在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具

摘要

本发明公开了一种在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具，它包括左半环、螺栓、右半环、吊环、压块、连接板和圆柱销。所述左半环和右半环经连接板、圆柱销铰连接，再加上用螺栓锁紧，从而形成一道圆环形的吊具。该吊具内孔壁轴向截面为内凹曲面，它与被起吊套管母接头的焊颈段外置台肩相配合，构成以凹凸面互补的止下滑式卡箍式套合结构。所述吊环与压块配合组成系吊索的起吊扣，在配对的左半环和右半环外壁上至少共固定连接3只等间距排列的起吊扣。本发明结构简单，操作便捷，套管提升过程中既能准确限位，又能防止被起吊套管下滑，同时也做到套管外壁无损。应用本发明在深海石油钻井现场不需要配焊工及焊接设备，因此可降低生产成本，也避免明火作业的风险。

说明书

技术领域

本发明属于石油钻井装备技术领域的一项技术方案，具体地讲，本发明涉及一种深海石油钻井配套工具，特别是一种在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具。

背景技术

石油是现代社会应用量最多的能源之一，人类经过近百年的石油开采，陆地石油资源已日渐枯竭，鉴于此情况，当代人已把石油开采目标地转向海洋，特别是深海，由于海洋地质、气候等环境比陆地复杂，故深海石油钻井工况相对较复杂，对配套深海石油钻具设备的可靠性、安全性等性能有更高的要求。提升套管是钻井工艺的重要组成部分，配套的吊具性能直接影响石油钻井的安全及工作效率。长度近10m的套管属于典型细长管，重达数百公斤，为了确保在深海石油钻井现场安全、高效提升套管，工程中通常在被起吊的套管上端外壁焊接数只吊环，吊环纯作为起吊扣，便于可靠地提升套管。可是，在套管上增设吊环属于工艺性结构，待套管被提升到位后便失去存在价值，必须逐一切割去除，以恢复套管原状。因现有技术必须在深海石油钻井现场实施焊接和切割吊环作业，再加上套管外壁上焊接和切割吊环属于明火作业，存在极大安全隐患。另一方面存在的问题是此种热加工，易在套管端部残留内应力，有可能引发套管接头变形，形成安全隐患。再一个问题也不可忽视，就是在套管母接头端部固定连接吊环经济性不好，原因是实施此工艺必须在深海石油现场配有焊工及相应设备。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具，该吊具采用非固定连接方式实现对被起吊套管快速可靠套合，此种卡箍式套合结构简单、受力合理、操作便捷、起吊安全。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具，它包括左半环、螺栓、右半环、吊环、压块、连接板和圆柱销。所述左半环和右半环的主体呈半圆形，它由同一只坯料圆环沿直径线分割成两半，在一端切口处用连接板和圆柱销连接成双节联体铰连接结构，另一端切口处的左半环外壁设有一节预置的左凸台，右半环外壁对应位置设有一节预置螺孔的右凸台，配对而设的两只凸台用螺栓连接；其改进之处在于：所述左半环和右半环经铰连接和螺栓锁紧形成一道可拆卸的圆环形吊具，其内壁轴向截面为内凹曲面，它与被起吊套管母接头的焊颈段外置台阶相配合，构成以凹凸面互补的止下滑式卡箍式套合结构。所述吊环与压块配合组成系吊索的起吊扣，在配对的左半环和右半环外壁上至少固定连接3只等间距排列的起吊扣。

作为进一步改进方案，所述圆环形的吊具上端内孔直径比下端内孔直径大，上端内孔直径等于被起吊套管母接头外壁最大直径值，下端内孔直径等于被起吊套管母接头焊颈段外壁直径值。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、本发明吊具采用卡箍式套合结构，该结构简单，张开便于套合套管，锁紧实现可靠套合套管，此结构为高效提升套管创造有利条件；

2、本发明吊具自备吊环，提升套管时做到被起吊套管表面无损，也不存在残留热应力问题；

3、应用本发明吊具，在深海石油钻井现场不需要配焊工，也不需要配置焊接设备，所以经济性能好；

4、应用本发明吊具可避免明火作业，大大提高石油钻井现场的安全性。

附图说明

图1是本发明处于锁紧状态下的结构示意图。

图2是图1中A－A剖面示意图。

图3是本发明处于张开状态下的结构示意图。

图4是左半环或右半环的轴向截面结构示意图。

图5是图4B处截面示意图。

图6是被起吊套管母接头一端的结构示意图。

图7是被起吊套管母接头焊颈段结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的一种在深海石油钻井现场用于夹持套管的吊具，它包括左半环1、螺栓2、右半环3、吊环4、压块5、连接板6和圆柱销7。左半环1和右半环3的主体如图3所示呈半圆形，它由同一只坯料圆环沿直径线分割成两半。 在一端切口处用连接板6和圆柱销7连接成如图2所示的双节铰连结构。另一端切口处的左半环1外壁设有一节预置通孔的左凸台1.1，右半环3外壁设有一节预置螺孔的右凸台3.1，配对而设的两只凸台用螺栓2连接。此种连接结构既便于左半环1和右半环3自由张开，也便于相合后用螺栓2锁紧已套合的被起吊套管母接头外壁。为了进一步提高套合被起吊套管的可靠性，所述左半环1和右半环3内孔壁轴向截面设计成内凹曲面，具体形状如图4、图5所示。该曲面与图6、图7所示被起吊套管母接头的焊颈段外置台阶配合，形成一种以凹凸面互补的止下滑式卡箍式套合结构。所述吊环4与压块5配合组成系吊索的起吊扣，在配对的左半环1和右半环3外壁上至少共固定连接3只等间距排列的起吊扣。

本实施例中被起吊套管的母接头外壁直径为936mm，焊颈外壁直径为914mm，此种大口径套管自重较大，为了安全起见，本实施例如图1所示，共固定连接6只等间距排列的起吊扣。更重要的结构特征是圆环形的吊具上端内孔直径比下端内孔直径大，上端内孔直径按被起吊套管母接头最大直径936mm制作，下端内孔按被起吊套管母接头焊颈段外壁直径914mm制作。此种上大下小的凹凸面台阶互配，既能准确限位，又能防止被起吊套管在提升过程中下滑，此种套合结构还做到套管外壁无损。本发明实际应用时，因被起吊的套管外壁上不需要在现场焊接吊环4，所以在深海石油钻井现场不需要配焊工，也不需要配置焊接设备，从而降低生产成本，也避免明火作业的风险。