本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)中的水下采油系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是一種水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置。

背景技術(shù)：

隨著海洋開采范圍的日益擴大,深海石油開發(fā)已成為石油工業(yè)的重要前沿陣地。水下生產(chǎn)系統(tǒng)中的立式采油樹配套工具的國產(chǎn)化變得日趨重要。節(jié)流閥下放和安裝回收工具是其中的重要部件，可以實現(xiàn)對節(jié)流閥進行一定的安裝、維護及回收。加速推進水下油氣生產(chǎn)的進程。

我國現(xiàn)有技術(shù)中立式采油樹配套工具的制造經(jīng)驗為零，其中節(jié)流閥安裝工具的設(shè)計基礎(chǔ)也是一片空白。而國外的節(jié)流閥安裝工具的鎖緊機構(gòu)均采用了無人遙控潛水機(ROV)操作實現(xiàn)機械鎖緊，但在深水下遠程遙控ROV的技術(shù)還不夠成熟，以及ROV在深水中實現(xiàn)動作時易受到海況影響，所以現(xiàn)有技術(shù)中采用ROV實現(xiàn)機械鎖緊效果較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置，以達到節(jié)流閥安全平穩(wěn)地回收和下放的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置，水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置包括：連接支撐組件，與鉆桿連接；液壓夾緊裝置，固定在連接支撐組件上，液壓夾緊裝置能夠在無人遙控潛水機的驅(qū)動下夾緊或松開水下采油系統(tǒng)的節(jié)流閥；導(dǎo)向組件，與連接支撐組件連接。

進一步地，液壓夾緊裝置包括：液壓升降機，固定在連接支撐組件上；液壓夾緊組件，設(shè)置在液壓升降機上，液壓升降機能夠帶動液壓夾緊組件沿鉆桿的軸線方向移動，并且液壓夾緊組件能夠沿鉆桿的徑向移動并將節(jié)流閥夾緊。

進一步地，液壓升降機包括第一液壓缸和豎直升降桿，第一液壓缸能夠驅(qū)動豎直升降桿沿鉆桿的軸線方向運動。

進一步地，液壓夾緊組件包括第二液壓缸和多個卡爪，第二液壓缸能夠驅(qū)動多個卡爪沿鉆桿的徑向夾緊或者松開節(jié)流閥。

進一步地，連接支撐組件包括連接框架和鉆桿適配器，連接框架為筒形鏤空狀結(jié)構(gòu)，鉆桿適配器設(shè)置在連接框架的上端，鉆桿適配器能夠與鉆桿連接，液壓夾緊裝置設(shè)置在連接框架內(nèi)，導(dǎo)向組件設(shè)置在連接框架的下端。

進一步地，連接框架的外側(cè)固定設(shè)置有潛水機操作扶手。

進一步地，導(dǎo)向組件包括導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒的上端與連接支撐組件的下端固定連接。

