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CN111819338A - 用于张力环下方的控制压力钻井系统的即插即用连接系统 - Google Patents

用于张力环下方的控制压力钻井系统的即插即用连接系统 Download PDF

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CN111819338A
CN111819338A CN201980017561.3A CN201980017561A CN111819338A CN 111819338 A CN111819338 A CN 111819338A CN 201980017561 A CN201980017561 A CN 201980017561A CN 111819338 A CN111819338 A CN 111819338A
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CN
China
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plug
ports
flange
ring
connection
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Application number
CN201980017561.3A
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English (en)
Inventor
约尔格·沙米巴蒂斯塔
莱安德罗·迪尼兹布兰道罗查
乔斯·欧金尼奥·德阿尔梅迪亚
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Jelle Inovaca Technology Co ltd
Original Assignee
Jelle Inovaca Technology Co ltd
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Abstract

用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统包括连接毂凸缘，连接毂凸缘被布置在伸缩接头的外筒的外表面的周围，连接毂凸缘包括多个穿通端口和多个连接毂凸缘端口。连接毂环被可移除地布置在连接毂凸缘的外表面的周围。连接毂环包括被构造成将连接毂环可移除地附接到连接毂凸缘的外表面的多个卡爪以及被布置在连接毂环的外表面的周围的多个插入式连接器。带端口的底部凸缘被连接到伸缩接头的外筒的底部远端，并且包括多个底部凸缘端口。多个导管将多个连接毂凸缘端口连接到多个底部凸缘端口。

Description

用于张力环下方的控制压力钻井系统的即插即用连接系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月8日提交的美国临时专利申请序列号62/640,128的权益或优先权，其全部内容通过引用结合于此。
背景技术
常规开环液压钻井系统通过调节井筒内布置的流体(有时称为泥浆)的当量循环密度(equivalent circulating density，“ECD”)来管理井底压力(bottomhole pressure，“BHP”)。ECD是循环流体对地层施加的有效流体密度，其考虑了返回到表面的流体上的循环摩擦压力，并且是泥浆泵的注入速率、所注入的流体的性质和井筒的真正竖直深度的函数。在静态条件下，当循环暂停时，循环摩擦压力损失，BHP趋于下降。在狭窄的压力窗口中，这种下降可能导致BHP降低至孔隙压力以下，潜在地导致地层流体井涌或无意流入到井筒中。在这种情况下，为了防止井涌，可以使用更重的泥浆重量流体来将BHP保持处于高于地层的孔隙压力的压力下。由此，在所有钻井操作(包括钻井、进行连接和起下钻和完井)期间，司钻必须仔细注意ECD和井筒的压力分布。
相比之下，闭环液压钻井系统通过调节节流管汇的节流设定来管理BHP，该节流管汇通常被布置在浮式钻机平台上，作为加压流体回流系统的一部分。旋转控制装置、主动控制装置或其他环形密封系统密封钻柱或钻杆的周围的环形空间，并且返回的流体被转向节流管汇。因为该环形空间是压力紧密密封的，所以可以通过调节节流管汇的节流设定来施加和控制表面背压。在静态条件下，当钻井停止时，表面背压可能由节流管汇而不是使用具有更重的泥浆重量的流体来提供，以将BHP保持在地层的孔隙压力以上。除了防止井涌和缓解许多与压力相关的钻井问题外，带加压流体回流的封闭环形系统(有时通常被称为控制压力钻井(managed pressure drilling，“MPD”)系统)允许了在所有钻井操作(包括钻井、进行连接、起下钻和完井)期间精确控制环形压力。
发明内容
根据本发明的一个或多个实施例的一个方面，用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统包括连接毂凸缘，该连接毂凸缘被布置在伸缩接头的外筒的外表面的周围，该连接毂凸缘包括多个穿通端口和多个连接毂凸缘端口。连接毂环被可移除地布置在连接毂凸缘的外表面的周围。连接毂环包括：多个卡爪，该多个卡爪被构造成将连接毂环可移除地附接到连接毂凸缘的外表面；以及多个插入式连接器，该多个插入式连接器被布置在连接毂环的外表面的周围。带端口的底部凸缘被连接到伸缩接头的外筒的底部远端，并且包括多个底部凸缘端口。多个导管将多个连接毂凸缘端口连接到多个底部凸缘端口。多个插入式连接器通过多个穿通端口被连接到多个连接毂凸缘端口。
根据本发明的一个或多个实施例的一个方面，用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统立管接头包括具有内筒中心内腔的内筒和具有外筒中心内腔的外筒。内筒被构造成在外筒内往复运动，并且内筒中心内腔与外筒中心内腔流体连通。封隔器被布置在外筒的顶部远端处，并且被构造成在内筒往复运动时密封内筒和外筒之间的环形空间。张力环被构造成支撑封隔器。连接毂凸缘被布置在外筒的外表面的周围，并且包括多个穿通端口和多个毂凸缘端口。连接毂环被可移除地布置在连接毂凸缘的外表面的周围，并且包括被构造成将连接毂环可移除地附接到连接毂凸缘的外表面的多个卡爪以及被布置在连接毂环的外表面的周围的多个插入式连接器。轴承环被构造成将连接毂环可移动地附接到张力环。带端口的底部凸缘被连接到外筒的底部远端，并且包括多个底部凸缘端口。多个导管将多个连接毂凸缘端口连接到多个底部凸缘端口。多个插入式连接器通过多个穿通端口被连接到多个连接毂凸缘端口。
根据本发明的一个或多个实施例的一个方面，改装用于与即插即用连接系统一起使用的控制压力钻井系统的方法包括：将连接毂凸缘附接到伸缩接头的外筒；将带端口的底部凸缘附接到伸缩接头的底部部分；利用多个导管将连接毂凸缘的多个毂凸缘端口连接到带端口的底部凸缘的多个底部凸缘端口；将轴承环的第一侧附接到张力环的底侧；将轴承环的第二侧附接到连接毂环的顶侧；将张力环、轴承环以及连接毂环在伸缩接头的封隔器的下方布置在伸缩接头的周围；连接多个悬垂软管，该多个悬垂软管将连接毂环的多个插入式连接器连接到布置在浮式钻机的平台上的设备；以及致动多个插入式连接器。
本发明的其它方面从以下描述和权利要求中将变得显而易见。
