RU2712857C1 - Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system - Google Patents
Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712857C1 RU2712857C1 RU2019120905A RU2019120905A RU2712857C1 RU 2712857 C1 RU2712857 C1 RU 2712857C1 RU 2019120905 A RU2019120905 A RU 2019120905A RU 2019120905 A RU2019120905 A RU 2019120905A RU 2712857 C1 RU2712857 C1 RU 2712857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- conductor
- conical surface
- conical
- conical surfaces
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 106
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ FIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к области подводной добычи углеводородов, в частности, к подводным скважинам и средствам соединения колонны кондуктора с колонной направления.The present invention relates to the field of underwater hydrocarbon production, in particular, to subsea wells and means for connecting a conductor column to a directional column.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Из уровня техники известно противоротационное устройство, предназначенное для предотвращения вращения корпуса колонны кондуктора внутри корпуса колонны направления, раскрытое в источнике US 6695059 В2 (опубликован 24.02.2004). Указанное устройство снабжено множеством противоротационных механизмов между корпусами колонны кондуктора и колонны направления. Данные механизмы обращены по направлению к корпусу колонны кондуктора и размещены на расстоянии друг от друга по окружности на внутренней части корпуса колонны направления между двумя упорными заплечниками. Противоротационное устройство дополнительно включает в себя множество соответствующих пазов, расположенных на внешней стороне корпуса колонны кондуктора. Множество противоротационных механизмов снабжены пружинами, при этом указанные механизмы выступают радиально от поверхности корпуса колонны направления в выступающей позиции. При размещении корпуса колонны кондуктора в корпус колонны направления корпус колонны кондуктора поджимает противоротационные механизмы колонны направления в сложенную позицию. Затем, при вращении корпуса колонны кондуктора внутри корпуса колонны направления до момента размещения противоротационных механизмов напротив соответствующих пазов, указанные противоротационные механизмы снова переходят в выступающую позицию в пазах корпуса колонны направления.The prior art anti-rotation device designed to prevent rotation of the casing of the conductor column inside the casing of the direction, disclosed in the source US 6695059 B2 (published on 02.24.2004). The specified device is equipped with a variety of anti-rotation mechanisms between the casing of the conductor column and the column direction. These mechanisms are directed towards the casing column housing and are placed at a distance from each other around the circumference on the inner part of the directional column housing between the two thrust shoulders. The anti-rotation device further includes a plurality of corresponding grooves located on the outside of the conductor column housing. Many anti-rotation mechanisms are provided with springs, while these mechanisms protrude radially from the surface of the housing of the direction column in a protruding position. When placing the conductor column housing in the directional column housing, the conductor column housing presses the anti-rotation mechanisms of the directional column into a folded position. Then, when the conductor column body is rotated inside the direction column body until the anti-rotation mechanisms are placed opposite the corresponding grooves, these anti-rotation mechanisms again move to the protruding position in the grooves of the direction column housing.
