油树帽送入工具具有结构简单,性能可靠,使用方便的优点,适合在本领域推广使用。
Description
技术领域
本发明属于水下卧式采油树安装工具领域,具体涉及一种水下卧式采油树用内置采油树帽的送入工具。
背景技术
水下采油树帽是水下卧式采油树本体内装配的关键部件,水下采油树帽是用于在油管悬挂器上方为井筒和外部环境提供密封的屏障。
现有技术中公告号为:CN203822239U的专利即公开了一种“水下卧式采油树用内置采油树帽”,该“水下卧式采油树用内置采油树帽”(参见本说明书附图1所示)包括设置在采油树本体00内油管挂01之上、防渣帽之下的采油树帽本体7,采油树帽本体7的中部外侧固定置有一凸出于采油树帽本体7外侧表面的载荷环6,该载荷环6上端置有一开口的锁紧环5,采油树帽本体7的上部外侧套设一d1,该促动环1的下端能够插入采油树帽本体7与锁紧环5之间,该促动环1的环壁上至少置有一条轴向的导向槽11,承载销通过该导向槽与采油树帽本体固定连接,且该承载销能够在导向槽中作上下位移,促动环壁上还置有弹性定位销,采油树帽本体外壁置有能够落入弹性定位销的锁孔。
但是,在海洋石油开采中,水下环境与工况的复杂多变,给水下采油树帽的安装与维护带来诸多不便。水下采油树帽需要钻杆进行下放安装,并在下放安装过程中通过液压驱动或机械手操控来实现动作功能,在这个过程中,需要各种工具共同配合来实现连接与安装,致使安装具有难度较大,耗时长,成本高、不可控性因素较多等特点。并且,现有的水下采油树帽送入工具由于技术不成熟,结构不合理,不能够满足使用方便,性能可靠,安装快速的安装需求。
综上,如何设计一种结构简单,性能可靠,使用方便的水下采油树帽送入工具是本领域技术人员亟待考虑解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种结构简单,性能可靠,使用方便的水下采油树帽送入工具。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
水下采油树帽送入工具,其特征在于:包括工具本体,所述工具本体整体的外形为圆柱形结构,所述工具本体高度方向的顶部为用于与钻杆相连的连接部;
还包括驱动连接机构和连接分离机构;
所述工具本体高度方向的中部套装有所述驱动连接机构,所述驱动连接机构用于驱动水下采油树帽的促动环,使得水下采油树帽与水下卧式采油树锁紧相连;所述驱动连接机构包括驱动活塞、活塞驱动结构和驱动前临时限位结构,所述驱动活塞的内侧面与工具本体的外侧面之间为滑动配合相连,所述驱动活塞在自身驱动行程的最高位时通过所述驱动前临时限位结构与工具本体固定相连,所述活塞驱动结构用于向驱动活塞施力并破坏驱动前临时限位结构来使得驱动活塞下移;
所述工具本体高度方向的底部套装有所述连接分离机构,所述连接分离机构用于与水下采油树帽锁紧相连或分离;所述连接分离机构包括下挡环、锁紧环、驱动环和驱动环驱动结构;所述下挡环套接固定在所述工具本体的底部外侧,且所述下挡环在径向的外侧面具有凸出于所述工具本体的外侧面的一圈台肩;所述锁紧环为在圆周方向具有一处开口的圆环形结构,所述锁紧环套接在所述工具本体上且下端面落放于所述台肩的上端面,所述锁紧环的内侧面的顶角为导角,所述锁紧环的外侧面凸起形成有锁齿,所述锁齿用于在锁紧环胀开后插入采油树帽本体内侧面对应的环形槽内实现锁紧;所述驱动环的整体套设于所述锁紧环上方的所述工具本体的外侧面,且所述驱动环的下段为整体呈圆筒状的推顶筒,所述推顶筒的下端在径向外侧的顶角为导角,所述推顶筒用于插入所述锁紧环的内侧面及其在径向相邻侧面之间的间隙并使得锁紧环胀开;所述驱动环驱动结构用于使得驱动环能够沿工具本体的轴向作上下移动。
