一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，属于定向钻技术领域。在套管与油气管道之间设置管道隔离管，所述管道隔离管通过钢托架支承在所述油气管道外侧，所述管道隔离管的内部端头与油气管道和套管的连接处均采用橡胶密封，伸出所述套管外部的管道隔离管与套管端口的连接处采用钢板焊接密封，管道隔离管的外部端头与所述油气管道的连接处采用法兰密封装置进行密封；所述管道隔离管与油气管道之间及管道隔离管和套管之间均填充有聚氨酯浆液。本发明专利技术通过管道隔离管进行隔离，橡胶密封圈进行封堵，压紧法兰和套管法兰有效对端头进行紧固，注入聚氨酯材料，其施工工艺简单，操作方便，可有效保证施工质量且造价低、工期短。

【技术实现步骤摘要】
一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置
本专利技术涉及一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，属于定向钻

技术介绍
随着油气管道非开挖技术的发展，定向钻成为油气管道非开挖穿越河流的一种最为常见的手段。定向钻穿越的地层也越来越复杂，大量工程都需要在出入土点设置套管以隔离不良地层。然而由于套管与管道之间存在空隙，渗透水流很容易顺着该空隙形成渗流通道，而套管下端土中细颗粒也很可能在形成的孔隙通道中移动，流失，土的孔隙不断扩大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象，特别是在洪水位较高存在水头差时，管涌的形成风险较高，严重时可能危及到防洪大堤的安全。近些年政府水利部门对地下穿江过河工程对防洪的影响越来越重视，特别是对定向钻穿越方案提出的要求越来越高，不少专家在防洪评价会议中指出套管与管道之间的空隙可能引起堤防安全风险，要求设计予以重视并采取相关设计措施确保堤防的安全。传统的定向钻穿越工程仅仅采用粘土夯填+止水环的处理方式回应防洪评价要求，对套管与管道内空隙不进行处理，部分工程采用了在套管与管道内直接注浆的方式，此方法注浆量大，施工周期长，而且由于管间空隙与土壤直接相连，浆液易渗流入地层内，施工质量不容保证，注浆量也不好控制。传统的粘土夯填+止水环设计已经满足不了防洪评价要求，因此需要一种全新的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，通过在套管与油气管道之间增加一个新的管道隔离层(后称管道隔离管)，管道隔离管采用钢托架支承在管道外侧，管道隔离管内部端头与油气管道和套管的连接处均采用橡胶进行密封，伸出所述套管外部的管道隔离管与套管端口的连接处采用钢板焊接密封，管道隔离管的外部端头与所述油气管道的连接处采用法兰密封装置进行密封，管道隔离管和套管上均设有注浆孔和出气孔，通过注浆孔在距离管口一定范围内对管道隔离管与油气管道之间及管道隔离管与套管之间填充聚氨酯封堵，以达到对套管与管道之间空隙进行封闭的效果。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，在油气管道的一段套设有套管，套管与油气管道之间设置管道隔离管，所述管道隔离管通过钢托架支承在所述油气管道外侧，所述管道隔离管的一端位于所述套管内部为内部端头，所述管道隔离管的另一端伸出所述套管外部为外部端头；所述管道隔离管与油气管道之间和所述管道隔离管与套管之间分别形成空隙，所述管道隔离管的内部端头与油气管道和套管的连接处均采用橡胶密封，伸出所述套管外部的管道隔离管与套管端口的连接处采用钢板焊接密封，管道隔离管的外部端头与所述油气管道的连接处采用法兰密封装置进行密封；所述管道隔离管与油气管道之间填充有聚氨酯浆液，所述管道隔离管和套管之间也填充有聚氨酯浆液。进一步的，所述管道隔离管的外壁开设有第一注浆孔和第一出气孔，所述套管的外壁开设有第二注浆孔和第二出气孔；所述第一注浆孔和第二注浆孔均位于所述管道隔离管伸出所述套管外部的部分；且所述第一注浆孔距离所述管道隔离管的外部端头在10m范围内，所述第二注浆孔距离所述套管管口在10m范围内。