本發(fā)明涉及海洋鉆探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海洋鉆探立管上部連接裝置。

背景技術(shù)：

深海石油項(xiàng)目中，立管以及立管與fpso油輪的連接至關(guān)重要。其中，海洋立管上部連接組件是關(guān)鍵部件。

海洋立管上部連接組件的設(shè)計(jì)牽涉到懸浮筒的動(dòng)載荷、立管的動(dòng)載荷、油輪的動(dòng)載荷、以及各種連接管路傳遞的動(dòng)載荷，因此極為復(fù)雜。海洋立管上部連接組件的尺寸一般高達(dá)十多米，設(shè)計(jì)重量通常在一百多噸。此外，根據(jù)立管的用途不同，各個(gè)海洋立管上部連接組件的設(shè)計(jì)都有一定的差異。

現(xiàn)有技術(shù)中的海洋立管上部連接組件雖然滿足所有工況要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和安裝成本都非常高。尤其是深海鉆探船作業(yè)，代價(jià)極其昂貴，安裝的時(shí)間長短對(duì)成本影響極大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種海洋鉆探立管上部連接裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中制造和安裝成本高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種海洋鉆探立管上部連接裝置，包括傾斜設(shè)置的前支架和豎直設(shè)置的后支架，所述前支架的兩側(cè)分別各通過一個(gè)側(cè)支架與所述后支架固定連接；所述后支架的上端安裝有母容器接口單元；所述后支架上安裝有連續(xù)油管支撐結(jié)構(gòu)；所述前支架的遠(yuǎn)離所述后支架的一側(cè)由上至下地安裝有水下連接器接口單元和懸吊平臺(tái)。

優(yōu)選地，所述后支架包括兩個(gè)平行設(shè)置的主支撐管，所述兩個(gè)主支撐管的上端安裝有懸掛樁，所述兩個(gè)主支撐管的下端通過倒角鏈接接口單元連接。

優(yōu)選地，所述主支撐管的上端安裝有主吊裝墊板，所述主吊裝墊板上形成有主吊裝孔。

優(yōu)選地，所述主支撐管的中部設(shè)置有吊裝耳軸。

優(yōu)選地，所述前支架包括兩個(gè)平行設(shè)置的斜支管。

優(yōu)選地，所述斜支管的中部設(shè)置有顛倒耳軸。

優(yōu)選地，所述斜支管的下端設(shè)置有運(yùn)輸?shù)醵?/p>

優(yōu)選地，所述前支架上還安裝有抗彎曲增強(qiáng)器。

優(yōu)選地，所述抗彎曲增強(qiáng)器位于所述水下連接器接口單元與所述懸吊平臺(tái)之間的位置。

優(yōu)選地，所述前支架、所述后支架、所述側(cè)支架及所述連續(xù)油管支撐結(jié)構(gòu)均采用封閉的空心管件制成，所述母容器接口單元、所述懸吊平臺(tái)及所述懸掛樁均采用開放式管件制成。

在上述技術(shù)方案中，前支架和后支架連接并形成一個(gè)梯形結(jié)構(gòu)布局，拋棄了現(xiàn)有技術(shù)中的長方形框架結(jié)構(gòu)的布局，并經(jīng)過有限元分析仿真驗(yàn)證，可全面滿足各種工況條件下的強(qiáng)度、疲勞等設(shè)計(jì)要求，因此，不僅可以大大減輕整體結(jié)構(gòu)的重量，而且由于結(jié)構(gòu)的簡化，使生產(chǎn)運(yùn)輸安裝和后期的維護(hù)等都得到極大的簡化，因此大幅度節(jié)約制造和安裝運(yùn)輸成本。相對(duì)于傳統(tǒng)的箱型結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明具有重量輕、制造成本低、強(qiáng)度疲勞壽命高等顯著優(yōu)點(diǎn)。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

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

圖1是本發(fā)明的立體圖；

圖2是本發(fā)明的另一立體圖；

圖3是本發(fā)明的又一立體圖。

圖中附圖標(biāo)記：1、側(cè)支架；2、母容器接口單元；3、連續(xù)油管支撐結(jié)構(gòu)；4、水下連接器接口單元；5、懸吊平臺(tái)；6、主支撐管；7、懸掛樁；8、倒角鏈接接口單元；9、主吊裝墊板；10、吊裝耳軸；11、斜支管；12、顛倒耳軸；13、運(yùn)輸?shù)醵?4、抗彎曲增強(qiáng)器。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

深海石油開采技術(shù)是中國的弱項(xiàng)，而中國作為一個(gè)能源需求大國，未來的海上石油開采有巨大的需求和前景。

本發(fā)明提供了一種海洋鉆探立管上部連接裝置，包括傾斜設(shè)置的前支架和豎直設(shè)置的后支架，所述前支架的兩側(cè)分別各通過一個(gè)側(cè)支架1與所述后支架固定連接；所述后支架的上端安裝有母容器接口單元2；所述后支架上安裝有連續(xù)油管支撐結(jié)構(gòu)3；所述前支架的遠(yuǎn)離所述后支架的一側(cè)由上至下地安裝有水下連接器接口單元4和懸吊平臺(tái)5。

