CN109723930A - 快速安装可溶桥塞封堵工具及封堵方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了油气开发领域内的快速安装可溶桥塞封堵工具及封堵方法，包括可溶性的桥塞头和桥塞体，桥塞头和桥塞体之间设有密封盘，在轴向方向上，桥塞头上开有泄压孔；桥塞头包括至少一个呈锥形的密封部一，密封部一上至少有一侧设有承压部一，桥塞体包括至少一个呈锥形的密封部二，密封部二上至少有一侧设有承压部二，密封部一由若干层密封板一粘接而成，每层密封板一的周边开有若干切缝一，密封部二由若干层密封板二粘接而成，每层密封板二的周边开有若干切缝二；封堵管道时，桥塞头与桥塞体相互挤压密封盘，使密封盘变形后其胶盘充满于桥塞头与桥塞体之间的缝隙内并贴合在管道内壁上；本发明可防止倒退，封堵管道时可承压，封堵效果好。

Description

快速安装可溶桥塞封堵工具及封堵方法

技术领域

本发明属于油气开发技术领域，特别涉及快速安装可溶桥塞封堵工具进行封堵管道的方法。

背景技术

油气田开发过程中原油和天然气从油气井口采出后，通过干线管网输送到集输站，经过分阶段处理净化后，再经过输油气干线管网外输，在油气输送过程大量使用各种不同管径的支线和干线管网，油气开发中，区域调整和管线维修以及应急抢险等管网动火十分频繁，在管网动火作业时若没能对油气介质进行有效隔离，则将发生油气爆炸和重大人员伤亡及国家财产损失。

目前油气输送管道动火对油气隔离方式主要有：

（1）冷冻封堵法：这种方法是在作业管道内部充水，再用冷冻设备对管道进行现场制冷形成冰柱，由此起到对管道的封堵作用，此法缺点为封堵前准备和制冰时间长（尤其夏天），费用高，而在冬季形成的冰柱彻底融化时间长，导致封堵作业工期长，作业成本高。

（2）黄油墙封堵法：此法是在管道两端塞入一定量的黄油和泥巴混合体，形成黄油柱，以起到封堵隔离的作用，此法缺点为动火焊接作业时黄油会塌落失效，和黄油残留在管道内会污染管道仪表、油气，而关键是不承压，不密封易造成事故。

（3）橡胶球封堵法：此法是在管道两端放置一个可充气的橡胶隔离球，起封堵隔离作用，此法缺点为管道焊接完成后，损坏脱落的橡胶残渣会对管道油气介质造成污染和仪表堵塞，不承压密封效果差，在施工前也需要进行管道氮气置换，施工周期长，作业成本高。

（4）馒头封堵法：此法是在管道两端各放置2-3个馒头或面团，起封堵隔离作用，此法缺点为馒头封堵法对管道油气介质造成污染和仪表堵塞，不承压，密封效果差，在施工前也需要进行管道氮气置换，施工周期长，作业成本高。

（5）水溶管道封堵器：此法是在管道两端各安装两个水溶材料制成的圆拄体，中间现场用水溶胶枪挤胶，以此达到封堵隔离油气目的，此法缺点为水溶封堵器在管道内狭小的空间内用胶枪人工挤涂胶时，作业面小，又在管道内一定的深度内打胶，胶枪操作难度较大，密封剂流失和挤胶不匀、达不到密封效果

水溶管道封堵器，在某采气厂现场应用过程中出现了多起封堵器封堵失效情况，经现场多次分析，发现了封堵失败根本原因是：采用胶枪现场挤压充填密封面的胶液，夏天容易滑脱、冬季胶易凝固打不动、另外在管道内一定深度挤胶操作，造成分布不均从而导致多次封堵失效，