本发明的水下采油树帽送入工具在使用时,通过钻杆与工具本体顶部相连来进行吊运。
随后,能够通过上述连接分离机构来使得本发明的送入工具与水下采油树帽之间锁紧连接。
接着,上述驱动连接机构能够在下放送入工具的过程中,通过“驱动前临时限位结构”来对驱动活塞进行限位,防止驱动活塞误触水下采油树帽的促动环引起的安装事故。且当本发明的送入工具下放至水下卧式采油树到位后,即可通过上述驱动连接机构来推动水下采油树帽的促动环,精准实现水下采油树帽与水下卧式采油树之间的锁紧。
由上可见,本发明的水下采油树帽送入工具通过简单紧凑的结构集成了“与水下采油树帽之间的连接与断开的功能”以及“水下采油树帽与水下卧式采油树之间的锁紧连接的功能”。且具有性能可靠,操作使用方便的优点。
作为优选,所述驱动活塞临时限位结构包括上挡环和拉力螺栓;
所述上挡环为套接固定在工具本体外侧面的环形结构,且所述上挡环的外端凸起于所述工具本体的外侧面;所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞的上端面与所述上挡环的下表面相抵接,且所述驱动活塞与所述上挡环之间通过所述拉力螺栓固定相连。
上述“驱动活塞临时限位结构”具有结构简单,易于装配的优点,能够避免驱动活塞通过沿径向布置的螺栓与工具本体固定相连来构成的“驱动活塞临时限位结构”容易对工具本体表面造成损坏的优点。故能够更好的保护工具本体,确保送入工具更为经久耐用。
作为优选,所述活塞驱动结构包括中空结构、限位台阶、密封圈和回流通孔;
所述工具本体的内部为上端为开口端,下端为封闭端的所述中空结构;
所述工具本体上位于上挡环下方的外侧面凸起形成有所述限位台阶,所述驱动活塞的上段内直径小于所述驱动活塞下段的内直径,所述驱动活塞的上段内侧面与所述限位台阶上方的工具本体的外侧面之间滑动配合连接,所述驱动活塞的下段内侧面与所述限位台阶的外侧面之间滑动配合连接;所述驱动活塞的上段的内侧面和驱动活塞的下段的内侧面分别设置有至少一圈嵌入设置有所述密封圈的沟槽;
当所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞上段的下表面、所述驱动活塞下段的内侧面与所述工具本体的外侧面之间共同围成有一个环形空腔;所述工具本体的内部设置有所述回流通孔,所述回流通孔将所述环形空腔与所述中空结构连通。
上述活塞驱动结构中的“驱动活塞的上段内直径小于所述驱动活塞下段的内直径”的结构能够使得驱动活塞的上端表面面积大于驱动活塞的下端表面面积,这样一来,就能够通过在水下卧式采油树内且位于工具本体外周的环空注入液压来使得驱动活塞上端面向下的作用力大与下端面向上的作用力,形成使得驱动活塞向下的推力。
可见,上述活塞驱动结构具有结构简单,操控安全可靠的优点。
作为优选,水下采油树帽送入工具还包括压力平衡通孔,所述压力平衡通孔为沿所述工具本体的径向贯穿设置,且所述压力平衡通孔的外端位于所述环形空腔内的所述工具本体的外侧面上,所述压力平衡通孔的内端位于所述中空结构的侧壁;所述压力平衡通孔的外端在所述驱动活塞的上段与所述限位台阶相抵接时恰好能够露出,并使得所述中空结构与工具本体外部的连通。