Кроме того, из уровня техники известен источник US 5029647, опубл. 09.07.1991, раскрывающий узел соединения колонны кондуктора и колонны направления, в котором внешнюю часть колонны кондуктора заклинивают относительно внутренней части колонны направления для создания предварительного натяжения между указанными корпусами. Заклинивание осуществляется с помощью верхней и нижней конических секций, разнесенных в осевом направлении друг относительно друга и образованных на внешней части колонны кондуктора и внутренней части колонны направления, соответственно. Эти конические секции уменьшаются в диаметре под небольшим углом относительно продольной оси. Секции имеют такие размеры, что при опускании внутреннего корпуса в наружный корпус обеспечивается его вклинивание. Известный узел соединения также снабжен средствами фиксации внутренней части колонны направления относительно внешней части колонны кондуктора после того, как верхние и нижние конические поверхности полностью зацепятся друг с другом. Средства фиксации включают в себя запорное кольцо с зубчатым профилем и храповик в виде разъемного зубчатого кольца, имеющие сопрягаемые зубцы, обеспечивающие вход в зацепление с запорным кольцом. Для установки колонны кондуктора используют инструмент, к которому требуется приложение усилия, необходимого и достаточного для проталкивания колонны кондуктора внутрь колонны направления с обеспечением вклинивания колонны кондуктора в колонну направления. Раскрытые в US 6695059 В2 и US 5029647 устройства противодействуют значительным изгибающим нагрузкам, действующим на корпус колонны кондуктора, вызванным, в частности, вращающей силой, передаваемой от плавучего бурового судна. Преимущественно, указанным силам противодействует сцепление, обусловленное силами трениями посадочных буртов внутреннего корпуса и внешнего корпуса. В случае, если вращающие силы достаточно сильны для того, чтобы вызвать вращение внутреннего корпуса внутри внешнего корпуса, одно из соединений обсадных труб ниже внутреннего корпуса может начать отвинчиваться, что, в свою очередь, приведет к серьезным проблемам в эксплуатации.In addition, the prior art source US 5029647, publ. 07/09/1991, revealing the connection node of the conductor column and the directional column, in which the outer part of the conductor column is wedged relative to the inner part of the directional column to create a preliminary tension between said bodies. Jamming is carried out using the upper and lower conical sections, spaced axially relative to each other and formed on the outer part of the conductor column and the inner part of the direction column, respectively. These conical sections are reduced in diameter at a slight angle relative to the longitudinal axis. The sections have such dimensions that when lowering the inner case into the outer case, it is wedged. The known joint is also provided with means for fixing the inner part of the column of direction relative to the outer part of the column of the conductor after the upper and lower conical surfaces are fully engaged with each other. The locking means include a locking ring with a gear profile and a ratchet in the form of a split gear ring having mating teeth providing engagement with the locking ring. To install the conductor column, a tool is used that requires the application of the force necessary and sufficient to push the conductor column into the direction column, ensuring that the conductor column is wedged into the direction column. The devices disclosed in US 6695059 B2 and US 5029647 counteract significant bending loads exerted on the conductor column housing caused, in particular, by the rotational force transmitted from the floating drilling vessel. Advantageously, the adhesion counteracts these forces due to the frictional forces of the landing collars of the inner shell and the outer shell. If the rotational forces are strong enough to cause the rotation of the inner casing inside the outer casing, one of the casing joints below the inner casing may begin to unscrew, which, in turn, will lead to serious problems in operation.
Тем не менее, нагрузки, возникающие в процессе прокладки идущей от скважины выкидной линии могут вызывать кроме значительных изгибающих также и значительные сдвиговые нагрузки на устье скважины. Следует также принимать во внимание эффект термического удлинения или сокращения обсадных труб в скважине и присоединенных выкидных линий, а также дополнительные нагрузки вследствие возможного отклонения оси устья от вертикального положения.Nevertheless, the stresses arising in the process of laying the flow line from the wellbore can cause, in addition to significant bending, also significant shear loads at the wellhead. The effect of thermal elongation or contraction of the casing pipes in the well and attached flow lines, as well as additional loads due to the possible deviation of the well axis from a vertical position, should also be taken into account.