中国专利数据库中，公开了专利名称为“一种管道水溶性装置封堵方法”，申请公布日为20180727，申请公布号为CN 108331992 A的中国专利，该装置包括封堵部、密封胶和承压部，封堵部和承压部侧面设置有柔性或弹性边缘，凸起的高度由远离所述待维修管道开口处的一侧向另外一侧依次升高，弹性边缘可顺利顺向推入管道，当管道内出现压力时，逆向推动弹性边缘，通过锥形的弹性边缘逆向管壁，增加了摩擦力，进行密封；该发明封堵部底部封闭，每层的弹性边缘为一个整体，因为其密封部侧面是弧形结构，受逆向推动时，容易出现整体打滑倒退，无法卡住管壁进行封堵，封堵效果差，容易造成安全事故。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，解决现有技术中封堵效果差的技术问题，提供快速安装可溶桥塞封堵工具及其使用方法，本发明可防止倒退，密封承压，封堵效果好。

本发明的目的是这样实现的：快速安装可溶桥塞封堵工具，包括可溶性的桥塞头和桥塞体，所述桥塞头和桥塞体之间设有密封盘，在轴向方向上，所述桥塞头上开有泄压孔；所述桥塞头包括至少一个呈锥形的密封部一，所述密封部一上至少有一侧设有承压部一，桥塞体包括至少一个呈锥形的密封部二，所述密封部二上至少有一侧设有承压部二，所述密封部一由若干层密封板一粘接而成，每层密封板一的周边开有若干切缝一，所述密封部二由若干层密封板二粘接而成，每层密封板二的周边开有若干切缝二；封堵管道时，桥塞头与桥塞体相互挤压密封盘，使密封盘变形后其胶盘充满于桥塞头与桥塞体之间的缝隙内并贴合在管道内壁上。

本发明使用时，桥塞头和桥塞体与管道内壁之间保持1～2 mm的过盈配合，与已有技术相比，本发明的有益效果在于：将桥塞头推送至管道内的指定位置时，桥塞头在安装推进过程中受外力压迫作用，密封部一上的相邻切槽一之间形成的面向内均匀微弯曲，增大了密封部一和管道内壁之间的摩擦力，具有防止桥塞头倒退的效果；当推入桥塞体时，泄压孔的设置可以将桥塞头和桥塞体之间的气体通过泄压孔排入管道内，方便桥塞体的推入，桥塞头和桥塞体融合；密封盘受挤压和管道摩擦力的作用发生形变，密封盘将桥塞头和桥塞体之间的空隙填满封堵死，封堵效果好，密封可靠程度得到保障；桥塞体的密封部二上的相邻切槽二之间形成的面向内均匀微弯曲，增大了密封部二和管道内壁之间的摩擦力，具有防止桥塞封堵工具倒退的效果；本发明可应用于油气开发的管道封堵工作中。

为了保证密封效果，相邻密封板一上的所述若干切缝一相互错开设置，相邻密封板二上的所述若干切缝二相互错开设置，推入管道内时，相邻切槽一之间形成的面向内均匀微弯曲，当受管内余气作用时，交错设置的切缝一之间弯曲的面层层逆向管壁，使桥塞头紧贴管壁，同理，通过切缝二的设置，可以保证桥塞体紧贴管壁。

作为本发明的进一步改进体，所述桥塞头一侧设置有朝密封盘所在方向延伸的连接凸起一，所述密封盘对应位置的桥塞体上开有连接孔一，所述桥塞头经连接凸起一插接在连接孔一内。

作为本发明的进一步改进，所述桥塞体上连接有朝桥塞头所在方向延伸的连接凸起二，相对桥塞体设置的桥塞头所在一侧开有连接孔二，所述桥塞体经连接凸起二插接在连接孔二内。

作为本发明的进一步改进，所述桥塞体经密封盘贴合在桥塞头上。

为了防止密封盘脱落，所述密封盘上设有若干定位凸起，所述桥塞头上设有可和定位凸起相配合的嵌入孔，密封盘经定位凸起与桥塞头连接；或者，所述桥塞体上设有可和定位凸起相配合的嵌入孔，密封盘经定位凸起与桥塞体连接。