上述压力平衡通孔的设置,即可当驱动活塞到达驱动行程的下止点后,通过连通工具本体内部和外部的压力平衡通孔来解除工具本体内外压差,该压差可通过平台上用于测量钻杆内液体的压力传感器来轻松地进行测量,具有在远程控制端显示安装是否到位的指示作用。
作为优选,所述驱动环驱动结构包括外螺纹和内螺纹;所述驱动环的内侧面带有内螺纹,所述工具本体的外侧面带有外螺纹,所述驱动环与所述工具本体之间为螺纹配合连接;所述工具本体的外侧面的螺纹段的长度大于所述驱动环的内螺纹段的长度。
本发明的送入工具依靠驱动环与工具本体之间的螺纹连接,从而能够通过钻杆与工具本体连接后的正反旋转(旋转圈数可控,从而能够准确地控制驱动环的移动距离),实现工具与水下采油树帽的安装连接或解锁,机械式的驱动方式更为安全可靠。
作为优选,所述驱动环的外侧面内凹形成有键槽,所述键槽内固定安装有防转键块,所述防转键块在驱动环的径向的外侧面凸出于所述驱动环的外侧面。
水下采油树帽与本发明的送入工具均为轴类结构,下放安装过程中容易旋转,降低安装的可靠性。本发明的送入工具在结构上设计有防转动结构(防转键块与水下采油树帽本体的内侧面上对应到插槽相配合),结构更简单,可靠性更高。
作为优选,水下采油树帽送入工具还包括设置在工具本体底部的应急解锁结构,所述应急解锁结构包括应急解锁底座、拉力螺钉和限位螺栓;
所述应急解锁底座整体为与工具本体同轴向设置的圆块状结构,所述应急解锁底座通过所述拉力螺钉与所述工具本体底部的下端面固定相连;所述应急解锁底座的下端面凹陷形成有限位螺栓设置孔,所述限位螺栓设置孔的孔底具有供限位螺栓的光杆部分竖向贯穿的穿孔,所述工具本体的底部的下表面具有与所述穿孔对应的螺纹孔,所述限位螺栓上远离螺栓头的螺纹杆段旋接于所述螺纹孔,所述限位螺栓的螺栓头能够对所述应急解锁底座的下落形成限位;
所述下挡环的内侧面与所述工具本体底部的外侧面之间为滑动配合连接;所述下挡环与工具本体之间的套接固定是通过:所述下挡环的上端面与工具本体的外侧面沿径向外凸形成的限位台阶的下端面相抵接,所述下挡环的下端面与应急解锁底座周向外侧端的上表面相抵接来实现。
本发明将还设有机械式的应急解锁结构。当出现不能够通过旋转钻杆来带动驱动环远离锁紧环的应急情况时,可通过超拉提升,拉断工具底部的拉力螺钉后,应急解锁底座下移一小段并使得下挡环能够随之下移,使得下挡环上套装的锁紧环能够远离驱动环并回缩,从而实现工具与水下采油树帽之间的解锁,实现应急解锁功能。
作为优选,水下采油树帽送入工具还包括密封测试结构,所述密封测试结构包括密封测试接口和密封测试通道,所述密封测试接口设置于所述工具本体的中部的上端面,所述密封测试通道沿所述工具本体的轴向贯穿,且该密封测试通道的上端与所述密封测试接口密封连通,该密封测试通道的下端位于所述工具本体的底部的下端面。
上述密封测试结构的设置,能够方便地水下采油树帽与送入工具的密封面之间的密封性。从而确保上述活塞驱动结构顺利可靠的使用。
本发明的水下采油树帽送入工具(下简称:工具)有以下有益技术效果:
1、本发明的送入工具依靠驱动环与工具本体之间的螺纹连接,从而能够通过钻杆与工具本体连接后的正反旋转(旋转圈数可控,从而能够准确地控制驱动环的移动距离),实现工具与水下采油树帽的安装连接或解锁,机械式的驱动方式更为安全可靠。