附图说明
图1示出了常规开环液压钻井系统的上部海洋立管系统。
图2示出了常规的张力环下方的闭环液压钻井系统的上部海洋立管系统。
图3A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统的剖视图。
图3B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统立管接头的一部分的俯视透视图。
图4A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统的连接毂环的俯视透视图。
图4B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统的连接毂环的俯视图。
图4C示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统的带端口的底部凸缘的俯视透视图。
图5示出了包括根据本发明的一个或多个实施例的即插即用连接系统的张力环下方的闭环液压钻井系统的上部海洋立管系统。
具体实施方式
参考附图详细描述本发明的一个或多个实施例。为一致性起见，各图中相同的元件用相同的附图标记表示。在本发明的以下详细描述中，阐述了具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。在其他情况下，没有描述本领域普通技术人员公知的特征，以避免模糊本发明的描述。
闭环液压钻井系统应用于陆上钻井和海上钻井两者中，然而，在深水和超深水海上应用(包括但不限于欠平衡钻井(underbalanced drilling，“UBD”)应用、施加表面背压(applied surface backpressure，“ASBP”)-MPD钻井应用、带压泥浆帽钻井(pressurizedmud cap drilling，“PMCD”)应用、浮动泥帽钻井(floating mud cap drilling，“FMCD”)应用、枯竭式储层钻井应用和窄压力窗口钻井应用)中，正越来越多地使用MPD系统，并且在某些情况下越来越多地需要MPD系统。有利的是，MPD技术可以防止井眼问题，包括卡钻、循环漏失和不良井筒稳定性。此外，需要更少的套管柱和泥浆重量变化。由此，MPD技术允许连续钻井更长的井段和更深的井，从而提高了井经济性并且潜在地使边际(甚至不经济的)油田有利可图。压力的精确管理允许进行早期井涌检测、减少井涌量、最小化井涌损失周期，并且允许对浅层气体和水流进行更好的控制。以这样的方式，MPD技术通过最小化井喷和通常在露天系统中遇到的其他井控情况来提高安全性。
由于这些原因和其它原因，MPD技术越来越多地用于海上应用，尤其是深水和超深水应用。然而，尽管其技术性优势，但一直存在采用MPD技术的阻力，使得目前仅在出于技术或监管原因而绝对必要时或在财务方面有价值时才部署该技术，这通常是在钻井之前做出的且取决于给定井的特性的决定。尽管存在与MPD技术相关联的成本，但阻碍大规模采用MPD技术的主要成本与和安装和移除一组沉重且长的悬垂软管相关联的时间和劳动密集型成本有关，这些软管将MPD系统的各种井底系统和部件连接到布置在浮式钻机平台上的设备。即使在部署MPD系统时，也存在与断开各种悬垂软管以便例如分别维修或变换旋转或主动控制装置的轴承或密封组件相关联的相当大的成本，包括非生产性停机时间。由此，行业内存在简化MPD系统的部署和操作并实现现有的MPD系统安装的经济性改装以便进行即插即用操作的长期被感受到但未解决的需要。
因此，在本发明的一个或多个实施例中，用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统实现了关于悬挂软管以及到MPD系统、水下防喷器(subsea blowout preventer，“SSBOP”)以及布置在水下表面上或其附近的其它设备的连接性的即插即用操作。即插即用连接系统允许浮式钻机上的设备与MPD系统、SSBOP或布置在水下表面上或其附近的其他设备快速连接或断开。连接或断开可以安全、快速、方便地提前进行。
在本发明的一个或多个实施例中，到即插即用连接系统的连接毂环的一个或多个悬垂软管连接可以在SSBOP运行之前进行。在浮式钻机到达井的位置处之前，可以在月池区域中安装连接毂环(将其悬挂附接到张力环上)。在到达之前，一个或多个悬垂软管连接可能已经将连接毂环连接到布置在浮式钻机上的设备。在SSBOP运行之后，可以安装海洋立管和MPD系统，并且即插即用连接系统可以用来促进浮式钻机上的设备与MPD系统、SSBOP或布置在水下表面上或其附近的其他设备之间的连接和断开。钻井操作完成后，浮式钻机然后可以被移动到另一位置。有利的是，在重新定位期间，所有的悬垂软管连接可以保持完整，从而加速下一次钻井操作的开始。
在本发明的一个或多个实施例中，一旦安装，即插即用连接系统的部件以及MPD系统本身的部件可以更容易地安装、维修、牵引或更换。在某些实施例中，即插即用连接系统可以被部署为集成立管接头的一部分。在其他实施例中，上部海洋立管系统的现有安装可以被改装以作为即插即用连接系统起作用。有利的是，这样的实施例减少了设备成本、人工成本以及与由于安装、维修、牵引或更换上部海洋立管系统或MPD系统的各种部件(包括但不限于伸缩接头、旋转控制装置、主动控制装置、钻柱隔离工具、流量阀芯或它们的部件)而导致的非生产性停机时间相关联的成本。在所有这样的实施例中，操作的安全性通过连接或断开用作MPD系统的一部分的一个或多个悬垂软管的集式能力来提高。
图1示出了常规开环液压钻井系统的上部海洋立管系统100。布置在水体上的浮式钻机(未独立示出)可以用于将井筒(未示出)钻入水下表面(未示出)中以回收布置在水下表面中的碳氢化合物(未示出)。浮式钻机(未独立示出)可以是半潜式的、钻井船(未示出)、钻井驳船(未示出)或是浮动的并承受平台或钻机布置在其中的水体的起伏的任何其他类型或种类的浮式平台或钻机。浮式钻机(未独立示出)的月池区域105提供了到上部海洋立管系统100的通路。上部海洋立管系统100可以包括流量分流器160，该流量分流器160被布置在挠性接头150顶部上并且与该挠性接头流体连通。挠性接头150可以被布置在伸缩接头(有时被称为滑动接头)(例如，120、125和130)的内筒130的顶部上，并且与该内筒130流体连通。内筒130与伸缩接头的外筒120(例如，120、125和130)流体连接。外筒120包括布置在顶部远端处的封隔器125，该封隔器125被构造成密封外筒120和内筒130之间的环形空间(未示出)。内筒130被构造成在外筒120的内径内往复运动，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于上部海洋立管系统100的布置在伸缩接头(例如，120、125和130)和海洋立管系统110的下方的相对静止部分的、由于浮式钻机(未独立示出)布置在其中的水体的起伏而引起的运动。