進一步地，導(dǎo)向套筒上設(shè)置有承托環(huán)，承托環(huán)為沿導(dǎo)向套筒的周向設(shè)置的環(huán)狀凸緣。

進一步地，承托環(huán)下端面設(shè)置有用于緩沖的緩沖層。

進一步地，導(dǎo)向筒的底端周向環(huán)設(shè)有多個用于卡接限位的卡接銷釘。

本發(fā)明的有益效果是，采用液壓夾緊裝置取代現(xiàn)有技術(shù)中的無人遙控潛水機的機械鎖緊機構(gòu)，能夠有效減少無人遙控潛水機進行精確的鎖緊操作，避免水下工作環(huán)境對無人遙控潛水機的操作產(chǎn)生影響，本發(fā)明實施例中，無人遙控潛水機僅需驅(qū)動液壓夾緊裝置即可完成節(jié)流閥的夾緊或者松開操作，從而能夠達到節(jié)流閥安全平穩(wěn)地回收和下放的目的。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例中鉆桿適配器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例中液壓夾緊裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例中液壓夾緊裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置實施例中液壓夾緊裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記：10、連接支撐組件；11、連接框架；12、鉆桿適配器；13、潛水機操作扶手；121、加強板；122、固定孔；123、吊孔；124、鉆桿連接部；20、液壓夾緊裝置；21、液壓升降機；22、液壓夾緊組件；211、第一液壓缸；212、豎直升降桿；221、第二液壓缸；222、卡爪；30、導(dǎo)向組件；31、導(dǎo)向套筒；32、承托環(huán)；33、卡接銷釘。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1至圖8所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置，水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置包括連接支撐組件10、液壓夾緊裝置20和導(dǎo)向組件30。連接支撐組件10與水下采油系統(tǒng)的鉆桿連接。液壓夾緊裝置20能夠在無人遙控潛水機的驅(qū)動下夾緊或者松開水下采油系統(tǒng)的節(jié)流閥，液壓夾緊裝置20與連接支撐組件10連接，導(dǎo)向組件30與連接支撐組件10連接。

采用液壓夾緊裝置20取代現(xiàn)有技術(shù)中的無人遙控潛水機的機械鎖緊機構(gòu)，能夠有效減少無人遙控潛水機進行精確的鎖緊操作，避免水下工作環(huán)境對無人遙控潛水機的操作產(chǎn)生影響，本發(fā)明實施例中，無人遙控潛水機僅需驅(qū)動液壓夾緊裝置20即可完成節(jié)流閥的夾緊或者松開操作，從而能夠達到節(jié)流閥安全平穩(wěn)地回收和下放的目的。

如圖1至圖3所示，液壓夾緊裝置20包括液壓升降機21和液壓夾緊組件22。液壓升降機21固定在連接支撐組件10上。液壓夾緊組件22設(shè)置在液壓升降機21上，液壓升降機21能夠帶動液壓夾緊組件22沿鉆桿的軸線方向移動，并且液壓夾緊組件22自身能夠沿鉆桿的徑向移動并將節(jié)流閥夾緊或者松開。本發(fā)明實施例中，鉆桿的徑向與節(jié)流閥的徑向平行，鉆桿的軸線與節(jié)流閥的軸線共線。

具體地，如圖6至圖8所示，本發(fā)明實施例中的液壓升降機21包括第一液壓缸211和豎直升降桿212。豎直升降桿212的一端與第一液壓缸211連接，豎直升降桿212的另一端固定有液壓夾緊組件22。第一液壓缸211上設(shè)置有第一油口和第二油口，在工作時，無人遙控潛水機與第一油口和第二油口連接，無人遙控潛水機通過上述第一油口和第二油口完成注油和回油的操作。第一液壓缸211能夠驅(qū)動豎直升降桿212沿鉆桿的軸線方向運動，本發(fā)明實施例中，鉆桿的軸線方向為豎直方向，鉆桿的徑向方向為水平方向。

需要說明的是，第一液壓缸211為現(xiàn)有技術(shù)中的單出桿液壓缸，該第一液壓缸211與無人遙控潛水機的密封屬于現(xiàn)有技術(shù)。

液壓夾緊組件22包括第二液壓缸221和多個卡爪222，第二液壓缸221能夠驅(qū)動多個卡爪222沿鉆桿的徑向夾緊或者松開節(jié)流閥。

本發(fā)明實施例中的第二液壓缸221為雙位同步伸縮液壓缸(請參照公開號為CN204476930U的專利申請)，無人遙控潛水機能夠與雙位同步伸縮液壓缸的三個工作油口連接，并實現(xiàn)多個卡爪同時沿鉆桿的徑向向內(nèi)回收或者同時沿鉆桿的徑向向外張開的操作。該無人遙控潛水機與雙位同步伸縮液壓缸的密封也屬于現(xiàn)有技術(shù)。