2、水下采油树帽与本发明的送入工具均为轴类结构,下放安装过程中容易旋转,降低安装的可靠性。本发明的送入工具在结构上设计有防转动结构(防转键块),结构更简单,可靠性更高。
3、水下采油树帽的锁紧通过工具内外的压差,拉断驱动活塞上的拉力螺栓后推动驱动活塞下移并推压水下采油树帽的促动环,从而实现水下采油树帽与水下卧式采油树之间的锁紧。
4、本发明的送入工具在工具本体上设有压力平衡通孔和回流通孔。在工具安装锁紧的过程中,不仅可以通过回流通孔回流,确保驱动活塞的顺利下移;当驱动活塞到达驱动行程的下止点后,又能够通过连通工具本体内部和外部的压力平衡通孔来解除工具本体内外压差,该压差可通过平台上用于测量钻杆内液体的压力传感器来轻松地进行测量,具有在远程控制端显示安装是否到位的指示作用。
5、本发明将还设有机械式的应急解锁结构。当出现不能够通过旋转钻杆来带动驱动环远离锁紧环的应急情况时,可通过超拉提升,拉断工具底部的拉力螺钉后,应急解锁底座下移一小段并使得下挡环能够随之下移,使得下挡环上套装的锁紧环能够远离驱动环并回缩,从而实现工具与水下采油树帽之间的解锁,实现应急解锁功能。
附图说明
图1为公告号为:CN203822239U,名为“水下卧式采油树用内置采油树帽”的结构示意图。
图2为本发明的水下采油树帽送入工具的立体结构示意图。
图3为本发明的水下采油树帽送入工具的剖视图。
图4为本发明的水下采油树帽送入工具的工具本体的俯视图。
图5为图4中A-A线剖视图。
图2至图5中标记为:
1工具本体,2下挡环,3应急解锁底座,4驱动环,5锁紧环,6上挡环,7驱动活塞,8拉力螺栓,9防转键块,10螺塞,11拉力螺钉,12回流通孔,13密封测试接口,14限位螺栓,15压力平衡通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中,针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语,目的在于帮助读者理解,而不旨在进行限制。
实施例一,如图2至图5所示:
水下采油树帽送入工具,包括工具本体1,所述工具本体1整体的外形为圆柱形结构,所述工具本体1高度方向的顶部为用于与钻杆相连的连接部;
还包括驱动连接机构和连接分离机构;
所述工具本体1高度方向的中部套装有所述驱动连接机构,所述驱动连接机构用于驱动水下采油树帽的促动环,使得水下采油树帽与水下卧式采油树锁紧相连;所述驱动连接机构包括驱动活塞7、活塞驱动结构和驱动前临时限位结构,所述驱动活塞的内侧面与工具本体1的外侧面之间为滑动配合相连,所述驱动活塞在自身驱动行程的最高位时通过所述驱动前临时限位结构与工具本体1固定相连,所述活塞驱动结构用于向驱动活塞施力并破坏驱动前临时限位结构来使得驱动活塞下移;
所述工具本体1高度方向的底部套装有所述连接分离机构,所述连接分离机构用于与水下采油树帽锁紧相连或分离;所述连接分离机构包括下挡环2、锁紧环5、驱动环4和驱动环驱动结构;所述下挡环2套接固定在所述工具本体1的底部外侧,且所述下挡环2在径向的外侧面具有凸出于所述工具本体1的外侧面的一圈台肩;所述锁紧环为在圆周方向具有一处开口的圆环形结构,所述锁紧环套接在所述工具本体1上且下端面落放于所述台肩的上端面,所述锁紧环的内侧面的顶角为导角,所述锁紧环的外侧面凸起形成有锁齿,所述锁齿用于在锁紧环胀开后插入采油树帽本体内侧面对应的环形槽内实现锁紧;所述驱动环的整体套设于所述锁紧环上方的所述工具本体1的外侧面,且所述驱动环的下段为整体呈圆筒状的推顶筒,所述推顶筒的下端在径向外侧的顶角为导角,所述推顶筒用于插入所述锁紧环的内侧面及其在径向相邻侧面之间的间隙并使得锁紧环胀开;所述驱动环驱动结构用于使得驱动环能够沿工具本体1的轴向作上下移动。