Следовательно, необходима такая конструкция, в которой будет обеспечено наилучшие распределение напряжений при установке колонны кондуктора в колонну направления и передача нагрузок, создаваемых буровой платформой и тепловым расширением обсадных колонн, от колонны кондуктора в колонну направления и далее в морской грунт.Therefore, a design is needed in which the best stress distribution will be ensured when the conductor string is installed in the direction string and the loads created by the drilling platform and thermal expansion of the casing are transferred from the conductor string to the direction string and further into the sea soil.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно настоящему изобретению предлагается механизм жесткого крепления системы подводных колонных головок, содержащий:According to the present invention, there is provided a mechanism for rigidly mounting a system of underwater column heads comprising:
концевую часть колонны кондуктора и концевую часть колонны направления для соединения друг с другом;the end of the conductor column and the end of the direction column for connection with each other;
группу храповиков со свободным ходом, установленных на концевой внешней части колонны кондуктора и представляющих собой разрезные кольца с зубчатым профилем;a group of ratchets with a free wheel mounted on the end outer part of the conductor string and consisting of split rings with a gear profile;
при этом концевая внутренняя часть колонны направления выполнена в виде зубчатой поверхности для зацепления с храповиками;while the end inner part of the column direction is made in the form of a gear surface for engagement with ratchets;
внешняя часть колонны кондуктора и внутренняя часть колонны направления имеют каждая первую, вторую, третью и четвертую конусные поверхности;the outer part of the conductor column and the inner part of the direction column each have first, second, third and fourth conical surfaces;
причем первая конусная поверхность колонны кондуктора выполнена с возможностью контакта с первой конусной поверхностью колонны направления, а вторая конусная поверхность колонны кондуктора выполнена с возможностью контакта со второй конусной поверхностью колонны направления, при этом конусность первых конусных поверхностей и вторых конусных поверхностей находится под углом 1° относительно продольной оси колонны кондуктора;moreover, the first conical surface of the column of the conductor is made with the possibility of contact with the first conical surface of the column of direction, and the second conical surface of the column of the conductor is made with the possibility of contact with the second conical surface of the column of direction, while the taper of the first conical surfaces and second conical surfaces is at an angle of 1 ° relative to the longitudinal axis of the conductor column;
третья конусная поверхность колонны кондуктора выполнена с возможностью контакта с третьей конусной поверхностью колонны направления, при этом конусность третьих конусных поверхностей находится под углом 19° относительно продольной оси колонны кондуктора;the third conical surface of the conductor column is configured to contact the third conical surface of the direction column, while the conicity of the third conical surfaces is at an angle of 19 ° relative to the longitudinal axis of the conductor column;
четвертая конусная поверхность колонны кондуктора выполнена с возможностью контакта с четвертой конусной поверхностью колонны направления, при этом конусность четвертых конусных поверхностей находится под углом 30° относительно продольной оси колонны кондуктора;the fourth conical surface of the column of the conductor is made with the possibility of contact with the fourth conical surface of the column of direction, while the taper of the fourth conical surfaces is at an angle of 30 ° relative to the longitudinal axis of the column of the conductor;
при этом при начальном контакте первой конусной поверхности колонны кондуктора с первой конусной поверхностью колонны направления и второй конусной поверхности колонны кондуктора со второй конусной поверхностью колонны направления между третьей конусной поверхностью колонны кондуктора и третьей конусной поверхностью колонны направления, а также между четвертой конусной поверхностью колонны кондуктора и четвертой конусной поверхностью колонны направления сохраняются зазоры при сохранении несущей способности контакта первых и вторых конусных поверхностей.in this case, at the initial contact of the first conical surface of the conductor column with the first conical surface of the conductor column and the second conical surface of the conductor column with the second conical surface of the conductor column between the third conical surface of the conductor column and the third conical surface of the conductor column, and also between the fourth conical surface of the conductor column and the fourth conical surface of the directional column gaps are maintained while maintaining the bearing capacity of the contact of the first and W conical surfaces.
Техническим результатом заявленного изобретения является сохранение посадки с натягом в жестком соединении при перемещении колонны кондуктора вверх, в том числе, в результате теплового расширения колонны кондуктора.The technical result of the claimed invention is to maintain an interference fit in a rigid connection when moving the conductor column up, including as a result of thermal expansion of the conductor column.
Кроме того, посредством заявленного изобретения достигаются увеличение эффективности передачи момента через соединение колонны кондуктора и колонны направления при увеличении нагрузки на соединение, повышение ресурса наработки системы подводных колонных головок до усталостного разрушения, а также активация механизма жесткой фиксации системы подводных колонных головок при минимальном осевом усилии.In addition, by means of the claimed invention, an increase in the efficiency of moment transmission through the connection of the conductor column and the direction column is achieved with an increase in the load on the connection, an increase in the operating life of the system of underwater column heads to fatigue fracture, and also the activation of the mechanism of rigid fixation of the system of underwater column heads with minimal axial force.