张力环140和多个张力缆线145为伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120以及上部海洋立管系统100和海洋立管系统110的布置在该伸缩接头的下方的任何部分提供支撑。多个张力缆线145被连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的张力器(未示出)，并且在浮式钻机(未独立示出)相对于上部海洋立管系统100的布置在伸缩接头(例如，120、125和130)和海洋立管系统110的下方的相对静止部分起伏时保持张力。外筒120与海洋立管系统110流体连通，该海洋立管系统110穿过水深并且被连接到布置在水下表面(未示出)处或附近的SSBOP(未示出)。海洋立管系统110通常是指将上部海洋立管系统100连接到SSBOP(未示出)或布置在水下表面或附近的其他设备(未示出)的一个或多个管件或管道。
SSBOP(未示出)被布置在钻入水下表面(未示出)的井筒(未示出)的上方，并且与其流体连通。中心内腔或内部通道延伸穿过上部海洋立管系统100、海洋立管系统110(其穿过水深)、SSBOP(未示出)，并且进入井筒(未示出)中以有助于钻井操作。布置在海洋立管系统110的外表面上的多个固定管线将SSBOP(未示出)或布置在水下表面(未示出)上附近的其他设备(未示出)连接到伸缩接头(例如，120、125和130)。多个悬垂软管170将多个固定管线连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的设备。固定管线可以包括例如压井管线、节流管线、增压管线和多个液压管线。多个悬垂软管170被附接在张力环140的下方，并且包括足够的松弛度，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于上部海洋立管系统100和海洋立管系统110的相对静止部分的起伏运动。
如果操作者希望将图1描绘的常规开环液压钻井系统或类似系统转换成闭环液压钻井系统(例如图2中描绘的系统)，则在伸缩接头(例如120、125和130)的外筒120和海洋立管系统110的顶部部分之间安装张力环下方的MPD系统(未示出)。这种转换需要在耗时、昂贵且潜在危险的操作中移除上部海洋立管系统100的大量部分，这导致大量的非生产性停机时间。由此，在海洋立管系统部署之前，通常在项目早期就做出使用MPD系统(未示出)的决定，并且一旦部署，操作者不愿意转换现有的常规开环液压钻井系统。
图2示出了常规的张力环下方的闭环液压钻井系统的上部海洋立管系统200。浮式钻机(未独立示出)可以用于将井筒(未示出)钻入水下表面(未示出)中以回收布置在水下表面中的碳氢化合物(未示出)。浮式钻机(未独立示出)的月池区域105提供了到上部海洋立管系统200的通路。上部海洋立管系统200可以包括布置在挠性接头150顶部上并且与该挠性接头流体连通的流量分流器160。挠性接头150可以被布置在伸缩接头(例如，120、125和130)的内筒130的顶部上，并且与该内筒流体连通。内筒130与伸缩接头的外筒120(例如，120、125和130)流体连接。外筒120包括布置在顶部远端处的封隔器125，该封隔器125被构造成密封外筒120和内筒130之间的环形空间(未示出)。内筒130被构造成在外筒120的内径内往复运动，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统(例如，210、220和230)和海洋立管系统(例如，110，其未示出，但是布置在210的下方)的、由于浮式钻机(未独立示出)布置在其中的水体的起伏而引起的运动。张力环140和多个张力缆线145为伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120、MPD系统(例如，210、220和230)以及布置在其下方的海洋立管系统(例如，110，其未示出)提供支撑。多个张力缆线145被连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的张力器(未示出)，并且在浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统(例如，210、220和230)和海洋立管系统(例如，110，其未示出，但是布置在210的下方)起伏时，保持张力。
外筒120与MPD系统(例如，210、220和230)的环形密封系统230连通。环形密封系统230可控地密封被布置为穿过其中的钻柱(未示出)的周围的环形空间。环形密封系统230可以是旋转控制装置(未示出)、主动控制装置或其他类型的环形密封件(未示出)。在例如更换环形密封系统230的密封元件(未示出)期间，减压软管235可以在环形密封系统230的密封元件(未示出)之间或者在环形密封系统230和钻柱隔离工具220之间释放或提供压力。环形密封系统230可控地与钻柱隔离工具220流体连通，该钻柱隔离工具220提供允许钻柱(未示出)在需要时被隔离的附加环形密封。例如，如果环形密封系统230需要维修，则可以接合钻柱隔离工具220的密封元件(未示出)(诸如封隔器(未示出))以在环形件上保持压力紧密密封，此时可以维修环形密封系统230。
钻柱隔离工具220与布置在环形密封件230和钻柱隔离工具220的下方的流量阀芯210流体连通。流量阀芯210包括多个流量阀芯悬垂软管215，该多个流量阀芯悬垂软管215被连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的节流管汇(未示出)。因为围绕钻柱(未示出)的环形空间是压力紧密密封的，所以井筒压力可以通过节流管汇(未示出)的一个或多个节流器(未示出)打开或关闭的程度来控制。以这样的方式，井筒压力可以精确地保持在期望的水平，而不需要使用不同的泥浆重量。节流管汇(未示出)通常被连接到泥浆-气体分离器(未示出)或布置在浮式钻机(未独立示出)上的用于从海洋立管系统(例如，110未示出)移除危险气体(未示出)的其他流体系统(未示出)。
海洋立管系统(例如，110，其未示出)穿过水深，并将流量阀芯210连接到布置在水下表面(未示出)处或附近的SSBOP(未示出)。海洋立管系统(例如，110，其未示出)通常是指将MPD系统(例如，210、220和230)连接到SSBOP(未示出)的一个或多个管件或管道。SSBOP(未示出)被布置在钻入水下表面(未示出)中的井筒(未示出)的上方，并且与其流体连通。中心内腔或内部通道延伸穿过上部海洋立管系统200、MPD系统(例如，210、220和230)、海洋立管系统(例如，110，其未示出)(其穿过水深)、SSBOP(未示出)、并且进入井筒(未示出)中，以有助于钻井操作。本领域的普通技术人员将认识到，用于保持环形密封和加压流体回流的设备在工业中通常被称为MPD系统(例如，210、220和230)，并且可以包括上述部件中的一个或多个和未具体公开但在本领域中众所周知的其它部件。