进一步的，所述钢托架设有多个，每个钢托架均包括管箍和均匀设置在所述管箍上的若干个支撑柱；其中所述管箍是通过两个半圆箍卡在所述油气管道的外壁上，所述两个半圆箍通过第二全螺纹螺柱连接；所述支撑柱的顶端支承所述管道隔离管。进一步的，在所述套管的外侧套设有止水环。进一步的，所述管道隔离管内部端头连接油气管道的位置与所述管道隔离管内部端头末端留有距离。进一步的，所述法兰密封装置包括位于所述法兰密封装置外侧的压紧法兰和位于所述法兰密封装置内侧的套管法兰，所述压紧法兰和套管法兰通过第一全螺纹螺柱连接；管道隔离管的外部端头处焊接有竖直布置的圆环钢板，所述套管法兰通过第一水平钢管连接所述圆环钢板，所述压紧法兰通过第二水平钢管连接所述圆环钢板，其中所述第二水平钢管与圆环钢板之间还设置有多个橡胶密封圈；所述压紧法兰、套管法兰、橡胶密封圈和圆环钢板均呈圆环状，所述油气管道依次穿过压紧法兰、套管法兰、第二水平钢管、橡胶密封圈和圆环钢板，所述橡胶密封圈位于所述第一水平钢管内部，且所述橡胶密封圈的外环贴紧第一水平钢管，所述橡胶密封圈的内环贴紧油气管道的外壁；所述油气管道与所述压紧法兰、套管法兰、第二水平钢管和圆环钢板均不直接接触。进一步的，所述压紧法兰的内径小于所述套管法兰的内径，所述第二水平钢管的外径小于所述第一水平钢管的内径，所述橡胶密封圈的厚度大于所述第二水平钢管的厚度。进一步的，所述第二水平钢管由第二水平钢管A和第二水平钢管B组成，其中所述第二水平钢管A一端连接所述压紧法兰，所述第二水平钢管A的另一端连接第二水平钢管B的一端，所述第二水平钢管B的另一端连接橡胶密封圈，所述第二水平钢管B的厚度大于第二水平钢管A的厚度。进一步的，所述管道隔离管的外部端头处与所述圆环钢板之间还设置有若干个筋板。进一步的，所述油气管道的外壁缠绕有10mm厚的绝缘胶皮。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用压紧法兰和套管法兰通过增设管道隔离管对套管与油气管道之间采用聚氨酯发泡材料进行封堵，避免了由于套管与油气管道之间存在空隙而引起管涌造成堤坝塌陷、地面沉降或其他风险，同时满足了国内对地下穿越工程安全、防洪评价中越来越严格的要求，施工工艺简单，易操作，施工质量可以保证，有效的降低了工期和投资。另外，本专利技术通过管道隔离管对套管与油气管道进行隔离，压紧法兰和套管法兰有效对端头进行紧固，橡胶密封圈进行封堵，注入聚氨酯材料。施工工艺简单，操作方便，可有效保证施工质量。附图说明图1为本专利技术所述防管涌定向钻管道隔离管封堵装置结构示意图；图2为图1中M处放大结构示意图；图3a为管道隔离管的钢托架结构示意图；图3b为图3a中A-A断面结构示意图；图4a为套管法兰结构示意图；图4b为压紧法兰结构示意图；其中，1-圆环钢板，2-第二水平钢管A，3-第二水平钢管B，4-钢板，5-支撑柱，6-管箍，7-筋板，8-套管，9-管道隔离管，10-第一水平钢管，11-套管法兰，12-压紧法兰，13-第一全螺纹螺柱，14-第二全螺纹螺柱，15-橡胶密封圈，16-第一橡皮挡板，17-第二橡皮挡板，18-油气管道，19-绝缘胶皮，20-第一出气孔，21-第一注浆孔，22-第二出气孔，23-第二注浆孔，24-止水环。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1将本专利技术应用在某输气管道支线长江穿越工程中，设计压力6.3MPa，穿越管段为D610×12.7mmL415直缝埋弧焊钢管，外防腐层为双层FBE防腐层，外防护层为无溶剂液态环氧耐磨涂层，工程等级为大型，地区等级三级。定向钻穿越长江，穿越水平长度2067m，两岸夯钢套管隔离软弱的覆盖层，其中左岸套管隔离长度220m，右岸套管隔离长度193m，两岸共采用套管隔离长度413m。