为了加快溶解桥塞头、密封盘和桥塞体，所述承压部一内设有液流孔一，所述承压部二内设有液流孔二，焊接完成后，开通管道的油气，管道内随气产出的液体经泄压孔流入液流孔一、液流孔二，加快了桥塞头、密封盘和桥塞体的溶解。

为了用于快速安装可溶桥塞封堵工具进行封堵管道的方法，包括以下步骤：

（1）将密封盘预制后，安装在桥塞体或者桥塞头上；

（2）断掉通往待封堵管道的油气源，用冷切割将管道切割开，管道冷切割完成后，检测管道内残留气体达到规定安全动火数值时，对管道内和管道切口进行清理；

（3）将桥塞头小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞头中部施以外压推送至预定部位；

（4）将桥塞体小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞体中部施以外压推送至管道内，密封盘受压变形后向周边延展，直至与管道空隙充满及内壁挤紧，实现密封承压，封堵完成；

（5）封堵完成后，经气体检测仪对封堵后的管道内检测，数值为零则封堵合格即可动火焊接；

（6）焊接完成后，开通通往该管道内的油气，随气体产出的液体经泄压孔流入并溶解桥塞头、密封盘和桥塞体。

附图说明

图1为本发明的安装结构示意图。

图2为本发明中密封盘进入管道内的封堵示意图。

图3为本发明中密封盘的结构示意图。

图4为本发明中桥塞头的右视图。

图5为本发明中多层密封板一上若干切缝一的相互错开设置的示意图。

图6为图1的A-A向视图。

图7为图1的B-B向视图。

图8为本发明中承压部二的结构示意图。

图9为本发明中密封部二的结构示意图。

图10为本发明实施例1的结构示意图。

图11为本发明实施例2的结构示意图。

图12为本发明实施例3的结构示意图。

图中：1桥塞头，101密封部一，101a密封板一，101b切缝一，102承压部一，102a液流孔一，102b承压板一，103泄压孔，104连接凸起一，105连接孔二，106嵌入孔，2密封盘，201定位凸起，3桥塞体，301密封部二，301a密封板二，301b切缝二，302承压部二 ，302a液流孔二，302b承压板二，303连接孔一，304连接凸起二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1～图10所示的快速安装可溶桥塞封堵工具，包括由可溶性材料制成的桥塞头1和桥塞体3，桥塞头1和桥塞体3之间设有密封盘2，密封盘2为半固态状，由可溶性材料制成，其制造时，将可溶材料和固化材料按比例混合，在设定温度下用模具固化定型；（如图3～4所示）密封盘2上设有若干定位凸起201，桥塞头1上设有可和定位凸起201相配合的嵌入孔106，密封盘2经定位凸起201与桥塞头1连接，实现桥塞头1与桥塞体3连接的结构具体为，（如图10所示）桥塞头1一侧设置有朝密封盘2所在方向延伸的连接凸起一104，密封盘2对应位置的桥塞体3上开有连接孔一303，桥塞头1经连接凸起一104插接在连接孔一303内；在轴向方向上，桥塞头1上中心开有泄压孔103；桥塞头1包括至少一个呈锥形（锥体母线指向管道内壁所在方向与管道轴向且指向管道开口所在方向之间的夹角为ａ，ａ∈[0⁰,25⁰],）的密封部一101，在轴向方向上，密封部一101上至少有一侧设有承压部一102，承压部一102内均设有液流孔一102a，桥塞体3包括至少一个呈锥形的密封部二301，密封部二301上至少有一侧设有承压部二302，承压部二302内设有液流孔二302a；密封部一101由若干层密封板一101a粘接而成，每层密封板一101a的周边开有若干切缝一101b，密封部二301由若干层密封板二301a粘接而成，每层密封板二301a的周边开有若干切缝二301b，相邻密封板一101a上的若干切缝一101b相互错开设置，相邻密封板二301a上的若干切缝二301b相互错开设置；封堵管道时，桥塞头1与桥塞体3相互挤压密封盘2，使密封盘2变形后其胶盘充满于桥塞头与桥塞体之间的缝隙内并贴合在管道内壁上。

