定向穿越管道用防護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于定向穿越管道的防護(hù)裝置，它解決穿越管道的壓潰、損傷、局部變形等問題。其技術(shù)方案是：防護(hù)管道套在穿越管道外部，防護(hù)管道的長度等于需要保護(hù)的穿越管道長度，防護(hù)管道的兩端安裝密封圈和卡瓦，防護(hù)管道與穿越管道之間的環(huán)空充滿流體，流體的壓力小于穿越管道內(nèi)部介質(zhì)壓力；卡瓦和密封圈實現(xiàn)對環(huán)空流體的密封，及對穿越管道的抱緊。本發(fā)明實現(xiàn)了對穿越管道的有效保護(hù)，防止由于井壁失穩(wěn)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(fù)、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(hù)。
【專利說明】定向穿越管道用防護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油、天然氣領(lǐng)域中定向穿越管道用防護(hù)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(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國管道工業(yè)的發(fā)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(jìn)行穿越施工，已經(jīng)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(yīng)用于高速公路、鐵路、機(jī)場、海岸、島嶼、山體、熱帶雨林及密布建筑物、文物保護(hù)區(qū)、管道密集區(qū)等的穿越。比如西氣東輸管道穿越沙漠、戈壁、山區(qū)、丘陵、平原、盆地、黃土高原、江南水網(wǎng)、大江大河和大量農(nóng)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(jié)約施工成本，成孔直徑與穿越管道直徑比值小等優(yōu)點，但是這種穿越方式受地質(zhì)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(zhì)原因，經(jīng)常出現(xiàn)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(zhì)較軟地層，或遇滑坡、泥石流、人工爆破等原因?qū)е戮谑Х€(wěn)、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(fù)、更換或者重新鉆進(jìn)并穿越新管道需要更長的時間，因而，如何保護(hù)穿越管道、減少和避免穿越管道的修復(fù)、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(shù)人員保證油氣正常輸送的重要課題。為此，設(shè)計一種用于穿越管道的防護(hù)裝置對油氣管道的正常運(yùn)營具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:為了克服現(xiàn)有石油、天然氣領(lǐng)域中穿越管道易發(fā)生失效現(xiàn)象，特提供一種穿越管道用防護(hù)裝置，它用于保護(hù)地下定向穿越管道，能有效地解決由于地質(zhì)、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(xiàn)穿越管道的長期正常輸送。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:定向穿越管道用防護(hù)裝置，是由穿越管道、端部殼體、端蓋、螺釘、加厚管道、防護(hù)管道、支撐節(jié)、隔擋板、密封圈、卡瓦組成，其特征在于:防護(hù)管道套在穿越管道外部，防護(hù)管道的總長度等于穿越管道中需要保護(hù)的長度，各防護(hù)管道之間用焊接連接，防護(hù)管道端部與加厚管道用焊接連接；在焊接位置附近的防護(hù)管道內(nèi)部設(shè)置支撐節(jié)，支撐節(jié)是由上預(yù)緊件、下預(yù)緊件和卡瓦組成，上預(yù)緊件和下預(yù)緊件用螺釘連接，上預(yù)緊件和下預(yù)緊件均與卡瓦用斜面接觸，下預(yù)緊件與防護(hù)管道用焊接連接，上預(yù)緊件的外徑小于防護(hù)管道的內(nèi)徑，在預(yù)緊力作用下實現(xiàn)了卡瓦對穿越管道的支撐和抱緊；加厚管道上開設(shè)有流體入口，防護(hù)管道與穿越管道之間的環(huán)形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道的內(nèi)部介質(zhì)壓力，由于支撐節(jié)中的卡瓦存在間隙，流體可以通過各支撐節(jié)相互貫通；加厚管道與端蓋用螺釘連接，加厚管道內(nèi)部安裝隔擋板，在隔擋板與卡瓦之間加密封圈，實現(xiàn)對環(huán)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(xiàn)卡瓦與穿越管道的抱緊，以克服在拖拽過程中防護(hù)管道外壁產(chǎn)生的摩擦力，卡瓦與端蓋、上預(yù)緊件、下預(yù)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(fā)明的有益效果是:(I)該定向穿越管道防護(hù)裝置采用的防護(hù)管道能有效地保護(hù)穿越管道，避免因井壁失穩(wěn)而造成穿越管道發(fā)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(hù)裝置的環(huán)空充滿流體，能避免因防護(hù)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(hù)裝置中的密封結(jié)構(gòu)可靠，能有效地封堵環(huán)空流體。