除了减压软管235和流量阀芯悬垂软管215之外，布置在海洋立管系统(例如，110未示出)的外表面上的多个固定管线将SSBOP(未示出)连接到海洋立管系统(例如，110未示出)、MPD系统(例如，210、220和230)和上部海洋立管系统200。多个悬垂软管170将多个固定管线连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的设备。固定管线可以包括例如压井管线、节流管线、增压管线和多个液压管线。多个悬垂软管170连接在张力环140的下方，并且包括足够的松弛度，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统(例如，210、220和230)和海洋立管系统立管(例如，110未示出)的起伏运动。悬垂软管170或固定管线中的一个或多个可以是用于将布置在浮式钻机(未独立示出)上的设备(未示出)连接到环形密封系统230、钻柱隔离工具220、流量阀芯210或SSBOP(未示出)或布置在海底上或海底附近的其他设备(未示出)中的一个或多个的脐带缆(未示出)。这些脐带缆通常布线在伸缩接头(例如，120、125和130)的底部凸缘的外部。当MPD系统的部件(例如，210、220和230)需要维修、安装、牵引或更换时，一个或多个悬垂软管(例如，170、215和235)可能必须被断开，并且然后一旦已经执行必要的工作就被重新连接。因为某些悬垂软管(例如，215和235)可能被连接到布置在水下的MPD系统的一个或多个部件(例如，210和230)，所以必须进行复杂、危险和昂贵的操作来连接或断开它们，潜在地包括潜水或机器人操作。此外，无论何时进行此类操作，都存在大量的非生产性停机时间。
图3A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统300(或即插即用连接系统300立管接头的一部分)的剖视图。
在某些实施例中，即插即用连接系统300可以安装在MPD系统上，以便有助于即插即用操作。即插即用连接系统300可以包括连接毂凸缘417，该连接毂凸缘417被布置在伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120的外表面的周围。在某些实施例中，连接毂凸缘417可以焊接或以其他方式固定附接到外筒120。在其他实施例中，连接毂凸缘417可以被制造为外筒120的整体部分。连接毂凸缘417可以包括多个穿通端口440，该多个穿通端口440被连接到被布置在连接毂凸缘417的远端上的相对应的多个毂凸缘端口450。多个毂凸缘端口450可以沿着伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120的纵向轴线定向。
即插即用连接系统300还可以包括连接毂环400，该连接毂环400被可移除地布置在连接毂凸缘417的外表面的周围。连接毂环400可以包括基本上布置在壳体415中的多个卡爪420，该多个卡爪420被构造成可控地和可移除地将连接毂环400附接到连接毂凸缘417的外表面。多个卡爪420可以通过多个致动端口421被液压或机械致动，该致动端口421被构造成将多个卡爪420部署到连接毂凸缘417的相对应的接收轮廓中或使该多个卡爪从该接收轮廓中缩回。由此，连接毂环400可以可控地将其连接紧固到连接毂凸缘417或从该连接毂凸缘417释放其连接。连接毂环400可以包括多个插入式连接器430，该多个插入式连接器430被布置在连接毂环400的外表面(例如，壳体415)的周围。多个插入式连接器430可以以适合特定应用或设计的方式围绕连接毂环400的外表面定向和分布。因此，本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，插入式连接器430的数量以及它们的类型、种类、尺寸、形状、取向和分布可以基于应用或设计而变化。
即插即用连接系统300还可以包括轴承环410，该轴承环410被构造成将连接毂环400可移动地附接到张力环140，该张力环140支撑伸缩接头(例如，120、125和130)的封隔器125。轴承环410的第一侧可以焊接或以其他方式固定附接到张力环140的底侧，并且轴承环410的第二侧可以焊接或以其他方式固定附接到连接毂环400的顶侧。轴承环410可以被构造成允许张力环140和连接毂环400之间的旋转运动。在安装和拆卸期间，旋转运动的自由度有助于实现连接毂环400与连接毂凸缘417的正确对准，使得连接毂环400的插入式连接器430可以与它们相对应的连接毂凸缘417的穿通端口440对准，以便获得连通。
即插即用连接系统300还可以包括带端口的底部凸缘500，该带端口的底部凸缘500被连接到外筒120的底部远端。带端口的底部凸缘500可以包括多个底部凸缘端口(未示出)，该多个底部凸缘端口穿过带端口的底部凸缘500以便于获得直接或间接到例如环形密封系统(未示出)或直接布置在其下方的MPD系统(未示出)的其他部件的相对应的连接件(未示出)的即插即用连接性。环形密封系统(未示出)可以包括改进的顶部凸缘(未示出)，该顶部凸缘被构造成与带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(未示出)配合，以便有助于即插即用操作。
即插即用连接系统300还可以包括多个导管330，该多个导管330将多个连接毂凸缘端口450连接到相对应的多个底部凸缘端口(未示出)。多个插入式连接器430可以通过连接毂凸缘417内的多个穿通端口440连接到多个连接毂凸缘端口450。
即插即用连接系统300还可以包括多个悬垂软管(未示出)，该多个悬垂软管中的每一个悬垂软管均具有连接到插入式连接器(例如430)的第一远端和连接到布置在浮式钻机(未示出)的平台(未示出)上的装置或系统(未示出)的第二远端。多个插入式连接器430、穿通端口440、毂凸缘端口450、导管330和底部凸缘端口(未示出)形成多个连通管线(未独立示出)，这些连通管线可以用于连接一个或多个流体管线、液压管线、脐带缆或它们的组合。因为多个插入式连接器430被布置在连接毂环400的周围，所以布置在钻机(未示出)的平台(未示出)上的设备之间的所有连接可以根据需要在月池区域(例如，图5的105)中安全且容易地进行或移除。尽管存在以上情况，这种连接可以在将即插即用连接系统300部署为MPD系统(未示出)的一部分之前进行，但是在这种情况下，可以根据需要在月池区域进行连接和断开(例如，图5的105)。
在其它实施例中，即插即用连接系统300可以被构造成立管接头，用于快速安装、维修和移除，并且用于有助于即插即用操作。即插即用连接系统300立管接头可以包括附接到内筒130的顶部远端的顶部凸缘(未示出)。顶部凸缘(未示出)可以用于将立管接头连接到上部海洋立管系统(未示出)中的布置在该立管接头的上方的设备，包括例如挠性接头(例如，150)。内筒130可以包括具有第一直径的内筒中心内腔132或内部通道，钻柱或其他设备(未示出)可以通过该内筒中心内腔132或内部通道可移除地设置。外筒120可以包括外筒中心内腔122，该外筒中心内腔122具有比内筒130大的第二直径。内筒130可以被构造成以伸缩方式在外筒120内往复运动，使得内筒中心内腔132保持与外筒中心内腔122流体连通，而不管内筒130由于起伏而在外筒120内移位的程度如何。封隔器125可以被布置在外筒120的顶部远端处或附近，该封隔器125被构造成在内筒130往复运动时密封伸缩接头(例如，120、125和130)的内筒130和外筒120之间的环形空间。具体而言，封隔器125可以包括多个密封件127，在内筒130在外筒120内往复运动时，该多个密封件127密封内筒130和外筒120之间的环形空间。张力环140可以被布置在封隔器125的外表面的周围，并且支撑或固定到该外表面。张力环140可以具有被构造成托住和支撑封隔器125的轮廓，以支撑布置在其下方的设备的重量。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括连接毂凸缘417，该连接毂凸缘417被布置在伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120的外表面的周围。