为了进一步对本发明进行封堵管道的方法包括以下步骤：

（1）将密封盘2预制后，安装在桥塞体3或者桥塞头1上；

（2）断掉通往待清理管道的油气源后，用冷切割将管道切割开，管道冷切割完成后，检测管道内残留气体是否达到规定安全动火数值，对管道内和管道切口进行清理；

（3）将桥塞头1小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞头1中部施以外压推送至预定部位，桥塞头1与管道内壁之间保持1～2 mm的过盈配合，；

（4）将桥塞体3小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞体3中部施以外压推送至管道内，桥塞体3与管道内壁之间保持1～2 mm的过盈配合，密封盘2受压变形后向周边延展，其胶盘充满于桥塞头1与桥塞体3之间的缝隙内并与管道内壁挤紧，实现密封承压，封堵完成；

（5）封堵完成后，经气体检测仪对封堵后的管道内检测，数值为零则封堵合格即可动火焊接；

（6）焊接完成后，开通通往该管道内的油气，随气体产出的的液体经泄压孔103流入并溶解桥塞头1、密封盘2和桥塞体3。

本发明中，密封盘2为具有弹性的半固态水溶性密封胶，密封部一101的密封板一101a的数量和密封部二301的密封板二301a的数量可不同，切缝一101b和切缝二301b的数量可不同，承压部一102由若干承压板一102b粘接在一起，承压部二302由若干承压板二302b粘接在一起，承压部一102粘接的承压板一102b和承压部二302粘接的承压板二302b的数量可不同，密封板一101a、密封板二301a、承压板一102b和承压板二302b均由水溶性材料制成，将密封盘2的定位凸起201插入桥塞头1的嵌入孔106内，可以保证现场安装和推入时密封盘2不会脱落，可在密封盘2朝外的一面粘上保护膜，防止包装放置或运送过程中相互粘结或灰尘等对密封盘2的污染，断掉通往待清理管道的油气源，用冷切割将管道切割开，管道冷切割完成后，检测管道内残留气体达到规定安全动火数值，对管道内和管道切口进行清理，去除油污，将桥塞头1小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞头1中部施以外压推送至指定位置，桥塞头1的承压部一102和密封部一101可顺利顺向推入管道内，桥塞头1的每层密封板一101a上相邻切缝一101b之间形成的面和管道紧密贴合且向内均匀微弯曲，然后可去掉保护膜，将桥塞体3小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，（小锥面为直径小的一个端面，大锥面为直径大的另外一个端面），用防火花工具对准桥塞体3中部施以外压推送至管道内，泄压孔103将桥塞头1和桥塞体3之间的气体排出，方便桥塞体3的推入和融合，桥塞体3的承压部二302和密封部二301可顺利顺向推入管道内，桥塞体3的每层密封板二301a上相邻切缝二301b之间形成的面和管道紧密贴合且向内均匀微弯曲，推送直至桥塞头1的连接凸起一104插接在连接孔一303内，实现桥塞头1、密封盘2和桥塞体3的紧密贴合，封堵完成，此时，密封盘2受挤压作用发生形变，将密封盘2和桥塞体3之间的空间填满封堵死，封堵效果好，当管内余气逆向推动桥塞头1、密封盘2和桥塞体3时，桥塞头1的相邻切缝一101b之间形成的弯曲面和桥塞体3的相邻切缝二301b之间形成的弯曲面均逆向管壁，增加了摩擦力，使桥塞头1和桥塞体3贴紧管壁，形成密封并防止倒退，相邻密封板一101a上的若干切缝一101b相互错开设置，相邻密封板二301a上的若干切缝二301b相互错开设置，可进一步加强密封效果和防止倒退效果，经气体检测仪对封堵后的管道内检测，数值为零则封堵合格即可动火焊接，焊接完成后，开通通往该管道内的油气，随气体产出的管道内的液体经泄压孔103流入并溶解桥塞头1、密封盘2和桥塞体3，液流孔一102a和液流孔二302a的设置，进一步加快了溶解速度，最终实现桥塞头1、密封盘2和桥塞体3的全部溶解；本发明可防止倒退，封堵管道时可承压，封堵效果好，可应用于油气开发的管道封堵工作中。