Технический результат достигается благодаря использованию четырех конусных поверхностей, размещенных на внешней части колонны кондуктора, и четырех конусных поверхностей, размещенных на внутренней части колонны направления.The technical result is achieved through the use of four conical surfaces located on the outer part of the column of the conductor, and four conical surfaces placed on the inside of the column of direction.
Первые и вторые конусные поверхности колонны кондуктора и колонны направления имеют угол конусности 1° относительно продольной оси колонны кондуктора. Данные конусные поверхности первыми входят в контакт при установке колонны кондуктора в колонну направления. The first and second conical surfaces of the conductor column and the direction column have a taper angle of 1 ° relative to the longitudinal axis of the conductor column. These conical surfaces first come into contact when the conductor column is installed in the direction column.
За счет небольшого угла наклона обеспечивается низкая контактная жесткость при относительном перемещении колонны кондуктора в колонне направления.Due to the small angle of inclination, low contact stiffness is ensured with relative movement of the conductor column in the direction column.
При тепловом расширении обсадных колонн возникает усилие, действующее на колонну кондуктора и стремящееся вытолкнуть ее вверх из колонны направления. Для предотвращения потери контакта между колоннами и, соответственно, снижения латеральной жесткости и усталостной выносливости соединения используются храповые механизмы. Храповики имеют свободный ход, определяющийся шагом резьбы, с максимальной величиной 7 мм.During thermal expansion of the casing strings, a force arises which acts on the conductor string and tends to push it upward from the direction string. To prevent loss of contact between the columns and, accordingly, reduce lateral stiffness and fatigue endurance of the compound, ratchet mechanisms are used. Ratchets have a free play, determined by the pitch of the thread, with a maximum value of 7 mm.
Таким образом, колонна кондуктора может сместиться относительно колонны направления в вертикальном направлении на величину свободного хода без сопротивления со стороны храповиков. Превышающее свободный ход храповиков относительное перемещение начальной установки колонны кондуктора в колонну направления позволяет иметь на первых и вторых конусных поверхностях (с углом конусности 1°) остаточное контактное давление как и при относительном подъеме колонны кондуктора по отношению к колонне направления на величину свободного хода храповиков.Thus, the conductor column can be displaced relative to the direction column in the vertical direction by the amount of free play without resistance from the ratchet. The relative displacement of the initial installation of the conductor column in the directional column exceeding the free movement of ratchets makes it possible to have residual contact pressure on the first and second conical surfaces (with a taper angle of 1 °) as with the relative rise of the conductor column relative to the directional column by the value of the ratchet free play.
Третьи конусные поверхности с углом конусности 19° передают весовые нагрузки, превышающие усилие минимальной установки 200 т, а также изгибающий момент от буровой платформы. Четвертые конусные поверхности с углом конусности 30°являются страховочными для передачи весовых нагрузок, величина которых превышает проектные значения, а также, частично, изгибающего момента.Third conical surfaces with a taper angle of 19 ° transmit weight loads exceeding a minimum installation force of 200 tons, as well as bending moment from the drilling platform. The fourth conical surfaces with a taper angle of 30 ° are safety belts for the transfer of weight loads, the value of which exceeds the design values, as well as, partially, the bending moment.
Также подобраны зазоры между третьими конусными поверхностями с углом конусности 19° и четвертыми конусными поверхностями с углом конусности 30°, имеющиеся при начальном контакте конусных поверхностей с углом конусности 1°. Данные зазоры определяют величину нагрузки, после которой контактная вертикальная жесткость значительно возрастает. При этом основную часть вертикальной нагрузки начинают воспринимать конусные поверхности с большим углом наклона. Зазоры подобраны так, чтобы нагрузки не превышали несущую способность конусных поверхностей с меньшим углом наклона до момента полного выбора зазоров и, соответственно, перераспределения нагрузок на конусные поверхности с большим углом наклона.Also selected are the gaps between the third conical surfaces with a taper angle of 19 ° and the fourth conical surfaces with a taper angle of 30 °, which are available at the initial contact of the conical surfaces with a taper angle of 1 °. These gaps determine the magnitude of the load, after which the contact vertical stiffness increases significantly. In this case, the conical surfaces with a large angle of inclination begin to perceive the main part of the vertical load. The gaps are selected so that the loads do not exceed the bearing capacity of the conical surfaces with a smaller angle of inclination until the moment of the complete selection of the gaps and, accordingly, the redistribution of loads on the conical surfaces with a large angle of inclination.