本發(fā)明實施例中，卡爪222沿鉆桿的軸線方向設(shè)置，卡爪222的內(nèi)表面為與節(jié)流閥外周面相適配的圓弧型結(jié)構(gòu)，在卡爪222的內(nèi)表面設(shè)置有多個防滑凸起，以保證夾持的穩(wěn)定性。

當(dāng)無人遙控潛水機驅(qū)動第一液壓缸211工作時，豎直升降桿212在第一液壓缸211的驅(qū)動下沿圖6所示豎直方向向下運動，從而帶動設(shè)置在豎直升降桿212下端的液壓夾緊組件22向下運動，即向靠近節(jié)流閥的方向移動。

當(dāng)液壓夾緊組件22在豎直升降桿212的帶動下移動到設(shè)定位置后，無人遙控潛水機驅(qū)動第二液壓缸221工作，使上述第二液壓缸221驅(qū)動多個卡爪222均沿鉆桿的徑向朝向靠近節(jié)流閥的方向運動，直至多個卡爪222將節(jié)流閥夾緊，從而完成對節(jié)流閥的鎖緊操作。

相反地，在需要解鎖節(jié)流閥時，通過無人遙控潛水機驅(qū)動第二液壓缸221工作，使上述多個卡爪222沿鉆桿的徑向朝遠離節(jié)流閥的方向移動并將節(jié)流閥松開，從而完成節(jié)流閥的解鎖操作。

當(dāng)節(jié)流閥被卡爪222解鎖后，通過無人遙控潛水機驅(qū)動第一液壓缸211工作，使豎直升降桿212帶動液壓夾緊組件22沿豎直方向向上運動，并遠離節(jié)流閥，使節(jié)流閥能夠快捷方便的取出。

如圖1至圖5所示，連接支撐組件10包括連接框架11和鉆桿適配器12。連接框架11為筒形鏤空狀結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例中該連接框架11采用三角層疊結(jié)構(gòu)，可以有效增加連接框架11的支撐穩(wěn)定性。鉆桿適配器12設(shè)置在連接框架11的上端，鉆桿適配器12能夠與鉆桿連接。上述鉆桿用于提升和下放整個水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置。液壓夾緊裝置20設(shè)置在連接框架11內(nèi)，導(dǎo)向組件30設(shè)置在連接框架11的下端。

具體地，如圖4和圖5所示，鉆桿適配器12包括圓板形的底座，該底座固定在連接框架11的頂部。沿底座的周向設(shè)置有多個固定孔122，該固定孔122用于與連接框架11通過螺栓固定連接。當(dāng)然，也可以采用焊接固定的方式將底座與連接框架11固定。

進一步地，在底座上設(shè)置有鉆桿連接部124，該鉆桿連接部124固定于底座的圓心位置。該鉆桿連接部124能夠與鉆桿的一端固定連接，從而帶動底座和與底座固定的連接框架11沿鉆桿的軸線方向上下移動或者繞鉆桿的軸線方向轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，在鉆桿連接部124的周向設(shè)置有用于加強支撐強度的加強板121，以增加鉆桿連接部124與底座的連接穩(wěn)定性。

進一步優(yōu)選地，連接框架11的外側(cè)固定設(shè)置有潛水機操作扶手13。該潛水機操作扶手13用于與無人遙控潛水機配合。在安裝及回收操作過程中，無人遙控潛水機的一只機械手可以抓緊該潛水機操作扶手13，無人遙控潛水機的另一只機械手能夠?qū)σ簤簥A緊裝置20進行液壓回路的連接操作等。