在上述技術(shù)方案中，前支架和后支架連接并形成一個(gè)梯形結(jié)構(gòu)布局，拋棄了現(xiàn)有技術(shù)中的長方形框架結(jié)構(gòu)的布局，并經(jīng)過有限元分析仿真驗(yàn)證，可全面滿足各種工況條件下的強(qiáng)度、疲勞等設(shè)計(jì)要求，因此，不僅可以大大減輕整體結(jié)構(gòu)的重量，而且由于結(jié)構(gòu)的簡化，使生產(chǎn)運(yùn)輸安裝和后期的維護(hù)等都得到極大的簡化，因此大幅度節(jié)約制造和安裝運(yùn)輸成本。相對(duì)于傳統(tǒng)的箱型結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明具有重量輕、制造成本低、強(qiáng)度疲勞壽命高等顯著優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明通過上述梯形結(jié)構(gòu)布局改變了現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)稱型的結(jié)構(gòu)框架，充分考慮了立管連接中的載荷的嚴(yán)重不對(duì)稱性，可使結(jié)構(gòu)和載荷的方向基本一致，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力。

本發(fā)明可以應(yīng)用于深海油田的各種立管連接中，并不僅僅局限于slhr(單線復(fù)合立管)立管，對(duì)生產(chǎn)立管，對(duì)服務(wù)立管、注水立管、輸氣立管等也適用。整個(gè)結(jié)構(gòu)按功能分成了幾個(gè)子結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)和安裝以及安裝后的檢測相對(duì)簡潔。

優(yōu)選地，所述后支架包括兩個(gè)平行設(shè)置的主支撐管6，所述兩個(gè)主支撐管6的上端安裝有懸掛樁7，所述兩個(gè)主支撐管6的下端通過倒角鏈接接口單元8連接。優(yōu)選地，所述前支架包括兩個(gè)平行設(shè)置的斜支管11。

優(yōu)選地，所述主支撐管6的上端安裝有主吊裝墊板9，所述主吊裝墊板9上形成有主吊裝孔。

優(yōu)選地，所述主支撐管6的中部設(shè)置有吊裝耳軸10。優(yōu)選地，所述斜支管11的中部設(shè)置有顛倒耳軸12。優(yōu)選地，所述斜支管11的下端設(shè)置有運(yùn)輸?shù)醵?3。運(yùn)輸?shù)跹b是實(shí)際安裝過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在梯形結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過上述實(shí)施例，設(shè)計(jì)了合理的吊裝結(jié)構(gòu)以滿足實(shí)際安裝需要。

優(yōu)選地，所述前支架上還安裝有抗彎曲增強(qiáng)器14。優(yōu)選地，所述抗彎曲增強(qiáng)器14位于所述水下連接器接口單元4與所述懸吊平臺(tái)5之間的位置。

優(yōu)選地，所述前支架、所述后支架、所述側(cè)支架及所述連續(xù)油管支撐結(jié)構(gòu)3均采用封閉的空心管件制成，所述母容器接口單元2、所述懸吊平臺(tái)5及所述懸掛樁7均采用開放式管件制成。采用這種封閉的空心管件與開放式管件相結(jié)構(gòu)的形式，使部分零件得以封閉從而提高了系統(tǒng)的浮力，可使整個(gè)系統(tǒng)在水中的重量只是在空中重量的約三分之二。

本發(fā)明中梯形結(jié)構(gòu)布局的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)稱型結(jié)構(gòu)來說，充分考慮了結(jié)構(gòu)質(zhì)心的穩(wěn)定位置，在設(shè)計(jì)各個(gè)分部件時(shí)保證了結(jié)構(gòu)質(zhì)心的位置不變。此外，在設(shè)計(jì)梯形結(jié)構(gòu)布局時(shí)，本發(fā)明可采用10種不同尺寸管件完成整個(gè)結(jié)構(gòu)，因而可采用盡量少的不同尺寸的部件，減小了訂購材料和焊接加工的費(fèi)用。最后，本發(fā)明設(shè)計(jì)充分考慮了所有設(shè)計(jì)工況，設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照海洋石油工程的系列國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

本發(fā)明各部件尺寸相對(duì)固定，可根據(jù)用途不同進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)楹Ｑ蠊こ痰奶厥庑?，不同用途的立管所承受的環(huán)境載荷完全不同，因此ura結(jié)構(gòu)也必須根據(jù)不同的用途調(diào)整。本發(fā)明梯形布局的特點(diǎn)是，大部分部件的尺寸相對(duì)固定，其他部分部件根據(jù)用途可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。例如，對(duì)非生產(chǎn)ura和注水ura，基本結(jié)構(gòu)不變，僅橫向間距需要做一定調(diào)整。

與最相近的英國石油安哥拉block31(31板塊)項(xiàng)目中的海洋鉆探立管上部連接裝置相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)大幅度簡化，而且更加合理，強(qiáng)度疲勞壽命顯著提高。在制造和安裝中會(huì)大幅降低成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。