定向穿越管道用防護裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于定向穿越管道的防護裝置，它解決穿越管道的壓潰、損傷、局部變形等問題。其技術方案是：防護管道套在穿越管道外部，防護管道的長度等于需要保護的穿越管道長度，防護管道的兩端安裝密封圈和卡瓦，防護管道與穿越管道之間的環空充滿流體，流體的壓力小于穿越管道內部介質壓力；卡瓦和密封圈實現對環空流體的密封，及對穿越管道的抱緊。本發明實現了對穿越管道的有效保護，防止由于井壁失穩造成管線的壓潰、破裂、砸傷、局部變形等事故，避免了對穿越管道的修復、更換或重新穿越新管道，特別適用于穿越河流、礫石層、軟硬交接地層、斷層、易坍塌地層等的管道保護。
【專利說明】定向穿越管道用防護裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油、天然氣領域中定向穿越管道用防護裝置，特別適用于穿越河流、軟硬交錯地層、礫石層、斷層、易塌陷地層的管道保護。
【背景技術】
[0002]隨著我國管道工業的發展，管道非開挖穿越越來越受到重視，利用管道專用的水平定向鉆進行穿越施工，已經成為管道穿越的一種主要方式。這種方式不僅可以用于河流和水道的穿越，同時還廣泛地應用于高速公路、鐵路、機場、海岸、島嶼、山體、熱帶雨林及密布建筑物、文物保護區、管道密集區等的穿越。比如西氣東輸管道穿越沙漠、戈壁、山區、丘陵、平原、盆地、黃土高原、江南水網、大江大河和大量農田等，特別是管穿越黃河3次，穿越長江、淮河各I次，另外還穿(跨)其他大型河流10余次。這種定向穿越方式與其他非開挖方式相比，具有穿越速度快，節約施工成本，成孔直徑與穿越管道直徑比值小等優點，但是這種穿越方式受地質條件的限制較大，如卵石層、流沙層等地層難以成孔，穿越時需要大量的泥漿等。管道穿越成功以后，由于地質原因，經常出現管道的損壞、堵塞等，從而造成油氣輸送中斷或泄漏。特別是穿越河流、丘陵等有硬巖或土質較軟地層，或遇滑坡、泥石流、人工爆破等原因導致井壁失穩、塌陷等，易造成穿越管道的砸傷、壓癟等事故，影響油氣正常輸送。而對于失效管道的修復、更換或者重新鉆進并穿越新管道需要更長的時間，因而，如何保護穿越管道、減少和避免穿越管道的修復、更換或避免重新穿越新管道成為了科研工作者和工程技術人員保證油氣正常輸送的重要課題。為此，設計一種用于穿越管道的防護裝置對油氣管道的正常運營具有重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:為了克服現有石油、天然氣領域中穿越管道易發生失效現象，特提供一種穿越管道用防護裝置，它用于保護地下定向穿越管道，能有效地解決由于地質、滑坡、泥石流、人工爆破等外界原因造成的穿越管道失效問題，實現穿越管道的長期正常輸送。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:定向穿越管道用防護裝置，是由穿越管道、端部殼體、端蓋、螺釘、加厚管道、防護管道、支撐節、隔擋板、密封圈、卡瓦組成，其特征在于:防護管道套在穿越管道外部，防護管道的總長度等于穿越管道中需要保護的長度，各防護管道之間用焊接連接，防護管道端部與加厚管道用焊接連接；在焊接位置附近的防護管道內部設置支撐節，支撐節是由上預緊件、下預緊件和卡瓦組成，上預緊件和下預緊件用螺釘連接，上預緊件和下預緊件均與卡瓦用斜面接觸，下預緊件與防護管道用焊接連接，上預緊件的外徑小于防護管道的內徑，在預緊力作用下實現了卡瓦對穿越管道的支撐和抱緊；加厚管道上開設有流體入口，防護管道與穿越管道之間的環形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道的內部介質壓力，由于支撐節中的卡瓦存在間隙，流體可以通過各支撐節相互貫通；加厚管道與端蓋用螺釘連接，加厚管道內部安裝隔擋板，在隔擋板與卡瓦之間加密封圈，實現對環空流體的軸向密封；端蓋與卡瓦用斜面連接，在螺釘力的作用下，實現卡瓦與穿越管道的抱緊，以克服在拖拽過程中防護管道外壁產生的摩擦力，卡瓦與端蓋、上預緊件、下預緊件的斜面斜率相同；端部殼體用螺釘或焊接連接在端蓋端部，在管道拖拽過程中可以降低摩擦阻力。