其中,所述驱动活塞临时限位结构包括上挡环6和拉力螺栓8;
所述上挡环6为套接固定在工具本体1外侧面的环形结构,且所述上挡环6的外端凸起于所述工具本体1的外侧面;所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞的上端面与所述上挡环6的下表面相抵接,且所述驱动活塞与所述上挡环6之间通过所述拉力螺栓固定相连。
实施时,优选工具本体1高度方向的中部的顶部位置的外侧面内凹形成有一个限位台阶,上档环的套接在所述限位台阶处,且所述限位台阶的上表面固定连接有竖向且带有垫板的螺钉,所述上档环的固定在所述垫板与上述限位台阶的台阶面上。以上“上档环的固定”结构最简,装配起来更为高效。
其中,所述活塞驱动结构包括中空结构、限位台阶、密封圈和回流通孔12;
所述工具本体1的内部为上端为开口端,下端为封闭端的所述中空结构;
所述工具本体1上位于上挡环6下方的外侧面凸起形成有所述限位台阶,所述驱动活塞的上段内直径小于所述驱动活塞下段的内直径,所述驱动活塞的上段内侧面与所述限位台阶上方的工具本体1的外侧面之间滑动配合连接,所述驱动活塞的下段内侧面与所述限位台阶的外侧面之间滑动配合连接;所述驱动活塞的上段的内侧面和驱动活塞的下段的内侧面分别设置有至少一圈嵌入设置有所述密封圈的沟槽;
当所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞上段的下表面、所述驱动活塞下段的内侧面与所述工具本体1的外侧面之间共同围成有一个环形空腔;所述工具本体1的内部设置有所述回流通孔,所述回流通孔将所述环形空腔与所述中空结构连通。
实施时,优选所述回流通孔在工具本体1径向的外端位于所述限位台阶的最内侧端,且所述回流通孔在工具本体1径向上呈倾斜向下的笔直状。这样不仅便于加工,还利于上述环形空腔内的介质在驱动活塞下压时迅速被排出。
其中,水下采油树帽送入工具还包括压力平衡通孔15,所述压力平衡通孔15为沿所述工具本体1的径向贯穿设置,且所述压力平衡通孔15的外端位于所述环形空腔内的所述工具本体1的外侧面上,所述压力平衡通孔15的内端位于所述中空结构的侧壁;所述压力平衡通孔15的外端在所述驱动活塞的上段与所述限位台阶相抵接时恰好能够露出,并使得所述中空结构与工具本体1外部的连通。
其中,所述驱动环驱动结构包括外螺纹和内螺纹;所述驱动环的内侧面带有内螺纹,所述工具本体1的外侧面带有外螺纹,所述驱动环与所述工具本体1之间为螺纹配合连接;所述工具本体1的外侧面的螺纹段的长度大于所述驱动环的内螺纹段的长度。
实施时,机械旋转工具本体1可以通过螺纹驱动驱动移动,工具本体1与驱动环上设置的螺纹长度大于驱动环驱动所需的最大位移量。
其中,所述驱动环的外侧面内凹形成有键槽,所述键槽内固定安装有防转键块9,所述防转键块在驱动环的径向的外侧面凸出于所述驱动环的外侧面。
其中,水下采油树帽送入工具还包括设置在工具本体1底部的应急解锁结构,所述应急解锁结构包括应急解锁底座3、拉力螺钉11和限位螺栓14;
