根据目前的报告调查显示,海底大部分油气资源分布在深海,各国的海洋石油开采技术方向正朝着智能化、清洁化和合作化发展。随着海洋资源不断地被开发,逐渐为大众所接受,人类需要掌握成熟的管道连接技术来开采深海油气田,所以,管道连接器开发设计的前景相当可观。
由于我们步入海洋资源开发的脚步比较晚,同时受到材料选型,加工设备先进性等方面的限制,在相关技术方面比较生疏,因此对深水管道的连接技术研发难度比较大,这也就在一定程度上对我国海洋工程技术的发展形成了阻碍。因此,为了不让我国在这方面的技术与国外的差距继续扩大,必须研发出开采深海资源的设备。第一,通过自主研发管汇连接器,培养并储备相关技术人才,可以掌握核心技术,缩短建设工期,降低成本;第二,开发此连接器能带来巨额效益,而且对国防安全也具有伟大的意义。
在上一个五年计划期间,国内有一部分科研单位开展深水连接器的研发和试验。目前,我国研制了连接器的试验样机,用于水下生产设备与管汇的快速连接。
Cameron公司具有以下几种连接器:DWHC型、HC型连接器、Model70、HCH4。
(1)如图1.1所示,DWHC连接器可以连接水下井口的最大极限内直径为18.75in,水下极限工作压力为15000psi[1],主要用于钻井,预紧力大。
(2)如图1.2所示,HC连接器能够可以连接到水下井口的最大极限内直径为21.25in,水下极限工作压力为5000psi;当需要极限的工作压力15000psi时,对应需要的最大内管径为18.75in[1]。
(3)如图1.3所示,Model70连接器能与水下井口最大内直径为21.25in连接,水下极限工作压力为10000psi;当极限工作压力15000psi,最大极限内直径18.75in[1]。
(4)如图1.4所示,HCH4连接器正常工作连接的水下井口最大极限内直径为18.75in,水下极限工作压力为15000psi,该连接器密封时的预紧载荷较大,井口与卡爪共有6个卡槽提供卡紧防止密封失效[1]。