[0005]本發明的有益效果是:(I)該定向穿越管道防護裝置采用的防護管道能有效地保護穿越管道，避免因井壁失穩而造成穿越管道發生壓潰、砸傷、局部破裂等事故，保證穿越管道中的油氣長期正常輸送；(2)該定向穿越管道防護裝置的環空充滿流體，能避免因防護管道局部失效而造成穿越管道的受力不均勻；(3)該定向穿越管道防護裝置中的密封結構可靠，能有效地封堵環空流體。(4)該定向穿越管道防護裝置的占用空間小、結構簡單、設置靈活，對長距離穿越管道的任何部位均能實現良好的防護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是本發明定向穿越管道用防護裝置的結構示意圖。
[0007]圖中:1.穿越管道，2.端部殼體，3.端蓋，4.螺釘，5.加厚管道，6.防護管道，7.支撐節，8.上預緊件，9.下預緊件，10.流體入口，11.隔擋板，12.密封圈，13.卡瓦。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的描述。
[0009]如圖1所示，定向穿越管道用防護裝置，是由穿越管道1、端部殼體2、端蓋3、螺釘
4、加厚管道5、防護管道6、支撐節7、隔擋板11、密封圈12、卡瓦13組成，其結構特征在于:防護管道6套在穿越管道I外部，防護管道6的總長度等于穿越管道I中需要保護的長度，各防護管道6之間用焊接連接，防護管道6端部與加厚管道5用焊接連接；在焊接位置附近的防護管道6內部設置支撐節7，支撐節7是由上預緊件8、下預緊件9和卡瓦13組成；上預緊件8和下預緊件9用螺釘4連接，上預緊件8和下預緊件9均與卡瓦13用斜面接觸，下預緊件9與防護管道6用焊接連接，上預緊件8的外徑小于防護管道6的內徑，在預緊力作用下實現了卡瓦13對穿越管道I的支撐和抱緊；加厚管道5上開設有流體入口 10，防護管道6與穿越管道I之間的環形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道I的內部介質壓力，由于支撐節7中的卡瓦13存在間隙，流體可以通過各支撐節7相互貫通；加厚管道5與端蓋3用螺釘4連接，加厚管道5內部安裝隔擋板11，在隔擋板11與卡瓦13之間加密封圈12，實現對環空流體的軸向密封；端蓋3與卡瓦13用斜面連接，在螺釘力的作用下，實現卡瓦13與穿越管道I的抱緊，以克服在拖拽過程中防護管道6外壁產生的摩擦力，卡瓦13與端蓋3、上預緊件8、下預緊件9的斜面斜率相同；端部殼體2用螺釘或焊接連接在端蓋3端部，在管道拖拽過程中可以降低摩擦阻力。
[0010]本發明定向穿越管道用防護裝置的工作原理如下:在管道穿越鋪設過程中，對穿越管道I中需要防護的位置安裝防護裝置，再對穿越管道I進行拖拽，當防護裝置的末端將要進入孔眼之前，從流體入口 10對防護管道6與穿越管道I之間的環形空間補充流體，完成后用堵頭封堵流體入口 10，繼續對穿越管道I向前拖拽，直到防護裝置到達所需要保護的地層位置。
【權利要求】
1.定向穿越管道用防護裝置，是由穿越管道(I)、端部殼體(2)、端蓋(3)、螺釘(4)、加厚管道(5)、防護管道(6)、支撐節(7)、隔擋板(11)、密封圈(12)、卡瓦(13)組成，其特征在于:防護管道(6)套在穿越管道(I)外部，防護管道(6)的總長度等于穿越管道(I)中需要保護的長度，各防護管道(6)之間用焊接連接，在焊接位置附近的防護管道(6)內部設置支撐節(7)，防護管道(6)端部與加厚管道(5)用焊接連接；加厚管道(5)與端蓋(3)用螺釘(4)連接，端蓋(3)與卡瓦(13)用斜面連接，加厚管道(5)內部安裝隔擋板(11)，在隔擋板(11)與卡瓦(13)之間加密封圈(12)，端部殼體(2)用螺釘或焊接連接在端蓋(3)端部；力口厚管道(5)上開設有流體入口(10)，防護管道(6)與穿越管道(I)之間的環形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道(I)的內部介質壓力。
2.根據權利要求1所述的定向穿越管道用防護裝置，其特征是:防護管道(6)內部的支撐節(7)是由上預緊件(8)、下預緊件(9)和卡瓦(13)組成；上預緊件(8)和下預緊件(9)用螺釘(4)連接，上預緊件(8)和下預緊件(9)均與卡瓦(13)用斜面接觸，下預緊件(9)與防護管道(6)用焊接連接，上預緊件(8)的外徑小于防護管道(6)的內徑；卡瓦(13)與端蓋(3)、上預緊件(8)、下預緊件(9)的斜面斜率相同。
【文檔編號】F16L7/02GK103672298SQ201310698105
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】梁政, 張 杰, 葉哲偉, 何虹鋼, 趙勇, 鄧雄, 張梁, 魏秦文 申請人:西南石油大學