在某些实施例中，连接毂凸缘417可以焊接或以其他方式固定附接到外筒120。在其他实施例中，连接毂凸缘417可以被制造为外筒120的整体部分。连接毂凸缘417可以包括多个穿通端口440，该多个穿通端口440被连接到被布置在连接毂凸缘417的远端上的相对应的多个毂凸缘端口450。多个毂凸缘端口450可以沿着伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120的纵向轴线定向。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括连接毂环400，该连接毂环400被可移除地布置在连接毂凸缘417的外表面的周围。连接毂环400可以包括基本上布置在壳体415中的多个卡爪420，该多个卡爪420被构造成可控地和可移除地将连接毂环400附接到连接毂凸缘417的外表面。多个卡爪420可以通过多个致动端口421被液压或机械致动，该致动端口421被构造成将多个卡爪420部署到连接毂凸缘417的相对应的接收轮廓中或使该多个卡爪从该接收轮廓中缩回。由此，连接毂环400可以可控地将其连接紧固到连接毂凸缘417或从该连接毂凸缘417释放其连接。连接毂环400可以包括多个插入式连接器430，该多个插入式连接器430被布置在连接毂环400的外表面(例如，壳体415)的周围。多个插入式连接器430可以以适合特定应用或设计的方式围绕连接毂环400的外表面定向和分布。因此，本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，插入式连接器430的数量以及它们的类型、种类、尺寸、形状、取向和分布可以基于应用或设计而变化。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括轴承环410，该轴承环410被构造成将连接毂环400可移动地附接到张力环140，该张力环140支撑伸缩接头(例如，120、125和130)的封隔器125。轴承环410的第一侧可以焊接或以其他方式固定附接到张力环140的底侧，并且轴承环410的第二侧可以焊接或以其他方式固定附接到连接毂环400的顶侧。轴承环410可以被构造成允许张力环140和连接毂环400之间的旋转运动。在安装和拆卸期间，旋转运动的自由度有助于实现连接毂环400与连接毂凸缘417的正确对准，使得连接毂环400的插入式连接器430可以与它们相对应的、连接毂凸缘417的穿通端口440对准，以便获得连通。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括带端口的底部凸缘500，该带端口的底部凸缘500被连接到外筒120的底部远端。带端口的底部凸缘500可以包括多个底部凸缘端口(未示出)，该多个底部凸缘端口穿过带端口的底部凸缘500以便于获得直接或间接到例如环形密封系统(未示出)或直接布置在其下方的MPD系统(未示出)的其他部件的相对应的连接件(未示出)的即插即用连接性。环形密封系统(未示出)可以包括改进的顶部凸缘(未示出)，该顶部凸缘被构造成与带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(未示出)配合，以便有助于即插即用操作。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括多个导管330，该多个导管330可以将多个连接毂凸缘端口450连接到相对应的多个底部凸缘端口(未示出)。多个插入式连接器可以通过连接毂凸缘417内的多个穿通端口440连接到多个连接毂凸缘端口450。
即插即用连接系统300立管接头还可以包括多个悬垂软管(未示出)，该多个悬垂软管中的每一个悬垂软管具有连接到插入式连接器(例如430)的第一远端和连接到布置在浮式钻机(未示出)的平台(未示出)上的装置或系统(未示出)的第二远端。多个插入式连接器430、穿通端口440、毂凸缘端口450、导管330和底部凸缘端口(未示出)形成多个连通管线(未独立示出)，这些连通管线可以用于连接一个或多个流体管线、液压管线、脐带缆或它们的组合。因为多个插入式连接器430被布置在连接毂环400的周围，所以布置在钻机(未示出)的平台(未示出)上的设备之间的所有连接可以根据需要在月池区域(例如，图5的105)中安全且容易地进行或移除。尽管存在以上情况，这种连接可以在将即插即用连接系统300部署为MPD系统(未示出)的一部分之前进行，但是在这种情况下，可以根据需要在月池区域进行连接和断开(例如，图5的105)。
在其它实施例中，即插即用连接系统300可以安装在现场的MPD系统(未示出)上，以便有助于即插即用操作。浮式钻机(未示出)通常浮置在海上，并被定位在井筒的上方。典型地，张力环140已经在旋转台的下方在月池区域(未示出)中就位。连接毂环400可以通过轴承环410固定附接到张力环140。潜在地包括一个或多个脐带缆的多个悬垂软管(未示出)可以将布置在浮式钻机(未示出)上的设备(未示出)连接到连接毂环400的多个插入式连接器430。SSBOP(未示出)可以被定位在张力环140和连接毂环400的下方，全部与旋转台(未示出)对齐。海洋立管(未示出)可以通过旋转台(未示出)、张力环140和连接毂环400部署，并可以在SSBOP(未示出)的顶部处连接到下部挠性接头(未示出)。SSBOP(未示出)运行可以随着其它海洋立管(未示出)段相继连续地连接并且SSBOP(未示出)被向下引向水下井筒而开始。当SSBOP(未示出)在井筒附近时，立管气体处理或者MPD系统(即，图2的210、220和230)可以连接到海洋立管系统(未示出)。伸缩接头(例如，120、125和130)，具体而言，外筒120的带端口的底部凸缘500，可以直接或间接地连接到立管气体处理或MPD系统(例如，图2的210、220和230)的最顶部部件。所有管线(例如，330)和脐带缆(例如，330)可以被设定为预先连接到MPD系统(例如，图2的210、220和230)的固定管线，并且向上行进固定到MPD系统的最顶部凸缘(例如，图2的210、220和230)，例如，被构造成与即插即用连接系统300的带端口的底部凸缘500连通的环形密封系统(例如，图2的230)的定制顶部凸缘(未示出)。在伸缩接头(例如120、125和130)的外筒120的封隔器125开始搁置在张力环140上之前，伸缩接头(例如120、125和130)可以旋转以将所有辅助管线(例如压井管线、节流管线或增压管线)对准连接毂环400。这种水平对准可以使用压井管和节流管线作为参考来实现，而其他管线的时钟结构可以根据应用或设计而变化。当伸缩接头(例如120、125和130)搁置在张力环140上时，通过设备的竖直测量来保证竖直对准。一旦管线通过穿通端口440与它们的插入式连接器430对齐，伸缩接头(例如120、125和130)的卡爪(未示出)被液压或其他方式致动，以将伸缩接头(例如120、125和130)锁定到张力环140。然后，连接毂环400的多个卡爪420可以被液压地或以其他方式致动，以将连接毂环400固定到连接毂凸缘417，该连接毂凸缘固定地附接到伸缩接头的外筒120(例如，120、125和130)。由此，伸缩接头的固定线(例如120、125和130)对齐，并且因此准备好通过连接毂环400的插入式连接器430进行连接。插入式连接器430可以以液压的方式或以其他方式被致动为具有至少双重密封冗余。然后，在将SSBOP(未示出)附接到井口(未示出)之前，来自SSBOP(未示出)和MPD系统(例如，图2的210、220和230)的固定管线准备好进行测试。