所述应急解锁底座3整体为与工具本体1同轴向设置的圆块状结构,所述应急解锁底座3通过所述拉力螺钉与所述工具本体1底部的下端面固定相连;所述应急解锁底座3的下端面凹陷形成有限位螺栓设置孔,所述限位螺栓设置孔的孔底具有供限位螺栓的光杆部分竖向贯穿的穿孔,所述工具本体1的底部的下表面具有与所述穿孔对应的螺纹孔,所述限位螺栓上远离螺栓头的螺纹杆段旋接于所述螺纹孔,所述限位螺栓的螺栓头能够对所述应急解锁底座3的下落形成限位;
所述下挡环2的内侧面与所述工具本体1底部的外侧面之间为滑动配合连接;所述下挡环2与工具本体1之间的套接固定是通过:所述下挡环2的上端面与工具本体1的外侧面沿径向外凸形成的限位台阶的下端面相抵接,所述下挡环2的下端面与应急解锁底座3周向外侧端的上表面相抵接来实现。
实施时,优选在工具本体1底部中空处通过螺纹旋接螺塞10进行封堵。
其中,水下采油树帽送入工具还包括密封测试结构,所述密封测试结构包括密封测试接口13和密封测试通道,所述密封测试接口设置于所述工具本体1的中部的上端面,所述密封测试通道沿所述工具本体1的轴向贯穿,且该密封测试通道的上端与所述密封测试接口密封连通,该密封测试通道的下端位于所述工具本体1的底部的下端面。
以上实施例的水下采油树帽送入工具,按功能可以分成上下两个部分,上下两个部分通过工具本体串接在一起。其中,下部由下挡环2、应急解锁底座3、驱动环4、锁紧环5、防转键块9、螺塞10与拉力螺钉11构成,主要功能是实现水下采油树帽送入工具与水下采油树帽的锁紧与解锁;上部主要由上挡环6、驱动活塞7和拉力螺栓8构成,主要功能是实现水下采油树帽与水下卧式采油树之间的安装锁紧。具有结构简单紧凑的优点。
以上实施例的水下采油树帽送入工具的使用过程如下:
首先,需将水下采油树帽送入工具与水下采油树帽连接。
连接时,通过水下采油树帽送入工具的工具本体1的旋转,驱动工具本体1上的螺纹连接的驱动环4,驱动环4逐渐移动到锁紧环5内圈,并将锁紧环5撑开,使锁紧环5的外圈卡入水下采油树帽的内轮廓型面上对应的卡槽内实现锁紧。
在设计时考虑到水下采油树帽送入工具可能会自转,所以,在锁紧环4上设置了防转键块9,防转键块9卡入与之相配的水下采油树帽的键槽中,实现防转动功能。
其次,促使水下采油树帽与水下卧式采油树安装连接。
安装时,由于工具本体1内部为中空结构,使得水下采油树帽送入工具的工具本体1的内外存在压差,对水下采油树帽送入工具外部环空施压,驱动驱动活塞7拉断拉力螺栓8,并推动水下采油树帽的促动环向下移动并推动采油树帽本体的锁紧环沿径向胀开,实现水下采油树帽与水下卧式采油树之间的锁紧连接。与此同时,水下采油树帽送入工具在工作时,驱动活塞7的移动,推动活塞腔内的流体通过流道孔12流入工具本体1内,当驱动活塞7移动到指定的位移时,部分流道孔12将工具本体1的内部与外部连通,解除工具本体1的内外压差,同时在在远程控制端显示出来(用于测量钻杆内压力的压力传感器来测量),实现安装到位指示的作用,提高安装的控制精度。
最后,解除水下采油树帽送入工具与水下采油树帽的连接。
控制钻杆转动来带动工具本体1反向旋转,旋转时驱动环4在螺纹的作用下向上移动,锁紧环5的内圈不受力而出现弹性回复,锁紧环5外圈脱离水下采油树帽内轮廓型面实现解锁。从而能够将水下采油树帽送入工具顺利收回。