Колонна кондуктора и колонна направления выполнены из жаропрочной релаксационностойкой стали.The conductor column and the direction column are made of heat-resistant relaxation steel.
Колонна кондуктора и колонна направления могут иметь на своих конусных поверхностях по меньшей мере один слой антифрикционного покрытия. Храповики могут быть выполнены из конструкционной легированной стали. Материал, из которого выполнены храповики, предпочтительно имеет минимальный предел прочности 700 МПа и минимальную твердость 35 HRC.The conductor column and the direction column may have at least one anti-friction coating layer on their conical surfaces. Ratchets can be made of structural alloy steel. The ratchet material preferably has a minimum tensile strength of 700 MPa and a minimum hardness of 35 HRC.
В контексте настоящего описания слова «первый», «второй» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для различения существительных, к которым они относятся, но не для описания какой-либо конкретной связи между этими существительными.In the context of the present description, the words “first”, “second”, etc. used in the form of adjectives solely to distinguish the nouns to which they relate, but not to describe any specific connection between these nouns.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Вышеуказанные преимущества изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания предпочтительного варианта его осуществления, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The above advantages of the invention will become more apparent from the following description of a preferred embodiment, given with reference to the accompanying drawings, in which:
- на фиг. 1 изображено продольное сечение колонны направления с установленной в ней колонной кондуктора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения,- in FIG. 1 shows a longitudinal section of a directional column with a conductor column installed therein in accordance with a preferred embodiment of the invention,
- на фиг. 2 изображен механизм жесткого крепления системы подводных колонных головок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;- in FIG. 2 shows a mechanism for rigidly fastening a system of underwater column heads in accordance with a preferred embodiment of the invention;
- на фиг. 3 изображен увеличенный вид А механизма жесткого крепления системы подводных колонных головок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;- in FIG. 3 is an enlarged view A of a rigid attachment mechanism of an underwater column head system in accordance with a preferred embodiment of the invention;
- на фиг. 4 изображен детальный вид конусных поверхностей механизма жесткого крепления системы подводных колонных головок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;- in FIG. 4 is a detailed view of the conical surfaces of the hard mount mechanism of the underwater column head system in accordance with a preferred embodiment of the invention;
- на фиг. 5 изображен увеличенный вид В третьих и четвертых конусных поверхностей механизма жесткого крепления системы подводных колонных головок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;- in FIG. 5 is an enlarged view of the Third and fourth conical surfaces of the hard mount mechanism of the underwater column head system in accordance with a preferred embodiment of the invention;
- на фиг. 6 изображен увеличенный вид Г храповика в углублении.- in FIG. 6 shows an enlarged view of a ratchet in the recess.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описан механизм жесткого крепления системы подводных колонных головок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.Next, with reference to the accompanying drawings, a mechanism for rigidly attaching a system of underwater column heads in accordance with a preferred embodiment of the invention is described.