继续，图3B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统300立管接头的一部分的俯视透视图。在该透视图中，示出了(一个示例性实施例的)连接毂环400的壳体415的周围的多个插入式连接器430的分布。本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，插入式连接器430的数量以及它们的类型、种类、尺寸、形状、取向和分布可以基于应用或设计而变化。每个插入式连接器430可以经由布置在外筒120的连接毂凸缘(未独立示出)内的相对应的穿通端口440连接到布置在连接毂凸缘的远端上的相对应的多个毂凸缘端口(例如，图3A的450)。每个毂端口(例如，图3A的450)可以经由相对应的导管330连接到带端口的底部凸缘500的相对应的底部凸缘端口(未独立示出)。多个底部凸缘端口(未独立示出)可以穿过带端口的底部凸缘500，以便连接到布置在MPD系统(未示出)或海洋立管系统(未示出)中的带端口的底部凸缘500的下方的设备。本领域的普通技术人员将认识到，顶部凸缘340可以包括端口的时钟结构，这些端口的时钟结构允许根据基于特定应用或设计所需要的对源自SSBOP(未示出)或MPD系统(未示出)的管线和脐带缆进行布线。
图4A示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统(例如，图3的300)的连接毂环400和轴承环410的俯视透视图。即插即用连接系统(例如，图3的300)可以包括连接毂环400、连接毂凸缘(例如，图3A的417)、带端口的底部凸缘(例如，图4C的500)以及将连接毂凸缘(例如，图3A的417)的多个毂凸缘端口(未示出)连接到带端口的底部凸缘(例如，图4C的500)的多个底部凸缘端口(未示出)的多个导管(例如，图3B的330)。多个底部凸缘端口(未示出)可以用于将即插即用连接系统(例如，图3的300)连接到布置在伸缩接头(未示出)的下方的设备。
如前面所讨论的那样，轴承环410可以固定地附接到连接毂环400的顶侧和张力环(例如，图3A的140)的底侧。轴承环410的第一侧可以焊接或以其他方式固定附接到张力环140的底侧，并且轴承环410的第二侧可以焊接或以其他方式固定附接到连接毂环400的顶侧。轴承环410可以被构造成允许张力环140和连接毂环400之间的旋转运动。
连接毂环400可以包括多个卡爪(例如，图3A的420)，该多个卡爪基本上被布置在壳体415中，该多个卡爪可以被构造成可控地将连接毂环400附接到连接毂凸缘(例如，图3A的417)的外表面。多个卡爪(例如，图3A的420)可以通过多个致动端口421被液压或机械致动，这些致动端口被构造成将多个卡爪(例如，图3A的420)部署到连接毂凸缘(例如，图3A的417)的相对应的接收轮廓中或或使该多个卡爪从该接收轮廓中缩回。由此，连接毂环400可以可控地将其连接紧固到连接毂凸缘(例如，图3A的417)或从该连接毂凸缘释放其连接。
连接毂环400还可以包括多个插入式连接器430，该多个插入式连接器430被布置在连接毂环400的外表面(例如，壳体415)的周围。多个插入式连接器430可以以适合特定应用或设计的方式围绕连接毂环400的外表面定向和分布。因此，本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，插入式连接器430的数量以及它们的类型、种类、尺寸、形状、取向和分布可以基于应用或设计而变化。
接着，图4B示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统(例如，图3的300)的连接毂环400的俯视平面图。在该视图中，插入式连接器430和卡爪致动端口421的分布被示出为围绕连接毂环400的外径均匀间隔开。然而，本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，插入式连接器430和卡爪致动端口421的数量以及它们的类型、种类、尺寸、形状、取向和分布可以基于应用或设计而变化。附加地，本领域普通技术人员还将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，内径ID可以基于应用或设计而变化。
继续，图4C示出了根据本发明的一个或多个实施例的用于控制压力钻井系统的即插即用连接系统(例如，图3的300)的带端口的底部凸缘500的俯视透视图。在本发明的一个或多个实施例中，带端口的底部凸缘500可以包括穿过并穿通带端口的底部凸缘500的多个底部凸缘端口(例如，510、520和530)。多个底部凸缘端口510a、510b、510c、510d和510e可以包括节流管线、压井管线、增压管线和最终被连接到SSBOP(未示出)的一个或多个液压管线中的一个或多个。多个底部凸缘端口520a、520b、520c、520d和520e可以包括一个或多个减压管线、润滑管线、流量分流器管线、循环管线和其他液压管线。多个底部凸缘端口530a和530b可以是用于轴承脐带缆、旋转控制装置脐带缆、主动控制装置脐带缆、控制脐带缆、阀脐带缆或可能需要穿过海洋立管系统(未示出)的任何其他类型或种类的脐带缆中的一个或多个的一个或多个脐带缆连接端口。
带端口的底部凸缘500的多个底部凸缘端口(例如，510、520和530)可以被构造成用于直接或间接到环形密封系统(未示出)或者直接布置在其下方的其他装置的相对应的连接件(未示出)的即插即用连接。带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(例如，510、520和530)中的一个或多个可以被连接到节流管线、压井管线、增压管线和SSBOP(未示出)或者布置在井筒(未示出)的水下表面处或附近的其他设备的一个或多个液压管线中的一个或多个。带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(例如，510、520和530)中的一个或多个可以被连接到一个或多个减压管线、润滑管线、流量分流器管线、循环管线和其他液压管线。带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(例如，510、520和530)中的一个或多个可以被连接到轴承脐带缆、旋转控制装置脐带缆、主动控制装置脐带缆、控制脐带缆、阀脐带缆或可以穿过海洋立管系统(未示出)的任何其他类型或种类的脐带缆中的一个或多个。环形密封系统(未示出)可以包括改进的顶部凸缘(未示出)，该改进的顶部凸缘构造成当连接在一起以便进行即插即用操作时与带端口的底部凸缘500的底部凸缘端口(例如，510、520和530)配合。
本领域普通技术人员将认识到，根据本发明的一个或多个实施例，底部凸缘端口的类型、种类、尺寸、形状和数量以及时钟结构取向可以基于应用或设计而变化。