主要穿越地层如下：粉细砂(Q4al+pl):灰色～青灰色，饱和，松散～稍密，主要矿物成分为石英、长石及云母等，局部夹粉质黏土，颗粒级配不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，在油气管道(18)的一段套设有套管(8)，套管(8)与油气管道(18)之间设置管道隔离管(9)，所述管道隔离管(9)通过钢托架支承在所述油气管道(18)外侧，所述管道隔离管(9)的一端位于所述套管(8)内部为内部端头，所述管道隔离管(9)的另一端伸出所述套管(8)外部为外部端头；所述管道隔离管(9)与油气管道(18)之间和所述管道隔离管(9)与套管(8)之间分别形成空隙，所述管道隔离管(9)的内部端头与油气管道(18)和套管(8)的连接处均采用橡胶密封，伸出所述套管(8)外部的管道隔离管(9)与套管(8)端口的连接处采用钢板(4)焊接密封，管道隔离管(9)的外部端头与所述油气管道(18)的连接处采用法兰密封装置进行密封；所述管道隔离管(9)与油气管道(18)之间的空隙和所述管道隔离管(9)和套管(8)之间的空隙均填充有聚氨酯浆液。

【技术特征摘要】
1.一种防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，在油气管道(18)的一段套设有套管(8)，套管(8)与油气管道(18)之间设置管道隔离管(9)，所述管道隔离管(9)通过钢托架支承在所述油气管道(18)外侧，所述管道隔离管(9)的一端位于所述套管(8)内部为内部端头，所述管道隔离管(9)的另一端伸出所述套管(8)外部为外部端头；所述管道隔离管(9)与油气管道(18)之间和所述管道隔离管(9)与套管(8)之间分别形成空隙，所述管道隔离管(9)的内部端头与油气管道(18)和套管(8)的连接处均采用橡胶密封，伸出所述套管(8)外部的管道隔离管(9)与套管(8)端口的连接处采用钢板(4)焊接密封，管道隔离管(9)的外部端头与所述油气管道(18)的连接处采用法兰密封装置进行密封；所述管道隔离管(9)与油气管道(18)之间的空隙和所述管道隔离管(9)和套管(8)之间的空隙均填充有聚氨酯浆液。2.根据权利要求1所述的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，所述管道隔离管(9)的外壁开设有第一注浆孔(21)和第一出气孔(20)，所述套管(8)的外壁开设有第二注浆孔(23)和第二出气孔(22)；所述第一注浆孔(21)和第二注浆孔(23)均位于所述管道隔离管(9)伸出所述套管(8)外部的部分；且所述第一注浆孔(21)距离所述管道隔离管(9)的外部端头在10m范围内，所述第二注浆孔(23)距离所述套管(8)管口在10m范围内。3.根据权利要求1所述的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，所述钢托架设有多个，每个钢托架均包括管箍(6)和均匀设置在所述管箍(6)上的若干个支撑柱(5)；其中所述管箍(6)是通过两个半圆箍卡在所述油气管道(18)的外壁上，所述两个半圆箍通过第二全螺纹螺柱(14)连接；所述支撑柱(5)的顶端支承所述管道隔离管(9)。4.根据权利要求1所述的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，在所述套管(8)的外侧套设有止水环(24)。5.根据权利要求1所述的防管涌定向钻管道隔离管封堵装置，其特征在于，所述管道隔离管(9)内部端头连接油气管道(18)的位置与所述管道隔离管(9)内部端头末端留有距离。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：铁明亮，杨威，马晓成，李金玲，马红昕，张磊，詹胜文，李苗，陈晓晖，郭君，刘思萌，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油管道局工程有限公司设计分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11