另外,本发明将还设有机械的应急解锁功能。该应急解锁功能在当通过钻杆旋转工具本体1无法使得驱动环4回退并使得锁紧环5缩回时使用,使用时,通过超拉提升工具本体1,拉断工具底部的拉力螺钉11,应急解锁底座3下落至限位螺栓处,下挡环2与随着坐放套筒3下落一下段距离并使得下挡环2上的锁紧环5能够远离驱动环4,从而能够实现采油树帽安装工具与水下采油树帽之间的应急解锁。
实施例二,图中未示出:
本实施例与实施例一的不同之处在于:
所述活塞驱动结构为液压驱动结构,该液压驱动结构可通过在工具本体1表面凹陷形成一个环形腔,且所述驱动活塞的内侧面沿径向凸起形成有一个凸环,所述凸环的内侧面与所述环形腔的侧壁之间为滑动密封配合连接并将上述液压腔隔分成两个液压腔,所述工具本体1上设置有与上述两个液压腔分别连通的液压接口。
所述驱动前临时限位结构包括沉头孔和限位螺钉;在驱动活塞的外侧面沿径向贯穿设置有所述沉头孔,当所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述工具本体1的外侧面设置有与所述沉头孔贯通的连接孔,所述限位螺钉插接在所述沉头孔和连接孔内实现驱动前临时限位。
所述驱动环驱动结构为液压驱动结构,同上述活塞驱动结构的液压驱动结构。
实施例二的上述活塞驱动结构和驱动环驱动结构增加结构的复杂度和操控的难度。
以上仅是本发明优选的实施方式,需指出是,对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。
Claims (6)
1.水下采油树帽送入工具,其特征在于:包括工具本体,所述工具本体整体的外形为圆柱形结构,所述工具本体高度方向的顶部为用于与钻杆相连的连接部;
还包括驱动连接机构和连接分离机构;
所述工具本体高度方向的中部套装有所述驱动连接机构,所述驱动连接机构用于驱动水下采油树帽的促动环,使得水下采油树帽与水下卧式采油树锁紧相连;所述驱动连接机构包括驱动活塞、活塞驱动结构和驱动前临时限位结构,所述驱动活塞的内侧面与工具本体的外侧面之间为滑动配合相连,所述驱动活塞在自身驱动行程的最高位时通过所述驱动前临时限位结构与工具本体固定相连,所述活塞驱动结构用于向驱动活塞施力并破坏驱动前临时限位结构来使得驱动活塞下移;所述驱动活塞临时限位结构包括上挡环和拉力螺栓;所述上挡环为套接固定在工具本体外侧面的环形结构,且所述上挡环的外端凸起于所述工具本体的外侧面;所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞的上端面与所述上挡环的下表面相抵接,且所述驱动活塞与所述上挡环之间通过所述拉力螺栓固定相连;
所述活塞驱动结构包括中空结构、限位台阶、密封圈和回流通孔;
所述工具本体的内部为上端为开口端,下端为封闭端的所述中空结构;
所述工具本体上位于上挡环下方的外侧面凸起形成有所述限位台阶,所述驱动活塞的上段内直径小于所述驱动活塞下段的内直径,所述驱动活塞的上段内侧面与所述限位台阶上方的工具本体的外侧面之间滑动配合连接,所述驱动活塞的下段内侧面与所述限位台阶的外侧面之间滑动配合连接;所述驱动活塞的上段的内侧面和驱动活塞的下段的内侧面分别设置有至少一圈嵌入设置有所述密封圈的沟槽;
当所述驱动活塞处于自身驱动行程的最高位时,所述驱动活塞上段的下表面、所述驱动活塞下段的内侧面与所述工具本体的外侧面之间共同围成有一个环形空腔;所述工具本体的内部设置有所述回流通孔,所述回流通孔将所述环形空腔与所述中空结构连通;