图5示出了包括根据本发明的一个或多个实施例的即插即用连接系统的张力环下方的闭环液压钻井系统的上部海洋立管系统600。浮式钻机(未独立示出)可以用于将井筒(未示出)钻入水下表面(未示出)中以回收布置在其中的碳氢化合物(未示出)。浮式钻机(未独立示出)的月池区域105可以提供到上部海洋立管系统600的通路。上部海洋立管系统600可以包括布置在挠性接头150的顶部上并与其流体连通的分流器160。挠性接头150可以被布置在伸缩接头(例如，120、125和130)的内筒130的顶部上，并且与该内筒流体连通。内筒130可以与伸缩接头的外筒120流体连接。内筒130可以被构造成在外筒120的内径内往复运动，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统(例如，210、220和230)和海洋立管系统(例如，110未示出)的、由于浮式钻机(未独立示出)被部署在其中的水体的起伏而引起的运动。张力环140和多个张力缆线145可以为伸缩接头(例如，120、125和130)的外筒120和布置在其下方的其他设备提供支撑。多个张力缆线145可以连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的张力器(未示出)，并且在浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统(例如，210、220和230)和海洋立管系统(例如，110未示出)起伏时，保持张力。
外筒120可以与环形密封系统230连通。环形密封系统230可以密封被布置为穿过其中的钻柱(未示出)的周围的环形空间。环形密封系统230可以是旋转控制装置(未示出)、主动控制装置或其他类型的环形密封件(未示出)。环形密封系统230可以可控地与钻柱隔离工具220流体连通，该钻柱隔离工具220提供允许钻柱(未示出)在需要时被隔离的附加环形密封。例如，如果环形密封系统230需要维修，则钻柱隔离工具220的密封元件(未示出)可以被接合以在环形件上保持压力紧密密封。钻柱隔离工具220可以与布置在环形密封件的下方的流量阀芯210流体连通。
穿过水深的海洋立管系统(例如，110，其未示出)可以将流量阀芯210连接到布置在水下表面处或附近的SSBOP(未示出)。海洋立管系统(例如，110未示出)可以通常是指将MPD系统210、220和230连接到SSBOP(未示出)的一个或多个管件或管道。SSBOP(未示出)可以被布置在钻入水下表面(未示出)中的井筒(未示出)的上方，并且与其流体连通。中心内腔或内部通道延伸穿过上部海洋立管系统600、MPD系统210、220和230、海洋立管系统(110未示出)(其穿过水深)、SSBOP(未示出)，并且进入井筒(未示出)中以有助于钻井操作。本领域的普通技术人员将认识到，用于保持环形密封和加压流体回流的设备在工业中通常被称为MPD系统，并且可以包括上述部件(例如，210、220和230)以及未具体公开的其他部件中的一个或多个。
布置在海洋立管系统(例如，110，其未示出)的外表面上的多个固定管线将SSBOP(未示出)连接到海洋立管(例如，110，其未示出)、MPD系统210、220、230以及潜在地被连接到上部海洋立管系统600。多个悬垂软管170通过连接毂环400将多个固定管线连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的设备。固定管线可以包括例如压井管线、节流管线、增压管线和多个液压管线。多个流量阀芯悬垂软管215通过连接毂环400将返回的环形流体转向到布置在浮式钻机(未独立示出)上的节流管汇(未示出)。因为围绕钻柱(未示出)的环形空间是压力紧密密封的，所以井筒压力可以通过节流管汇(未示出)的一个或多个节流器(未示出)打开或关闭的程度来控制。以这样的方式，井筒压力可以精确地保持在期望的水平，而不需要使用不同的泥浆重量。节流管汇(未示出)通常连接到泥浆-气体分离器(未示出)和浮式钻机(未示出)上的、用于从海洋立管系统(例如，110未示出)移除危险气体(未示出)的其他流体系统(未示出)。在例如更换环形密封系统230的密封元件(未示出)期间，一个或多个减压软管235可以通过连接毂环400流体连接，在环形密封系统230的密封元件(未示出)之间或者在环形密封系统230和钻柱隔离工具220之间释放或提供压力。多个悬垂软管170、215和235全部经由连接毂环400连接到即插即用连接系统，并且包括足够的松弛度，以适应浮式钻机(未独立示出)相对于相对静止的MPD系统210、220、230和海洋立管系统立管(例如，110未示出)的起伏运动。此外，一个或多个悬垂软管170可以包括脐带管(未示出)，该脐带管可以用于将环形密封系统230、钻柱隔离工具220、流量阀芯210或SSBOP(未示出)中的一个或多个连接到布置在浮式钻机(未独立示出)上的设备。
当MPD系统210、220、230的部件需要维修、安装、牵引或更换时，一个或多个悬垂软管170、215和235可以容易地从连接毂环400断开，并且然后一旦已经执行必要的工作就被重新连接到连接毂环400。因为全部悬垂软管170、215和235通过连接毂环400连接，所以它们可以在浮式钻机(未独立示出)的月池区域105中容易地连接和断开，从而大大减少了所需的时间量、与采取这种行动相关联的成本(包括非生产性停机时间)以及增加了操作的安全性。以这样的方式，即插即用连接系统提供了真正的即插即用操作，从而将MPD系统与海洋立管系统完全集成并提供直观且高效的连接性。
一种构造用于与即插即用连接系统一起使用的控制压力钻井系统的方法可以包括：将连接毂凸缘附接到伸缩接头的外筒。带端口的底部凸缘可以被附接到伸缩接头的底部部分。连接毂环的多个毂凸缘端口可以用多个导管连接到带端口的底部凸缘的多个底部凸缘端口。轴承环的第一侧可以被附接到张力环的底侧。轴承环的第二侧可以被附接到连接毂环的顶侧。现在附接的张力环、轴承环和连接毂环可以被布置在伸缩接头的封隔器的下方的伸缩接头的周围。在安装期间，海洋立管和MPD系统可以行进穿过张力环、轴承环和连接毂环。多个悬垂软管可以将连接毂环的多个插入式连接器连接到布置在浮式钻机平台上的设备。一旦安装，多个插入式连接器可以被液压致动，以实现它们的流体或其他连通操作。
本发明的一个或多个实施例的优点可以包括以下中的一个或多个：
在本发明的一个或多个实施例中，即插即用连接系统提供了MPD系统相对于悬垂软管的即插即用操作，这些悬垂软管可以通过连接毂环容易、有效且安全地连接或断开。
在本发明的一个或多个实施例中，即插即用连接系统允许钻机上的设备通过连接毂环与MPD系统和SSBOP或布置在水下地面上或附近的其他设备快速连接或断开。悬垂软管可以通过连接毂环方便、有效且安全地连接或断开。
在本发明的一个或多个实施例中，即插即用连接系统允许作为上部海洋立管系统的一部分的设备(包括伸缩接头、旋转控制装置、主动控制装置、流量阀芯或其可更换部件)快速连接或断开。因为即插即用连接系统允许悬垂软管从钻机上的设备到MPD系统和SSBOP或布置在水下地面上或附近的其他设备快速断开，MPD系统的设备可以更容易地维修、安装、牵引或更换。一旦已经执行必要的工作，即插即用连接系统允许钻机上的设备比常规MPD系统更快、更有效地快速连接到MPD系统、SSBOP或其他设备。
在本发明的一个或多个实施例中，即插即用连接系统允许快速连接到SSBOP的固定管线，更换任何常规KT环，直接从MPD系统接收固定管线，同时缩短用于来自钻机结构的MPD系统的循环和控制的柔性管线。
在本发明的一个或多个实施例中，悬垂软管可以预先连接到即插即用连接系统的连接毂环，从而减少或消除了相关联的时间和成本，并且一旦安装就被液压致动。