实施例2

如图11所示的快速安装可溶桥塞封堵工具，本实施例与实施例1的不同之处在于，桥塞体3上设有可和定位凸起201相配合的嵌入孔106，密封盘2经定位凸起201与桥塞体3连接，桥塞体3上连接有朝桥塞头1所在方向延伸的连接凸起二304，相对桥塞体3设置的桥塞头1所在一侧开有连接孔二105，桥塞体3经连接凸起二304插接在连接孔二105内。

实施例3

如图12所示的快速安装可溶桥塞封堵工具，本实施例与实施例1和实施例2的不同之处在于，桥塞体3经密封盘2贴合在桥塞头1上。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。

Claims (9)

1.快速安装可溶桥塞封堵工具，包括可溶性的桥塞头和桥塞体，其特征在于，所述桥塞头和桥塞体之间设有密封盘，在轴向方向上，所述桥塞头上开有泄压孔；所述桥塞头包括至少一个呈锥形的密封部一，所述密封部一上至少有一侧设有承压部一，桥塞体包括至少一个呈锥形的密封部二，所述密封部二上至少有一侧设有承压部二，所述密封部一由若干层密封板一粘接而成，每层密封板一的周边开有若干切缝一，所述密封部二由若干层密封板二粘接而成，每层密封板二的周边开有若干切缝二；封堵管道时，桥塞头与桥塞体相互挤压密封盘，使密封盘变形后其胶盘充满于桥塞头与桥塞体之间的缝隙内并贴合在管道内壁上。

2.根据权利要求1所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，相邻密封板一上的所述若干切缝一相互错开设置，相邻密封板二上的所述若干切缝二相互错开设置。

3.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述桥塞头一侧设置有朝密封盘所在方向延伸的连接凸起一，所述密封盘对应位置的桥塞体上开有连接孔一，所述桥塞头经连接凸起一插接在连接孔一内。

4.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述桥塞体上连接有朝桥塞头所在方向延伸的连接凸起二，相对桥塞体设置的桥塞头所在一侧开有连接孔二，所述桥塞体经连接凸起二插接在连接孔二内。

5.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述桥塞体经密封盘贴合在桥塞头上。

6.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述密封盘上设有若干定位凸起，所述桥塞头上设有可和定位凸起相配合的嵌入孔，密封盘经定位凸起与桥塞头连接。

7.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述桥塞体上设有可和定位凸起相配合的嵌入孔，密封盘经定位凸起与桥塞体连接。

8.根据权利要求1所述的快速安装可溶桥塞封堵工具，其特征在于，所述承压部一内设有液流孔一，所述承压部二内设有液流孔二。

9.根据权利要求1或2所述的快速安装可溶桥塞封堵工具进行封堵管道的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将密封盘预制后，安装在桥塞体或者桥塞头上；

（2）断掉通往待封堵管道的油气源，用冷切割将管道切割开，管道冷切割完成后，检测管道内残留气体达到规定安全动火数值时，对管道内和管道切口进行清理；

（3）将桥塞头小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞头中部施以外压推送至预定部位；

（4）将桥塞体小锥面朝里、大锥面朝外推入管道开口内，用防火花工具对准桥塞体中部施以外压推送至管道内，密封盘受压变形后向周边延展，直至与管道空隙充满及内壁挤紧，实现密封承压，封堵完成；

（5）封堵完成后，经气体检测仪对封堵后的管道内检测，数值为零则封堵合格即可动火焊接；

（6）焊接完成后，开通通往该管道内的油气，随气体产出的液体经泄压孔流入并溶解桥塞头、密封盘和桥塞体。