如圖1至圖3所示，水下采油系統(tǒng)設(shè)置有節(jié)流閥導(dǎo)向筒和節(jié)流閥導(dǎo)向基座。導(dǎo)向組件30包括導(dǎo)向套筒31，導(dǎo)向套筒31的上端與連接支撐組件10(連接框架11)的下端固定連接，導(dǎo)向套筒31能夠與節(jié)流閥導(dǎo)向筒配合導(dǎo)向。在下放水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置時，當(dāng)該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置靠近水下采油系統(tǒng)設(shè)定位置的時候，通過上述導(dǎo)向套筒31與節(jié)流閥導(dǎo)向筒配合導(dǎo)向，實現(xiàn)該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置能夠運動到指定位置。

需要說的是，本發(fā)明實施例中的導(dǎo)向套筒31的橫向截面為C形，即導(dǎo)向套筒31具有一個開口結(jié)構(gòu)，能夠便于無人遙控潛水機進行相應(yīng)操作。

優(yōu)選地，導(dǎo)向套筒31上設(shè)置有承托環(huán)32，承托環(huán)32為沿導(dǎo)向套筒31的周向設(shè)置的環(huán)狀凸緣，承托環(huán)32能夠與節(jié)流閥導(dǎo)向基座配合定位。設(shè)置承托環(huán)32，目的是與節(jié)流閥導(dǎo)向基座進行配合定位，當(dāng)運動到指定位置時，通過承托環(huán)32與導(dǎo)向基座配合卡接，實現(xiàn)定位的作用。

進一步地，承托環(huán)32朝向節(jié)流閥導(dǎo)向基座的一端面(下端面)設(shè)置有用于緩沖的緩沖層。本發(fā)明實施例中，該緩沖層為緩沖海綿，在海水浸泡后，該緩沖海綿膨脹，可以有效延長承托環(huán)32與節(jié)流閥導(dǎo)向基座的接觸時間，實現(xiàn)該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置的軟著陸。

進一步地，水下采油系統(tǒng)的節(jié)流閥導(dǎo)向筒的底部設(shè)置有卡接定位槽(圖2和圖3中僅示出節(jié)流閥導(dǎo)向筒底部的部分結(jié)構(gòu))，導(dǎo)向套筒31的底端周向環(huán)設(shè)有多個用于卡接限位的卡接銷釘33。

在本發(fā)明實施例中，上述卡接定位槽為J形槽，當(dāng)本發(fā)明實施例中的該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置下放到設(shè)定位置時，上述卡接銷釘33對應(yīng)位于J形槽的底部，此時通過鉆桿帶動該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置轉(zhuǎn)動，使卡接銷釘33旋轉(zhuǎn)并與J形槽鎖定，從而完成導(dǎo)向套筒31與水下采油系統(tǒng)的節(jié)流閥導(dǎo)向筒的鎖定，防止水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置發(fā)生晃動，便于液壓夾緊裝置20對節(jié)流閥進行安裝或者回收。

當(dāng)液壓夾緊裝置20的安裝或者回收操作結(jié)束后，通過鉆桿帶動導(dǎo)向套筒31反向旋轉(zhuǎn)，使卡接銷釘33運行到J形槽的直線段底部，此時鉆桿上提該水下采油系統(tǒng)中節(jié)流閥的安裝及回收裝置，卡接銷釘33能夠順利由J形槽中脫出。本發(fā)明實施例中的卡接銷釘33為剪切銷釘，以承受足夠的剪切力。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中的節(jié)流閥的安裝操作和回收操作屬于類似操作，此處不再一一進行贅述。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：采用液壓夾緊裝置20取代現(xiàn)有技術(shù)中的無人遙控潛水機的機械鎖緊機構(gòu)，能夠有效減少無人遙控潛水機進行精確的鎖緊操作，避免水下工作環(huán)境對無人遙控潛水機的操作產(chǎn)生影響，本發(fā)明實施例中，無人遙控潛水機僅需驅(qū)動液壓夾緊裝置20即可完成節(jié)流閥的夾緊或者松開操作，從而能夠達到節(jié)流閥安全平穩(wěn)地回收和下放的目的。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施例，不能以其限定發(fā)明實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本發(fā)明中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。