(4)該定向穿越管道防護(hù)裝置的占用空間小、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)置靈活，對長距離穿越管道的任何部位均能實現(xiàn)良好的防護(hù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明定向穿越管道用防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)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(hù)管道，7.支撐節(jié)，8.上預(yù)緊件，9.下預(yù)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(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0009]如圖1所示，定向穿越管道用防護(hù)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(hù)管道6、支撐節(jié)7、隔擋板11、密封圈12、卡瓦13組成，其結(jié)構(gòu)特征在于:防護(hù)管道6套在穿越管道I外部，防護(hù)管道6的總長度等于穿越管道I中需要保護(hù)的長度，各防護(hù)管道6之間用焊接連接，防護(hù)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(hù)管道6內(nèi)部設(shè)置支撐節(jié)7，支撐節(jié)7是由上預(yù)緊件8、下預(yù)緊件9和卡瓦13組成；上預(yù)緊件8和下預(yù)緊件9用螺釘4連接，上預(yù)緊件8和下預(yù)緊件9均與卡瓦13用斜面接觸，下預(yù)緊件9與防護(hù)管道6用焊接連接，上預(yù)緊件8的外徑小于防護(hù)管道6的內(nèi)徑，在預(yù)緊力作用下實現(xiàn)了卡瓦13對穿越管道I的支撐和抱緊；加厚管道5上開設(shè)有流體入口 10，防護(hù)管道6與穿越管道I之間的環(huán)形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道I的內(nèi)部介質(zhì)壓力，由于支撐節(jié)7中的卡瓦13存在間隙，流體可以通過各支撐節(jié)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(nèi)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(xiàn)對環(huán)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(xiàn)卡瓦13與穿越管道I的抱緊，以克服在拖拽過程中防護(hù)管道6外壁產(chǎn)生的摩擦力，卡瓦13與端蓋3、上預(yù)緊件8、下預(yù)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(fā)明定向穿越管道用防護(hù)裝置的工作原理如下:在管道穿越鋪設(shè)過程中，對穿越管道I中需要防護(hù)的位置安裝防護(hù)裝置，再對穿越管道I進(jìn)行拖拽，當(dāng)防護(hù)裝置的末端將要進(jìn)入孔眼之前，從流體入口 10對防護(hù)管道6與穿越管道I之間的環(huán)形空間補(bǔ)充流體，完成后用堵頭封堵流體入口 10，繼續(xù)對穿越管道I向前拖拽，直到防護(hù)裝置到達(dá)所需要保護(hù)的地層位置。
【權(quán)利要求】
1.定向穿越管道用防護(hù)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(hù)管道(6)、支撐節(jié)(7)、隔擋板(11)、密封圈(12)、卡瓦(13)組成，其特征在于:防護(hù)管道(6)套在穿越管道(I)外部，防護(hù)管道(6)的總長度等于穿越管道(I)中需要保護(hù)的長度，各防護(hù)管道(6)之間用焊接連接，在焊接位置附近的防護(hù)管道(6)內(nèi)部設(shè)置支撐節(jié)(7)，防護(hù)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(nèi)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(shè)有流體入口(10)，防護(hù)管道(6)與穿越管道(I)之間的環(huán)形空間充滿流體，流體的壓力小于穿越管道(I)的內(nèi)部介質(zhì)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向穿越管道用防護(hù)裝置，其特征是:防護(hù)管道(6)內(nèi)部的支撐節(jié)(7)是由上預(yù)緊件(8)、下預(yù)緊件(9)和卡瓦(13)組成；上預(yù)緊件(8)和下預(yù)緊件(9)用螺釘(4)連接，上預(yù)緊件(8)和下預(yù)緊件(9)均與卡瓦(13)用斜面接觸，下預(yù)緊件(9)與防護(hù)管道(6)用焊接連接，上預(yù)緊件(8)的外徑小于防護(hù)管道(6)的內(nèi)徑；卡瓦(13)與端蓋(3)、上預(yù)緊件(8)、下預(yù)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)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(xué)