所述工具本体高度方向的底部套装有所述连接分离机构,所述连接分离机构用于与水下采油树帽锁紧相连或分离;所述连接分离机构包括下挡环、锁紧环、驱动环和驱动环驱动结构;所述下挡环套接固定在所述工具本体的底部外侧,且所述下挡环在径向的外侧面具有凸出于所述工具本体的外侧面的一圈台肩;所述锁紧环为在圆周方向具有一处开口的圆环形结构,所述锁紧环套接在所述工具本体上且下端面落放于所述台肩的上端面,所述锁紧环的内侧面的顶角为导角,所述锁紧环的外侧面凸起形成有锁齿,所述锁齿用于在锁紧环胀开后插入采油树帽本体内侧面对应的环形槽内实现锁紧;所述驱动环的整体套设于所述锁紧环上方的所述工具本体的外侧面,且所述驱动环的下段为整体呈圆筒状的推顶筒,所述推顶筒的下端在径向外侧的顶角为导角,所述推顶筒用于插入所述锁紧环的内侧面及其在径向相邻侧面之间的间隙并使得锁紧环胀开;所述驱动环驱动结构用于使得驱动环能够沿工具本体的轴向作上下移动。
2.根据权利要求1所述的水下采油树帽送入工具,其特征在于:还包括压力平衡通孔,所述压力平衡通孔为沿所述工具本体的径向贯穿设置,且所述压力平衡通孔的外端位于所述环形空腔内的所述工具本体的外侧面上,所述压力平衡通孔的内端位于所述中空结构的侧壁;所述压力平衡通孔的外端在所述驱动活塞的上段与所述限位台阶相抵接时恰好能够露出,并使得所述中空结构与工具本体外部的连通。
3.根据权利要求1所述的水下采油树帽送入工具,其特征在于:所述驱动环驱动结构包括外螺纹和内螺纹;所述驱动环的内侧面带有内螺纹,所述工具本体的外侧面带有外螺纹,所述驱动环与所述工具本体之间为螺纹配合连接;所述工具本体的外侧面的螺纹段的长度大于所述驱动环的内螺纹段的长度。
4.根据权利要求3所述的水下采油树帽送入工具,其特征在于:所述驱动环的外侧面内凹形成有键槽,所述键槽内固定安装有防转键块,所述防转键块在驱动环的径向的外侧面凸出于所述驱动环的外侧面。
5.根据权利要求1所述的水下采油树帽送入工具,其特征在于:还包括设置在工具本体底部的应急解锁结构,所述应急解锁结构包括应急解锁底座、拉力螺钉和限位螺栓;
所述应急解锁底座整体为与工具本体同轴向设置的圆块状结构,所述应急解锁底座通过所述拉力螺钉与所述工具本体底部的下端面固定相连;所述应急解锁底座的下端面凹陷形成有限位螺栓设置孔,所述限位螺栓设置孔的孔底具有供限位螺栓的光杆部分竖向贯穿的穿孔,所述工具本体的底部的下表面具有与所述穿孔对应的螺纹孔,所述限位螺栓上远离螺栓头的螺纹杆段旋接于所述螺纹孔,所述限位螺栓的螺栓头能够对所述应急解锁底座的下落形成限位;
所述下挡环的内侧面与所述工具本体底部的外侧面之间为滑动配合连接;所述下挡环与工具本体之间的套接固定是通过:所述下挡环的上端面与工具本体的外侧面沿径向外凸形成的限位台阶的下端面相抵接,所述下挡环的下端面与应急解锁底座周向外侧端的上表面相抵接来实现。
6.根据权利要求1所述的水下采油树帽送入工具,其特征在于:还包括密封测试结构,所述密封测试结构包括密封测试接口和密封测试通道,所述密封测试接口设置于所述工具本体的中部的上端面,所述密封测试通道沿所述工具本体的轴向贯穿,且该密封测试通道的上端与所述密封测试接口密封连通,该密封测试通道的下端位于所述工具本体的底部的下端面。
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