在本发明的一个或多个实施例中，相比于常规MPD系统，即插即用连接系统减少了与维修、安装、牵引或更换MPD系统、SSBOP或其他设备的部件相关的非生产性时间和相关联的成本。
在本发明的一个或多个实施例中，相比于常规伸缩接头和MPD系统，即插即用连接系统减少了维护、安装、牵引或更换上部海洋立管系统的各种部件(包括伸缩接头以及旋转控制装置、主动控制装置、流量阀芯或其可更换部件)所需的时间量和与其相关联的成本。
虽然已经参照上述实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将认识到，可以设计出在本文公开的本发明的范围内的其他实施例。因此，本发明的范围应该仅由所附权利要求限制。

Claims (18)

1.一种即插即用连接系统，所述即插即用连接系统用于控制压力钻井系统，包括：
连接毂凸缘，所述连接毂凸缘被布置在伸缩接头的外筒的外表面的周围，所述连接毂凸缘包括多个穿通端口和多个连接毂凸缘端口；
连接毂环，所述连接毂环被可移除地布置在所述连接毂凸缘的外表面的周围，所述连接毂环包括：
多个卡爪，所述多个卡爪被构造成将所述连接毂环可移除地附接到所述连接毂凸缘的外表面；以及
多个插入式连接器，所述多个插入式连接器被布置在所述连接毂环的外表面的周围；
带端口的底部凸缘，所述带端口的底部凸缘被连接到所述伸缩接头的外筒的底部远端，所述带端口的底部凸缘包括多个底部凸缘端口；以及
多个导管，所述多个导管将所述多个连接毂凸缘端口连接到所述多个底部凸缘端口，
其中，所述多个插入式连接器通过所述多个穿通端口连接到所述多个连接毂凸缘端口。
2.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，还包括：
轴承环，所述轴承环被构造成将所述连接毂环可移动地附接到张力环，所述张力环被构造成支撑所述伸缩接头的外筒的封隔器。
3.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，还包括：
多个悬垂软管，其中，每个悬垂软管均具有被连接到来自所述多个插入式连接器中的一个插入式连接器的第一远端和被连接到布置在浮式钻机平台上的装置或系统的第二远端。
4.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，其中，所述带端口的底部凸缘被构造成直接或间接地连接到布置在其下方的作为海洋立管的一部分的环形密封系统。
5.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，其中，所述多个底部凸缘端口连接到布置在井筒的水下表面处或水下表面附近的水下防喷器的节流管线、压井管线、增压管线和液压管线中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，其中，所述多个底部凸缘端口连接到循环管线和减压管线中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的即插即用连接系统，其中，所述多个底部凸缘端口连接到轴承脐带缆、旋转控制装置脐带缆、主动控制装置脐带缆、控制脐带缆、阀脐带缆或其它脐带缆中的一个或多个。
8.一种即插即用连接系统立管接头，所述即插即用连接系统立管接头用于控制压力钻井系统，包括：
内筒，所述内筒包括内筒中心内腔；
外筒，所述外筒包括外筒中心内腔，其中，所述内筒被构造成在所述外筒内往复运动，并且所述内筒中心内腔与所述外筒中心内腔流体连通；
封隔器，所述封隔器被布置在所述外筒的顶部远端处，所述封隔器被构造成在所述内筒往复运动时密封所述内筒和所述外筒之间的环形空间；
张力环，所述张力环被构造成支撑所述封隔器；
连接毂凸缘，所述连接毂凸缘被布置在所述外筒的外表面的周围，所述连接毂凸缘包括多个穿通端口和多个毂凸缘端口；
连接毂环，所述连接毂环被可移除地布置在所述连接毂凸缘的外表面的周围，所述连接毂环包括：
多个卡爪，所述多个卡爪被构造成将所述连接毂环可移除地附接到所述连接毂凸缘的外表面；以及
多个插入式连接器，所述多个插入式连接器被布置在所述连接毂环的外表面的周围；
轴承环，所述轴承环被构造成将所述连接毂环可移动地附接到所述张力环；
带端口的底部凸缘，所述带端口的底部凸缘被连接到所述外筒的底部远端，所述带端口的底部凸缘包括多个底部凸缘端口；以及
多个导管，所述多个导管将所述多个连接毂凸缘端口连接到所述多个底部凸缘端口，
其中，所述多个插入式连接器通过所述多个穿通端口连接到所述多个连接毂凸缘端口。
9.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，还包括：
顶部凸缘，所述顶部凸缘被附接到所述内筒的顶部远端。
10.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，还包括：
多个悬垂软管，其中，每个悬垂软管均具有被连接到来自所述多个插入式连接器中的一个插入式连接器的第一远端和被连接到布置在浮式钻机平台上的装置或系统的第二远端。
11.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述封隔器包括多个密封件。
12.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述带端口的底部凸缘被构造成直接或间接地连接到海洋立管的环形密封系统。
13.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述连接毂环的顶侧被附接到所述轴承环的第一侧，并且所述轴承环的第二侧被附接到所述张力环的底侧。
14.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述连接毂环、所述多个悬垂软管和所述多个导管在安装所述控制压力钻井系统之前被预先安装。
15.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述多个底部凸缘端口连接到布置在井筒的水下表面处或水下表面附近的水下防喷器的节流管线、压井管线、增压管线和液压管线中的一个或多个。
16.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述多个底部凸缘端口连接到循环管线和减压管线中的一个或多个。
17.根据权利要求8所述的即插即用连接系统立管接头，其中，所述多个底部凸缘端口连接到轴承脐带缆、旋转控制装置脐带缆、主动控制装置脐带缆、控制脐带缆、阀脐带缆或其它脐带缆中的一个或多个。
18.一种改装用于与即插即用连接系统一起使用的控制压力钻井系统的方法，包括：
将连接毂凸缘附接到伸缩接头的外筒；
将带端口的底部凸缘附接到所述伸缩接头的底部部分；
利用多个导管将所述连接毂凸缘的多个毂凸缘端口连接到所述带端口的底部凸缘的多个底部凸缘端口；
将轴承环的第一侧附接到张力环的底侧；
将所述轴承环的第二侧附接到连接毂环的顶侧；
将所述张力环、轴承环以及连接毂环在所述伸缩接头的封隔器的下方布置在所述伸缩接头的周围；
连接多个悬垂软管，所述多个悬垂软管将所述连接毂环的多个插入式连接器连接到布置在浮式钻机平台上的设备；以及
致动所述多个插入式连接器。
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