На фиг. 1 изображено продольное сечение колонны 1 направления, в которой размещена колонна 2 кондуктора. Механизм жесткого крепления системы подводных колонных головок согласно заявленному изобретению предназначен для соединения колонны 1 направления с колонной 2 кондуктора. Колонна 2 кондуктора имеет концевую внешнюю часть, на которой установлена группа храповиков.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a
На фиг. 2 проиллюстрировано, что в концевой внутренней части колонны 1 направления выполнены углубления 3 и 4 для зацепления с храповиками. На фиг. 3 более детально, чем на фиг. 2, показано, что внешняя часть колонны 2 кондуктора имеет первую конусную поверхность 5 и вторую конусную поверхность 6, а внутренняя часть колонны 1 направления имеет первую конусную поверхность 7 и вторую конусную поверхность 8, при этом первая конусная поверхность 5 колонны 2 кондуктора выполнена с возможностью контакта с первой конусной поверхностью 7 колонны 1 направления, а вторая конусная поверхность 6 колонны 2 кондуктора выполнена с возможностью контакта со второй конусной поверхностью 8 колонны 1 направления.In FIG. 2, it is illustrated that in the end inner part of the
Также, на фиг. 3 проиллюстрировано, что внешняя часть колонны 2 кондуктора имеет третью конусную поверхность 9 и четвертую конусную поверхность 10, а внутренняя часть колонны 1 направления имеет третью конусную поверхность 11 и четвертую конусную поверхность 12, при этом третья конусная поверхность 9 колонны 2 кондуктора выполнена с возможностью контакта с третьей конусной поверхностью 11 колонны 1 направления, а четвертая конусная поверхность 10 колонны 2 кондуктора выполнена с возможностью контакта с четвертой конусной поверхностью 12 колонны 1 направления.Also in FIG. 3, it is illustrated that the outer part of the
Согласно неограничивающему варианту осуществления эти конусные поверхности представляют собой цельно-конические поверхности, проходящие по всей окружности колонн. В месте первых конусных поверхностей 5, 7 диаметр наружной части колонны 2 кондуктора уменьшается в направлении ее концевой части таким образом, что при размещении колонны 1 кондуктора в колонне 2 направления образуется предварительное натяжение, т.е. преднатяг. Конусность первых конусных поверхностей 5, 7 находится под углом 1° относительно продольной оси колонны 2 кондуктора. Аналогично, вторые конусные поверхности 6, 8 имеют ту же конусность, что и первые.According to a non-limiting embodiment, these conical surfaces are solid conical surfaces extending over the entire circumference of the columns. In place of the first
Первые и вторые конусные поверхности являются опорными и при установке создают преднатяг между корпусом колонны 1 направления и корпусом колонны 2 кондуктора.The first and second conical surfaces are abutment and, when installed, create a preload between the housing of the
Конусность третьих конусных поверхностей 9, 11 находится под углом 19° относительно продольной оси колонны 2 кондуктора.The taper of the third
Конусность четвертых конусных поверхностей 10, 12 находится под углом 30° относительно продольной оси колонны 2 кондуктора. Согласно предлагаемому изобретению колонну 2 кондуктора опускают в колонну 1 направления под собственным весом, иными словами, под действием силы тяжести. При установке колонны 2 кондуктора в колонну 1 направления первая конусная поверхность 5 колонны 2 кондуктора сопрягается с первой конусной поверхностью 7 колонны 1 направления, а вторая конусная поверхность 6 колонны 2 кондуктора сопрягается со второй конусной поверхностью 8 колонны 1 направления. Таким образом, колонна 2 кондуктора опирается своими конусными поверхностями на конусные поверхности колонны 1 направления, то есть обеспечивается вклинивание колонны 2 кондуктора в колонну 1 направления. При этом создается преднатяг между колонной 2 кондуктора и колонной 1 направления, а между третьими конусными поверхностями 9, 11 и четвертыми конусными поверхностями 10, 12 сохраняется зазор, как показано на фиг. 4 и фиг. 5.The taper of the fourth
При воздействии изгибающих сил, действующих на колонну 2 кондуктора из-за волн и течений, необходимо обеспечить максимальную передачу изгибающих сил на колонну 1 направления. В этом случае указанные нагрузки, а также все весовые нагрузки, превышающие усилие минимальной установки в 200 т, перераспределяются от первых и вторых конусных поверхностей 5, 7, 6, 8 третьим конусным поверхностям 9, 11 с большим углом конусности, величина которого составляет 19°.When exposed to bending forces acting on the
Четвертые конусные поверхности 10, 12 с углом конусности, величина которого составляет 30°, являются страховочными и способны воспринимать экстремальные нагрузки, величина которых превышает проектные значения. Колонна 2 кондуктора и колонна 1 направления выполнены из жаропрочной релаксационностойкой стали, например, из стали AISI 8630, имеющей аналог сталь 30ХМА, категории прочности 586 МПа.The fourth
Колонна 2 кондуктора и колонна 1 направления могут иметь на своих конусных поверхностях по меньшей мере один слой антифрикционного покрытия.The
Необходимо понимать, что описанный выше для примера предпочтительный вариант осуществления изобретения не ограничивает объем настоящего изобретения. После ознакомления с настоящим описанием специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанным вариантам осуществления, все из которых будут попадать в объем патентной защиты изобретения, определяемый нижеследующей формулой изобретения.It should be understood that the preferred embodiment of the invention described above by way of example does not limit the scope of the present invention. After reviewing the present description, those skilled in the art can suggest many changes and additions to the described embodiments, all of which will fall within the scope of patent protection of the invention defined by the following claims.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120905A RU2712857C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120905A RU2712857C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712857C1 true RU2712857C1 (en) | 2020-01-31 |
Family
ID=69625153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120905A RU2712857C1 (en) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712857C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3188118A (en) * | 1963-05-27 | 1965-06-08 | Cameron Iron Works Inc | Pipe holding apparatus |
US5002131A (en) * | 1990-01-18 | 1991-03-26 | Vetco Gray Inc. | Casing tensioning mechanism for a casing hanger |
US5029647A (en) * | 1990-04-27 | 1991-07-09 | Vetco Gray Inc. | Subsea wellhead stabilization |
US20160145960A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Vetco Gray Inc. | Casing Hanger Shoulder Ring for Lock Ring Support |
RU171321U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-05-29 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | LINING Casing |
-
2019
- 2019-07-02 RU RU2019120905A patent/RU2712857C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3188118A (en) * | 1963-05-27 | 1965-06-08 | Cameron Iron Works Inc | Pipe holding apparatus |
US5002131A (en) * | 1990-01-18 | 1991-03-26 | Vetco Gray Inc. | Casing tensioning mechanism for a casing hanger |
US5029647A (en) * | 1990-04-27 | 1991-07-09 | Vetco Gray Inc. | Subsea wellhead stabilization |
US20160145960A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Vetco Gray Inc. | Casing Hanger Shoulder Ring for Lock Ring Support |
RU171321U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-05-29 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | LINING Casing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8333243B2 (en) | Tensioner anti-rotation device | |
US6752436B1 (en) | Fatigue-resistant threaded bevelled tubular element | |
US4662785A (en) | Apparatus and method for connecting subsea production equipment to a floating facility | |
US9714547B2 (en) | Marine drilling riser connector with removable shear elements | |
EP2173965B1 (en) | Pull-style tensioner system for a top-tensioned riser | |
US4892337A (en) | Fatigue-resistant threaded connector | |
US4183556A (en) | Liquid filled flexible sealing joint | |
US20120312544A1 (en) | Riser system | |
CZ20032441A3 (en) | Threaded element for threaded tubular connection resistant to fatigue | |
EP0235262B1 (en) | Fatigue resistant coupling for tubular members | |
US5683205A (en) | Stress relieving joint for pipe and method | |
RU2712857C1 (en) | Mechanism for rigid attachment of underwater column heads system | |
US5382056A (en) | Riser weak link | |
GB2138909A (en) | Marine riser coupling assembly | |
US5247996A (en) | Self preloading connection for a subsea well assembly | |
US8033330B2 (en) | Tool string threads | |
US20240003197A1 (en) | Compliant component for supporting bend stiffeners | |
US20110048728A1 (en) | Riser support system | |
JP6681376B2 (en) | Gyro-type hang-off system | |
US9945401B2 (en) | Failsafe system and method for reducing load in a hydraulic cylinder | |
RU2702489C1 (en) | Unit for connection of column of conductor and column of direction | |
EP2718531B1 (en) | Riser system | |
RU2470136C1 (en) | Locking device for well equipped run in on string | |
WO2006025744A1 (en) | Safety joint device for a pipe | |
WO2020229817A1 (en) | Load sharing bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210706 Effective date: 20210706 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210706 Effective date: 20211220 |